JP2010221896A - ハイブリッド自動車およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異音や振動が生じる領域をより適正に設定して適用する。
【解決手段】モータの減速ギヤなどのケースに取り付けられた振動センサからの振動レベルＶＬ１が閾値ＶＬ１ｒｅｆ以上のときやエンジンルームに取り付けられた騒音センサからの騒音レベルＶＬ２が閾値ＶＬ２ｒｅｆ以上のときに（Ｓ３２０）、そのときのエンジンの運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域の境界となる下限トルクとしてのトルク一定ラインＴｌｉｎｅや上限回転数としての回転数一定ラインＮｌｉｎｅを変更して振動異音領域を学習する（Ｓ３４０〜Ｓ３７０）。これにより、車両の個体差や経年変化に応じた振動異音領域を用いて制御することができ、車両の出荷時に必要以上に振動異音領域を大きくすることによって生じる燃費の悪化を抑制することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関し、詳しくは、内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、駆動軸にギヤ機構を介して接続された電動機と、発電機および電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車およびこうしたハイブリッド自動車の制御方法に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、第１モータと、車軸に連結された駆動軸とエンジンのクランクシャフトと第１モータの回転軸とにリングギヤとキャリアとサンギヤとが接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に減速ギヤを介して接続された第２モータと、を備えるハイブリッド自動車において、駆動軸に要求される要求トルクをエンジンを効率が良く運転する制約を用いてその目標回転数や目標トルク，二つのモータのトルク指令を設定すると、減速ギヤを介して接続された第２モータから出力されるトルクが値０近傍となるときには、その符号に基づいて値０近傍から若干離れたトルクをトルク指令に再設定すると共に要求トルクが駆動軸に出力されるようエンジンの目標トルクと第１モータのトルク指令を再設定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、上述の制御により、減速ギヤを介して接続された第２モータから出力されるトルクが値０近傍となることに起因する減速ギヤからの異音の発生を回避している。

特開２００６−２６２５８５号公報

上述のハイブリッド自動車では、エンジンの運転ポイントとして低回転高トルクの領域でこもり音などの異音や振動が生じることから、この異音や振動が生じる領域を除いてエンジンを効率が良く運転する制約を用いることも考えられている。こうした異音や振動が生じる領域とエンジンを効率よく運転する運転ポイントとが重なることを考えれば、異音や振動が生じる領域を最小限のものとして設定するのが好ましいが、この場合、車両の個体差や経年変化により異音や振動が生じ、運転者や乗員に不快感を与えてしまう。一方、車両の個体差や経年変化を考えて異音や振動が生じる領域を予め大きく設定しておけば、振動や異音の発生によって運転者や乗員に不快感を与えることはないが、エンジンを効率よく運転することができないために燃費が悪化してしまう。

本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、異音や振動が生じる領域をより適正に設定して適用することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、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、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸にギヤ機構を介して接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される走行用パワーと前記蓄電手段の充放電に要求される充放電用パワーとの和としての要求パワーを前記内燃機関が運転可能な運転ポイントのうち車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いて前記内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で前記内燃機関から出力して前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが値０を含む所定トルク範囲外となるときには前記通常制御を実行し、前記通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲内となるときには前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲外となると共に前記内燃機関が前記振動異音領域外で運転されて前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
前記車両の振動または異音を検出する振動異音検出手段と、
前記検出された振動または異音が所定レベル以上のときには、そのときの前記内燃機関の運転ポイントが前記振動異音領域に含まれるよう該振動異音領域を学習する学習手段と、
を備え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、車両の振動または異音が所定レベル以上のときに、そのときの内燃機関の運転ポイントが車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域に含まれるよう振動異音領域を学習し、この学習した振動異音領域を除いて内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で内燃機関から出力して走行用パワーにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する通常制御を実行すると電動機から出力すべきトルクが値０を含む所定トルク範囲外となるときには通常制御を実行し、通常制御を実行すると電動機から出力すべきトルクが所定トルク範囲内となるときには電動機から出力すべきトルクが所定トルク範囲外となると共に内燃機関が振動異音領域外で運転されて走行用パワーにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、車両の個体差や経年変化に応じた振動異音領域を用いることができる。この結果、必要以上に振動異音領域を大きくすることによって生じる燃費の悪化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自動車において、前記学習手段は、前記振動異音領域の境界のトルクおよび回転数の一方を変更することにより該振動異音領域を学習する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、振動異音領域の境界のトルクか回転数の一方を変更するだけで振動異音領域を学習することができ、簡易なものとすることができる。この場合、前記学習手段は、前記振動異音領域の境界のトルクと前記内燃機関の運転ポイントにおけるトルクとの差にマージンとしてのマージントルクを加えたトルクだけ前記振動異音領域の境界のトルクを小さく変更することにより又は前記振動異音領域の境界の回転数と前記内燃機関の運転ポイントにおける回転数との差にマージンとしてのマージン回転数を加えた回転数だけ前記振動異音領域の境界の回転数を大きく変更することにより、前記振動異音領域を学習する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、より確実に振動や異音が生じたときの内燃機関の運転ポイントを振動異音領域に含めることができる。

