(57)【要約】【課題】エンジン２の出力軸３に連結された第１のロータ５と、駆動輪１８と連結され、第１のロータ５と共にモータ２１を構成する第２のロータ６とを備えたハイブリッド車両１で、バッテリ３３の残容量を適正に維持できるようにする。【解決手段】第２のロータ６を第１のロータ５に対して所定回転速度だけ差を持たせた状態で回転させる差回転制御を行うとともに、バッテリの残容量が第１所定値以下であるときには、上記差回転制御として、第２のロータ６を第１のロータ５よりも低速で回転させる低速制御を行う一方、バッテリ３３の残容量が、第１所定値と同じか又はそれよりも大きい値に設定された第２所定値よりも多いときには、上記差回転制御として、第２のロータ６を第１のロータ５よりも高速で回転させる高速制御を行う。【選択図】図１
2010208485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、該エンジンの出力軸に連結され、第１のコイルを有する第１のロータと、該第１のロータの外周側に配設されかつ駆動輪と連結され、磁石を有して第１のロータと共に第１のモータを構成する第２のロータと、該第１のコイルの電流制御を行うための第１のインバータと、該第１のインバータを介して上記第１のコイルと接続された充放電可能なバッテリとを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
上記エンジンの作動を制御するとともに、上記第１のインバータの作動を制御して上記第１のモータの作動を制御する制御手段を備え、
上記制御手段は、上記ハイブリッド車両の走行時でかつ上記エンジンの運転時に、該エンジン及び上記第１のインバータの作動制御により、上記第２のロータを上記第１のロータに対して所定回転速度だけ差を持たせた状態で回転させる差回転制御を行うよう構成されており、
上記ハイブリッド車両は、上記バッテリの残容量を検出する残容量検出手段を更に備え、
更に上記制御手段は、上記残容量検出手段により検出されたバッテリの残容量を入力して、該入力した残容量が第１所定値以下であるときには、上記差回転制御として、上記第２のロータを上記第１のロータよりも低速で回転させる低速制御を行う一方、上記入力した残容量が、上記第１所定値と同じか又はそれよりも大きい値に設定された第２所定値よりも多いときには、上記差回転制御として、上記第２のロータを上記第１のロータよりも高速で回転させる高速制御を行うよう構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記第２所定値は、上記第１所定値よりも大きい値に設定されており、
上記制御手段は、上記残容量検出手段より入力した残容量が上記第１所定値よりも多くかつ上記第２所定値以下であるときには、上記差回転制御として、上記低速制御及び上記高速制御のうちのいずれか一方を選択的に行うとともに、上記低速制御時において、上記エンジンの回転数が、該エンジンの最高効率となる最高効率回転数よりも高く設定された第１設定回転数よりも高くなったときには、上記高速制御を行う一方、該高速制御時において、上記エンジン回転数が、上記最高効率回転数よりも低く設定された第２設定回転数よりも低くなったときには、上記低速制御を行うよう構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記ハイブリッド車両は、上記第２のロータの外周側に配設されかつ第２のコイルを有して該第２のロータと共に第２のモータを構成するステータと、該第２のコイルの電流制御を行うための第２のインバータとを更に備え、
上記バッテリは、更に上記第２のインバータを介して上記第２のコイルと接続されており、
上記制御手段は、更に上記第２のインバータの作動を制御して上記第２のモータの作動を制御するものであって、上記エンジン並びに上記第１及び第２のインバータの作動制御により、上記差回転制御を行うとともに、上記残容量検出手段より入力した残容量が上記第２所定値よりも多いときにおける上記高速制御時には、上記第２のインバータにより、上記バッテリから上記第２のコイルへ電力を供給させるよう構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記制御手段は、上記残容量検出手段より入力した残容量が上記第１所定値以下であるときにおける上記低速制御時には、上記第２のコイルで発電させるよう構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項４記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記制御手段は、上記残容量検出手段より入力した残容量が上記第１所定値以下であるときにおける上記低速制御時において、該残容量が少ないほど上記第２のコイルでの発電量を増大させるよう構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
請求項３記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記制御手段は、上記残容量検出手段より入力した残容量が上記第２所定値よりも多いときにおける上記高速制御時において、該残容量が多いほど上記第２のコイルへの電力供給量を増大させるよう構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記ハイブリッド車両は、該ハイブリッド車両の進行路に関する情報を出力する進行路情報出力手段を更に備え、
上記制御手段は、上記高速制御時に、上記残容量検出手段より入力した残容量が上記第１所定値以下となったときにおいて、上記進行路情報出力手段より出力された上記進行路に関する情報を入力して、該入力した情報に基づいて、所定距離以内に上記第１のモータの回生動作による上記バッテリの充電が可能になると判断されるときには、上記高速制御を維持するよう構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとモータとを併用して走行するハイブリッド車両の制御装置に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ハイブリッド車両としてはシリーズ方式と呼ばれるものと、パラレル方式と呼ばれるものとがある。シリーズ方式のものは、エンジンでジェネレータを駆動して発電を行い、電力をバッテリに蓄える。そして、バッテリからモータに電力を供給し、このモータによって走行用の駆動力を得るようにしている。一方、パラレル方式のものは、エンジンとモータとを併用して走行するよう構成されている。つまり、エンジンでジェネレータを駆動してバッテリを充電する点は上記シリーズ方式と同様であるが、該シリーズ方式とは異なり、バッテリの電力で駆動するモータによる走行だけでなく、エンジンのみによる走行やエンジン及びモータの双方による走行も可能に構成されている。そして、通常、発進時にはモータで走行し、車速が上がってくるとモータからエンジンに駆動源を切り換えて走行するようにしている。また、急発進や急加速のように大きな駆動力を要する場合にはモータとエンジンの双方によって走行するようにしている。
【０００３】
上記のパラレル方式のハイブリッド車両では、例えば、モータは駆動輪に直結する一方、エンジンはクラッチを介して駆動輪に連結する。そして、モータのみで走行する際には上記クラッチを切り、エンジンのみ又はエンジン及びモータの両方で走行する際には上記クラッチを締結するようにしている。
【０００４】
一方、例えば特許文献１に示されているように、ハイブリッド車両において、エンジンの出力軸に連結される第１のロータと、この第１のロータの外周側に配設されかつ駆動輪と連結される第２のロータと、この第２のロータの外周側に配設されるステータとを設け、第１のロータ及びステータにコイルをそれぞれ配設し、第２のロータに磁石を配設して、第１のロータと第２のロータとで第１のモータを構成し、第２のロータとステータとで第２のモータを構成することが提案されている。
