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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-19
(45)【発行日】2022-12-27
(54)【発明の名称】ハイブリッド車両
(51)【国際特許分類】
B60W 20/19 20160101AFI20221220BHJP
B60K 6/445 20071001ALI20221220BHJP
B60W 10/06 20060101ALI20221220BHJP
B60W 10/08 20060101ALI20221220BHJP
F02D 45/00 20060101ALI20221220BHJP
【ＦＩ】
B60W20/19
B60K6/445 ZHV
B60W10/06 900
B60W10/08 900
F02D45/00
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2019071771
(22)【出願日】2019-04-04
(65)【公開番号】P2020168961
(43)【公開日】2020-10-15
【審査請求日】2021-07-29
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】米澤 幸一
(72)【発明者】
【氏名】吉嵜 聡
(72)【発明者】
【氏名】前田 治
(72)【発明者】
【氏名】安藤 大吾
(72)【発明者】
【氏名】浅見 良和
(72)【発明者】
【氏名】板垣 憲治
(72)【発明者】
【氏名】尾山 俊介
(72)【発明者】
【氏名】牟田 浩一郎
【審査官】佐々木 淳
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１３１５３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０１６６９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１８９０６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１９２８２４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｗ １０／００－２０／５０
Ｂ６０Ｋ ６／２０－ ６／５４７
Ｆ０２Ｄ ２９／００－４５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関と、回転電機と、
前記内燃機関と前記回転電機と出力軸とが接続される遊星歯車機構と、
前記回転電機によって発電される電力を蓄電可能であるとともに、蓄電された電力を前記回転電機に供給可能な蓄電装置と、
前記内燃機関および前記回転電機を制御するように構成された制御装置とを備え、
前記内燃機関は、前記内燃機関への吸気を過給する過給機を含み、
前記内燃機関の回転速度と発生トルクとの関係を示すマップ上で定められる過給ラインは、前記マップ上の動作点で示される前記内燃機関の発生トルクが当該過給ラインを上回っている状態であるときに、前記過給機により吸気を過給するラインであり、
前記蓄電装置から出力される電力の許容値に対応する前記マップ上の動作ラインは、予め定められた第１動作ラインと第２動作ラインとを含み、
前記第１動作ラインは、前記マップにおいて、当該第１動作ライン上の動作点が、第１回転速度で、前記過給ラインを発生トルクが高い側に超え、
前記第２動作ラインは、前記マップにおいて、当該第２動作ライン上の動作点が、前記第１回転速度と比較して高い第２回転速度で、前記過給ラインを発生トルクが高い側に超え、
前記制御装置は、前記許容値が所定値と比較して小さい場合は、前記第２動作ライン上を動作点が移動するように前記内燃機関および前記回転電機を制御する一方、前記許容値が前記所定値と比較して大きい場合は、前記第１動作ライン上を動作点が移動するように前記内燃機関および前記回転電機を制御する、ハイブリッド車両。
【請求項2】
前記制御装置は、前記回転電機の回転速度を上昇させるように制御することによって前記内燃機関の回転速度を上昇させる、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この開示は、ハイブリッド車両に関し、特に、過給機付きの内燃機関を備えるハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【0002】
特開２０１５－５８９２４号公報（以下「特許文献１」という。）には、ターボ式過給機を備えた内燃機関とモータジェネレータとを搭載したハイブリッド車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１５－５８９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１のハイブリッド車両においては、過給機の過給圧の応答遅れによる、内燃機関が発生するトルクの応答遅れをモータジェネレータの発生トルクで補うことができる。しかし、蓄電装置から出力される電力の許容値が小さく制限されている場合には、蓄電装置の電力で駆動されるモータジェネレータは、内燃機関が発生するトルクの応答遅れを補う発生トルクを、十分、発生することができない虞がある。
【0005】
この開示は、上述した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、過給機付きの内燃機関を備えるハイブリッド車両において、蓄電装置から出力される電力の許容値が小さく制限されている場合に、発生トルクの応答遅れを小さくすることが可能なハイブリッド車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この開示に係るハイブリッド車両の制御装置におけるハイブリッド車両は、内燃機関と、回転電機と、内燃機関と回転電機と出力軸とが接続される遊星歯車機構と、回転電機によって発電される電力を蓄電可能であるとともに、蓄電された電力を回転電機に供給可能な蓄電装置と、内燃機関および回転電機を制御するように構成された制御装置とを備える。内燃機関は、内燃機関への吸気を過給する過給機を含む。内燃機関の回転速度と発生トルクとの関係を示すマップ上で定められる過給ラインは、マップ上の動作点で示される内燃機関の発生トルクが当該過給ラインを上回っている状態であるときに、過給機により吸気を過給するラインである。制御装置は、蓄電装置から出力される電力の許容値が小さい場合は、大きい場合と比較して高い回転速度で、動作点が過給ラインを超えるように内燃機関および回転電機を制御する。
【0007】
このような構成によれば、蓄電装置から出力される電力の許容値が小さい場合は、大きい場合と比較して高い回転速度で、動作点が過給ラインを超えるので、過給が開始されるときに過給機に供給される排気エネルギを大きくすることができる。このため、過給機による過給圧の応答遅れを小さくすることができる。その結果、過給機付きの内燃機関を備えるハイブリッド車両において、蓄電装置から出力される電力の許容値が小さく制限されており、回転電機により補われるトルクが小さくなる場合に、内燃機関の発生トルクの応答遅れを小さくできるので、内燃機関と回転電機とを合わせた発生トルクの応答遅れを小さくすることが可能なハイブリッド車両を提供できる。
【0008】
好ましくは、制御装置は、蓄電装置から出力される電力の許容値が小さい場合は、大きい場合と比較して、マップ上における発生トルクに対する回転速度が高い動作ラインに沿って動作点が移動するように内燃機関および回転電機を制御する。
【0009】
このような構成によれば、過給機付きの内燃機関を備えるハイブリッド車両において、蓄電装置から出力される電力の許容値が小さく制限されている場合に、発生トルクの応答遅れを小さくできる。
【0010】