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記学習手段は、前記内燃機関の回転数が前記振動異音領域の上限回転数より大きな所定回転数以上のときには前記検出された振動または異音の検出レベルに拘わらずに前記振動異音領域を学習しない手段である、ものとすることもできる。これは、内燃機関の回転数が大きいときには内燃機関の運転による振動や騒音により振動異音領域に含ませるべき振動や異音が紛れてしまうことに基づく。

本発明のハイブリッド自動車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸にギヤ機構を介して接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される走行用パワーと前記蓄電手段の充放電に要求される充放電用パワーとの和としての要求パワーを前記内燃機関が運転可能な運転ポイントのうち車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いて前記内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で前記内燃機関から出力して前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが値０を含む所定トルク範囲外となるときには前記通常制御を実行し、前記通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲内となるときには前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲外となると共に前記内燃機関が前記振動異音領域外で運転されて前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、
前記車両の振動または異音が所定レベル以上のときには、そのときの前記内燃機関の運転ポイントが前記振動異音領域に含まれるよう該振動異音領域を学習する、
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド自動車の制御方法では、車両の振動または異音が所定レベル以上のときに、そのときの内燃機関の運転ポイントが車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域に含まれるよう振動異音領域を学習し、この学習した振動異音領域を除いて内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で内燃機関から出力して走行用パワーにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する通常制御を実行すると電動機から出力すべきトルクが値０を含む所定トルク範囲外となるときには通常制御を実行し、通常制御を実行すると電動機から出力すべきトルクが所定トルク範囲内となるときには電動機から出力すべきトルクが所定トルク範囲外となると共に内燃機関が振動異音領域外で運転されて走行用パワーにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、車両の個体差や経年変化に応じた振動異音領域を用いることができる。この結果、必要以上に振動異音領域を大きくすることによって生じる燃費の悪化を抑制することができる。

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。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。 動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が閾値Ｔｒｅｆ未満となるときの動力分配統合機構３０における共線図の一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される振動異音領域学習ルーチンの一例を示すフローチャートである。 トルク一定ラインＴｌｉｎｅを変更したときの振動異音領域の変更と動作ラインの変更の様子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、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、例えば、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、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からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

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によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、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，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，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，減速ギヤ３５などのケースに取り付けられた振動センサ８９ａからの振動レベルＶＬ１，エンジンルームに取り付けられた騒音センサ８９ｂからの騒音レベルＶＬ２などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、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おり、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。

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の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動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、所定時間（例えば数ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、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や車速センサ８８からの車速Ｖ，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の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊などのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和としてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖ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ＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖ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。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。なお、車両の走行に用いられる走行用パワーとしては、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとなる。

続いて、設定した要求パワーＰｅ＊と車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いてエンジン２２を効率よく運転することができる動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図４に示す。図示するように、実施例では、振動異音領域は、エンジン２２を運転可能な領域のうちトルク一定ラインＴｌｉｎｅよりトルクが大きく、且つ、回転数一定ラインＮｌｉｎｅより回転数が小さな領域として設定されており、動作ラインは、エンジン２２を効率よく運転する運転ポイントを連続したものとした効率優先動作ライン（図４中の動作ラインから振動異音領域のトルク一定ラインＴｌｉｎｅと回転数一定ラインＮｌｉｎｅとを除いて動作ラインを円滑に結ぶ破線を加えたもの）から振動異音領域を除いたものとして設定されている。なお、振動異音領域は、ハイブリッド自動車２０を出荷するときには最小限の領域が予め設定されている。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、図示するように、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。

