(57)【要約】【課題】内燃機関の始動時に蓄電装置の電圧の異常をより適正に判定できるようにする。【解決手段】バッテリの端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上のときにはバッテリの入出力制限を制御用入出力制限に設定しバッテリの端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには入出力制限のうち出力制限に制限を課して制御用入出力制限を設定し、設定した制御用入出力制限の範囲内で要求トルクが駆動軸に出力されると共にエンジンの始動指示に伴ってエンジン始動されるようエンジンと二つのモータとを制御するものにおいて、冷間時にエンジンを始動する際には、エンジンの運転停止時の所定電圧Ｖ１より低い所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定し、端子間電圧Ｖｂがエンジンの運転停止時の所定電圧Ｖ３より低い所定電圧Ｖ４未満のときに端子間電圧Ｖｂの異常を判定する。【選択図】図１１
2010137783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、
前記第１の電動機および前記第２の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記内燃機関を運転停止しているときには第１の電圧を制御用下限電圧に設定し、前記内燃機関を始動する機関始動時には前記第１の電圧より低い第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定する制御用下限電圧設定手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に出力され、前記内燃機関の始動指示がなされたときに前記第１の電動機により前記内燃機関がモータリングされて始動され、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧未満のときに該蓄電装置の電圧が該制御用下限電圧以上となるよう前記内燃機関と前記第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する制御手段と、
前記設定された制御用下限電圧が前記第１の電圧のときには前記検出された蓄電装置の電圧が前記第１の電圧より低い第３の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定し、前記設定された制御用下限電圧が前記第１の電圧より低いときには前記検出された蓄電装置の電圧が前記第２の電圧および前記第３の電圧より低い第４の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定する異常判定手段と、
を備える動力出力装置。
【請求項２】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記制御用下限電圧設定手段は、前記機関始動時に前記第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定し、前記内燃機関の始動を完了した後には前記第２の電圧から前記第１の電圧に向けて該第１の電圧となるまで時間の経過に従って大きくなるよう前記制御用下限電圧を設定する手段である、
動力出力装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の動力出力装置であって、
前記制御用下限電圧設定手段は、前記蓄電装置の温度が所定温度未満である冷間時における前記機関始動時に前記第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定する手段である、
動力出力装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の動力出力装置であって、
前記制御用下限電圧設定手段は、前記蓄電装置が放電する際の最大許容電力としての出力制限が所定電力未満である低出力制限時における前記機関始動時に前記第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定する手段である、
動力出力装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置であって、
前記制御手段は、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧未満のとき、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧以上のときに比して前記第１の電動機と前記第２の電動機とにより消費される消費電力の和が制限されるよう前記第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する手段である、
動力出力装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置であって、
前記制御手段は、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧以上のときには前記蓄電装置を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を制御用入出力制限に設定し、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧未満のときには前記入出力制限のうち出力制限に対して制限を課して前記制御用入出力制限を設定し、前記設定した制御用入出力制限の範囲内で前記蓄電装置が充放電されるよう前記第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する手段である、
動力出力装置。
【請求項７】
前記蓄電装置は、リチウムイオン二次電池である請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載の車両。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置であって、
前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１の電動機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段、
を備える動力出力装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
【請求項１０】
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、駆動軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、前記第１の電動機および前記第２の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電装置と、を備え、前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に出力され、前記内燃機関の始動指示がなされたときに前記第１の電動機により前記内燃機関がモータリングされて始動され、前記蓄電装置の電圧が制御用下限電圧未満のときに該蓄電装置の電圧が該制御用下限電圧以上となるよう前記内燃機関と前記第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する動力出力装置において蓄電装置の電圧の異常を判定する異常判定方法であって、
（ａ）前記内燃機関を運転停止しているときには第１の電圧を制御用下限電圧に設定し、前記内燃機関を始動する機関始動時には前記第１の電圧より低い第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定し、
（ｂ）前記設定した制御用下限電圧が前記第１の電圧のときには前記蓄電装置の電圧が前記第１の電圧より低い第３の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定し、前記設定した制御用下限電圧が前記第１の電圧より低いときには前記蓄電装置の電圧が前記第２の電圧および前記第３の電圧より低い第４の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定する、