さらに好ましくは、許容値に対応する動作ラインは予め定められている。このような構成によれば、許容値に対応する動作ラインが予め定められていない場合と比較して効率よく制御することができる。
【0011】
好ましくは、制御装置は、回転電機の回転速度を上昇させるように制御することによって内燃機関の回転速度を上昇させる。このような構成によれば、内燃機関の回転速度を精度良く上昇させることができる。
【発明の効果】
【0012】
この開示によれば、過給機付きの内燃機関を備えるハイブリッド車両において、蓄電装置から出力される電力の許容値が小さく制限されている場合に、発生トルクの応答遅れを小さくすることが可能なハイブリッド車両を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】この開示の実施の形態に従うハイブリッド車両の駆動システムの構成の一例を示す図である。
【図2】ターボチャージャを備えたエンジンの構成の一例を示す図である。
【図3】制御部の構成の一例を示すブロック図である。
【図4】エンジンの動作点を説明する図である。
【図5】エンジン、第１ＭＧ、および出力要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。
【図6】エンジン、第１ＭＧ、および出力要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。
【図7】エンジン、第１ＭＧ、および出力要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。
【図8】エンジンの推奨動作ラインの一例である最適燃費ラインを示す図である。
【図9】エンジン、第１ＭＧ、および第２ＭＧの動作点を決定する基本算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図10】この実施の形態のＷoutエンジン制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図11】この実施の形態の制御による動作点の動きを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、この開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【0015】
＜ハイブリッド車両の駆動システムについて＞
図１は、この開示の実施の形態に従うハイブリッド車両（以下、単に車両と記載する）１０の駆動システムの構成の一例を示す図である。図１に示すように、車両１０は、制御部１１と、走行用の動力源となる、エンジン１３と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）１４と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）１５とを駆動システムとして備えている。エンジン１３は、ターボチャージャ４７を含む。
図１は、この開示の実施の形態に従うハイブリッド車両（以下、単に車両と記載する）１０の駆動システムの構成の一例を示す図である。図１に示すように、車両１０は、制御部１１と、走行用の動力源となる、エンジン１３と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）１４と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）１５とを駆動システムとして備えている。エンジン１３は、ターボチャージャ４７を含む。
【0016】
第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５は、いずれも駆動電力が供給されることによりトルクを出力するモータとしての機能と、トルクが与えられることにより発電電力を発生する発電機としての機能とを備える。第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５としては、交流回転電機が用いられる。交流回転電機は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型などの同期電動機または誘導電動機である。
【0017】
第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５は、いずれもＰＣＵ（Power Control Unit）８１を介してバッテリ１８に電気的に接続されている。ＰＣＵ８１は、第１ＭＧ１４と電力を授受する第１インバータ１６と、第２ＭＧ１５と電力を授受する第２インバータ１７と、バッテリ１８と、第１インバータ１６および第２インバータ１７との間で電力を授受するコンバータ８３とを含む。
【0018】
コンバータ８３は、たとえば、バッテリ１８の電力を昇圧して第１インバータ１６または第２インバータ１７に供給可能に構成される。あるいは、コンバータ８３は、第１インバータ１６または第２インバータ１７から供給される電力を降圧してバッテリ１８に供給可能に構成される。
【0019】
第１インバータ１６は、コンバータ８３からの直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ１４に供給可能に構成される。あるいは、第１インバータ１６は、第１ＭＧ１４からの交流電力を直流電力に変換してコンバータ８３に供給可能に構成される。
【0020】
第２インバータ１７は、コンバータ８３からの直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１５に供給可能に構成される。あるいは、第２インバータ１７は、第２ＭＧ１５からの交流電力を直流電力に変換してコンバータ８３に供給可能に構成される。
【0021】
バッテリ１８は、再充電可能に構成された電力貯蔵要素である。バッテリ１８は、たとえば、リチウムイオン電池もしくはニッケル水素電池等の二次電池、または、電気二重層キャパシタ等の蓄電素子を含んで構成される。なお、リチウムイオン二次電池は、リチウムを電荷担体とする二次電池であり、電解質が液体の一般的なリチウムイオン二次電池のほか、固体の電解質を用いた所謂全固体電池も含み得る。
【0022】
バッテリ１８は、第１ＭＧ１４が発電した電力を、第１インバータ１６を通じて受けて蓄えることができ、蓄えられた電力を、第２インバータ１７を通じて第２ＭＧ１５へ供給することができる。また、バッテリ１８は、車両の減速時等に第２ＭＧ１５が発電した電力を、第２インバータ１７を通じて受けて蓄えることもでき、蓄えられた電力を、エンジン１３の始動時等に第１インバータ１６を通じて第１ＭＧ１４へ供給することもできる。
【0023】
すなわち、ＰＣＵ８１は、第１ＭＧ１４あるいは第２ＭＧ１５において発電された電力を用いてバッテリ１８を充電したり、バッテリ１８の電力を用いて第１ＭＧ１４あるいは第２ＭＧ１５を駆動したりする。
【0024】
バッテリ１８に対しては、バッテリ１８に充電される電力の許容値Ｗin、および、バッテリ１８から放電される電力の許容値Ｗoutが定められる。ＷinおよびＷoutは、バッテリ１８の満充電容量に対する残存充電量の比率である充電率（ＳＯＣ：State of Charge）が低くなるに従って小さくされたり、バッテリ１８が低温になるに従って小さくされたり、急速な充放電（ハイレート充放電）によるバッテリ１８の劣化であるハイレート劣化を抑制するために小さくされたりする。制御部１１は、バッテリ１８の充電電力および放電電力が、それぞれＷinおよびＷoutを超えないように充放電を制御する。
【0025】
エンジン１３および第１ＭＧ１４は、遊星歯車機構２０に連結されている。遊星歯車機構２０は、エンジン１３が出力する駆動トルクを第１ＭＧ１４と出力ギヤ２１とに分割して伝達するものである。遊星歯車機構２０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構を有し、エンジン１３の出力軸２２と同一の軸線Ｃｎｔ上に配置されている。