次に、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１３０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構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を図５に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒを乗じたリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊がリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２＊が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、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−Nm2/（Gr・ρ） (1）
Tm1*＝ρ・Te*/(1+ρ)＋k1(Nm1*−Nm1)＋k2∫(Nm1*−Nm1)dt (2）

こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１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）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ２，Ｔｍａｘ２を次式（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ１４０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ１５０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ２，Ｔｍａｘ２で仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１６０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図５の共線図から容易に導き出すことができる。

Tmin2＝(Win−Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax2＝(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp＝(Tr*＋Tm1*/ρ)/Gr (5)

次に、設定したトルク指令Ｔｍ２＊の大きさが閾値Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。ここで、閾値Ｔｒｅｆは、トルク指令Ｔｍ２＊が値０近傍の所定トルク範囲となる範囲を設定するものであり、モータＭＧ２の特性などにより定めることができる。モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を閾値Ｔｒｅｆと比較するのは、モータＭＧ２からの出力トルクが値０近傍で推移したときには、若干のアクセル開度Ａｃｃの変化や路面勾配，路面抵抗などの外乱によりモータＭＧ２からの出力トルクが正負に反転し、減速ギヤ３５などのギヤ機構から異音が発生し得るか否かを判定するためである。

モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の大きさが閾値Ｔｒｅｆ以上であるときには、こうした異音の発生は生じないと判断し、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２７０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

一方、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の大きさが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が値０以上であるか否かを判定し（ステップＳ１８０）、トルク指令Ｔｍ２＊が値０以上であるときには、閾値Ｔｒｅｆより大きなトルクＴｓｅｔをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に再設定し（ステップＳ１９０）、逆にトルク指令Ｔｍ２＊が値０未満であるときには、マイナスの値のトルクＴｓｅｔをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に再設定する（ステップＳ２００）。そして、エンジン２２からのトルクが駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する直達トルクＴｅｒが、再設定したトルク指令Ｔｍ２＊により駆動されるモータＭＧ２から出力されるトルクがリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと要求トルクＴｒ＊との差分になるよう次式（６）により目標トルクＴｅ＊を計算して再設定し（ステップＳ２１０）、再設定した目標トルクＴｅ＊およびエンジン２２の回転数Ｎｅからなる運転ポイントが振動異音領域内となるか否かを判定し（ステップＳ２２０）、再設定した目標トルクＴｅ＊およびエンジン２２の回転数Ｎｅからなる運転ポイントが振動異音領域内となるときには、目標トルクＴｅ＊を振動異音領域の下限のトルク、即ちトルク一定ラインＴｌｉｎｅのトルクに再設定する（ステップＳ２３０）。こうして目標トルクＴｅ＊を再設定すると、上述の式（５）の仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをトルク指令Ｔｍ２＊に置き換えると共にトルク指令Ｔｍ１＊を仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐに置き換えたものを仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐについて解いた式（７）によりモータＭＧ１の仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐを計算し（ステップＳ２４０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔとモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に現在のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を乗じて得られるモータＭＧ２の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１で割ることによりモータＭＧ１から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ１，Ｔｍａｘ１を次式（８）および式（９）により計算すると共に（ステップＳ２５０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ１，Ｔｍａｘ１により仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を再設定し（ステップＳ２６０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊や再設定した目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に，再設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。再設定した目標トルクＴｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊で運転されたときにエンジン２２から目標トルクＴｅ＊が出力されるようスロットル開度を制御すると共に燃料噴射制御や点火制御を行なう。これにより、エンジン２２は図４に例示した動作ラインより若干トルクを増減した運転ポイントで運転される。モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が閾値Ｔｒｅｆ未満となるときの動力分配統合機構３０における共線図の一例を図６に示す。こうした制御により、モータＭＧ２から値０近傍のトルクが出力される状態を継続することにより生じ得る減速ギヤ３５などのギヤ機構から異音が発生するのを抑制することができる。

