JP2017035922A - 車両の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリレス走行制御中にエンジン回転速度が目標回転速度よりも高い状態で駆動力を発生させる場合に、エンジン回転速度の落ち込みを抑える。【解決手段】車両は、エンジンと、第１ＭＧ（モータジェネレータ）と、第２ＭＧと、エンジンと第１ＭＧと第２ＭＧとの間に設けられる遊星歯車装置と、バッテリと、ＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、バッテリが異常である場合、バッテリレス走行制御を実行する。バッテリレス走行制御は、エンジンの回転速度が目標回転速度になるようにするエンジンＦ／Ｂ制御と、要求駆動力を出力しつつかつ第１ＭＧの発電パワーと第２ＭＧの放電パワーとを等しくするパワー収支制御とを含む。ＥＣＵは、バッテリレス走行制御中にエンジンの回転速度が目標回転速度に所定値高いしきい速度よりも高い場合、要求駆動力を低下させる。【選択図】図９

Description

本発明は、車両の駆動装置に関し、特に、エンジンおよび回転電機（モータジェネレータ）の少なくともいずれかの動力を用いて走行する車両の駆動装置に関する。

特開２０１３−１０３５１４号公報（特許文献１）には、エンジンと、第１回転電機と、駆動輪に接続された第２回転電機と、エンジンと第１回転電機と第２回転電機とを接続する遊星歯車装置と、第１回転電機および第２回転電機に接続可能に構成されたバッテリとを備えるハイブリッド車両において、バッテリが故障した場合に、バッテリを第１回転電機および第２回転電機から切り離してバッテリレス走行制御を行なう技術が開示されている。

バッテリレス走行制御中においては、エンジンの回転速度が目標回転速度となるようにエンジンの出力をフィードバック制御する処理（以下「エンジンＦ／Ｂ制御」ともいう）と、ユーザが要求する駆動力を駆動輪に出力しつつ第１回転電機が発電する電力と第２回転電機が消費する電力とが等しくなるように第１回転電機および第２回転電機を制御する処理（以下「パワー収支制御」ともいう）とが同時に行なわれる。

特開２０１３−１０３５１４号公報

しかしながら、バッテリレス走行制御中においてエンジン回転速度が目標回転速度よりも高い側に乖離している状態で駆動力を発生させようとすると、エンジン回転速度の落ち込みによってパワー収支制御による電力収支のバランスが破綻することが懸念される。

すなわち、バッテリレス走行制御中においてエンジン回転速度が目標回転速度よりも高い状態で駆動力を発生させようとすると、エンジンＦ／Ｂ制御がエンジン回転速度を低下させる側に作用することに加えて、パワー収支制御による第１回転電機の発電トルクがエンジン回転速度を低下させる側に作用するため、エンジン回転速度が急激に落ち込むことが懸念される。エンジン回転速度Ｎｅの落ち込みに伴って第１回転電機の回転速度も低下すると、第１回転電機が発電する電力が低下し、パワー収支制御による電力収支のバランスが破綻することが懸念される。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、バッテリレス走行制御中にエンジン回転速度が目標回転速度よりも高い状態で駆動力を発生させる場合に、エンジンの回転速度の落ち込みを抑えることである。

（１） この発明に係る車両の駆動装置は、エンジンと、第１回転電機と、駆動輪に接続された第２回転電機と、エンジンに接続された回転要素と第１回転電機に接続された回転要素と第２回転電機に接続された回転要素とを有し、第２回転電機の回転速度が一定であるときにエンジンおよび第１回転電機の一方の回転速度が低下すると他方の回転速度が低下するようにエンジン、第１回転電機および第２回転電機を機械的に接続する遊星歯車装置と、第１回転電機および第２回転電機に電気的に接続可能に構成されたバッテリと、バッテリが異常である場合にバッテリを第１回転電機および第２回転電機から切り離してバッテリレス走行制御を実行するように構成された制御装置とを備える。

バッテリレス走行制御は、エンジンの回転速度が目標回転速度になるようにエンジンをフィードバック制御するエンジンフィードバック制御と、要求駆動力に対応するパワーが駆動輪に伝達され、かつ第１回転電機が発電するパワーと第２回転電機が消費するパワーとが等しくなるように第１回転電機および第２回転電機を制御するパワー収支制御とを実行する制御である。

制御装置は、バッテリレス走行制御中において、エンジンの回転速度が目標回転速度よりも高いしきい速度よりも高い場合、エンジンの回転速度がしきい速度よりも低い場合に比べてパワー収支制御に用いられる要求駆動力を小さい値に設定する。

このような構成によれば、バッテリレス走行制御中においてエンジン回転速度が目標回転速度よりも高いしきい速度よりも高い場合には、要求駆動力が小さい値に制限される。要求駆動力が制限されることによって、パワー収支制御による第１回転電機の発電トルクが低減される。これにより、パワー収支制御がエンジン回転速度を低下させる作用を抑えることができる。そのため、要求駆動力を制限しない場合に比べて、エンジンの回転速度の落ち込みを抑えることができる。

（２） 好ましくは、第１回転電機は、第１回転電機の回転速度が所定値よりも低い場合はパルス幅変調制御モードで制御され、第１回転電機の回転速度が所定値よりも高い場合は矩形波制御モードで制御される。制御装置は、バッテリレス走行制御中において、エンジンの回転速度がしきい速度よりも高くかつ第１回転電機が矩形波制御モードで制御されている場合、エンジンの回転速度がしきい速度よりも低い場合に比べて要求駆動力を小さい値に設定し、エンジンの回転速度がしきい速度よりも高くかつ第１回転電機がパルス幅変調制御モードで制御されている場合、エンジンの回転速度がしきい速度よりも低い場合に比べてエンジンフィードバック制御に用いられるゲインを低減する処理および目標回転速度を増加させる処理の少なくとも一方の処理を行なう。

このような構成によれば、第１回転電機が矩形波制御モードで制御されている場合には、エンジンフィードバック制御の作用を制限するのではなく、要求駆動力を制限することによってエンジンの回転速度の落ち込みが防止される。そのため、エンジンフィードバック制御の作用を制限する場合に比べて、エンジンの回転速度が目標回転速度よりも高い値で停滞することが抑制されるので、第１回転電機の回転速度が高い値で停滞することも抑制される。これにより、第１回転電機の制御モードが矩形波制御モードよりも制御精度のよいパルス幅変調制御モードに切り替わることを促すことができる。第１回転電機の制御モードがパルス幅変調制御モードに切り替わると、パワー収支制御による電力収支を精度よく制御することができる。一方、第１回転電機がパルス幅変調制御モードで制御されている場合には、要求駆動力を制限するのではなく、エンジンフィードバック制御の作用を制限することによってエンジンの回転速度の落ち込みが防止される。そのため、駆動力を制限することなくエンジンの回転速度の落ち込みを防止することができる。