【特許文献１】特開平９−５６０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記パラレル方式のハイブリッド車両では、シリーズ方式とは異なり、上記のような、エンジンと駆動輪とを断接するクラッチが必要になるが、そのクラッチにおける駆動輪側とエンジン側との回転差が大きな状態でクラッチを締結すると、クラッチの損傷を招くという問題があり、また、例えばエンジン側の回転が低い状態でクラッチを締結すると、車体に減速によるショックが生じるという問題がある。このようにクラッチを設ける構成では、種々の問題が生じるため、ハイブリッド車両においても、クラッチをなくすようにすることが要求されている。
【０００６】
そこで、上記特許文献１の構成を採用することが考えられ、この構成では、第１のモータにおける第１のロータと第２のロータとを電磁的に断接することができるので、上記クラッチを廃止することが可能になる。そして、エンジンで第２のロータを駆動する場合には、第１のモータを制御して、第１のロータと第２のロータとを電磁力で結合した状態とする。また、この状態で第２のモータを駆動すれば、エンジン及び第２のモータの双方で第２のロータを駆動することが可能になる。さらに、車両の発進時等のように、エンジンを停止した状態で、第２のモータのみで第２のロータを駆動することができる（第１のロータのコイルはバッテリと接続されずに開放状態にされる）。
【０００７】
ところで、上記特許文献１の構成を採用した場合、車両の走行時でかつエンジンの運転時においては、エンジンで第２のロータを駆動するべく、第１のロータのコイルに電流を流して、第１のロータと第２のロータとを電磁力で結合する。このとき、通常、第１のロータと第２のロータとを同じ回転速度で回転させる。
【０００８】
しかし、第１のロータと第２のロータとを同じ回転速度で回転させると、第１のロータと第２のロータとを電磁力で結合するために、第１のロータのコイルにおける各相の巻線に常に同じ電流を流し続ける必要が生じる。このため、上記コイルが焼き切れたり、そのコイルの電流を制御するための半導体スイッチング素子等のデバイスが損傷したりする可能性がある。
【０００９】
このようなコイル等の損傷を防止するためには、第２のロータを第１のロータに対して所定回転速度だけ差を持たせた状態で回転させればよいが、第１及び第２のロータのうちどちらの方を高速で回転させるかが問題となる。
【００１０】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のような第１及び第２のモータを備えたハイブリッド車両において、コイル等の損傷を防止するとともに、バッテリの残容量を適正に維持できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、第１の発明では、エンジンと、該エンジンの出力軸に連結され、第１のコイルを有する第１のロータと、該第１のロータの外周側に配設されかつ駆動輪と連結され、磁石を有して第１のロータと共に第１のモータを構成する第２のロータと、該第１のコイルの電流制御を行うための第１のインバータと、該第１のインバータを介して上記第１のコイルと接続された充放電可能なバッテリとを備えたハイブリッド車両の制御装置を対象として、上記エンジンの作動を制御するとともに、上記第１のインバータの作動を制御して上記第１のモータの作動を制御する制御手段を備え、上記制御手段は、上記ハイブリッド車両の走行時でかつ上記エンジンの運転時に、該エンジン及び上記第１のインバータの作動制御により、上記第２のロータを上記第１のロータに対して所定回転速度だけ差を持たせた状態で回転させる差回転制御を行うよう構成されており、上記ハイブリッド車両は、上記バッテリの残容量を検出する残容量検出手段を更に備え、更に上記制御手段は、上記残容量検出手段により検出されたバッテリの残容量を入力して、該入力した残容量が第１所定値以下であるときには、上記差回転制御として、上記第２のロータを上記第１のロータよりも低速で回転させる低速制御を行う一方、上記入力した残容量が、上記第１所定値と同じか又はそれよりも大きい値に設定された第２所定値よりも多いときには、上記差回転制御として、上記第２のロータを上記第１のロータよりも高速で回転させる高速制御を行うよう構成されているものとした。
【００１２】
上記の構成により、差回転制御を行うことで、第１のロータと第２のロータとを電磁力で結合するために第１のコイルに流さなければならない電流が刻々と変化し、この結果、第１のコイルや第１のインバータの半導体スイッチング素子等の損傷を防止することができる。この差回転制御において、バッテリの残容量が第１所定値以下であるときには低速制御とされ、第２所定値（第１所定値と同じ値であってもよい）よりも多いときには高速制御とされるので、バッテリの残容量を調整することができるようになる。すなわち、高速制御では、バッテリから第１のコイルへ電力を供給して第２のロータをエンジンと第１のモータとで駆動する必要がある一方、低速制御では、バッテリから第１のコイルへ電力を供給する必要はなく、第１のコイルで発電させて該発電電力をバッテリに充電することができる。そこで、バッテリの残容量が第１所定値以下であるときに低速制御とすることで、第１のコイルで発電させて該発電電力をバッテリに充電し、これにより、バッテリの残容量を多くすることができる。一方、バッテリの残容量が多くなって第２所定値を超えたときには、高速制御とするので、バッテリの電力を積極的に消費して、バッテリの過充電を防止することができる。この結果、差回転制御を利用して、バッテリの残容量を常に適正な範囲内に維持することができる。
【００１３】
第２の発明では、第１の発明において、上記第２所定値は、上記第１所定値よりも大きい値に設定されており、上記制御手段は、上記残容量検出手段より入力した残容量が上記第１所定値よりも多くかつ上記第２所定値以下であるときには、上記差回転制御として、上記低速制御及び上記高速制御のうちのいずれか一方を選択的に行うとともに、上記低速制御時において、上記エンジンの回転数が、該エンジンの最高効率となる最高効率回転数よりも高く設定された第１設定回転数よりも高くなったときには、上記高速制御を行う一方、該高速制御時において、上記エンジン回転数が、上記最高効率回転数よりも低く設定された第２設定回転数よりも低くなったときには、上記低速制御を行うよう構成されているものとする。
【００１４】
このことにより、バッテリの残容量が第１所定値よりも多くかつ第２所定値以下であるときには、バッテリの残容量を適正に維持する観点からは、低速制御及び高速制御のいずれの制御でもよいが、本発明のように制御することで、エンジンを出来る限り効率の良い状態で運転できるようになる。すなわち、車速が低いときには、低速制御によりエンジン側の第１のロータの回転速度の方が高くされ、エンジンを最高効率回転数に近い回転数で運転することができる。そして、車速が上昇する（つまり第２のロータの回転速度が上昇する）に連れてエンジン回転数（つまり第１のロータの回転速度）も上昇し、エンジン回転数が第１設定回転数を超えると、第１のロータの回転速度の方が高いままでは、エンジン回転数が最高効率回転数から離れすぎて効率が低下してしまう。しかし、本発明では、エンジン回転数が第１設定回転数を超えると、第１のロータの回転速度の方が低くなるので、エンジン回転数を最高効率回転数に近い回転数に戻すことができ、車速が高くなっても、エンジンを最高効率回転数に近い回転数で運転することができるようになる。また、車速が低下して、第２設定回転数よりも低くなったときに、第１のロータの回転速度の方が低いままでは、エンジン回転数が最高効率回転数から離れすぎて効率が低下してしまうが、本発明では、第１のロータの回転速度の方が高くなるので、エンジン回転数を最高効率回転数に近い回転数にすることができる。したがって、エンジン回転数は、その上昇時及び低下時に、上記第１乃至第２設定回転数の範囲を２回通ることになり、この範囲内でエンジンを運転する機会を増やすことができる。このエンジン回転数範囲を、エンジンの最高効率回転数を含む、効率が比較的良好な範囲となるように第１乃至第２設定回転数を設定しておけばよい。よって、エンジンを出来る限り効率の良い状態で運転できるようになる。