【0026】
遊星歯車機構２０は、サンギヤＳと、サンギヤＳと同軸に配置されたリングギヤＲと、サンギヤＳおよびリングギヤＲに噛み合うピニオンギヤＰと、ピニオンギヤＰを自転および公転可能に保持するキャリヤＣとを含む。エンジン１３の出力軸２２は、キャリヤＣに連結されている。第１ＭＧ１４のロータ軸２３は、サンギヤＳに連結されている。リングギヤＲは、出力ギヤ２１に連結されている。
【0027】
エンジン１３の出力トルクが伝達されるキャリヤＣが入力要素に、出力ギヤ２１にトルクを出力するリングギヤＲが出力要素に、ロータ軸２３が連結されるサンギヤＳが反力要素として機能する。つまり、遊星歯車機構２０は、エンジン１３の出力を第１ＭＧ１４側と出力ギヤ２１側とに分割する。第１ＭＧ１４は、エンジン１３の出力トルクに応じたトルクを出力するように制御される。
【0028】
カウンタシャフト２５は、軸線Ｃｎｔと平行に配置されている。カウンタシャフト２５は、出力ギヤ２１に噛み合っているドリブンギヤ２６に取り付けられている。また、カウンタシャフト２５には、ドライブギヤ２７が取り付けられており、このドライブギヤ２７が終減速機であるデファレンシャルギヤ２８におけるリングギヤ２９に噛み合っている。さらに、ドリブンギヤ２６には、第２ＭＧ１５におけるロータ軸３０に取り付けられたドライブギヤ３１が噛み合っている。したがって、第２ＭＧ１５の出力トルクが、ドリブンギヤ２６において、出力ギヤ２１から出力されるトルクに加えられる。このようにして合成されたトルクは、デファレンシャルギヤ２８から左右に延びたドライブシャフト３２，３３を介して駆動輪２４に伝達される。駆動輪２４にトルクが伝達されることにより、車両１０に駆動力が発生する。
【0029】
＜エンジンの構成について＞
図２は、ターボチャージャ４７を備えたエンジン１３の構成の一例を示す図である。エンジン１３は、たとえば、直列４気筒型の火花点火型の内燃機関である。図２に示すようにエンジン１３は、たとえば、４つの気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが一方向に並べられて形成されるエンジン本体４０を含む。
図２は、ターボチャージャ４７を備えたエンジン１３の構成の一例を示す図である。エンジン１３は、たとえば、直列４気筒型の火花点火型の内燃機関である。図２に示すようにエンジン１３は、たとえば、４つの気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが一方向に並べられて形成されるエンジン本体４０を含む。
【0030】
気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄには、エンジン本体４０に形成される吸気ポートの一方端および排気ポートの一方端がそれぞれ接続されている。吸気ポートの一方端は、気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々に２つずつ設けられた吸気バルブ４３にて開閉され、また排気ポートの一方端は、気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々に２つずつ設けられた排気バルブ４４にて開閉される。気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々の吸気ポートの他方端は、インテークマニホールド４６に接続されている。気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々の排気ポートの他方端は、エキゾーストマニホールド５２に接続されている。
【0031】
本実施の形態においてエンジン１３は、たとえば、直噴エンジンであって、各気筒の頂部に設けられる燃料噴射装置（図示せず）によって燃料が気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々の内部に噴射される。気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ内における燃料と吸気との混合気は、気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々に設けられた点火プラグ４５にて着火される。
【0032】
なお、図２においては、気筒４０ａに設けられた吸気バルブ４３、排気バルブ４４および点火プラグ４５を示しており、他の気筒４０ｂ，４０ｃ，４０ｄに設けられた吸気バルブ４３、排気バルブ４４および点火プラグ４５については省略している。
【0033】
エンジン１３には、排気エネルギを利用して吸入空気を過給するターボチャージャ４７が設けられている。ターボチャージャ４７は、コンプレッサ４８と、タービン５３とを含む。
【0034】
インテークマニホールド４６には、吸気通路４１の一方端が接続されている。吸気通路４１の他方端は吸気口に接続されている。吸気通路４１の所定の位置には、コンプレッサ４８が設けられている。吸気通路４１の他方端（吸気口）とコンプレッサ４８との間には、吸気通路４１内を流れる空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ５０が設けられている。コンプレッサ４８よりも下流側に設けられた吸気通路４１には、コンプレッサ４８で加圧された吸気を冷却するためのインタークーラ５１が配設されている。インタークーラ５１と吸気通路４１のインテークマニホールド４６との間には、吸気通路４１内を流れる吸気の流量を調整できる吸気絞り弁（スロットル弁）４９が設けられている。
【0035】
エキゾーストマニホールド５２には、排気通路４２の一方端が接続されている。排気通路４２の他方端はマフラー（図示せず）に接続されている。排気通路４２の所定の位置には、タービン５３が設けられている。また、排気通路４２には、タービン５３より上流の排気をタービン５３よりも下流にバイパスするバイパス通路５４と、バイパス通路５４に設けられ、タービン５３に導かれる排気の流量を調整可能なウェイストゲートバルブ５５とが設けられている。そのため、ウェイストゲートバルブ５５の開度を制御することによりタービン５３に流入する排気流量、つまり吸入空気の過給圧が調整される。タービン５３またはウェイストゲートバルブ５５を通る排気は、排気通路４２の所定の位置に設けられるスタート触媒コンバータ５６および後処理装置５７により浄化されてから大気に放出される。スタート触媒コンバータ５６および後処理装置５７は、たとえば、三元触媒を含む。
【0036】
スタート触媒コンバータ５６は、排気通路４２の上流部分（燃焼室に近い部分）に設けられているため、エンジン１３の始動後、短時間のうちに活性温度まで上昇する。また、下流側に位置している後処理装置５７は、スタート触媒コンバータ５６で浄化することのできなかったＨＣ，ＣＯおよびＮＯｘを浄化する。
【0037】
エンジン１３には、吸気通路４１に排気を流入させるためのＥＧＲ装置（Exhaust Gas Recirculation装置）５８が設けられている。ＥＧＲ装置５８は、ＥＧＲ通路５９、ＥＧＲ弁６０、およびＥＧＲクーラ６１を備える。ＥＧＲ通路５９は、排気通路４２から排気の一部をＥＧＲガスとして取り出して吸気通路４１に導く。ＥＧＲ弁６０は、ＥＧＲ通路５９を流れるＥＧＲガスの流量を調整する。ＥＧＲクーラ６１は、ＥＧＲ通路５９を流れるＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲ通路５９は、スタート触媒コンバータ５６と後処理装置５７との間の排気通路４２の部分と、コンプレッサ４８とエアフローメータ５０との間の吸気通路４１の部分との間を接続している。
【0038】
＜制御部の構成について＞
図３は、制御部１１の構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、制御部１１は、ＨＶ（Hybrid Vehicle）－ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６２と、ＭＧ－ＥＣＵ６３と、エンジンＥＣＵ６４とを備える。