Te*=(1+ρ)・(Tr*−Tm2*・Gr) (6)
Tm1tmp＝(Gr・Tm2*−Tr*)・ρ (7)
Tmin1＝(Win−Tm2*・Nm2)/Nm1 (8)
Tmax1＝(Wout−Tm2*・Nm2)/Nm1 (9)

次に、振動異音領域の学習について説明する。図７は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される振動異音領域学習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、所定時間毎（例えば、数百ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

振動異音領域学習ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、振動センサ８９ａからの振動レベルＶＬ１や騒音センサ８９ｂからの騒音レベルＶＬ２，エンジン２２の回転数Ｎｅ，トルクＴｅなど振動異音領域の学習に必要なデータを入力し（ステップＳ３００）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。ここで、エンジン２２のトルクＴｅは、実施例では、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に（１＋ρ）／ρを乗じたものに単位時間当たりのエンジン２２の回転数変化量に係数を乗じることにより推定したものを入力するものとした。また、閾値Ｎｒｅｆは、エンジン２２の運転状態が振動異音領域として学習する必要がない回転数の下限値として設定されるものであり、振動異音領域として想定される上限回転数より大きな回転数を用いたり、エンジン２２の運転による振動や騒音により車両の振動や異音が紛らわされる回転数の下限値を用いることができる。したがって、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上のときには、振動異音領域の学習を行なう必要がないと判断し、本ルーチンを終了する。

エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ未満のときには、振動レベルＶＬ１が閾値ＶＬ１ｒｅｆ以上であるか否か、あるいは、騒音レベルＶＬ２が閾値ＶＬ２ｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。ここで、閾値ＶＬ１ｒｅｆは、車両の振動が許容できる範囲の上限近傍の値として設定されるものであり、車両の特性などにより定めることができる。また、閾値ＶＬ２ｒｅｆは、車両の騒音が許容できる範囲の上限近傍の値として設定されるものであり、車両の特性などにより定めることができる。したがって、振動レベルＶＬ１が閾値ＶＬ１ｒｅｆ未満であり、且つ、騒音レベルＶＬ２が閾値ＶＬ２ｒｅｆ未満のときには、振動も騒音も許容範囲内であるため、振動異音領域の学習を行なう必要がないと判断し、本ルーチンを終了する。