【００１５】
第３の発明では、第１又は第２の発明において、上記ハイブリッド車両は、上記第２のロータの外周側に配設されかつ第２のコイルを有して該第２のロータと共に第２のモータを構成するステータと、該第２のコイルの電流制御を行うための第２のインバータとを更に備え、上記バッテリは、更に上記第２のインバータを介して上記第２のコイルと接続されており、上記制御手段は、更に上記第２のインバータの作動を制御して上記第２のモータの作動を制御するものであって、上記エンジン並びに上記第１及び第２のインバータの作動制御により、上記差回転制御を行うとともに、上記残容量検出手段より入力した残容量が上記第２所定値よりも多いときにおける上記高速制御時には、上記第２のインバータにより、上記バッテリから上記第２のコイルへ電力を供給させるよう構成されているものとする。
【００１６】
このことで、第２のロータをエンジン及び第２のモータの両方で駆動することができる。この第２のモータによる第２のロータの駆動力の分だけ、エンジンによる第２のロータの駆動力（つまりエンジントルク）を低減することができ、エンジンの燃費を向上させることができる。また、第２のロータを第２のモータのみで駆動することもでき、エンジンの効率が非常に低い極低速時（発進時）に、エンジンを使用しないで済む。さらに、バッテリの残容量が第２所定値よりも多いときにおける高速制御時に、バッテリから第２のコイルへ電力を供給することで、第１のコイルの負担を軽減することができる。すなわち、第１のコイルには、第１のロータと第２のロータとを電磁力で結合するために頻繁に電流が流れるため、第１のコイルの信頼性が低下する可能性があるが、第２のコイルへの電力供給により、エンジンによる第２のロータの駆動をアシストするためにバッテリから第１のコイルへ電力を供給する必要がなくなり、バッテリの電力を適切に消費しつつ、第１のコイルの信頼性を向上させることができる。
【００１７】
第４の発明では、第３の発明において、上記制御手段は、上記残容量検出手段より入力した残容量が上記第１所定値以下であるときにおける上記低速制御時には、上記第２のコイルで発電させるよう構成されているものとする。
【００１８】
こうすることで、バッテリの残容量が第１所定値以下であるときにおける低速制御時に、第２のコイルで発電させて、その発電電力をバッテリに充電することができる。これにより、第１のコイルでの発電電力でバッテリを充電しなくても済み、第２のコイルでの発電電力によりバッテリを適切に充電しつつ、第１のコイルの信頼性を向上させることができる。
【００１９】
第５の発明では、第４の発明において、上記制御手段は、上記残容量検出手段より入力した残容量が上記第１所定値以下であるときにおける上記低速制御時において、該残容量が少ないほど上記第２のコイルでの発電量を増大させるよう構成されているものとする。
【００２０】
このことにより、バッテリの残容量に応じてバッテリを適切に充電して、バッテリの残容量をより確実に適正な範囲内にすることができる。
【００２１】
第６の発明では、第３の発明において、上記制御手段は、上記残容量検出手段より入力した残容量が上記第２所定値よりも多いときにおける上記高速制御時において、該残容量が多いほど上記第２のコイルへの電力供給量を増大させるよう構成されているものとする。
【００２２】
このことで、バッテリの残容量に応じてバッテリの電力を適切に消費して、バッテリの残容量をより確実に適正な範囲内にすることができる。
【００２３】
第７の発明では、第１〜第６の発明のいずれか１つにおいて、上記ハイブリッド車両は、該ハイブリッド車両の進行路に関する情報を出力する進行路情報出力手段を更に備え、上記制御手段は、上記高速制御時に、上記残容量検出手段より入力した残容量が上記第１所定値以下となったときにおいて、上記進行路情報出力手段より出力された上記進行路に関する情報を入力して、該入力した情報に基づいて、所定距離以内に上記第１のモータの回生動作による上記バッテリの充電が可能になると判断されるときには、上記高速制御を維持するよう構成されているものとする。
【００２４】
このことにより、所定距離以内に下り坂がある場合や、減速が必要になるような状況になる場合には、第１のモータ（第２のモータを備える場合には、第１及び第２のモータ）の回生動作によるバッテリの充電が可能であり、このような場合には、バッテリの残容量が第１所定値以下となったとしても、低速制御に切り換えないで、高速制御を維持した方が、第２のロータをエンジンと第１のモータとで駆動することになるので、第１のモータによる駆動トルクの分だけエンジントルクを低くすることができ、エンジンの燃費を低減することができる。一方、高速制御を維持しても、所定距離を、バッテリが機能する最低電圧よりも低くならないような距離に設定しておけば、問題はない。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明のハイブリッド車両の制御装置によると、ハイブリッド車両の走行時でかつエンジンの運転時に、該エンジン及び第１のインバータの作動制御により、第２のロータを第１のロータに対して所定回転速度だけ差を持たせた状態で回転させる差回転制御を行うとともに、バッテリの残容量が第１所定値以下であるときには、上記差回転制御として、上記第２のロータを上記第１のロータよりも低速で回転させる低速制御を行う一方、バッテリの残容量が、上記第１所定値と同じか又はそれよりも大きい値に設定された第２所定値よりも多いときには、上記差回転制御として、上記第２のロータを上記第１のロータよりも高速で回転させる高速制御を行うようにしたことにより、第１のコイルや第１のインバータの半導体スイッチング素子等の損傷を防止することができるとともに、バッテリの残容量を適正に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係る制御装置が搭載されたハイブリッド車両１（以下、単に車両１という）の概略構成を示す。この車両１は、エンジン２と、該エンジン２の出力軸３に連結されて該出力軸３と共に回転する第１のロータ５と、この第１のロータ５の外周側に第１のロータ５と同軸上に回転自在に配設され、伝達機構１７（ギヤ等）を介して駆動輪１８と連結された第２のロータ６と、この第２のロータ６の外周側に配設されたステータ７とを備えている。
【００２８】
図２にも示すように、第１のロータ５における外周側部分には、第１のコイル１１が巻かれているとともに、第２のロータ６の内周部には、複数の永久磁石１３が配設されている。これら第１のロータ５及び第２のロータ６（永久磁石１３を含む内周側部分）は第１のモータ２１を構成する。この第１のモータ２１は、第１及び第２のロータ５，６の一方をステータと見做せば、アウターロータ型又はインナロータ型の３相交流モータと同様の構成である。
【００２９】
また、第２のロータ６の外周部には、上記永久磁石１３とは別に複数の永久磁石１４が配設されているとともに、ステータ７の内周側部分には、第２のコイル１２が巻かれている。これら第２のロータ６（永久磁石１４を含む外周側部分）及びステータ７は第２のモータ２２を構成する。この第２のモータ２２は、インナロータ型の３相交流モータと同様の構成である。
【００３０】