図３は、制御部１１の構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、制御部１１は、ＨＶ（Hybrid Vehicle）－ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６２と、ＭＧ－ＥＣＵ６３と、エンジンＥＣＵ６４とを備える。
【0039】
ＨＶ－ＥＣＵ６２は、エンジン１３、第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５を協調制御するための制御装置である。ＭＧ－ＥＣＵ６３は、ＰＣＵ８１の動作を制御するための制御装置である。エンジンＥＣＵ６４は、エンジン１３の動作を制御するための制御装置である。
【0040】
ＨＶ－ＥＣＵ６２、ＭＧ－ＥＣＵ６３およびエンジンＥＣＵ６４は、いずれも接続された各種センサや他のＥＣＵとの信号の授受をする入出力装置、各種の制御プログラムやマップなどの記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを含む）、制御プログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ（Central Processing Unit））、および計時するためのカウンタなどを備えて構成されている。
【0041】
ＨＶ－ＥＣＵ６２には、車速センサ６６と、アクセル開度センサ６７と、第１ＭＧ回転速度センサ６８と、第２ＭＧ回転速度センサ６９と、エンジン回転速度センサ７０と、タービン回転速度センサ７１と、過給圧センサ７２と、バッテリ監視ユニット７３と、第１ＭＧ温度センサ７４と、第２ＭＧ温度センサ７５と、第１ＩＮＶ温度センサ７６と、第２ＩＮＶ温度センサ７７と、触媒温度センサ７８と、タービン温度センサ７９と、大気圧センサ８０とがそれぞれ接続されている。
【0042】
車速センサ６６は、車両１０の速度（車速）を検出する。アクセル開度センサ６７は、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出する。第１ＭＧ回転速度センサ６８は、第１ＭＧ１４の回転速度を検出する。第２ＭＧ回転速度センサ６９は、第２ＭＧ１５の回転速度を検出する。エンジン回転速度センサ７０は、エンジン１３の出力軸２２の回転速度（エンジン回転速度）を検出する。タービン回転速度センサ７１は、ターボチャージャ４７のタービン５３の回転速度を検出する。過給圧センサ７２は、エンジン１３の過給圧を検出する。第１ＭＧ温度センサ７４は、第１ＭＧ１４の内部温度、たとえば、コイルや磁石に関連する温度を検出する。第２ＭＧ温度センサ７５は、第２ＭＧ１５の内部温度、たとえば、コイルや磁石に関連する温度を検出する。第１ＩＮＶ温度センサ７６は、第１インバータ１６の温度、たとえば、スイッチング素子に関連する温度を検出する。第２ＩＮＶ温度センサ７７は、第２インバータ１７の温度、たとえば、スイッチング素子に関連する温度を検出する。触媒温度センサ７８は、後処理装置５７の温度を検出する。タービン温度センサ７９は、タービン５３の温度を検出する。各種センサは、検出結果を示す信号をＨＶ－ＥＣＵ６２に出力する。
【0043】
バッテリ監視ユニット７３は、バッテリ１８のＳＯＣを取得し、取得したＳＯＣを示す信号をＨＶ－ＥＣＵ６２に出力する。バッテリ監視ユニット７３は、たとえば、バッテリ１８の電流、電圧および温度を検出するセンサを含む。バッテリ監視ユニット７３は、検出されたバッテリ１８の電流、電圧および温度を用いてＳＯＣを算出することによってＳＯＣを取得する。なお、ＳＯＣの算出方法としては、たとえば、電流値積算（クーロンカウント）による手法、または、開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）の推定による手法など、種々の公知の手法を採用できる。
【0044】
＜車両の走行制御について＞
以上のような構成を有する車両１０は、エンジン１３および第２ＭＧ１５を動力源としたハイブリッド（ＨＶ）走行モードやエンジン１３を停止状態にするとともに第２ＭＧ１５をバッテリ１８に蓄積した電力で駆動して走行する電気（ＥＶ）走行モードなどの走行モードに設定または切り替えが可能である。各モードの設定や切り替えは、ＨＶ－ＥＣＵ６２により実行される。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、設定または切り替えられた走行モードに基づいてエンジン１３、第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５を制御する。
以上のような構成を有する車両１０は、エンジン１３および第２ＭＧ１５を動力源としたハイブリッド（ＨＶ）走行モードやエンジン１３を停止状態にするとともに第２ＭＧ１５をバッテリ１８に蓄積した電力で駆動して走行する電気（ＥＶ）走行モードなどの走行モードに設定または切り替えが可能である。各モードの設定や切り替えは、ＨＶ－ＥＣＵ６２により実行される。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、設定または切り替えられた走行モードに基づいてエンジン１３、第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５を制御する。
【0045】
ＥＶ走行モードは、たとえば、低車速かつ要求駆動力が小さい低負荷の運転領域の際に選択されるモードであり、エンジン１３の運転を停止して第２ＭＧ１５が駆動力を出力する走行モードである。
【0046】
ＨＶ走行モードは、高車速かつ要求駆動力が大きい高負荷の運転領域の際に選択されるモードであり、エンジン１３の駆動トルクと第２ＭＧ１５の駆動トルクとを合算したトルクを出力する走行モードである。
【0047】
ＨＶ走行モードでは、エンジン１３から出力された駆動トルクを駆動輪２４に伝達する際に、第１ＭＧ１４により反力を遊星歯車機構２０に作用させる。そのため、サンギヤＳが反力要素として機能する。つまり、エンジントルクを駆動輪２４に作用させるために、エンジントルクに対する反力トルクを第１ＭＧ１４に出力させるように制御する。この場合には、第１ＭＧ１４を発電機として機能させる回生制御を実行することができる。
【0048】
以下、車両１０の運転時におけるエンジン１３、第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５の協調制御について説明する。
【0049】
ＨＶ－ＥＣＵ６２は、アクセルペダルの踏み込み量によって決まるアクセル開度などに基づいて要求駆動力を算出する。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、算出された要求駆動力と車速などに基づいて車両１０の要求走行パワーを算出する。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、要求走行パワーにバッテリ１８の充放電要求パワーを加算した値を要求システムパワーとして算出する。
【0050】
ＨＶ－ＥＣＵ６２は、算出された要求システムパワーに応じてエンジン１３の作動が要求されるか否かを判定する。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、たとえば、要求システムパワーがしきい値を超える場合にはエンジン１３の作動が要求されると判定する。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、エンジン１３の作動が要求される場合には、ＨＶ走行モードを走行モードとして設定する。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、エンジン１３の作動が要求されない場合には、ＥＶ走行モードを走行モードとして設定する。