（３） この発明の別の局面に係る車両の駆動装置は、エンジンと、第１回転電機と、駆動輪に接続された第２回転電機と、エンジンに接続された回転要素と第１回転電機に接続された回転要素と第２回転電機に接続された回転要素とを有し、第２回転電機の回転速度が一定であるときにエンジンおよび第１回転電機の一方の回転速度が低下すると他方の回転速度が低下するようにエンジン、第１回転電機および第２回転電機を機械的に接続する遊星歯車装置と、第１回転電機および第２回転電機に電気的に接続可能に構成されたバッテリと、バッテリが異常である場合にバッテリを第１回転電機および第２回転電機から切り離してバッテリレス走行制御を実行するように構成された制御装置とを備える。

バッテリレス走行制御は、エンジンの回転速度が目標回転速度になるようにエンジンをフィードバック制御するエンジンフィードバック制御と、要求駆動力に対応するパワーが駆動輪に伝達され、かつ第１回転電機が発電するパワーと第２回転電機が消費するパワーとが等しくなるように第１回転電機および第２回転電機を制御するパワー収支制御とを実行する制御である。

制御装置は、バッテリレス走行制御中において、エンジンの回転速度が目標回転速度よりも高いしきい速度よりも高くかつ要求駆動力がしきい駆動力よりも大きい場合、エンジンの回転速度がしきい速度よりも低い場合および要求駆動力がしきい駆動力よりも小さい場合の少なくとも一方の場合に比べてエンジンフィードバック制御に用いられるゲインを低減する処理および目標回転速度を増加させる処理の少なくとも一方の処理を行なう。

このような構成によれば、バッテリレス走行制御中においてエンジン回転速度が目標回転速度よりも高いしきい速度よりも高くかつ要求駆動力がしきい駆動力よりも大きい場合には、エンジンフィードバック制御に用いられるゲインを低減する処理および目標回転速度を増加させる処理の少なくとも一方の処理が行なわれる。これにより、エンジンフィードバック制御の作用が制限される。すなわち、エンジンフィードバック制御がエンジン回転速度を低下させる作用が抑えられる。そのため、エンジンフィードバック制御の作用を制限しない場合に比べて、エンジンの回転速度の落ち込みを抑えることができる。

車両の全体ブロック図である。 動力分割機構の共線図である。 電気システムの回路図である。 第１ＭＧの制御モードを概略的に説明する図である。 第１ＭＧの動作点と第１ＭＧの制御モードとの対応関係を示す図である。 ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その１）である。 バッテリレス走行制御中の制御状態を示す図（その１）である。 バッテリレス走行制御中の制御状態を示す図（その２）である。 ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その２）である。 ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その３）である。 バッテリレス走行制御の開始時における要求駆動力Ｐｒｅｑ、第１ＭＧトルクＴｍ１およびエンジン回転速度Ｎｅの変化の様子を示す図である。 ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その４）である。 ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その５）である。 ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その６）である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
図１は、本実施の形態による車両１の全体ブロック図である。車両１は、エンジン１００と、第１ＭＧ（Ｍｏｔｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２００と、動力分割機構３００と、第２ＭＧ４００と、出力軸５６０と、駆動輪８２と、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）６００と、バッテリ７００と、ＳＭＲ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｍａｉｎ Ｒｅｌａｙ）７１０と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０００と、を備える。

エンジン１００は、燃料を燃焼させて動力を出力する内燃機関である。第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００は、交流の回転電機であって、モータとしてもジェネレータとしても機能する。以下では、エンジン１００の回転速度を「エンジン回転速度Ｎｅ」、第１ＭＧ２００の回転速度を「第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１」、第２ＭＧ４００の回転速度を「第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２」と記載する場合がある。また、エンジン１００のトルクを「エンジントルクＴｅ」、第１ＭＧ２００のトルクを「第１ＭＧトルクＴｍ１」、第２ＭＧ４００のトルクを「第２ＭＧトルクＴｍ２」と記載する場合がある。

動力分割機構３００は、サンギヤ（Ｓ）３１０と、リングギヤ（Ｒ）３２０と、サンギヤ（Ｓ）３１０とリングギヤ（Ｒ）３２０とに噛合するピニオンギヤ（Ｐ）３４０と、ピニオンギヤ（Ｐ）３４０を自転かつ公転自在に保持しているキャリア（Ｃ）３３０とを有する遊星歯車機構である。キャリア（Ｃ）３３０はエンジン１００に連結される。サンギヤ（Ｓ）３１０は第１ＭＧ２００に連結される。リングギヤ（Ｒ）３２０は出力軸５６０を介して第２ＭＧ４００および駆動輪８２に連結される。

図２は、動力分割機構３００の共線図である。動力分割機構３００が上述のように構成されることによって、第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１（サンギヤ（Ｓ）３１０の回転速度）、エンジン回転速度Ｎｅ（キャリア（Ｃ）３３０の回転速度）、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２（リングギヤ（Ｒ）３２０の回転速度）は、動力分割機構３００の共線図上で直線で結ばれる関係（いずれか２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係）になる。したがって、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が一定である場合には、エンジン回転速度Ｎｅおよび第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１の一方の回転速度が低下すると他方の回転速度も低下する。すなわち、動力分割機構３００は、エンジン回転速度Ｎｅおよび第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１の一方の回転速度が低下すると他方の回転速度も低下するように、エンジン１００、第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００を機械的に接続している。

図１に戻って、出力軸５６０は、第２ＭＧ４００の動力、および動力分割機構３００を介して伝達されるエンジン１００の動力の少なくとも一方によって回転する。出力軸５６０の回転力はデファレンシャルギヤを介して左右の駆動輪８２に伝達される。これにより、車両１が走行される。

ＰＣＵ６００は、バッテリ７００から供給される高電圧の直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００に出力する。これにより、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００が駆動される。また、ＰＣＵ６００は、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００によって発電される交流電力を直流電力に変換してバッテリ７００へ出力する。これにより、バッテリ７００が充電される。また、ＰＣＵ６００は、第１ＭＧ２００によって発電された電力で第２ＭＧ４００を駆動することもできる。

バッテリ７００は、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００を駆動するための高電圧（たとえば２００Ｖ程度）の直流電力を蓄える二次電池である。バッテリ７００は、代表的にはニッケル水素電池やリチウムイオン電池を含んで構成される。

ＳＭＲ７１０は、バッテリ７００と、ＰＣＵ６００、第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００を含む電気システムとを接続したり遮断したりするためのリレーである。

さらに、車両１には、エンジン回転速度センサ１０、出力軸回転速度センサ１５、レゾルバ２１，２２、アクセルポジションセンサ３１などが設けられる。エンジン回転速度センサ１０は、エンジン回転速度Ｎｅを検出する。出力軸回転速度センサ１５は、出力軸５６０の回転速度Ｎｐを車速Ｖとして検出する。レゾルバ２１，２２は、それぞれ第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２を検出する。アクセルポジションセンサ３１は、ユーザによるアクセルペダルの操作量（以下「アクセルペダル操作量Ａ」ともいう）を検出する。これらの各センサは検出結果をＥＣＵ１０００に出力する。

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

図３は、第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００を駆動制御するための電気システムの回路図である。この電気システムは、第１ＭＧ２００、第２ＭＧ４００、ＰＣＵ６００、バッテリ７００、ＳＭＲ７１０、ＥＣＵ１０００を含んで構成される。