上記エンジン２の出力軸３における上記第２のロータ６の軸方向外側の部分には、３つのスリップリング２５が設けられており、上記第１のコイル１１におけるＵ相、Ｖ相及びＷ相の各巻線のリード部１１ａが出力軸３内を通って各スリップリング２５にそれぞれ接続されている。そして、３つのスリップリング２５の外周側には、３つのブラシ２６がそれぞれ配設されてスリップリング２５に対して摺動するようになされている。上記ブラシ２６は、第１のインバータ３１（より詳しくは、第１のインバータ３１内の半導体スイッチング素子）に接続され、この第１のインバータ３１の電源ライン及び接地ラインが、充放電可能なバッテリ３３の電源端子（正極端子）及び接地端子とそれぞれ接続されている。このことで、第１のコイル１１とバッテリ３３とが第１のインバータ３１を介して接続されることとなる。
【００３１】
上記第１のインバータ３１は、第１のコイル１１の電流制御を行うために設けられたものであり、後述のコントローラ６１（図３参照）が第１のインバータ３１（半導体スイッチング素子）の作動を制御することで、第１のモータ２１の作動を制御する。これにより、バッテリ３３から第１のコイル１１へ電力を供給して第１のモータ２１を駆動したり、第１のコイル１１で発電させてその発電電力をバッテリ３３に充電させたりすることが可能になる。
【００３２】
上記バッテリ３３の電源端子及び接地端子は、更に昇圧コンバータ３４（本実施形態では、倍電圧回路を有するもの）を介して第２のインバータ３２の電源ライン及び接地ラインとそれぞれ接続され、この第２のインバータ３２（半導体スイッチング素子）は、第２のコイル１２（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各巻線）と接続されている。このことで、バッテリ３３は、第２のインバータ３２を介して第２のコイル１２とも接続されることになる。第２のインバータ３２は、第２のコイル１２の電流制御を行うために設けられたものであり、コントローラ６１が第２のインバータ３２（半導体スイッチング素子）の作動を制御することで、第２のモータ２２の作動を制御する。これにより、バッテリ３３から第２のコイル１２へ電力を供給して第２のモータ２２を駆動したり、第２のコイル１２で発電させてその発電電力をバッテリ３３に充電させたりすることが可能になる。尚、上記昇圧コンバータ３４は必ずしも必要なものではないが、上記昇圧コンバータ３４により、バッテリ３３の端子間電圧よりも高圧で第２のモータ２２を駆動することができ、第２のモータ２２を効率良く駆動することが可能になる。
【００３３】
図３に示すように、上記車両１には、該車両１の車速を検出する車速センサ４１と、該車両１の乗員のアクセルペダルの踏み込み量に相当するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ４２と、該車両１の電動スロットルの開度を検出するスロットル開度センサ４３と、上記第１のロータ５の回転速度を検出する第１のロータ回転速度センサ４４と、上記第２のロータ６の回転速度を検出する第２のロータ回転速度センサ４５と、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数センサ４６と、上記バッテリ３３の端子間電圧（以下、バッテリ電圧という）を検出するバッテリ電圧センサ４７とが設けられている。バッテリ電圧センサ４７は、バッテリ３３の残容量（充電状態（ＳＯＣ））を検出する残容量検出手段を構成するものであり、バッテリ電圧が低くなるほどバッテリ３３の残容量が少ないことを示す。これらセンサ４１〜４７により検出された検出情報が、制御手段としてのコントローラ６１に入力されるようになっている。尚、バッテリ電圧に加えて、バッテリ３３に対する流出入電流値（電流センサにより検出する）の積算値を考慮して、バッテリ３３の残容量を検出するようにしてもよい。
【００３４】
また、上記車両１には、該車両１の現在位置を検出するＧＰＳセンサと地図情報を記憶する記憶部とを有して、車両１の経路誘導を行うナビゲーション装置５０が設けられている。このナビゲーション装置５０は、経路誘導中の車両１の進行路に関する情報をコントローラ６１へ出力する進行路情報出力手段を構成するものである。上記進行路に関する情報としては、進行路の地形（平坦路、上り坂、下り坂、それら坂の勾配、直線路、カーブ、そのカーブの曲率半径）の情報や、車両１の外部との無線通信により取得した渋滞情報、目的地の位置情報等である。
【００３５】
上記コントローラ６１は、一般的なＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するものであって、上記入力情報に基づいて、上記エンジン２の作動制御（燃料噴射弁や点火プラグの作動制御）を行うとともに、上記第１及び第２のインバータ３１，３２の作動を制御して第１及び第２のモータ２１，２２の作動を制御する。
【００３６】
車両１が停止状態から発進（前進）する際には、本実施形態では、エンジン２を停止した状態で、第２のモータ２２を駆動する。すなわち、第２のインバータ３２を介してバッテリ３３から第２のコイル１２へ電力を供給する。これにより、第２のロータ６が回転駆動されて駆動輪１８が回転する。このとき、第１のコイル１１の各相の巻線はバッテリ３３と接続されずに開放状態とされるとともに、エンジン２及び第１のロータ５は停止している。
【００３７】
そして、車両１の走行中において、第２のモータ２２のみでは第２のロータ６（駆動輪１８）の駆動トルクが不足する場合、又は、バッテリ電圧センサ４７により検出されたバッテリ電圧が所定電圧（後に説明する所定電圧と同じ）以下である場合には、エンジン２を始動する。すなわち、第１のインバータ３１を介してバッテリ３３から第１のコイル１１へ電力を供給して、第１のロータ５に、第２のロータ６を土台にしてクランキングトルクを発生させる。これにより、エンジン２が出力軸３を介してクランキングされて始動する。このようにエンジン２が始動すると、基本的には、エンジン２が、出力軸３及び第１のロータ５（これらは第２のロータ６と同じ方向に回転する）を介して第２のロータ６を駆動する。第２のモータ２２は、エンジン２により駆動される第２のロータ６の駆動のアシスト（トルクアシスト）を行う。また、エンジン２のみで第２のロータ６を駆動する場合もある。尚、車両１の後退時には、第２のモータ２２のみで、第２のロータ６を前進時とは反対方向に回るように駆動する。
【００３８】
ここで、車両１の停止中にエンジン２を始動させ、車両１の発進の際に、エンジン２で第２のロータ６を駆動するようにしてもよい。この場合、第２のモータ２２が第２のロータ６の駆動をアシストするようにしてもよい。
【００３９】
エンジン２で第２のロータ６を駆動する場合（上記アシストを行う場合も含む）、第１のロータ５と第２のロータ６とを電磁的に結合して第１のロータ５から第２のロータ６へトルクを伝達するべく、第１のコイル１１に電流を流す必要がある。この場合、バッテリ３３から第１のコイル１１へ電力を供給して第１のコイル１１に電流を流すようにしてもよく、エンジン２の駆動力の一部を使用して、第１のコイル１１で発電させることで第１のコイル１１に電流を流すようにしてもよい。この発電電力のうち余った電力をバッテリ３３に充電させることも可能である。さらに、第１のロータ５と第２のロータ６とを電磁的に結合することに加えて、第２のロータ６をエンジン２と第１のモータ２１とで駆動するために、バッテリ３３から第１のコイル１１へ電力を供給することも可能である。
【００４０】
ここで、車両１の走行時でかつエンジン２の運転時において、第２のロータ６を第１のロータ５と同じ回転速度で回転駆動すると、第１のロータ５と第２のロータ６とを電磁力で結合するために、第１のロータ５のコイルにおける各相の巻線に常に同じ電流を流し続けなければならなくなる。これを回避するために、本実施形態では、コントローラ６１が、エンジン２並びに第１及び第２のインバータ３２の作動制御により、第２のロータ６を第１のロータ５に対して所定回転速度だけ差を持たせた状態で回転させる差回転制御を行うようにしている。