振動レベルＶＬ１が閾値ＶＬ１ｒｅｆ以上であるか騒音レベルＶＬ２が閾値ＶＬ２ｒｅｆ以上であるときには、許容できない振動があるか許容できない異音が生じているため振動異音領域を学習する必要があると判断し、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数一定ラインＮｌｉｎｅ未満であるか否かを判定し（ステップＳ３３０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数一定ラインＮｌｉｎｅ未満のときには、トルク一定ラインＴｌｉｎｅからエンジン２２のトルクＴｅを減じたものにマージンとしての値αを加えたものとしてトルク一定ラインＴｌｉｎｅの変更量ΔＴを設定すると共に（ステップＳ３４０）、それまで設定されていたトルク一定ラインＴｌｉｎｅから変更量ΔＴを減じたものとして新たなトルク一定ラインＴｌｉｎｅを設定して（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了し、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数一定ラインＮｌｉｎｅ以上のときには、エンジン２２の回転数Ｎｅから回転数一定ラインＮｌｉｎｅを減じたものにマージンとしての値βを加えたものとして回転数一定ラインＮｌｉｎｅの変更量ΔＮを設定すると共に（ステップＳ３６０）、それまで設定されていた回転数一定ラインＮｌｉｎｅに変更量ΔＮを加えたものとして新たな回転数一定ラインＮｌｉｎｅを設定して（ステップＳ３７０）、本ルーチンを終了する。こうして設定された新たなトルク一定ラインＴｌｉｎｅや回転数一定ラインＮｌｉｎｅは、振動異音領域の境界としての下限トルクや上限回転数として用いられ、新たなトルク一定ラインＴｌｉｎｅや回転数一定ラインＮｌｉｎｅが動作ラインとして用いられる。エンジン２２を回転数Ｎｅ１と旧トルク一定ラインＴｌｉｎｅのトルクで運転していたときに振動や異音が生じたときにトルク一定ラインＴｌｉｎｅを変更して振動異音領域や動作ラインを変更する様子を図８に示す。この場合、回転数Ｎｅ１は閾値Ｎｒｅｆ未満であるから、トルク一定ラインＴｌｉｎｅとトルクＴｅとマージンとしての値αとにより変更量ΔＴ（この場合ΔＴ＝α）が計算され、トルク一定ラインＴｌｉｎｅが変更量ΔＴだけ小さくなるよう変更され、振動異音領域の下限トルクおよび動作ラインが変更される。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、減速ギヤ３５などのケースに取り付けられた振動センサ８９ａからの振動レベルＶＬ１が閾値ＶＬ１ｒｅｆ以上のときやエンジンルームに取り付けられた騒音センサ８９ｂからの騒音レベルＶＬ２が閾値ＶＬ２ｒｅｆ以上のときに、そのときのエンジン２２の運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域の境界となる下限トルクとしてのトルク一定ラインＴｌｉｎｅや上限回転数としての回転数一定ラインＮｌｉｎｅを変更して振動異音領域を学習し、この学習した振動異音領域を除いてエンジン２２を効率よく運転する動作ラインを用いて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を出力して走行するようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御することにより、車両の個体差や経年変化に応じた振動異音領域を用いて制御することができる。この結果、車両の出荷時に必要以上に振動異音領域を大きくすることによって生じる燃費の悪化を抑制することができる。しかも、モータＭＧ２から値０近傍のトルクが出力されるときには、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を所定トルク範囲外となるトルクＴｓｅｔかマイナスのトルクＴｓｅｔに再設定すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を再設定するから、モータＭＧ２の出力トルクを値０近傍の範囲外とすると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、振動センサ８９ａからの振動レベルＶＬ１が閾値ＶＬ１ｒｅｆ以上のときや騒音センサ８９ｂからの騒音レベルＶＬ２が閾値ＶＬ２ｒｅｆ以上のときに、そのときのエンジン２２の運転ポイントが振動異音領域に含まれるようトルク一定ラインＴｌｉｎｅか回転数一定ラインＮｌｉｎｅか一方を変更することにより振動異音領域を学習するものとしたが、トルク一定ラインＴｌｉｎｅと回転数一定ラインＮｌｉｎｅの双方を変更することにより振動異音領域を学習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、トルクがトルク一定ラインＴｌｉｎｅより大きく且つ回転数が回転数一定ラインＮｌｉｎｅより小さな領域を振動異音領域として設定したが、回転数に対してリニアにトルクが上昇する直線よりトルクが大きく回転数が小さくなる側を振動異音領域として設定するなど、トルク一定ラインＴｌｉｎｅや回転数一定ラインＮｌｉｎｅを用いずに振動異音領域を設定するものとしてもよい。回転数に対してリニアにトルクが上昇する直線（以下、「境界直線」という。）を用いて振動異音領域を設定する場合、振動センサ８９ａからの振動レベルＶＬ１が閾値ＶＬ１ｒｅｆ以上のときや騒音センサ８９ｂからの騒音レベルＶＬ２が閾値ＶＬ２ｒｅｆ以上のときのエンジン２２の運転ポイントにおける回転数に対応して境界直線から得られるトルクとエンジン２２の運転ポイントにおけるトルクとの差にマージンとしての値αを加えたトルクだけ境界直線のトルク軸に対する切片を小さくした直線を新たな境界直線として振動異音領域を設定するものとすればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、騒音センサ８９ｂからの騒音レベルＶＬ２が閾値ＶＬ２ｒｅｆ以上のときに、そのときのエンジン２２の運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域を学習するものとしたが、一定値としての閾値ＶＬ２ｒｅｆを用いるものに限定されるものではなく、エンジン２２の回転数Ｎｅが大きくなるほど大きくなる値を閾値ＶＬ２ｒｅｆとして用いて振動異音領域を学習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、振動センサ８９ａからの振動レベルＶＬ１が閾値ＶＬ１ｒｅｆ以上のときに、そのときのエンジン２２の運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域を学習するものとしたが、一定値としての閾値ＶＬ１ｒｅｆを用いるものに限定されるものではなく、エンジン２２の回転数Ｎｅが大きくなるほど大きくなる値を閾値ＶＬ１ｒｅｆとして用いて振動異音領域を学習するものとしてもよく、車速Ｖが大きいほど大きくなる値を閾値ＶＬ１ｒｅｆとして用いて振動異音領域を学習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、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上のときには、振動異音領域の学習は行なわないものとしたが、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上のときであっても、振動異音領域の学習を行なうものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、振動センサ８９ａと騒音センサ８９ｂとを備えるものとしたが、いずれか一方のみを備え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、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしてもよい。