ＳＭＲ７１０が開いていると、バッテリ７００は電気システムから切り離される。ＳＭＲ７１０が閉じられると、バッテリ７００が電気システムに接続される。ＳＭＲ７１０は、ＥＣＵ１０００からの制御信号に応じて制御（開閉）される。たとえば、ユーザが運転開始のための操作を行なうことによって電気システムの起動を要求すると、ＥＣＵ１０００は、ＳＭＲ７１０を閉じる。

ＰＣＵ６００は、コンバータ６１０、インバータ６２０，６３０を含む。コンバータ６１０は、リアクトルおよび２つのスイッチング素子によって構成される、一般的な昇圧チョッパ回路である。各スイッチング素子には、逆並列ダイオードが接続される。

インバータ６２０，６３０は、コンバータ６１０に対して互いに並列に接続される。インバータ６２０は、コンバータ６１０と第１ＭＧ２００との間に接続される。インバータ６３０は、コンバータ６１０と第２ＭＧ４００との間に接続される。インバータ６２０，６３０の各々は、一般的な三相インバータの構成を有する。すなわち、インバータ６２０，６３０の各々は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）分の上下アームと、各アームに設けられる逆並列ダイオードとを含む。

コンバータ６１０とインバータ６２０，６３０との間の電力線５４上の直流電圧（以下「システム電圧ＶＨ」ともいう）は、電圧センサ１８０により検出される。電圧センサ１８０の検出結果は、ＥＣＵ１０００に出力される。

コンバータ６１０は、システム電圧ＶＨと、バッテリ７００の電圧Ｖｂとの間で、双方向の直流電圧変換を実行する。インバータ６２０は、システム電圧ＶＨをスイッチング素子のオンオフにより交流電圧に変換する。変換された交流電圧は、第１ＭＧ２００に供給される。また、インバータ６２０は、第１ＭＧ２００が発電した交流電力を直流電力に変換する。同様に、インバータ６３０は、システム電圧ＶＨを交流電圧に変換して、第２ＭＧ４００に供給する。また、インバータ６３０は、第２ＭＧ４００が発電した交流電力を直流電力に変換する。

このように、コンバータ６１０とインバータ６２０，６３０とを電気的に接続する電力線５４は、各インバータ６２０，６３０が共用する電力線として構成される。電力線５４は第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００の双方と電気的に接続されるので、第１ＭＧ２００，第２ＭＧ４００の一方で発電される電力を他方で消費することができる。

ＳＭＲ７１０が閉じられてバッテリ７００が電気システムに接続された状態では、バッテリ７００を電力バッファとして用いることができるため、バッテリ７００と第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００との間で電力が授受される。逆に、ＳＭＲ７１０が開かれてバッテリ７００が電気システムから切り離された状態では、バッテリ７００を電力バッファとして用いることができないため、第１ＭＧ２００と第２ＭＧ４００との間で電力のバランスをとる必要がある。

ＥＣＵ１０００は、インバータ６２０,６３０のスイッチング動作を制御することによって、第１ＭＧ２００，第２ＭＧ４００をそれぞれ駆動制御する。

＜第１ＭＧ２００の制御モード＞
図４は、第１ＭＧ２００の制御モードを概略的に説明する図である。本実施の形態による車両１では、第１ＭＧ２００の制御モードを、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、以下「ＰＷＭ」ともいう）制御モードおよび矩形波制御モードのいずれかに切り替える。

ＰＷＭ制御モードでは、正弦波ＰＷＭ制御および過変調ＰＷＭ制御のいずれかの制御が行なわれる。

正弦波ＰＷＭ制御は、一般的なＰＷＭ制御方式として用いられるものであり、インバータ６２０の各相アームにおけるスイッチング素子のオンオフを、正弦波状の電圧指令値と搬送波（キャリア信号）との電圧比較に従って制御する。この結果、一定期間内でインバータ６２０から第１ＭＧ２００へ出力される線間電圧（以下、単に「インバータ出力電圧」ともいう）の基本波成分が擬似的な正弦波となる。周知のように、正弦波ＰＷＭ制御では、インバータ出力電圧の基本波成分振幅をインバータ入力電圧の０．６１倍程度までしか高めることができない（変調率を０．６１までしか高めることができない）。

過変調ＰＷＭ制御は、搬送波の振幅を縮小するように歪ませた上で上記正弦波ＰＷＭ制御と同様のＰＷＭ制御を行なうものである。この結果、変調率を０．６１〜０．７８の範囲まで高めることができる。したがって、ＰＷＭ制御が行なわれる領域において、車速Ｖが比較的低い場合に正弦波ＰＷＭ制御が行なわれ、車速Ｖが比較的高い場合に過変調ＰＷＭ制御が行なわれる。

一方、矩形波制御モードでは、矩形制御が行なわれる。矩形制御では、上記一定期間内に１回のペースでスイッチング動作が行われる。その結果、上記一定期間内のインバータ出力電圧は１パルス分の矩形波電圧となる。これにより、矩形制御は、ＰＷＭ制御に比べて、制御精度（制御応答性）が劣る一方、変調率を０．７８まで高めることができモータ出力を高めることが可能である。

これらの制御モードの特性の相違を考慮し、ＥＣＵ１０００は、第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１と第１ＭＧトルクＴｍ１とで決まる第１ＭＧ２００の動作点が属する領域に応じて第１ＭＧ２００の制御モードを選択する。

図５は、第１ＭＧ２００の動作点と第１ＭＧ２００の制御モードとの対応関係を示す図である。図５において、横軸は第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１、縦軸は第１ＭＧトルクＴｍ１を表わす。図５に示す制御境界ラインＬよりも低回転速度側の領域Ａ１ではトルク変動を小さくするために比較的制御性のよいＰＷＭ制御モードが選択され、制御境界ラインＬよりも高回転速度側の領域Ａ２では第１ＭＧ２００の出力を向上させるために矩形波制御モードが選択される。

なお、第２ＭＧ４００の制御モードも、第１ＭＧ２００の制御モードと同様に、ＰＷＭ制御モードおよび矩形波制御モードのいずれかに切り替えられる。すなわち、ＥＣＵ１０００は、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２と第２ＭＧトルクＴｍ２とで決まる第２ＭＧ４００の動作点が属する領域に応じて第２ＭＧ４００の制御モードを選択する。

＜バッテリレス走行制御＞
次に、バッテリレス走行制御について説明する。ＥＣＵ１０００は、バッテリ７００に異常が発生した場合、ＳＭＲ７１０を開いてバッテリ７００を電気システム（第１ＭＧ２００、第２ＭＧ４００およびＰＣＵ６００）から切り離し、下記のバッテリレス走行制御を実行する。

バッテリレス走行制御は、「エンジンＦ／Ｂ制御」と「パワー収支制御」とを実行することで車両１を走行させるフェールセーフ制御である。「エンジンＦ／Ｂ制御」は、エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度ＮｅｒｅｑとなるようにエンジントルクＴｅをフィードバック制御する処理である。「パワー収支制御」は、ユーザが要求する駆動力が駆動輪８２に伝達されかつ第１ＭＧ２００が発電する電力（以下「第１ＭＧ発電パワー」ともいう）と第２ＭＧ４００が消費する電力（以下「第２ＭＧ放電パワー」ともいう）とが等しくなるように、第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００を制御する処理である。