【００４１】
上記差回転制御は、上記第２のロータ６を上記第１のロータ５よりも低速で回転させる低速制御、及び、上記第２のロータ６を上記第１のロータ５よりも高速で回転させる高速制御のうちのいずれか一方を選択的に行う制御であり、本実施形態では、バッテリ電圧センサ４７により検出されたバッテリ電圧（つまりバッテリ３３の残容量）に応じて、低速制御又は高速制御を選択する。
【００４２】
具体的には、バッテリ電圧が第１所定電圧以下であるとき（バッテリ３３の残容量が第１所定値以下であるとき）には、上記差回転制御として上記低速制御を行う一方、バッテリ電圧が、上記第１所定電圧と同じか又はそれよりも高い電圧に設定された第２所定電圧よりも高いとき（バッテリ３３の残容量が、上記第１所定値と同じか又はそれよりも大きい値に設定された第２所定値よりも多いとき）には、上記差回転制御として上記高速制御を行う。
【００４３】
最初に、第２所定電圧が第１所定電圧と同じである（第２所定値が第１所定値と同じである）場合を第１例として説明する。以下、第１例では、第１及び第２所定電圧を単に所定電圧という。
【００４４】
上記差回転制御によって、バッテリ電圧は、後述の如く、上記所定電圧を含む電圧範囲内となるので、この所定電圧は、バッテリ３３の最高電圧とバッテリ３３として機能する最低電圧との間の電圧であって、バッテリ３３として機能する上で適正な電圧に設定するようにする。
【００４５】
上記高速制御時には、基本的には、第２のコイル１２へ電力を供給して第２のモータ２２による上記アシストを行い、これにより、第２のロータ６を上記第１のロータ５よりも高速で回転させる。すなわち、バッテリ電圧が所定電圧よりも高いときには、バッテリ３３の電力を積極的に消費するために、第２のモータ２２を駆動する。このとき、バッテリ電圧が高いほど（バッテリ３３の残容量が多いほど）、第２のコイル１２への電力供給量を増大させるようにすることが好ましい。この高速制御時には、第１のコイル１１に、第１のロータ５と第２のロータ６とを電磁力で結合するために、バッテリ３３から電力を供給して電流を流すか、又は第１のコイル１１での発電により電流を流す。但し、バッテリ３３の電力を消費する観点からは、バッテリ３３から第１のコイル１１へ電力を供給して、第１のロータ５と第２のロータ６とを電磁力で結合するようにする。
【００４６】
尚、上記高速制御時に、バッテリ３３から第２のコイル１２へ電力を供給しないで、バッテリ３３から第１のコイル１１へ電力を供給して、第１のロータ５と第２のロータ６との結合だけでなく、第２のロータ６をエンジン２と第１のモータ２１とで駆動するようにすることが可能である（エンジントルクを低くして、その分だけ第１のモータ２１によりトルクアシストする）。但し、第１のコイル１１には、第１のロータ５と第２のロータ６とを電磁力で結合するために頻繁に電流が流れるため、第１のコイル１１の温度が上昇して信頼性が低下する傾向にある。そこで、バッテリ３３から第２のコイル１２へ電力を供給して第１のコイル１１の負担を軽減するようにすることが好ましい。
【００４７】
一方、上記低速制御時には、第１のロータ５と第２のロータ６とを電磁力で結合するとともにバッテリ３３を充電するために、第１のコイル１１での発電により第１のコイル１１に電流を流すべく第１のインバータ３１を制御する。この第１のコイル１１での発電電力をバッテリ３３に充電して、上記所定電圧よりも低くなったバッテリ電圧を回復させる。このとき、バッテリ電圧が低いほど（バッテリ３３の残容量が少ないほど）第１のコイル１１での発電量を増大させるようにすることが好ましい。この低速制御時には、第２のコイル１２には、バッテリ３３から電力を供給しないで、第２のコイル１２の各相の巻線が開放状態となるように第２のインバータ３２を制御する（発電もしない）。但し、第１のコイル１１の負担を軽減する観点からは、第２のコイル１２で発電して該発電電力をバッテリ３３に充電するのがよい。この場合、第１のコイル１１では、第１のロータ５と第２のロータ６とを結合するための発電のみを行うのがよいが、第１のコイル１１へ、第１のロータ５と第２のロータ６とを結合するための電力をバッテリ３３から供給することも可能である。
【００４８】
このように、バッテリ電圧が上記所定電圧以下であるときには、低速制御を行ってバッテリ３３を充電する一方、バッテリ電圧が上記所定電圧よりも高いときには、上記高速制御を行ってバッテリの電力を消費するので、バッテリ電圧を、上記所定電圧を含む適正な電圧範囲内にすることができる。つまり、バッテリ３３の残容量を適切な範囲内に維持することができる。
【００４９】
ここで、上記高速制御時にバッテリ電圧が上記所定電圧以下になったときにおいて、上記ナビゲーション装置５０より入力した車両１の進行路に関する情報に基づいて、所定距離以内に第１及び第２のモータ２１，２２の回生動作によるバッテリ３３の充電が可能になると判断されるときには、低速制御に切り換えないで、上記充電可能な場所を通り過ぎるまで高速制御を維持するようにすることが好ましい。すなわち、所定距離以内に、所定角度以上の勾配を有する下り坂がある場合や、減速が必要になるような状況になる場合（所定半径よりも小さい曲率半径を有するカーブや、渋滞、目的地等がある場合に、その手前で減速が必要になるような状況となる）には、第１及び第２のモータ２１，２２の回生動作によるバッテリ３３の充電が可能であり、このような場合には、バッテリ電圧が上記所定電圧以下になったとしても、高速制御を維持した方が、第２のロータ６をエンジン２と第２のモータ２２とで駆動することになるので、第２のモータ２２による駆動トルクの分だけエンジントルクを低くすることができ、エンジン２の燃費を低減することができる。上記所定距離は、バッテリ３３が機能する最低電圧よりも低くならない距離に設定する。そして、上記充電可能な場所に達したときに、高速制御のまま、第１及び第２のモータ２１，２２の少なくとも一方の回生動作によりバッテリ３３を充電する。上記充電可能な場所を通り過ぎると、元の制御に戻す。
【００５０】
尚、上記第１例では、低速制御時にバッテリ３３を充電するようにしたが、必ずしもバッテリ３３を充電するようにする必要はない。すなわち、バッテリ電圧が上記所定電圧以下であるときには、低速制御を行い、バッテリ３３の電力を使用しないようにするだけでもよい。これにより、バッテリ電圧が低下しなくなる。但し、バッテリ電圧が、上記所定電圧よりも低く設定された設定電圧（バッテリ３３が機能する最低電圧よりも少し高い電圧が好ましい）以下になったときには、バッテリ３３を充電するようにする。
【００５１】
次に、第２所定電圧が第１所定電圧よりも高い（第２所定値が第１所定値よりも大きい）場合を第２例として説明する。
【００５２】
第２例では、バッテリ電圧が第１所定電圧以下であるときには、低速制御を行ってバッテリ３３を充電する一方、バッテリ電圧が第２所定電圧よりも高いときには、高速制御を行ってバッテリの電力を消費するようにする点は、上記第１例と同様である。そして、バッテリ電圧が第１所定電圧よりも高くかつ第２所定値以下であるときには、上記差回転制御として、上記低速制御及び上記高速制御のうちのいずれか一方を選択的に行うとともに、上記低速制御時において、上記エンジン回転数センサ４６により検出されたエンジン回転数が、該エンジン２の最高効率となる最高効率回転数よりも高く設定された第１設定回転数よりも高くなったときには、上記高速制御を行う一方、該高速制御時において、上記エンジン回転数が、上記最高効率回転数よりも低く設定された第２設定回転数よりも低くなったときには、上記低速制御を行う。
【００５３】