【0051】
ＨＶ－ＥＣＵ６２は、エンジン１３の作動が要求される場合には（すなわち、ＨＶ走行モードが設定される場合には）、エンジン１３に対する要求パワー（以下、要求エンジンパワーと記載する）を算出する。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、たとえば、要求システムパワーを要求エンジンパワーとして算出する。なお、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、たとえば、要求システムパワーが要求エンジンパワーの上限値を超える場合には、要求エンジンパワーの上限値を要求エンジンパワーとして算出する。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、算出された要求エンジンパワーをエンジン運転状態指令としてエンジンＥＣＵ６４に出力する。
【0052】
エンジンＥＣＵ６４は、ＨＶ－ＥＣＵ６２から入力されたエンジン運転状態指令に基づき、吸気絞り弁４９、点火プラグ４５、ウェイストゲートバルブ５５およびＥＧＲ弁６０など、エンジン１３の各部に対して各種の制御を行う。
【0053】
また、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、算出された要求エンジンパワーを用いてエンジン回転速度とエンジントルクとによって規定される座標系におけるエンジン１３の動作点を設定する。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、たとえば、当該座標系において要求エンジンパワーと等出力の等パワー線と、予め定められた動作線との交点をエンジン１３の動作点として設定する。
【0054】
予め定められた動作線は、当該座標系における、エンジン回転速度の変化に対するエンジントルクの変化軌跡を示し、たとえば、燃費効率のよいエンジントルクの変化軌跡が実験等によって適合されて設定される。
【0055】
ＨＶ－ＥＣＵ６２は、設定された動作点に対応するエンジン回転速度を目標エンジン回転速度として設定する。
【0056】
ＨＶ－ＥＣＵ６２は、目標エンジン回転速度が設定されると、現在のエンジン回転速度を目標エンジン回転速度にするための第１ＭＧ１４のトルク指令値を設定する。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、たとえば、現在のエンジン回転速度と目標エンジン回転速度との差分に基づくフィードバック制御によって第１ＭＧ１４のトルク指令値を設定する。
【0057】
ＨＶ－ＥＣＵ６２は、設定された第１ＭＧ１４のトルク指令値からエンジントルクの駆動輪２４への伝達分を算出し、要求駆動力を満足するように第２ＭＧ１５のトルク指令値を設定する。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、設定された第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５のトルク指令値をそれぞれ第１ＭＧトルク指令および第２ＭＧトルク指令としてＭＧ－ＥＣＵ６３に出力する。
【0058】
ＭＧ－ＥＣＵ６３は、ＨＶ－ＥＣＵ６２から入力された第１ＭＧトルク指令および第２ＭＧトルク指令に基づき、第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５に発生させるトルクに対応した電流値およびその周波数を算出し、算出した電流値およびその周波数を含む信号をＰＣＵ８１に出力する。
【0059】
ＨＶ－ＥＣＵ６２は、たとえば、アクセル開度がターボチャージャ４７を始動させるしきい値を超える場合に過給圧上昇を要求してもよいし、要求エンジンパワーがしきい値を超える場合に過給圧上昇を要求してもよいし、あるいは、設定された動作点に対応するエンジントルクがしきい値を超える場合に過給圧上昇を要求してもよい。
【0060】
なお、図３では、ＨＶ－ＥＣＵ６２、ＭＧ－ＥＣＵ６３およびエンジンＥＣＵ６４を分けた構成を一例として説明しているが、これらを集約した１つのＥＣＵによって構成されてもよい。
【0061】
【0062】
図４を参照して、線Ｌ１は、エンジン１３が出力可能な最大トルクを示す。点線Ｌ２は、ターボチャージャ４７による過給が開始されるライン（過給ライン）を示す。エンジン１３のトルクＴｅが過給ラインＬ２を超えると、全開であったウェイストゲートバルブ５５を閉方向に作動させる。ウェイストゲートバルブ５５の開度を調整することにより、ターボチャージャ４７のタービン５３に流入する排気流量を調整し、コンプレッサ４８を通じて吸入空気の過給圧を調整することができる。トルクＴｅが過給ラインＬ２を下回っているときは、ウェイストゲートバルブ５５を全開とすることにより、ターボチャージャ４７を非作動にすることができる。
【0063】
この車両１０においては、エンジン１３および第１ＭＧ１４を制御することでエンジン１３の動作点を変更することができる。また、最終的な車両駆動力は、第２ＭＧ１５を制御することで調整可能であるので、車両駆動力を調整しつつ（たとえば維持しつつ）エンジン１３の動作点を移動させることができる。ここで、エンジン１３の動作点を移動させる手法について以下に説明する。
【0064】
図５から図７は、エンジン１３、第１ＭＧ１４、および出力要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。図５は、エンジン１３の動作点を変更する前の各要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。図６は、図５に示す状態からエンジン１３の回転速度Ｎｅを上昇させたときの各要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。図７は、図５に示す状態からエンジン１３のトルクＴｅを上昇させたときの各要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。
【0065】
図５～図７の各々において、出力要素は、カウンタシャフト２５（図１）に連結されるリングギヤＲである。縦軸における位置は、各要素（エンジン１３、第１ＭＧ１４、および第２ＭＧ１５）の回転速度を示し、縦軸の間隔は、遊星歯車機構２０のギヤ比を示す。「Ｔｅ」は、エンジン１３のトルクを示し、「Ｔｇ」は、第１ＭＧ１４のトルクを示す。「Ｔｅｐ」は、エンジン１３の直行トルクを示し、「Ｔｍ１」は、第２ＭＧ１５のトルクＴｍを出力要素上に換算したトルクである。ＴｅｐとＴｍ１との和は、駆動軸（カウンタシャフト２５）へ出力されるトルクに相当する。上向き矢印は、正方向のトルクを示し、下向き矢印は、負方向のトルクを示し、矢印の長さは、トルクの大きさを示している。
【0066】
図５および図６を参照して、図６中の点線は、回転速度Ｎｅを上昇させる前の関係を示しており、図５に示される線に相当する。エンジン１３のトルクＴｅと第１ＭＧ１４のトルクＴｇとの関係は、遊星歯車機構２０のギヤ比によって一意に決まるので、第１ＭＧ１４のトルクＴｇを維持しつつ第１ＭＧ１４の回転速度が上昇するように第１ＭＧ１４を制御することによって、駆動トルクを維持しつつエンジン１３の回転速度Ｎｅを上昇させることができる。
【0067】
また、図５および図７を参照して、エンジン１３の出力（パワー）が上昇するようにエンジン１３を制御することによって、エンジン１３のトルクＴｅを上昇させることができる。このとき、第１ＭＧ１４の回転速度が上昇しないように第１ＭＧ１４のトルクＴｇを上昇させることによって、エンジン１３の回転速度Ｎｅを維持しつつエンジン１３のトルクＴｅを上昇させることができる。なお、トルクＴｅが上昇することによりエンジン直行トルクＴｅｐが増加するので、トルクＴｍ１が低下するように第２ＭＧ１５を制御することによって、駆動軸のトルクを維持することができる。
【0068】