図６は、ＥＣＵ１０００がバッテリレス走行制御を行なう場合の処理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周期で繰り返し実行される。

ステップ(以下、ステップを「Ｓ」と略す)０１にて、ＥＣＵ１０００は、バッテリ７００が異常であるか否かを判定する。たとえば、ＥＣＵ１０００は、バッテリ７００の温度がしきい温度を超える場合にバッテリ７００が異常であると判定する。バッテリ７００が異常でない場合（Ｓ０１にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は処理を終了させる。

バッテリ７００が異常である場合（Ｓ０１にてＹＥＳ）、Ｓ０２にて、ＥＣＵ１０００は、ＳＭＲ７１０を開いてバッテリ７００を電気システム（第１ＭＧ２００、第２ＭＧ４００およびＰＣＵ６００）から切り離す。

その後、ＥＣＵ１００は、Ｓ０３、Ｓ０４にて上述の「エンジンＦ／Ｂ制御」を実行し、Ｓ０５〜Ｓ０７にて上述の「パワー収支制御」を実行する。

＜＜エンジンＦ／Ｂ制御＞＞
ＥＣＵ１０００は、Ｓ０３、Ｓ０４にてエンジンＦ／Ｂ制御を実行する。

Ｓ０３にて、ＥＣＵ１０００は、エンジン１００の目標回転速度Ｎｅｒｅｑを設定する。たとえば、ＥＣＵ１０００は以下のように目標回転速度Ｎｅｒｅｑを設定する。車速Ｖが低い状態（すなわち第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が低い状態）でエンジン回転速度Ｎｅを高くし過ぎると、第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１が高くなって第１ＭＧ２００の制御モードが矩形波制御モードとなってしまう（上述の図５参照）。バッテリレス走行制御中においては、後述するパワー収支制御によって第１ＭＧ発電パワーを第２ＭＧ放電パワーに合わせる必要があるため、第１ＭＧ２００の制御モードを矩形波制御モードよりも制御精度が高いＰＷＭ制御モードにすることが望ましい。この観点から、ＥＣＵ１０００は、第１ＭＧ２００の制御モードが矩形波制御モードとならないように、車速Ｖが低いほど目標回転速度Ｎｅｒｅｑの上限値を低い値に設定する。そして、ＥＣＵ１０００は、設定された上限値を超えない範囲で、アクセルペダル操作量Ａが大きいほど目標回転速度Ｎｅｒｅｑを高い値に設定する。

なお、目標回転速度Ｎｅｒｅｑの設定手法は上記のものに限定されるものではない。たとえば、アクセルペダル操作量Ａが非常に低い場合であってもエンジン１００のパワーが低くなり過ぎないように目標回転速度Ｎｅｒｅｑの下限値を設けるようにしてもよい。また、目標回転速度Ｎｅｒｅｑを、車速Ｖおよびアクセルペダル操作量Ａに応じた変動値とするのではなく、予め定められた固定値としてもよい。

Ｓ０４にて、ＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｒｅｑに近づくように、エンジントルクＴｅ（具体的にはスロットルバルブ開度、点火時期、燃料噴射量など）をフィードバック制御する。

以下の説明では、例示的に、ＥＣＵ１０００が下記の式（１）の演算を行なうことでエンジン１００のストッロルバルブ開度（以下「スロットル開度θｔｈ」という）をフィードバック制御する場合について説明する。

θｔｈ（ｎ）＝θｔｈ（ｎ−１）＋Ｋ（Ｎｅｒｅｑ−Ｎｅ） …（１）
上記の式（１）において、「θｔｈ（ｎ）」は今回の演算サイクルにおけるスロットル開度θｔｈ、「θｔｈ（ｎ−１）」は前回の演算サイクルにおけるスロットル開度θｔｈ、「Ｋ」はフィードバックゲイン（比例ゲイン）である。

なお、エンジンＦ／Ｂ制御に用いられる演算式は上記式（１）に示すものに限定されるものではなく、他の演算式（たとえば比例項に加えて積分項、微分項を含むいわゆるＰＩＤ制御）であってもよい。また、上述のように、フィードバック制御の対象は必ずしもスロットル開度θｔｈに限定されるものではなく、点火時期、燃料噴射量などであってもよい。

＜＜パワー収支制御＞＞
ＥＣＵ１０００は、Ｓ０５〜Ｓ０７にてパワー収支制御を実行する。なお、パワー収支制御は、エンジンＦ／Ｂ制御とは独立して行なわれる。したがって、図６には、エンジンＦ／Ｂ制御を実行した後にパワー収支制御が実行される例が示されているが、エンジンＦ／Ｂ制御およびパワー収支制御を実行する順序は逆であってもよい。

Ｓ０５にて、ＥＣＵ１０００は、アクセルペダル操作量Ａおよび車速Ｖ（第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２）に基づいて、ユーザが車両１に対して要求する駆動力（以下「要求駆動力Ｐｒｅｑ」という）を算出する。たとえば、ＥＣＵ１０００は、アクセルペダル操作量Ａおよび車速Ｖと要求駆動力Ｐｒｅｑとの対応関係を定めたマップを予め記憶しておき、このマップを用いて実際のアクセルペダル操作量Ａおよび車速Ｖに対応する要求駆動力Ｐｒｅｑを算出する。

Ｓ０６にて、ＥＣＵ１０００は、要求駆動力Ｐｒｅｑに対応するパワーが駆動輪８２に伝達されかつ第１ＭＧ発電パワーと第２ＭＧ放電パワーとが等しくなるように、第１ＭＧ２００の目標トルク（以下「第１ＭＧ目標トルクＴｍ１ｒｅｑ」ともいう）および第２ＭＧ４００の目標トルク（以下「第２ＭＧ目標トルクＴｍ２ｒｅｑ」ともいう）を算出する。

具体的には、ＥＣＵ１０００は、バッテリレス走行制御中におけるエンジン１００、第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００の制御状態を表わす下記の式（２）、（３）の連立方程式を解くことによって、第１ＭＧ目標トルクＴｍ１ｒｅｑおよび第２ＭＧ目標トルクＴｍ２ｒｅｑを算出する。

Ｐｒｅｑ＝（−Ｔｍ１ｒｅｑ／ρ）×Ｎｍ２＋Ｔｍ２ｒｅｑ×Ｎｍ２ …（２）
Ｔｍ１ｒｅｑ×Ｎｍ１＋Ｔｍ２ｒｅｑ×Ｎｍ２＝０ …（３）
バッテリレス走行制御中（前進中）においては、後述の図７に示すように、エンジン１００は正回転状態となり、第１ＭＧ２００は正回転状態となって発電トルク（負方向のトルク）を発生し、第２ＭＧ４００は正回転状態となって放電トルク（正方向のトルク）を発生する。そのため、式（２）、（３）において、「Ｔｍ１ｒｅｑ」は負の値となり、「Ｎｍ１」、「Ｔｍ２ｒｅｑ」および「Ｎｍ２」は正の値となる。