上記第１所定電圧は、上記第１例の所定電圧と同じであってもよいが、第１例の所定電圧よりも低い電圧に設定することが好ましい。また、上記第２所定電圧は、上記第１例の所定電圧よりも高い電圧に設定することが好ましい。すなわち、第１及び第２所定電圧は、バッテリ３３の適正な電圧範囲内の下限値及び上限値とすればよい。これにより、バッテリ電圧が第１所定電圧以下であるときには、低速制御を行ってバッテリ３３を充電する一方、バッテリ電圧が第２所定電圧よりも高いときには、高速制御を行ってバッテリ３３の電力を消費するので、バッテリ電圧をその適正な電圧範囲内にすることができる。
【００５４】
上記第１及び第２設定回転数は、第１乃至第２設定回転数の範囲が上記最高効率回転数を含みかつ効率が比較的良好な範囲となるような値に設定される。例えば、第１設定回転数は３０００〜４０００ｒｐｍに設定され、第２設定回転数は、１５００〜２０００ｒｐｍに設定される。また、上記第１及び第２のロータ５，６の回転速度差である所定回転速度は、上記低速制御から上記高速制御に切り換えたときに、エンジン回転数が上記第２設定回転数と略同じになり、上記高速制御から上記低速制御に切り換えたときに、エンジン回転数が上記第１設定回転数と略同じになるような値が好ましい。例えば、第１設定回転数が４０００ｒｐｍであり、第２設定回転数が２０００ｒｐｍである場合、上記所定回転速度は、エンジン回転数に換算した値で１０００ｒｐｍとすればよい。
【００５５】
バッテリ電圧が第１所定電圧よりも高くかつ第２所定電圧以下である場合、上記の如く制御することによって、車速が低いときには、低速制御により、エンジン２側の第１のロータ５の回転速度の方が高くされ、エンジン２を最高効率回転数に近い回転数で運転することができる。そして、車速が上昇する（つまり第２のロータ６の回転速度が上昇する）に連れてエンジン回転数（つまり第１のロータ５の回転速度）も上昇し、エンジン回転数が第１設定回転数を超えると、第１のロータ５の回転速度の方が低くなるので、エンジン回転数が、第２設定回転数又はその近くまで低下する。この状態から車速が高くなっても、エンジン回転数は第１設定回転数へ向けて上昇し、最高効率回転数に近い回転数で運転することができるようになる。また、車速が低下して、第２設定回転数よりも低くなったときには、第１のロータ５の回転速度の方が高くなるので、エンジン回転数を最高効率回転数に近い回転数にすることができる。したがって、エンジン回転数は、その上昇時及び低下時に、エンジン２の効率が良い範囲である第１乃至第２設定回転数の範囲を２回通ることになり、この範囲内でエンジン２を運転する機会を増やすことができる。よって、エンジン２を出来る限り効率の良い状態で運転することができる。
【００５６】
バッテリ電圧が第１所定電圧よりも高くかつ第２所定電圧以下であるときにおける差回転制御の高速制御は、バッテリ電圧が第２所定電圧よりも高いときにおける高速制御と同様である。また、バッテリ電圧が第１所定電圧よりも高くかつ第２所定電圧以下であるときにおける差回転制御の低速制御は、バッテリ電圧が第１所定電圧以下であるときにおける低速制御と同様であってもよいが、第２のコイル１２（又は第１のコイル１１）で発電させて該発電電力をバッテリ３３に充電する必要はなく、バッテリ３３から第２のコイル１２（又は第１のコイル１１）へ電力を供給するようにしてもよい。すなわち、バッテリ電圧が第１所定電圧よりも高くかつ第２所定電圧以下であるときには、バッテリ電圧が適切な電圧範囲にあり、バッテリ３３の電力を消費しても充電しても問題にはならない。そこで、上記のように、エンジン２を出来る限り効率の良い状態で運転できるように高速制御と低速制御とを切り換える。
【００５７】
尚、バッテリ電圧が第１所定電圧よりも高くかつ第２所定電圧以下であるときにおける差回転制御は、上記のようにエンジン２の効率を重視した制御に限られず、高速制御と低速制御とをどのように切り換えてもよい。
【００５８】
上記第２例においても、高速制御時にバッテリ電圧が第１所定電圧以下になったときにおいて、ナビゲーション装置５０より入力した車両１の進行路に関する情報に基づいて、所定距離以内に第１及び第２のモータ２１，２２の回生動作によるバッテリ３３の充電が可能になると判断されるときには、低速制御に切り換えないで、高速制御を維持するようにすることが好ましい。
【００５９】
また、上記第２例においても、バッテリ電圧が第１所定電圧以下である場合の低速制御時、及び、バッテリ電圧が第１所定電圧よりも高くかつ第２所定電圧以下である場合の低速制御時共に、バッテリ３３を充電しないで、バッテリ３３の電力を使用しないようにするだけでもよい。但し、上記第１所定電圧を、バッテリ３３が機能する最低電圧に近い値に設定した場合には、少なくともバッテリ電圧が第１所定電圧以下である場合の低速制御時にはバッテリ３３を充電するのがよい。
【００６０】
上記第１例におけるコントローラ６１による差回転制御の動作を、図４及び図５のフローチャートを用いて説明する。図４は、エンジン制御のフローチャートであり、図５は、これに対応するインバータ制御（モータ制御）のフローチャートである。尚、図４及び図５のフローチャートでは、低速制御時には第２のコイル１２で発電してバッテリ３３に充電し、高速制御時にはバッテリ３３から第２のコイル１２へ電力を供給するようにしている。
【００６１】
図４のエンジン制御から説明すると、最初のステップＳ１で、車速Ｖ、アクセル開度α、スロットル開度ＴＶＯ、エンジン回転数ＮＥ、第１のロータ５の回転速度ＮＲ１、及び、バッテリ電圧Ｖｄｃを、それぞれ対応するセンサより読み込む。
【００６２】
次のステップＳ２では、少なくとも車速Ｖ及びアクセル開度αに基づいて、車両１を駆動するのに必要な車両要求トルクを計算し、次のステップＳ３で、バッテリ電圧Ｖｄｃが所定電圧Ｖ０よりも高いか否かを判定する。
【００６３】
上記ステップＳ３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ４に進んで、低速回転制御とし（図５のフローチャートのステップＳ１０４と同時に行う）、次のステップＳ５で、上記車両要求トルクに基づいて、エンジン２が出力すべきエンジン要求トルクＴＥ１を計算し、次のステップＳ６で、エンジン要求トルクＴＥ１に基づいて、スロットル開度ＴＶＯ１を決定し（その決定した開度になるように電動スロットルを制御することを含む。以下、同じ。）、次のステップＳ７で、エンジン要求トルクＴＥ１に基づいて、燃料噴射弁による燃料噴射量Ｆ１を決定し（その決定した燃料噴射量になるように燃料噴射弁を制御することを含む。以下、同じ。）、しかる後にリターンする。
【００６４】
一方、上記ステップＳ３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ８に進んで、高速回転制御とし（図５のフローチャートのステップＳ１０６と同時に行う）、次のステップＳ９で、上記車両要求トルクに基づいて、第２のモータ２２によるトルクアシスト（図５のステップＳ１０７で求まるＴｒ１）を考慮して、エンジン２が出力すべきエンジン要求トルクＴＥ２（ＴＥ２＜ＴＥ１）を計算し、次のステップＳ１０で、エンジン要求トルクＴＥ２に基づいて、スロットル開度ＴＶＯ２を決定し、次のステップＳ１１で、エンジン要求トルクＴＥ２に基づいて、燃料噴射弁による燃料噴射量Ｆ２を決定し、しかる後にリターンする。
【００６５】
インバータ制御の方は、最初のステップＳ１０１で、車速Ｖ、アクセル開度α、第１のロータ５の回転速度ＮＲ１、第２のロータ６の回転速度ＮＲ２、及び、バッテリ電圧Ｖｄｃを、それぞれ対応するセンサより読み込む。
【００６６】
次のステップＳ１０２では、少なくとも車速Ｖ及びアクセル開度αに基づいて、車両１を駆動するのに必要な車両要求トルクを計算し（ステップＳ２と同じ）、次のステップＳ１０３で、バッテリ電圧Ｖｄｃが所定電圧Ｖ０よりも高いか否かを判定する。
【００６７】