なお、エンジン１３のトルクＴｅを上昇させると、第１ＭＧ１４のトルクＴｇが上昇するので、第１ＭＧ１４の発電電力が増加する。このとき、バッテリ１８の充電が制限されていなければ、増加した発電電力をバッテリ１８に充電することができる。
【0069】
一方、特に図示していないが、エンジン１３の出力（パワー）が低下するようにエンジン１３を制御することによって、エンジン１３のトルクＴｅを低下させることができる。このとき、第１ＭＧ１４の回転速度が低下しないように第１ＭＧ１４のトルクＴｇを低下させることによって、エンジン１３の回転速度Ｎｅを維持しつつエンジン１３のトルクＴｅを低下させることができる。そして、この場合は、第１ＭＧ１４のトルクＴｇが低下するので、第１ＭＧ１４の発電電力が減少する。このとき、バッテリ１８の放電が制限されていなければ、バッテリ１８の放電を増加させることによって、第１ＭＧ１４の発電低下分を補うことができる。
【0070】
再び、図４を参照して、線Ｌ３は、エンジン１３の推奨動作ラインを示す。すなわち、エンジン１３は、通常、トルクＴｅと回転速度Ｎｅとで決まる動作点が予め設定された推奨動作ライン（線Ｌ３）上を移動するように制御される。
【0071】
図８は、エンジン１３の推奨動作ラインの一例である最適燃費ラインを示す図である。図８を参照して、線Ｌ５は、エンジン１３の燃料消費が最小となるように、事前評価試験やシミュレーション等によって予め定められた動作ラインである。エンジン１３の動作点が線Ｌ５上に制御されることにより、要求パワーに対するエンジン１３の燃費が最適（最小）となる。点線Ｌ６は、要求パワーに対応するエンジン１３の等パワーラインである。なお、図４においては、点線Ｌ４１が、等パワーラインである。エンジン１３の動作点が点線Ｌ６と線Ｌ５との交点Ｅ０になるようにエンジン１３を制御することによって、エンジン１３の燃費が最適（最小）となる。なお、図中の閉曲線群ηは、エンジン１３の等効率線を示し、中心に向かう程エンジン１３の効率が高い。
【0072】
＜動作点の基本算出処理の説明＞
図９は、エンジン１３、第１ＭＧ１４、および第２ＭＧ１５の動作点を決定する基本算出処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、ＨＶ－ＥＣＵ６２において所定周期毎に繰り返し実行される。
図９は、エンジン１３、第１ＭＧ１４、および第２ＭＧ１５の動作点を決定する基本算出処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、ＨＶ－ＥＣＵ６２において所定周期毎に繰り返し実行される。
【0073】
図９を参照して、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、アクセル開度、選択中のシフトレンジ、車速等の情報を取得する（ステップＳ１０）。アクセル開度は、アクセル開度センサ６７によって検出され、車速は、車速センサ６６によって検出される。車速に代えて、駆動軸やペラ軸の回転速度を用いてもよい。
【0074】
次いで、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、シフトレンジ毎に予め準備された、要求駆動力とアクセル開度と車速との関係を示す駆動力マップを用いて、ステップＳ１０において取得された情報から要求駆動力（トルク）を算出する（ステップＳ１５）。そして、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、算出された要求駆動力に車速を乗算し、所定の損失パワーを上乗せして、車両の走行パワーを算出する（ステップＳ２０）。
【0075】
続いて、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、バッテリ１８の充放電要求（パワー）がある場合には、算出された走行パワーに充放電要求（充電を正値とする）を加算した値をシステムパワーとして算出する（ステップＳ２５）。なお、充放電要求は、たとえば、バッテリ１８のＳＯＣが低い程、大きな正値とし、ＳＯＣが高い場合には、負値とすることができる。
【0076】
次いで、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、算出されたシステムパワーおよび走行パワーにより、エンジン１３の運転／停止を判断する（ステップＳ３０）。たとえば、システムパワーが第１のしきい値よりも大きい場合、あるいは走行パワーが第２のしきい値よりも大きい場合に、エンジン１３を運転するものと判断される。
【0077】
そして、エンジン１３を運転するものと判断されると、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、ステップＳ３５以降の処理を実行する（ＨＶ走行モード）。なお、特に図示しないが、エンジン１３の停止が判断されたときは（ＥＶ走行モード）、要求駆動力に基づいて第２ＭＧ１５のトルクＴｍが算出される。
【0078】
エンジン１３の運転中（ＨＶ走行モード中）、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、ステップＳ２５において算出されたシステムパワーからエンジン１３のパワーＰｅを算出する（ステップＳ３５）。このパワーＰｅは、システムパワーに対して各種補正や制限等を行なうことによって算出される。ここで算出されたエンジン１３のパワーＰｅは、エンジン１３のパワー指令としてエンジンＥＣＵ６４へ出力される。
【0079】
次いで、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、エンジン１３の回転速度Ｎｅ（目標エンジン回転速度）を算出する（ステップＳ４０）。この実施の形態では、上述のように、エンジン１３の動作点が図４等で示した線Ｌ３（推奨動作ライン）上に乗るように回転速度Ｎｅが算出される。具体的には、エンジン１３の動作点が線Ｌ３（推奨動作ライン）上となるパワーＰｅと回転速度Ｎｅとの関係が予めマップ等として準備され、当該マップを用いて、ステップＳ３５で算出されたパワーＰｅから回転速度Ｎｅが算出される。なお、回転速度Ｎｅが決定されると、エンジン１３のトルクＴｅ（目標エンジントルク）も決定される。これにより、エンジン１３の動作点が決定される。
【0080】
次に、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、第１ＭＧ１４のトルクＴｇを算出する（ステップＳ４５）。エンジン１３の回転速度Ｎｅからエンジン１３のトルクＴｅを推定することができ、トルクＴｅとトルクＴｇとの関係は、遊星歯車機構２０のギヤ比によって一意に決まるので、回転速度ＮｅからトルクＴｇを算出することができる。ここで算出されたトルクＴｇは、第１ＭＧ１４のトルク指令としてＭＧ－ＥＣＵ６３へ出力される。
【0081】
さらに、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、エンジン直行トルクＴｅｐを算出する（ステップＳ５０）。エンジン直行トルクＴｅｐとトルクＴｅ（またはトルクＴｇ）との関係は、遊星歯車機構２０のギヤ比によって一意に決まるので、算出されたトルクＴｅまたはトルクＴｇからエンジン直行トルクＴｅｐを算出することができる。
【0082】
そして、最後に、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、第２ＭＧ１５のトルクＴｍを算出する（ステップＳ５０）。トルクＴｍは、ステップＳ１５において算出された要求駆動力（トルク）を実現できるように決定され、出力軸上に換算された要求駆動力からエンジン直行トルクＴｅｐを差し引くことによって算出することができる。ここで算出されたトルクＴｍは、第２ＭＧ１５のトルク指令としてＭＧ－ＥＣＵ６３へ出力される。
【0083】
以上のようにして、エンジン１３の動作点、ならびに第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５の動作点が算出される。