式（２）において、「ρ」は動力分割機構３００のプラネタリギヤ比を表わす固定値であり、「（−Ｔｍ１ｒｅｑ／ρ）」はエンジン直達トルクＴｅｃである。エンジン直達トルクＴｅｃとは、第１ＭＧ目標トルクＴｍ１ｒｅｑを反力としてエンジン１００から動力分割機構３００のリングギヤ（Ｒ）３２０（すなわち出力軸５６０）に伝達される正方向のトルクである（後述の図７参照）。したがって、「（−Ｔｍ１ｒｅｑ／ρ）×Ｎｍ２」はエンジン１００から出力軸５６０に伝達されるパワーを表わす。また、「Ｔｍ２ｒｅｑ×Ｎｍ２」は、第２ＭＧ４００から出力軸５６０に伝達されるパワー、すなわち第２ＭＧ放電パワーである。したがって、式（２）は、エンジン１００から出力軸５６０に伝達されるパワーと第２ＭＧ放電パワーとの合計によって要求駆動力Ｐｒｅｑを満たすことを示す関係式である。

式（３）において、「Ｔｍ１ｒｅｑ×Ｎｍ１」は、第１ＭＧ２００が発電するパワー、すなわち第１ＭＧ発電パワーである。上述のようにバッテリレス走行制御中（前進中）においては、第１ＭＧ２００は正回転状態で発電トルクを発生する（Ｎｍ１＞０かつＴｍ１ｒｅｑ＜０である）ため、「Ｔｍ１ｒｅｑ×Ｎｍ１」は負の値となる。一方、「Ｔｍ２ｒｅｑ×Ｎｍ２」は第２ＭＧ放電パワーである。上述のようにバッテリレス走行制御中（前進中）においては、第２ＭＧ４００は正回転状態で放電トルクを発生する（Ｎｍ２＞０かつＴｍ２ｒｅｑ＞０である）ため、「Ｔｍ２ｒｅｑ×Ｎｍ２」は正の値となる。したがって、式（３）は、第１ＭＧ発電パワーの大きさ（絶対値）が第２ＭＧ放電パワーの大きさ（絶対値）と等しくなることを示す関係式である。

Ｓ０７にて、ＥＣＵ１０００は、算出された第１ＭＧ目標トルクＴｍ１ｒｅｑおよび第２ＭＧ目標トルクＴｍ２ｒｅｑを、それぞれ第１ＭＧ指令トルクＴｍ１ｃｏｍおよび第２ＭＧ指令トルクＴｍ２ｃｏｍに設定する。そして、ＥＣＵ１０００は、第１ＭＧトルクＴｍ１および第２ＭＧトルクＴｍ２がそれぞれ第１ＭＧ指令トルクＴｍ１ｃｏｍおよび第２ＭＧ指令トルクＴｍ２ｃｏｍになるようにＰＣＵ６００（インバータ６２０，６３０）を制御する。

図７は、バッテリレス走行制御中におけるエンジン１００、第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００の制御状態の一例を動力分割機構３００の共線図上に示す図である。

バッテリレス走行制御中においては、エンジンＦ／Ｂ制御によって、エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｒｅｑに維持されるようにエンジントルクＴｅがフィードバック制御される。さらに、パワー収支制御によって、第１ＭＧ発電パワー（＝｜Ｔｍ１×Ｎｍ１｜）と第２ＭＧ放電パワー（＝｜Ｔｍ２×Ｎｍ２｜）とが同じ値となるように第１ＭＧトルクＴｍ１および第２ＭＧトルクＴｍ２が制御される。その結果、図７に示すように、バッテリレス走行制御中（前進中）においては、エンジン１００は正回転状態（Ｎｅ＞０）となり、力学的関係から第１ＭＧ２００は正回転状態で発電トルクを発生し（Ｎｍ１＞０かつＴｍ１ｒｅｑ＜０となり）、第２ＭＧ４００は正回転状態で放電トルクを発生する（Ｎｍ２＞０かつＴｍ２ｒｅｑ＞０となる）。

また、上記の式（２）、（３）から導かれるように、要求駆動力Ｐｒｅｑが大きいほど、第１ＭＧ２００の発電トルクの大きさ（第１ＭＧトルクＴｍ１の絶対値）は大きくなる。

＜バッテリレス走行制御中における駆動力制限＞
バッテリレス走行制御中において、エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｒｅｑよりも高い側に乖離している状態で駆動力を発生させようとすると、エンジンＦ／Ｂ制御によるエンジントルクＴｅの低下とパワー収支制御による第１ＭＧ２００の発電トルクの発生とによってエンジン回転速度Ｎｅが落ち込み、電力収支のバランスが破綻することが懸念される。

図８は、バッテリレス走行制御中においてエンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｒｅｑよりも高い側に乖離している場合のエンジン１００、第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００の制御状態の一例を動力分割機構３００の共線図上に示す図である。

エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｒｅｑよりも高い側に乖離している場合、エンジンＦ／Ｂ制御の作用によってエンジントルクＴｅが０に低下される。したがって、エンジン１００のクランク軸には、エンジンフリクションによってエンジン回転速度Ｎｅを低下させる側にトルクが作用する。

このような状態で駆動力を発生させようとすると、第１ＭＧトルクＴｍ１が発電側（負方向）に作用することになる。動力分割機構３００の力学的関係から、第１ＭＧトルクＴｍ１（発電側に作用するトルク）はエンジン回転速度Ｎｅを低下させる側に作用する。そのため、エンジン回転速度Ｎｅはエンジンフリクションと第１ＭＧトルクＴｍ１との双方によって急激に落ち込み、この影響で第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１も低下して第１ＭＧ発電パワー（＝｜Ｔｍ１×Ｎｍ１｜）が低下してしまう。その結果、第１ＭＧ発電パワーと第２ＭＧ放電パワーとの間の電力収支のバランスが破綻してしまうことが懸念される。

なお、バッテリレス走行制御中においてエンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｒｅｑよりも高い側に乖離する状況は、たとえば、ユーザがアクセルペダルを踏んでいる状態からアクセルペダルを踏むのを止めた時に生じ得る。すなわち、ユーザがアクセルペダルを踏むのを止めると要求駆動力Ｐｒｅｑが０となり、この影響でエンジントルクＴｅの反力を受け持っていた第１ＭＧトルクＴｍ１が瞬間的に０となる。これにより、エンジン回転速度Ｎｅが過渡的に吹け上がり（急増し）、目標回転速度Ｎｅｒｅｑよりも高い側に乖離する場合がある。このように目標回転速度Ｎｅｒｅｑよりも高い側に乖離した状態でユーザが再びアクセルペダルを踏むと、エンジンＦ／Ｂ制御によってエンジントルクＴｅが０に低下していることに加えて、さらに第１ＭＧトルクＴｍ１が負方向（発電側）に作用するため、上述したようなエンジン回転速度Ｎｅの落ち込みが生じ、電力収支のバランスが破綻することが懸念される。