上記ステップＳ１０３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１０４に進んで、低速回転制御とし（Ｓ４と同時に行う）、次のステップＳ１０５で、第１のインバータ３１をスイッチング制御して、第１のロータ５から第２のロータ６にエンジントルクＴＥ１を伝達し、かつ、第２のインバータ３２をスイッチング制御して第２のコイル１２で発電させる（エンジントルクＴＥ１から発電電力に対応するトルク分が引かれて、ステップＳ１０２の車両要求トルクを得る）とともに、第１のロータ回転速度ＮＲ１が、第２のロータ回転速度ＮＲ２に所定回転速度ＮＲ０を加えた値になるようにする。しかる後、リターンする。
【００６８】
上記発電電力（又は発電電力に対応するトルク）は、例えば図６に示す如く、バッテリ電圧が低いほど増大させることが好ましい。但し、充電電圧には限界があるので、その限界を超えないようにする。
【００６９】
一方、上記ステップＳ１０３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１０６に進んで、高速回転制御とし（Ｓ８と同時に行う）、次のステップＳ１０７で、第２のモータ２２の発生トルクＴｒ１を計算し、次のステップＳ１０８で、第１のインバータ３１をスイッチング制御して、第１のロータ５から第２のロータ６にエンジントルクＴＥ２を伝達し、かつ、第２のインバータ３２をスイッチング制御する（バッテリ３３から第２のコイル１２への電力を供給して、発生トルクがＴｒ１となるように第２のモータ２２を駆動する）ことで、ステップＳ１０２の車両要求トルクを得る（エンジントルクＴＥ２に第２のモータ２２によるアシストトルクＴｒ１が加えられて、車両要求トルクを得る）とともに、第２のロータ回転速度ＮＲ２が、第１のロータ回転速度ＮＲ１に所定回転速度ＮＲ０を加えた値になるようにする。しかる後、リターンする。
【００７０】
上記発生トルクＴｒ１（バッテリ３３から第２のコイル１２への電力供給量）は、例えば図７に示す如く、バッテリ電圧が高いほど増大させることが好ましい。
【００７１】
尚、図４において、上記ステップＳ３の判定がＮＯであるときにステップＳ４に進む前に、現在高速制御で、かつ、ナビゲーション装置５０より入力した車両１の進行路に関する情報に基づいて、所定距離以内に第１及び第２のモータ２１，２２の回生動作によるバッテリ３３の充電が可能であるか否かの判定を挿入するようにしてもよい。この場合、同様に、図５において、上記ステップＳ１０３の判定がＮＯであるときにステップＳ１０４に進む前に、上記と同じ判定を挿入する。この判定がＮＯであるときには、ステップＳ４（ステップＳ１０４）に進む一方、判定がＹＥＳであるときには、上記充電可能な場所を通り過ぎるまで高速制御を維持する。また、上記充電可能な場所では、第１及び第２のモータ２１，２２の少なくとも一方の回生動作によりバッテリ３３を充電する。
【００７２】
図８及び図９は、上記第２例におけるコントローラ６１による差回転制御の動作を示すフローチャートである。
【００７３】
すなわち、エンジン制御では、Ｓ２１及びＳ２２で、ステップＳ１及びＳ２とそれぞれ同じ動作を行い、ステップＳ２３で、バッテリ電圧が第１所定電圧Ｖ１以下であるか否かを判定する。
【００７４】
上記ステップＳ２３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２４に進み、ステップＳ２４〜Ｓ２７で、ステップＳ４〜Ｓ７とそれぞれ同じ動作を行って、しかる後にリターンする。
【００７５】
一方、上記ステップＳ２３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２８に進んで、バッテリ電圧が第２所定電圧Ｖ２よりも高いか否かを判定する。このステップＳ２８の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２９に進み、ステップＳ２９〜Ｓ３２で、ステップＳ８〜Ｓ１１とそれぞれ同じ動作を行って、しかる後にリターンする。
【００７６】
上記ステップＳ２８の判定がＮＯであるときには、ステップＳ３３に進み、現在、低速制御であるか否かを判定する。このステップＳ３３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ３４に進む一方、ステップＳ３３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ３５に進む。
【００７７】
上記ステップＳ３４では、エンジン回転数ＮＥが第１設定回転数ＮＥ１よりも高いか否かを判定し、このステップＳ３４の判定がＹＥＳであるときには、上記ステップＳ２９に進む。つまり、低速制御から高速制御に切り換える。一方、ステップＳ３４の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ２４に進む。つまり、低速制御のままとする。
【００７８】
上記ステップＳ３５では、エンジン回転数ＮＥが第２設定回転数ＮＥ２よりも低いか否かを判定し、このステップＳ３５の判定がＹＥＳであるときには、上記ステップＳ２４に進む。つまり、高速制御から低速制御に切り換える。一方、ステップＳ３５の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ２９に進む。つまり、高速制御のままとする。
【００７９】
インバータ制御の方は、ステップＳ１２１及びＳ１２２で、ステップＳ１０１及びＳ１０２とそれぞれ同じ動作を行い、次のステップＳ１２３で、バッテリ電圧が第１所定電圧Ｖ１以下であるか否かを判定する。
【００８０】
上記ステップＳ１２３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１２４に進み、ステップＳ１２４及びＳ１２５で、ステップＳ１０４及びＳ１０５とそれぞれ同じ動作を行って、しかる後にリターンする。
【００８１】
一方、上記ステップＳ１２３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１２６に進んで、バッテリ電圧が第２所定電圧Ｖ２よりも高いか否かを判定する。このステップＳ１２６の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１２７に進み、ステップＳ１２７〜Ｓ１２９で、ステップＳ１０６〜Ｓ１０８とそれぞれ同じ動作を行って、しかる後にリターンする。
【００８２】
上記ステップＳ１２６の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１３０に進み、現在、低速制御であるか否かを判定する。このステップＳ１３０の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１３１に進む一方、ステップＳ１３０の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１３２に進む。
【００８３】
上記ステップＳ１３１では、エンジン回転数ＮＥが第１設定回転数ＮＥ１よりも高いか否かを判定し、このステップＳ１３１の判定がＹＥＳであるときには、上記ステップＳ１２７に進む。つまり、低速制御から高速制御に切り換える。一方、ステップＳ１３１の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ１２４に進む。つまり、低速制御のままとする。
【００８４】
上記ステップＳ１３２では、エンジン回転数ＮＥが第２設定回転数ＮＥ２よりも低いか否かを判定し、このステップＳ１３２の判定がＹＥＳであるときには、上記ステップＳ１２４に進む。つまり、高速制御から低速制御に切り換える。一方、ステップＳ１３２の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ１２７に進む。つまり、高速制御のままとする。
【００８５】