【0084】
＜バッテリ１８の放電電力の許容値Ｗoutに応じた制御について＞
この開示の車両１０においては、ターボチャージャ４７の過給圧の応答遅れによる、エンジン１３が発生するトルクの応答遅れを第１ＭＧ１４または第２ＭＧ１５の発生トルクで補うことができる。しかし、バッテリ１８から放電される電力の許容値Ｗoutが小さく制限されている場合には、バッテリ１８の電力で駆動される、第１ＭＧ１４または第２ＭＧ１５は、エンジン１３の発生するトルクの応答遅れを補う発生トルクを、十分、発生することができない虞がある。
この開示の車両１０においては、ターボチャージャ４７の過給圧の応答遅れによる、エンジン１３が発生するトルクの応答遅れを第１ＭＧ１４または第２ＭＧ１５の発生トルクで補うことができる。しかし、バッテリ１８から放電される電力の許容値Ｗoutが小さく制限されている場合には、バッテリ１８の電力で駆動される、第１ＭＧ１４または第２ＭＧ１５は、エンジン１３の発生するトルクの応答遅れを補う発生トルクを、十分、発生することができない虞がある。
【0085】
そこで、この開示に係るＨＶ－ＥＣＵ６２は、バッテリ１８から出力される電力の許容値Ｗoutが小さい場合は、大きい場合と比較して高い回転速度で、動作点が過給ラインＬ２を超えるようにエンジン１３および第１ＭＧ１４を制御する。過給ラインＬ２は、エンジン１３の回転速度と発生トルクとの関係を示す図４で示したマップ上の動作点で示されるエンジン１３の発生トルクが当該過給ラインＬ２を上回っている状態であるときに、ターボチャージャ４７により吸気を過給するラインである。これにより、ターボチャージャ４７付きのエンジン１３を備える車両１０において、バッテリ１８から出力される電力の許容値Ｗoutが小さく制限されている場合に、発生トルクの応答遅れを小さくできる。
【0086】
以下、この実施の形態での制御について説明する。図１０は、この実施の形態のＷoutエンジン制御処理の流れを示すフローチャートである。このＷoutエンジン制御処理は、ＨＶ－ＥＣＵ６２のＣＰＵによって、上位の処理から所定の制御周期ごとに呼出されて実行される。
【0087】
図１０を参照して、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、バッテリ１８のＷoutを取得する（ステップＳ１１１）。バッテリ１８のＷoutは、ＨＶ－ＥＣＵ６２の記憶装置に記憶され、バッテリ１８のＳＯＣ、バッテリ１８の温度、および、ハイレート充放電の積算時間などに応じて更新される。たとえば、バッテリ１８のＳＯＣが低い場合は、高い場合と比較して、Ｗoutが低くされる。バッテリ１８の温度が低い場合は、高い場合と比較して、Ｗoutが低くされる。バッテリ１８のハイレート充放電の積算時間が長い場合は、短い場合と比較して、Ｗoutが低くされる。
【0088】
次に、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、取得したＷoutに対応する動作ライン（前述の図４および後述の図１１参照）を選択する（ステップＳ１１２）。この実施の形態においては、図１１で示すように、Ｗoutに対応する動作ラインが予め定められている。
【0089】
図１１は、この実施の形態の制御による動作点の動きを説明するための図である。図１１を参照して、Ｗoutが比較的高い（たとえば、Ｗout≧Ｗout1である）場合には、動作ラインＬ３１が対応付けられている。Ｗoutが比較的低い（たとえば、Ｗout＜Ｗout2（＜Ｗout1）である）場合には、動作ラインＬ３３が対応付けられている。動作ラインＬ３１が対応付けられているＷoutと動作ラインＬ３３が対応付けられているＷoutとの間の中程度のＷoutである（たとえば、Ｗout2≦Ｗout＜Ｗout1である）場合には、動作ラインＬ３２が対応付けられている。これらの対応関係は、ＨＶ－ＥＣＵ６２の記憶装置に予め記憶される。
【0090】
図１０に戻って、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、等出力ライン（たとえば、図１１の等出力ラインＬ６）に沿って、元の動作ラインから、ステップＳ１１２で選択された動作ラインに動作点を移動させる（ステップＳ１１３）。その後、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、実行する処理を、このＷoutエンジン制御処理の呼出元の上位の処理に戻す。
【0091】
図１１を再び参照して、たとえば、ＷoutがＷout2≦Ｗout＜Ｗout1である場合、動作ラインＬ３２が選択され、元の動作ラインが動作ラインＬ３１であった場合、動作ラインＬ３１上の動作点Ｅ１が、等出力ラインＬ６に沿って、選択された動作ラインＬ３２上の動作点Ｅ２に移動される。なお、等出力ラインは、図１１には示していないが、エンジン１３からの出力に応じて、等出力ラインＬ６と並行して、複数、存在する。
【0092】
また、ＷoutがＷout＜Ｗout2である場合、動作ラインＬ３３が選択され、元の動作ラインが動作ラインＬ３２であった場合、動作ラインＬ３２上の動作点Ｅ２が、等出力ラインＬ６に沿って、選択された動作ラインＬ３３上の動作点Ｅ３に移動される。
【0093】
たとえば、動作点Ｅ２で定常運転するよう制御されていた場合、ＷoutがＷout2以上から未満に小さくなった場合、動作点が動作点Ｅ３に移動され、動作点Ｅ３において定常運転するよう制御される。また、動作ラインＬ３２に沿って動作点が上昇するよう制御されていた場合、ＷoutがＷout2以上から未満に小さくなった場合、動作点Ｅ２が動作点Ｅ３に移動されるのと同様、他の時点での動作点も等出力ラインに沿って移動されることで、動作ラインＬ３３に沿って動作点が上昇するように制御される。
【0094】
このように、Ｗoutが小さい場合に、大きい場合と比較して、図１１で示すマップ上における発生トルクに対する回転速度が高い動作ラインに沿って動作点が移動するようにすることによって、Ｗoutが小さい場合は、大きい場合と比較して高い回転速度で、動作点が過給ラインＬ２を超えるので、過給が開始されるときにターボチャージャ４７に供給される排気エネルギを大きくすることができる。このため、ターボチャージャ４７による過給圧の応答遅れを小さくすることができる。その結果、バッテリ１８から出力される電力の許容値Ｗoutが小さく制限されており、第１ＭＧにより補われるトルクが小さくなる場合に、エンジン１３の発生トルクの応答遅れを小さくできるので、エンジン１３と第１ＭＧ１４とを合わせた発生トルクの応答遅れを小さくできる。
【0095】
逆に、たとえば、ＷoutがＷout2≦Ｗout＜Ｗout1である場合、動作ラインＬ３２が選択され、元の動作ラインが動作ラインＬ３３であった場合、動作ラインＬ３３上の動作点Ｅ３が、等出力ラインＬ６に沿って、選択された動作ラインＬ３２上の動作点Ｅ２に移動される。
【0096】
また、ＷoutがＷout≧Ｗout1である場合、動作ラインＬ３１が選択され、元の動作ラインが動作ラインＬ３２であった場合、動作ラインＬ３２上の動作点Ｅ２が、等出力ラインＬ６に沿って、選択された動作ラインＬ３１上の動作点Ｅ１に移動される。
【0097】
たとえば、動作点Ｅ２で定常運転するよう制御されていた場合、ＷoutがＷout1未満から以上に大きくなった場合、動作点が動作点Ｅ１に移動され、動作点Ｅ１において定常運転するよう制御される。また、動作ラインＬ３２に沿って動作点が上昇するよう制御されていた場合、ＷoutがＷout1未満から以上に大きくなった場合、動作点Ｅ２が動作点Ｅ１に移動されるのと同様、他の時点での動作点も等出力ラインに沿って移動されることで、動作ラインＬ３１に沿って動作点が上昇するように制御される。
【0098】