そこで、本実施の形態によるＥＣＵ１０００は、バッテリレス走行制御中において、エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｒｅｑに所定値Ｎ１（Ｎ１＞０）を加えた値（以下「しきい速度」ともいう）よりも高い場合には、エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度よりも低い場合に比べて、要求駆動力Ｐｒｅｑを小さい値に設定する。具体的には、ＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度よりも低い場合には要求駆動力Ｐｒｅｑの上限値を通常走行中と同じ値Ｐｍａｘ１とし、エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度よりも高い場合には要求駆動力Ｐｒｅｑの上限値を通常走行中の値Ｐｍａｘ１よりも小さい制限値Ｐｍａｘ２に設定する。

ここで、制限値Ｐｍａｘ２は、バッテリレス走行制御中であってかつエンジントルクＴｅが０である状態において、エンジン回転速度Ｎｅの急激な落ち込みが生じないレベルまで第１ＭＧトルクＴｍ１（発電トルク）の大きさを制限する値に設定される。すなわち、エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度よりも高い場合には、ユーザが制限値Ｐｍａｘ２を超える駆動力を要求したとしても要求駆動力Ｐｒｅｑは制限値Ｐｍａｘ２に制限される。これにより、第１ＭＧトルクＴｍ１（発電トルク）の大きさが制限されるので、エンジン回転速度Ｎｅの急激な落ち込みが防止され、電力収支のバランスが破綻することが防止される。

図９は、ＥＣＵ１０００がバッテリレス走行制御中に行なう駆動力制限の処理手順を示すフローチャートである。

Ｓ１０にて、ＥＣＵ１０００は、バッテリレス走行制御中であるか否かを判定する。バッテリレス走行制御中でない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は処理を終了させる。

バッテリレス走行制御中である場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１１にて、エンジン回転速度Ｎｅが上述のしきい速度（目標回転速度Ｎｅｒｅｑに所定値Ｎ１を加えた値）よりも高いか否かを判定する。

エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度よりも低い場合（Ｓ１１にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は処理を終了させる。この場合には、要求駆動力Ｐｒｅｑの上限値は通常走行中と同じ値Ｐｍａｘ１に維持されることになる。

一方、エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度よりも高い場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１２にて、要求駆動力Ｐｒｅｑを制限する。より具体的には、ＥＣＵ１０００は、要求駆動力Ｐｒｅｑの上限値を通常走行中の値Ｐｍａｘ１よりも小さい制限値Ｐｍａｘ２に設定する。これにより、ユーザが制限値Ｐｍａｘ２を超える駆動力を要求したとしても要求駆動力Ｐｒｅｑが制限値Ｐｍａｘ２に制限される。これにより、第１ＭＧトルクＴｍ１（発電トルク）の大きさが制限されるので、エンジン回転速度Ｎｅの急激な落ち込みが防止される。

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ１０００は、バッテリレス走行制御中においてエンジン回転速度Ｎｅがしきい速度（＝Ｎｅｒｅｑ＋Ｎ１）よりも高い場合には、パワー収支制御に用いられる要求駆動力Ｐｒｅｑを制限することによってエンジン回転速度Ｎｅの落ち込みを防止する。その結果、バッテリレス走行制御中にエンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｒｅｑよりも高い側に乖離した場合であっても、電力収支のバランスが破綻することが防止される。

＜実施の形態１の変形例＞
上述の実施の形態１においては、バッテリレス走行制御中において要求駆動力Ｐｒｅｑの上限値を小さい値に設定することによって駆動力を制限した。しかしながら、要求駆動力Ｐｒｅｑの制限手法はこれに限定されるものではない。たとえば、要求駆動力Ｐｒｅｑそのものを低下させることによって駆動力を制限するようにしてもよい。

また、上述の実施の形態１においては、バッテリレス走行制御中において、エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度よりも高いか否かに応じて駆動力を制限するか否かを決めていた。しかしながら、駆動力の制限条件はこれに限定されるものではない。たとえば、バッテリレス走行制御を開始する場合には、エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度よりも高いか否かを判定することなく、駆動力を一時的に予め制限するようにしてもよい。

図１０は、本変形例によるＥＣＵ１０００がバッテリレス走行制御の開始時に行なう駆動力制限の処理手順を示すフローチャートである。

Ｓ１５にて、ＥＣＵ１０００は、バッテリレス走行制御が開始されたか否か（すなわちバッテリレス走行制御を実行していない状態からバッテリレス走行制御を実行する状態に移行されたか否か）を判定する。

バッテリレス走行制御が開始されていない場合（Ｓ１５にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は処理を終了する。

バッテリレス走行制御が開始された場合（Ｓ１５にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１６にて、要求駆動力Ｐｒｅｑをユーザ要求値（アクセルペダル操作量Ａおよび車速Ｖに対応する値）から０に低下させる。これにより、第１ＭＧトルクＴｍ１（発電トルク）が０になり、車両駆動力は停止される。

Ｓ１７にて、ＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度（＝Ｎｅｒｅｑ＋Ｎ１）よりも高いか否かを判定する。エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度よりも高い場合（Ｓ１７にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ１６に戻して要求駆動力Ｐｒｅｑを０に維持する。

エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度よりも低い場合（Ｓ１７にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ１８に移し、要求駆動力Ｐｒｅｑを０からユーザ要求値に戻す。これにより、第１ＭＧトルクＴｍ１（発電トルク）が復帰され、車両駆動力が復帰される。

図１１は、バッテリレス走行制御の開始時における要求駆動力Ｐｒｅｑ、第１ＭＧトルクＴｍ１およびエンジン回転速度Ｎｅの変化の様子を示す図である。

時刻ｔ１にて、バッテリレス走行制御への移行が開始されると、要求駆動力Ｐｒｅｑがユーザ要求値（アクセルペダル操作量Ａおよび車速Ｖに対応する値）から０に低下される。そのため、第１ＭＧトルクＴｍ１（発電トルク）が０になる。これにより、エンジン回転速度Ｎｅは過渡的に吹け上がるが、その後はエンジンフリクションによって緩やかに低下していく。すなわち、仮に要求駆動力Ｐｒｅｑがユーザ要求値に維持されると第１ＭＧトルクＴｍ１がエンジン回転速度Ｎｅを低下させる側に作用するためエンジン回転速度Ｎｅが急減することが懸念される。しかしながら、本変形例においては、第１ＭＧトルクＴｍ１（発電トルク）が０に制限されるため、エンジン回転速度Ｎｅはエンジンフリクションによって緩やかに低下する。

そして、時刻ｔ２にてエンジン回転速度Ｎｅがしきい速度（＝Ｎｅｒｅｑ＋Ｎ１）まで低下すると、要求駆動力Ｐｒｅｑが０からユーザ要求値に戻されて第１ＭＧトルクＴｍ１（発電トルク）が復帰する。その後にエンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｒｅｑ未満に低下するとエンジンＦ／Ｂ制御によってエンジントルクＴｅが復帰するため、第１ＭＧトルクＴｍ１が作用してもエンジン回転速度Ｎｅが急に落ち込むことは回避される。