実施例では、本発明の実施の形態としてハイブリッド自動車２０として説明したが、ハイブリッド自動車の制御方法の形態としてもよい。

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「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を振動異音領域を除いてエンジン２２を効率よく運転する動作ラインを用いて得られる運転ポイントでエンジン２２を運転しながら要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されて走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２を制御する通常制御を実行するとモータＭＧ２から出力するトルクが値０近傍の所定トルク範囲外となるときには、上述のエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信し、通常制御を実行するとモータＭＧ２から出力するトルクが値０近傍の所定トルク範囲内となるときには、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を所定トルク範囲外となるトルクＴｓｅｔかマイナスのトルクＴｓｅｔに再設定すると共に振動異音領域の範囲外となる条件下で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を再設定し、再設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に再設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する図２の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当し、減速ギヤ３５などのケースに取り付けられた振動センサ８９ａやエンジンルームに取り付けられた騒音センサ８９ｂが「振動異音検出手段」に相当し、振動センサ８９ａからの振動レベルＶＬ１が閾値ＶＬ１ｒｅｆ以上のときや騒音センサ８９ｂからの騒音レベルＶＬ２が閾値ＶＬ２ｒｅｆ以上のときに、そのときのエンジン２２の運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域の境界となる下限トルクとしてのトルク一定ラインＴｌｉｎｅや上限回転数としての回転数一定ラインＮｌｉｎｅを変更して振動異音領域を学習する図７の振動異音領域学習ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「学習手段」に相当する。

ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「遊星歯車機構」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、如何なるタイプの遊星歯車機構としても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段とや電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を振動異音領域を除いてエンジン２２を効率よく運転する動作ラインを用いて得られる運転ポイントでエンジン２２を運転しながら要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されて走行するようエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２を制御する通常制御を実行するとモータＭＧ２から出力するトルクが値０近傍の所定トルク範囲外となるときには通常制御を実行し、通常制御を実行するとモータＭＧ２から出力するトルクが値０近傍の所定トルク範囲内となるときには、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を所定トルク範囲外となるトルクＴｓｅｔかマイナスのトルクＴｓｅｔに再設定すると共に振動異音領域の範囲外となる条件下で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、走行に要求される走行用パワーと蓄電手段の充放電に要求される充放電用パワーとの和としての要求パワーを内燃機関が運転可能な運転ポイントのうち車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いて内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で内燃機関から出力して走行用パワーにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する通常制御を実行すると電動機から出力すべきトルクが値０を含む所定トルク範囲外となるときには通常制御を実行し、通常制御を実行すると電動機から出力すべきトルクが所定トルク範囲内となるときには電動機から出力すべきトルクが所定トルク範囲外となると共に内燃機関が振動異音領域外で運転されて走行用パワーにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「振動異音検出手段」としては、減速ギヤ３５などのケースに取り付けられた振動センサ８９ａやエンジンルームに取り付けられた騒音センサ８９ｂに限定されるものではなく、エンジン２２に取り付けられた振動センサとしたりするなど、車両の振動または異音を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「学習手段」としては、振動センサ８９ａからの振動レベルＶＬ１が閾値ＶＬ１ｒｅｆ以上のときや騒音センサ８９ｂからの騒音レベルＶＬ２が閾値ＶＬ２ｒｅｆ以上のときに、そのときのエンジン２２の運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域の境界となる下限トルクとしてのトルク一定ラインＴｌｉｎｅや上限回転数としての回転数一定ラインＮｌｉｎｅを変更して振動異音領域を学習するものに限定されるものではなく、回転数に対してリニアにトルクが上昇する境界直線を用いて振動異音領域を設定する場合には、振動センサ８９ａからの振動レベルＶＬ１が閾値ＶＬ１ｒｅｆ以上のときや騒音センサ８９ｂからの騒音レベルＶＬ２が閾値ＶＬ２ｒｅｆ以上のときに、そのときのエンジン２２の運転ポイントにおける回転数に対応して境界直線から得られるトルクとエンジン２２の運転ポイントにおけるトルクとの差にマージンとしての値αを加えたトルクだけ境界直線のトルク軸に対する切片を小さくした直線を新たな境界直線として振動異音領域を学習するものとしたり、エンジン２２の回転数Ｎｅが大きくなるほど大きくなる値を閾値ＶＬ２ｒｅｆとして用いて振動異音領域を学習するものとしたり、エンジン２２の回転数Ｎｅが大きくなるほど大きくなる値を閾値ＶＬ１ｒｅｆとして用いて振動異音領域を学習するものとしたり、車速Ｖが大きいほど大きくなる値を閾値ＶＬ１ｒｅｆとして用いて振動異音領域を学習するものとしたりするなど、車両の振動または異音が所定レベル以上のときには、そのときの内燃機関の運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域を学習するものであれば如何なるものとしても構わない。