尚、図８において、上記ステップＳ２３の判定がＮＯであるときにステップＳ２４に進む前に、現在高速制御で、かつ、ナビゲーション装置５０より入力した車両１の進行路に関する情報に基づいて、所定距離以内に第１及び第２のモータ２１，２２の回生動作によるバッテリ３３の充電が可能であるか否かの判定を挿入するようにしてもよい。この場合、同様に、図９において、上記ステップＳ１２３の判定がＮＯであるときにステップＳ１２４に進む前に、上記と同じ判定を挿入する。この判定がＮＯであるときには、ステップＳ２４（ステップＳ１２４）に進む一方、判定がＹＥＳであるときには、上記充電可能な場所を通り過ぎるまで高速制御を維持する。また、上記充電可能な場所では、第１及び第２のモータ２１，２２の少なくとも一方の回生動作によりバッテリ３３を充電する。
【００８６】
したがって、本実施形態では、第２のロータ６を第１のロータ５に対して所定回転速度だけ差を持たせた状態で回転させる差回転制御を行うようにしたので、第１のロータ５と第２のロータ６とを電磁力で結合するために第１のコイル１１に流さなければならない電流を刻々と変化させることができ、この結果、第１のコイル１１や第１のインバータ３１の半導体スイッチング素子等の損傷を防止することができる。
【００８７】
また、バッテリ電圧が第１所定電圧以下であるときには、上記差回転制御として、上記第２のロータを上記第１のロータよりも低速で回転させる低速制御を行う一方、バッテリ電圧が、上記第１所定電圧と同じか又はそれよりも高い値に設定された第２所定電圧よりも高いときには、上記差回転制御として、上記第２のロータを上記第１のロータよりも高速で回転させる高速制御を行うようにしたことにより、バッテリ電圧を適正な電圧範囲内にすることができ、バッテリ３３の残容量を適正に維持することができる。
【００８８】
さらに、第２所定電圧を第１所定電圧よりも高くして、バッテリ電圧が第１所定電圧よりも高くかつ第２所定電圧以下であるときにおいて、エンジン回転数が、最高効率回転数よりも高く設定された第１設定回転数よりも高くなったときには、高速制御を行う一方、該高速制御時において、エンジン回転数が、上記最高効率回転数よりも低く設定された第２設定回転数よりも低くなったときには、低速制御を行うようにしたので、エンジン２を出来る限り効率の良い状態で運転することができる。
【００８９】
図１０は、他の実施形態を示し、バッテリ３３に車両１の外部から充電できるようにしたものである。
【００９０】
すなわち、車両１の外観部には、車両１の外部に設置された外部電源（家庭用電源等）と接続される電力入力端子３５が設けられている。この電力入力端子３５は、第２のインバータ３２と第２のコイル１２とを接続する接続線の中間点と接続されている。そして、外部電源により、第２のインバータ３２を介してバッテリ３３を充電する。本実施形態では、バッテリ３３と第２のインバータ３２との間に、昇圧コンバータ３４に代えて、昇降圧コンバータ３６を配設しているので、外部電源がバッテリ３３よりも低圧であっても、効率良く充電できる。
【００９１】
上記外部電源によりバッテリ３３を充電しているときに、電力入力端子３５と第２のコイル１２とが接続状態にあるために、第２のコイル１２に電流が流れるが、家庭用電源のような５０Ｈｚや６０Ｈｚの周波数では、脱調するので、第２のロータ６は回転しない。但し、第２のロータ６が振動するので、この振動を防止し、また、その余分な電力の消費をなくすためには、上記接続線において電力入力端子３５との接続部よりも第２のコイル１２側の部分に、開閉スイッチを設けて、上記外部電源によりバッテリ３３を充電しているときに、その開閉スイッチを開放にするようにすることが望ましい。
【００９２】
上記電力入力端子３５を、第１のインバータ３２とブラシ２６とを接続する接続線の中間点と接続し、外部電源により第１のインバータ３１を介してバッテリ３３を充電するようにしてもよい。この場合も、外部電源によりバッテリ３３を充電しているときに、第１のコイル１１に電流が流れるが、脱調するので、第１のロータ５や第２のロータ６は回転しない。但し、第１のロータ５の振動により、スリップリング２５とブラシ２６との間で火花が飛ぶ可能性が高いので、外部電源によりバッテリ３３を充電しているときには、開閉スイッチにより、第１のモータ２１への電力供給を遮断するべきである。
【００９３】
尚、本発明は、第２のモータ２２がなくて第１のモータ２１のみを備えたハイブリッド車両（すなわち、エンジン２と、該エンジン２の出力軸３に連結され、第１のコイル１１を有する第１のロータ５と、該第１のロータ５の外周側に配設されかつ駆動輪１８と連結され、永久磁石１３を有して第１のロータ５と共に第１のモータ２１を構成する第２のロータ６と、該第１のコイル１１の電流制御を行うための第１のインバータ３１と、該第１のインバータ３１を介して上記第１のコイル１１と接続された充放電可能なバッテリ３３とを備えたハイブリッド車両）であっても、適用することができる。この場合、上記ハイブリッド車両の走行時でかつエンジン２の運転時に、該エンジン２及び上記第１のインバータ３１の作動制御により、上記差回転制御（上記高速制御又は上記低速制御）を行うようにすればよい（バッテリ３３から第１のコイル１１へ電力を供給して第１のモータ２１によりトルクアシストを行ったり、第１のコイル１１で発電して該発電電力をバッテリ３３に充電したりする）。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、エンジンと、該エンジンの出力軸に連結され、第１のコイルを有する第１のロータと、該第１のロータの外周側に配設されかつ駆動輪と連結され、磁石を有して第１のロータと共に第１のモータを構成する第２のロータと、該第１のコイルの電流制御を行うための第１のインバータと、該第１のインバータを介して上記第１のコイルと接続された充放電可能なバッテリとを備えたハイブリッド車両の制御装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施形態に係る制御装置が搭載されたハイブリッド車両の構成を示す概略図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】ハイブリッド車両の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】第１例におけるコントローラによる差回転制御（エンジン制御）の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１例におけるコントローラによる差回転制御（インバータ制御）の動作を示すフローチャートである。
【図６】バッテリ電圧が所定電圧以下であるときにおける、バッテリ電圧と第２のコイルでの発電電力との関係の一例を示すグラフである。
【図７】バッテリ電圧が所定電圧よりも高いときにおける、バッテリ電圧と第２のモータの発生トルクとの関係の一例を示すグラフである。
【図８】第２例におけるコントローラによる差回転制御（エンジン制御）の動作を示すフローチャートである。
【図９】第２例におけるコントローラによる差回転制御（インバータ制御）の動作を示すフローチャートである。
【図１０】他の実施形態を示す図１相当図である。
【符号の説明】
【００９６】
１      ハイブリッド車両
２      エンジン
３      出力軸
５      第１のロータ
６      第２のロータ
７      ステータ
１１    第１のコイル
１２    第２のコイル
１３    永久磁石
１４    永久磁石
１８    駆動輪
２１    第１のモータ
２２    第２のモータ
３１    第１のインバータ
３２    第２のインバータ
３３    バッテリ
４７    バッテリ電圧センサ（残容量検出手段）
５０    ナビゲーション装置（進行路情報出力手段）
６１    コントローラ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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