以上のように、本変形例においては、バッテリレス走行制御を開始する際には、要求駆動力Ｐｒｅｑを０にして第１ＭＧトルクＴｍ１を一時的に予め制限しておき、エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度まで低下した時点で要求駆動力Ｐｒｅｑを復帰させて第１ＭＧトルクＴｍ１（発電トルク）を発生させる。このようにすると、バッテリレス走行制御を開始する際においてエンジン回転速度Ｎｅの落ち込みが適切に防止されるので、電力収支の破綻を回避してバッテリレス走行制御への移行をスムーズに行なうことができる。

［実施の形態２］
上述の実施の形態１においては、バッテリレス走行制御中にエンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｒｅｑよりも高い側に乖離した場合に、パワー収支制御に用いられる要求駆動力Ｐｒｅｑを制限することによってエンジン回転速度Ｎｅの落ち込みを防止した。

しかしながら、要求駆動力Ｐｒｅｑが大きい場合には、ユーザの要求を満たすべく、要求駆動力Ｐｒｅｑを制限することに代えて、エンジンＦ／Ｂ制御の作用（エンジン回転速度Ｎｅを目標回転速度Ｎｅｒｅｑに向けて低下させる作用）を制限することによってエンジン回転速度Ｎｅの落ち込みを防止するようにしてもよい。

ここで、エンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限する具体的な処理としては、フィードバックゲインＫを低減する処理および目標回転速度Ｎｅｒｅｑを増加させる処理の少なくとも一方を行なうようにすればよい。

フィードバックゲインＫを低減する処理を行なうと、エンジントルクＴｅ（スロットル開度θｔｈ）が低下する速度が遅くなるため、エンジン回転速度Ｎｅの低下速度を遅らせることができる。また、フィードバックゲインＫを０にすることで、エンジントルクＴｅを低下させずに維持することも可能である。

目標回転速度Ｎｅｒｅｑを増加させる処理を行なうと、エンジン回転速度Ｎｅの低下量を低減することができる。また、目標回転速度Ｎｅｒｅｑをエンジン回転速度Ｎｅにすることで、エンジン回転速度Ｎｅを低下させずに維持することも可能である。

図１２は、本実施の形態２によるＥＣＵ１０００がバッテリレス走行制御中に行なう駆動力制限の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１２に示したステップのうち、前述の図９に示したステップと同じ番号を付しているステップについては、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

バッテリレス走行制御中であって（Ｓ１０にてＹＥＳ）かつエンジン回転速度Ｎｅがしきい速度（＝Ｎｅｒｅｑ＋Ｎ１）よりも高い場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ２０にて、要求駆動力Ｐｒｅｑがしきい駆動力Ｐ１よりも大きいか否かを判定する。

要求駆動力Ｐｒｅｑがしきい駆動力Ｐ１よりも大きい場合（Ｓ２０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ２１にて、エンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限する。具体的には、上述したように、ＥＣＵ１０００は、フィードバックゲインＫを低減する処理および目標回転速度Ｎｅｒｅｑを増加させる処理の少なくとも一方を行なう。

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ１０００は、バッテリレス走行制御中において、エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｒｅｑよりも高い側に乖離しておりかつ要求駆動力Ｐｒｅｑがしきい駆動力Ｐ１よりも大きい場合には、エンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限する。このようにすると、ユーザの要求に応えて、駆動力を制限することなくエンジン回転速度Ｎｅの落ち込みを防止することができる。

［実施の形態３］
上述の実施の形態２においては、バッテリレス走行制御中において、エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｒｅｑよりも高い側に乖離した場合に、エンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限することによってエンジン回転速度Ｎｅの落ち込みを防止した。

しかしながら、エンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限することによってエンジン回転速度Ｎｅが高い値で停滞する場合には、動力分割機構３００の共線図の関係から、第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１も高い値で停滞する可能性がある。第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１が高い場合には、第１ＭＧ２００の制御モードがＰＷＭ制御モードよりも制御精度が劣る矩形波制御モードとなり（上述の図５参照）、第１ＭＧ発電パワーを第２ＭＧ放電パワーに精度よく合わせることができず、電力収支の破綻につながることが懸念される。

そこで、本実施の形態３においては、第１ＭＧ２００の制御モードが矩形波制御モードであるか否かに応じて、エンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限することによってエンジン回転速度Ｎｅの落ち込みを防止するのか、それとも要求駆動力Ｐｒｅｑを制限することによってエンジン回転速度Ｎｅの落ち込みを防止するのかを選択する。その他の構造、機能、処理は、上述の実施の形態１、２と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。

図１３は、本実施の形態３によるＥＣＵ１０００がバッテリレス走行制御中に行なう駆動力制限の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１３に示したステップのうち、前述の図１２に示したステップと同じ番号を付しているステップについては、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

バッテリレス走行制御中であって（Ｓ１０にてＹＥＳ）、かつエンジン回転速度Ｎｅがしきい速度（＝Ｎｅｒｅｑ＋Ｎ１）よりも高く（Ｓ１１にてＹＥＳ）、かつ要求駆動力Ｐｒｅｑがしきい駆動力Ｐ１よりも大きい場合（Ｓ２０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ３０にて、第１ＭＧ２００の制御モードが矩形波制御モードであるか否かを判定する。ＥＣＵ１０００は、第１ＭＧ２００の動作点が上述の図５に示した領域Ａ２に含まれる場合に、第１ＭＧ２００の制御モードが矩形波制御モードであると判定する。

第１ＭＧ２００の制御モードが矩形波制御モードでない場合（Ｓ３０にてＮＯ）、すなわち第１ＭＧ２００の制御モードがＰＷＭ制御モードである場合、ＥＣＵ１０００は、Ｓ２１にて、エンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限する。

一方、第１ＭＧ２００の制御モードが矩形波制御モードである場合（Ｓ３０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１２にて、要求駆動力Ｐｒｅｑを制限する。

以上のように、第１ＭＧ２００の制御モードが矩形波制御モードである場合には、エンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限するのではなく、パワー収支制御に用いられる要求駆動力Ｐｒｅｑを制限することによってエンジン回転速度Ｎｅの落ち込みを防止する。そのため、エンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限する場合に比べて、エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｒｅｑよりも高い値で停滞することが抑制されるので、第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１が高い値で停滞することも抑制される。これにより、第１ＭＧ２００の制御モードが矩形波制御モードよりも制御精度のよいＰＷＭ制御モードに切り替わることを促すことができる。第１ＭＧ２００の制御モードがＰＷＭ制御モードに切り替わると、第１ＭＧ発電パワーを第２ＭＧ放電パワーに精度よく合わせることができる。その結果、電力収支の破綻をより適切に防止することができる。

一方、第１ＭＧ２００の制御モードがＰＷＭ制御モードである場合には、パワー収支制御に用いられる要求駆動力Ｐｒｅｑを制限するのではなく、エンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限することによってエンジン回転速度Ｎｅの落ち込みを防止する。そのため、駆動力を制限することなくエンジン回転速度Ｎｅの落ち込みを防止することができる。