このように、Ｗoutが大きい場合に、小さい場合と比較して、図１１で示すマップ上における発生トルクに対する回転速度が低い動作ラインに沿って動作点が移動するようにすることによって、Ｗoutが大きい場合は、小さい場合と比較して低い回転速度で、動作点が過給ラインＬ２を超えるので、図８で示した最適燃費ラインに近い動作ライン上で動作点を移動させることができる。その結果、バッテリ１８から出力される電力の許容値Ｗoutが小さく制限されていない場合に、燃費を良くすることができる。
【0099】
＜変形例＞
（１） 前述した実施の形態においては、図１０のステップＳ１１２で示したように、Ｗoutに対応する動作ラインは、図１１で示した３つの動作ラインから選択されることとした。しかし、これに限定されず、Ｗoutに対応する動作ラインは、３つ以外の複数の動作ラインから選択されるようにしてもよい。この場合であっても、Ｗoutが小さい場合は、大きい場合と比較して、図４または図１１で示すマップ上における発生トルクに対する回転速度が高い動作ラインが選択されるようにする。
（１） 前述した実施の形態においては、図１０のステップＳ１１２で示したように、Ｗoutに対応する動作ラインは、図１１で示した３つの動作ラインから選択されることとした。しかし、これに限定されず、Ｗoutに対応する動作ラインは、３つ以外の複数の動作ラインから選択されるようにしてもよい。この場合であっても、Ｗoutが小さい場合は、大きい場合と比較して、図４または図１１で示すマップ上における発生トルクに対する回転速度が高い動作ラインが選択されるようにする。
【0100】
（２） 前述した実施の形態を、車両１０などのハイブリッド車両の開示と捉えることができる。また、前述した実施の形態を、ＨＶ－ＥＣＵ６２などのハイブリッド車両の制御装置の開示と捉えることができる。また、前述した実施の形態を、制御装置が図１０で示した処理を実行する制御方法の開示と捉えることができる。また、前述した実施の形態を、制御装置によって実行される図１０で示したＷoutエンジン制御処理のプログラムの開示と捉えることができる。
【0101】
＜効果＞
（１） 図１から図３で示したように、車両１０は、エンジン１３と、第１ＭＧ１４と、エンジン１３と第１ＭＧ１４とカウンタシャフト２５とが接続される遊星歯車機構２０と、第１ＭＧ１４によって発電される電力を蓄電可能であるとともに、蓄電された電力を第１ＭＧ１４に供給可能なバッテリ１８と、エンジン１３および第１ＭＧ１４を制御するように構成されたＨＶ－ＥＣＵ６２とを備える。図１および図２で示したように、エンジン１３は、エンジン１３への吸気を過給するターボチャージャ４７を含む。図４で示したように、エンジン１３の回転速度と発生トルクとの関係を示すマップ上で定められる過給ラインＬ２は、それぞれ、マップ上の動作点で示されるエンジン１３の発生トルクが当該過給ラインＬ２を上回っている状態であるときに、ターボチャージャ４７により吸気を過給するラインである。
（１） 図１から図３で示したように、車両１０は、エンジン１３と、第１ＭＧ１４と、エンジン１３と第１ＭＧ１４とカウンタシャフト２５とが接続される遊星歯車機構２０と、第１ＭＧ１４によって発電される電力を蓄電可能であるとともに、蓄電された電力を第１ＭＧ１４に供給可能なバッテリ１８と、エンジン１３および第１ＭＧ１４を制御するように構成されたＨＶ－ＥＣＵ６２とを備える。図１および図２で示したように、エンジン１３は、エンジン１３への吸気を過給するターボチャージャ４７を含む。図４で示したように、エンジン１３の回転速度と発生トルクとの関係を示すマップ上で定められる過給ラインＬ２は、それぞれ、マップ上の動作点で示されるエンジン１３の発生トルクが当該過給ラインＬ２を上回っている状態であるときに、ターボチャージャ４７により吸気を過給するラインである。
【0102】
図１０および図１１で示したように、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、バッテリ１８から出力される電力の許容値Ｗoutが小さい場合は、大きい場合と比較して高い回転速度で、動作点が過給ラインＬ２を超えるようにエンジン１３および第１ＭＧ１４を制御する。
【0103】
これにより、バッテリ１８から出力される電力の許容値Ｗoutが小さい場合は、大きい場合と比較して高い回転速度で、動作点が過給ラインＬ２を超えるので、過給が開始されるときにターボチャージャ４７に供給される排気エネルギを大きくすることができる。このため、ターボチャージャ４７による過給圧の応答遅れを小さくすることができる。その結果、ターボチャージャ４７付きのエンジン１３を備える車両１０において、バッテリ１８から出力される電力の許容値Ｗoutが小さく制限されており、第１ＭＧ１４により補われるトルクが小さくなる場合に、エンジン１３の発生トルクの応答遅れを小さくできるので、エンジン１３と第１ＭＧ１４とを合わせた発生トルクの応答遅れを小さくできる。
【0104】
（２） 図１０および図１１で示したように、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、バッテリ１８から出力される電力の許容値Ｗoutが小さい場合は、大きい場合と比較して、図４および図１１で示したマップ上における発生トルクに対する回転速度が高い、動作ラインＬ３１～Ｌ３３のいずれかに沿って動作点が移動するようにエンジン１３および第１ＭＧ１４を制御する。
【0105】
これにより、ターボチャージャ４７付きのエンジン１３を備える車両１０において、バッテリ１８から出力される電力の許容値Ｗoutが小さく制限されている場合に、発生トルクの応答遅れを小さくできる。
【0106】
（３） 図１１で示したように、許容値Ｗoutに対応する動作ラインＬ３１～Ｌ３３は予め定められている。
【0107】
これにより、許容値Ｗoutに対応する動作ラインＬ３１～Ｌ３３が予め定められていない場合と比較して効率よく制御することができる。
【0108】
（４） 図１０で示したように、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、第１ＭＧ１４の回転速度を上昇させるように制御することによってエンジン１３の回転速度を上昇させる。これにより、エンジン１３の回転速度を精度良く上昇させることができる。
【0109】
今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0110】
１０ 車両、１１ 制御部、１３ エンジン、１４ 第１ＭＧ、１５ 第２ＭＧ、１６ 第１インバータ、１７ 第２インバータ、１８ バッテリ、２０ 遊星歯車機構、２１ 出力ギヤ、２２ 出力軸、２３，３０ ロータ軸、２４ 駆動輪、２５ カウンタシャフト、２６ ドリブンギヤ、２７，３１ ドライブギヤ、２８ デファレンシャルギヤ、２９ リングギヤ、３２，３３ ドライブシャフト、４０ エンジン本体、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ 気筒、４１ 吸気通路、４２ 排気通路、４３ 吸気バルブ、４４ 排気バルブ、４５ 点火プラグ、４６ インテークマニホールド、４７ ターボチャージャ、４８ コンプレッサ、４９ 吸気絞り弁、５０ エアフローメータ、５１ インタークーラ、５２ エキゾーストマニホールド、５３ タービン、５４ バイパス通路、５５ ウェイストゲートバルブ、５６ スタート触媒コンバータ、５７ 後処理装置、５８ ＥＧＲ装置、５９ ＥＧＲ通路、６０ ＥＧＲ弁、６１ ＥＧＲクーラ、６２ ＨＶ－ＥＣＵ、６３ ＭＧ－ＥＣＵ、６４ エンジンＥＣＵ、６６ 車速センサ、６７ アクセル開度センサ、６８ 第１ＭＧ回転速度センサ、６９ 第２ＭＧ回転速度センサ、７０ エンジン回転速度センサ、７１ タービン回転速度センサ、７２ 過給圧センサ、７３ バッテリ監視ユニット、７４ 第１ＭＧ温度センサ、７５ 第２ＭＧ温度センサ、７６ 第１ＩＮＶ温度センサ、７７ 第２ＩＮＶ温度センサ、７８ 触媒温度センサ、７９ タービン温度センサ、８１ ＰＣＵ、８３ コンバータ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】