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、２４ エンジンＥＣＵ、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、３９ｃ，３９ｄ 車輪、４０ モータＥＣＵ、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４８ 回転軸、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリＥＣＵ、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４
ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、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、８９ａ 振動センサ、８９ｂ 騒音センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (5)

1. 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸にギヤ機構を介して接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
   走行に要求される走行用パワーと前記蓄電手段の充放電に要求される充放電用パワーとの和としての要求パワーを前記内燃機関が運転可能な運転ポイントのうち車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いて前記内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で前記内燃機関から出力して前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが値０を含む所定トルク範囲外となるときには前記通常制御を実行し、前記通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲内となるときには前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲外となると共に前記内燃機関が前記振動異音領域外で運転されて前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
   前記車両の振動または異音を検出する振動異音検出手段と、
   前記検出された振動または異音が所定レベル以上のときには、そのときの前記内燃機関の運転ポイントが前記振動異音領域に含まれるよう該振動異音領域を学習する学習手段と、
   を備えるハイブリッド自動車。
2. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
   前記学習手段は、前記振動異音領域の境界のトルクおよび回転数の一方を変更することにより該振動異音領域を学習する手段である、
   ハイブリッド自動車。
3. 請求項２記載のハイブリッド自動車であって、
   前記学習手段は、前記振動異音領域の境界のトルクと前記内燃機関の運転ポイントにおけるトルクとの差にマージンとしてのマージントルクを加えたトルクだけ前記振動異音領域の境界のトルクを小さく変更することにより又は前記振動異音領域の境界の回転数と前記内燃機関の運転ポイントにおける回転数との差にマージンとしてのマージン回転数を加えた回転数だけ前記振動異音領域の境界の回転数を大きく変更することにより、前記振動異音領域を学習する手段である、
   ハイブリッド自動車。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
   前記学習手段は、前記内燃機関の回転数が前記振動異音領域の上限回転数より大きな所定回転数以上のときには前記検出された振動または異音の検出レベルに拘わらずに前記振動異音領域を学習しない手段である、
   ハイブリッド自動車。
5. 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸にギヤ機構を介して接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
   走行に要求される走行用パワーと前記蓄電手段の充放電に要求される充放電用パワーとの和としての要求パワーを前記内燃機関が運転可能な運転ポイントのうち車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いて前記内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で前記内燃機関から出力して前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが値０を含む所定トルク範囲外となるときには前記通常制御を実行し、前記通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲内となるときには前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲外となると共に前記内燃機関が前記振動異音領域外で運転されて前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、
   前記車両の振動または異音が所定レベル以上のときには、そのときの前記内燃機関の運転ポイントが前記振動異音領域に含まれるよう該振動異音領域を学習する、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。

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