なお、図１３において、Ｓ２０の処理を省略するようにしてもよい。
［実施の形態４］
上述の実施の形態３においては、第１ＭＧ２００の制御モードが矩形波制御モードであるか否かに応じて、エンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限するのか、それとも要求駆動力Ｐｒｅｑを制限するのかを選択した。

これに対し、本実施の形態４においては、要求駆動力Ｐｒｅｑがしきい駆動力Ｐ１よりも大きいか否かに応じて、エンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限するのか、それとも要求駆動力Ｐｒｅｑを制限するのかを選択する。その他の構造、機能、処理は、上述の実施の形態１、２と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。

図１４は、本実施の形態によるＥＣＵ１０００がバッテリレス走行制御中に行なう駆動力制限の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１４に示したステップのうち、前述の図１３に示したステップと同じ番号を付しているステップについては、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

バッテリレス走行制御中である場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度（＝Ｎｅｒｅｑ＋Ｎ１）よりも高いか否かを判定し（Ｓ１１）、要求駆動力Ｐｒｅｑがしきい駆動力Ｐ１よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０）。

エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度（＝Ｎｅｒｅｑ＋Ｎ１）よりも高く（Ｓ１１にてＹＥＳ）、かつ要求駆動力Ｐｒｅｑがしきい駆動力Ｐ１よりも大きい場合（Ｓ２０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ２１にて、エンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限する。

エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度（＝Ｎｅｒｅｑ＋Ｎ１）よりも高く（Ｓ１１にてＹＥＳ）、かつ要求駆動力Ｐｒｅｑがしきい駆動力Ｐ１よりも小さい場合（Ｓ２０にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１２にて、要求駆動力Ｐｒｅｑを制限する。

このようにすると、要求駆動力Ｐｒｅｑが大きい場合には、駆動力を制限することなくエンジンＦ／Ｂ制御の作用を制限することによって、エンジン回転速度Ｎｅの落ち込みを防止することができる。また、要求駆動力Ｐｒｅｑが小さい場合には、要求駆動力Ｐｒｅｑを制限することによってエンジン回転速度Ｎｅの落ち込みを防止することができる。

なお、上述の実施の形態および変形例は、技術的に矛盾が生じない範囲で適宜組み合わせることも可能である。

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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ エンジン回転速度センサ、１５ 出力軸回転速度センサ、２１，２２ レゾルバ、３１ アクセルポジションセンサ、５４ 電力線、８２ 駆動輪、１００ エンジン、１８０ 電圧センサ、２００ 第１ＭＧ、３００ 動力分割機構、４００ 第２ＭＧ、５６０ 出力軸、６００ ＰＣＵ、６１０ コンバータ、６２０，６３０ インバータ、７００ バッテリ、７１０ ＳＭＲ。

Claims (3)

1. 車両の駆動装置であって、
   エンジンと、
   第１回転電機と、
   駆動輪に接続された第２回転電機と、
   前記エンジンに接続された回転要素と前記第１回転電機に接続された回転要素と前記第２回転電機に接続された回転要素とを有し、前記第２回転電機の回転速度が一定であるときに前記エンジンおよび前記第１回転電機の一方の回転速度が低下すると他方の回転速度が低下するように前記エンジン、前記第１回転電機および前記第２回転電機を機械的に接続する遊星歯車装置と、
   前記第１回転電機および前記第２回転電機に電気的に接続可能に構成されたバッテリと、
   前記バッテリが異常である場合に前記バッテリを前記第１回転電機および前記第２回転電機から切り離してバッテリレス走行制御を実行するように構成された制御装置とを備え、
   前記バッテリレス走行制御は、前記エンジンの回転速度が目標回転速度になるように前記エンジンをフィードバック制御するエンジンフィードバック制御と、要求駆動力に対応するパワーが前記駆動輪に伝達され、かつ前記第１回転電機が発電するパワーと前記第２回転電機が消費するパワーとが等しくなるように前記第１回転電機および前記第２回転電機を制御するパワー収支制御とを実行する制御であり、
   前記制御装置は、前記バッテリレス走行制御中において、前記エンジンの回転速度が前記目標回転速度よりも高いしきい速度よりも高い場合、前記エンジンの回転速度が前記しきい速度よりも低い場合に比べて前記パワー収支制御に用いられる前記要求駆動力を小さい値に設定する、車両の駆動装置。
2. 前記第１回転電機は、前記第１回転電機の回転速度が所定値よりも低い場合はパルス幅変調制御モードで制御され、前記第１回転電機の回転速度が前記所定値よりも高い場合は矩形波制御モードで制御され、
   前記制御装置は、前記バッテリレス走行制御中において、前記エンジンの回転速度が前記しきい速度よりも高くかつ前記第１回転電機が前記矩形波制御モードで制御されている場合、前記エンジンの回転速度が前記しきい速度よりも低い場合に比べて前記要求駆動力を小さい値に設定し、前記エンジンの回転速度が前記しきい速度よりも高くかつ前記第１回転電機が前記パルス幅変調制御モードで制御されている場合、前記エンジンの回転速度が前記しきい速度よりも低い場合に比べて前記エンジンフィードバック制御に用いられるゲインを低減する処理および前記目標回転速度を増加させる処理の少なくとも一方の処理を行なう、請求項１に記載の車両の駆動装置。
3. 車両の駆動装置であって、
   エンジンと、
   第１回転電機と、
   駆動輪に接続された第２回転電機と、
   前記エンジンに接続された回転要素と前記第１回転電機に接続された回転要素と前記第２回転電機に接続された回転要素とを有し、前記第２回転電機の回転速度が一定であるときに前記エンジンおよび前記第１回転電機の一方の回転速度が低下すると他方の回転速度が低下するように前記エンジン、前記第１回転電機および前記第２回転電機を機械的に接続する遊星歯車装置と、
   前記第１回転電機および前記第２回転電機に電気的に接続可能に構成されたバッテリと、
   前記バッテリが異常である場合に前記バッテリを前記第１回転電機および前記第２回転電機から切り離してバッテリレス走行制御を実行するように構成された制御装置とを備え、
   前記バッテリレス走行制御は、前記エンジンの回転速度が目標回転速度になるように前記エンジンをフィードバック制御するエンジンフィードバック制御と、要求駆動力に対応するパワーが前記駆動輪に伝達され、かつ前記第１回転電機が発電するパワーと前記第２回転電機が消費するパワーとが等しくなるように前記第１回転電機および前記第２回転電機を制御するパワー収支制御とを実行する制御であり、
   前記制御装置は、前記バッテリレス走行制御中において、前記エンジンの回転速度が前記目標回転速度よりも高いしきい速度よりも高くかつ前記要求駆動力がしきい駆動力よりも大きい場合、前記エンジンの回転速度が前記しきい速度よりも低い場合および前記要求駆動力が前記しきい駆動力よりも小さい場合の少なくとも一方の場合に比べて前記エンジンフィードバック制御に用いられるゲインを低減する処理および前記目標回転速度を増加させる処理の少なくとも一方の処理を行なう、車両の駆動装置。

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