異常判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力出力装置および車両並びに異常判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、エンジンの始動に用いられる交流モータと、車両走行用のモータと、交流モータや車両走行用のモータを駆動するインバータを介して交流モータや車両走行用のモータと電力をやりとりするメインバッテリと、インバータに対してメインバッテリと並列に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータに対して補機負荷やＥＣＵと並列に接続された補機バッテリと、を備え、低温時には、エンジンの始動が完了するまではＤＣ／ＤＣコンバータの動作モードに低電圧モードを設定し、エンジンの始動が完了したと判断したときにＤＣ／ＤＣコンバータの動作モードを低電圧モードから高電圧モードに切り替え、高電圧モードまたは低電圧モードに対応する電圧指令（例えば、前者が１４．０Ｖ、後者が１０．５Ｖ）となるようＤＣ／ＤＣコンバータをフィードバック制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、低温時には、エンジンの始動が完了するまで、補機バッテリの電圧が補機負荷の動作電圧下限値（例えば１１Ｖ）を下回ったときに補機負荷の異常と診断する異常診断動作を停止することにより、エンジンの始動時に補機負荷の異常と診断されることによる車両のシステムダウンを回避している。
【特許文献１】特開２００８−７４１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、こうしたハード構成で、エンジンの始動が完了するまでは制御用下限電圧に比較的低い電圧（始動時電圧）を設定しエンジンの始動完了後は制御用下限電圧に始動時電圧より高い電圧（始動後電圧）を設定し、メインバッテリの電圧が制御用下限電圧以上となるように交流モータと車両走行用のモータとを制御するものにおいて、エンジンの始動時にメインバッテリの電圧の異常をより適正に判定できるようにするよう望まれることがある。
【０００４】
本発明の動力出力装置および車両並びに異常判定方法は、内燃機関の始動時に蓄電装置の電圧の異常をより適正に判定できるようにすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の動力出力装置および車両並びに異常判定方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、
前記第１の電動機および前記第２の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記内燃機関を運転停止しているときには第１の電圧を制御用下限電圧に設定し、前記内燃機関を始動する機関始動時には前記第１の電圧より低い第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定する制御用下限電圧設定手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に出力され、前記内燃機関の始動指示がなされたときに前記第１の電動機により前記内燃機関がモータリングされて始動され、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧未満のときに該蓄電装置の電圧が該制御用下限電圧以上となるよう前記内燃機関と前記第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する制御手段と、
前記設定された制御用下限電圧が前記第１の電圧のときには前記検出された蓄電装置の電圧が前記第１の電圧より低い第３の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定し、前記設定された制御用下限電圧が前記第１の電圧より低いときには前記検出された蓄電装置の電圧が前記第２の電圧および前記第３の電圧より低い第４の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定する異常判定手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の動力出力装置では、駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力され、内燃機関の始動指示がなされたときに第１の電動機により内燃機関がモータリングされて始動され、蓄電装置の電圧が制御用下限電圧未満のときに蓄電装置の電圧が制御用下限電圧以上となるよう内燃機関と第１の電動機と第２の電動機とを制御するものにおいて、内燃機関を運転停止しているときには第１の電圧を制御用下限電圧に設定し、内燃機関を始動する機関始動時には第１の電圧より低い第２の電圧を制御用下限電圧に設定する。そして、制御用下限電圧が第１の電圧のときには蓄電装置の電圧が第１の電圧より低い第３の電圧未満のときに蓄電装置の電圧の異常を判定し、制御用下限電圧が第１の電圧より低いときには蓄電装置の電圧が第２の電圧および第３の電圧より低い第４の電圧未満のときに蓄電装置の電圧の異常を判定する。内燃機関を始動する機関始動時には、制御用下限電圧を低くすることによって蓄電装置の電圧も低下しやすいが、蓄電装置の電圧が第２の電圧や第３の電圧より低い第４の電圧未満のときに蓄電装置の電圧の異常を判定することにより、蓄電装置の電圧の異常をより適正に判定することができる。ここで、「蓄電装置」は、リチウムイオン二次電池であるものとすることもできる。
【０００８】
こうした本発明の動力出力装置において、前記制御用下限電圧設定手段は、前記機関始動時に前記第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定し、前記内燃機関の始動を完了した後には前記第２の電圧から前記第１の電圧に向けて該第１の電圧となるまで時間の経過に従って大きくなるよう前記制御用下限電圧を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の始動を完了した後には、制御用下限電圧を第２の電圧から第１の電圧に直ちに変更するものに比して蓄電装置の電圧が制御用下限電圧により追従しやすくなる。そして、本発明の動力出力装置では、内燃機関の始動が完了した後で制御用下限電圧が第１の電圧より低いとき（第１の電圧となる前）には、蓄電装置の電圧が第２の電圧や第３の電圧より低い第４の電圧未満のときに蓄電装置の電圧の異常を判定することにより、蓄電装置の電圧が制御用下限電圧の上昇に追従して上昇しているときに蓄電装置の電圧の異常を誤判定してしまうのを抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の動力出力装置において、前記制御用下限電圧設定手段は、前記蓄電装置の温度が所定温度未満である冷間時における前記機関始動時に前記第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定する手段である、ものとすることもできるし、前記蓄電装置が放電する際の最大許容電力としての出力制限が所定電力未満である低出力制限時における前記機関始動時に前記第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定する手段である、ものとすることもできる。前者は、冷間時には、通常、蓄電装置の内部抵抗が大きく蓄電装置から放電する際に蓄電装置の電圧が低下しやすい、という理由に基づく。また、後者は、低出力制限時には、出力制限そのものが比較的大きく制限されるため、蓄電装置の電圧が制御用下限電圧未満のときに蓄電装置の電圧が制御用下限電圧以上のときに比して第１の電動機と第２の電動機とにより消費される消費電力の和が制限されるよう第１の電動機と第２の電動機とを制御する場合に蓄電装置の電圧ができるだけ制御用下限電圧未満とならないようにする、という理由に基づく。なお、前者の場合には、冷間時でないときには機関始動時であるか否かに拘わらず第１の電圧を制御用下限電圧に設定するものとしてもよく、後者の場合には、低出力制限時でないときには機関始動時であるか否かに拘わらず第１の電圧を制御用下限電圧に設定するものとしてもよい。
【００１０】
さらに、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧未満のとき、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧以上のときに比して前記第１の電動機と前記第２の電動機とにより消費される消費電力の和が制限されるよう前記第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する手段である、ものとすることもできるし、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧以上のときには前記蓄電装置を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を制御用入出力制限に設定し、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧未満のときには前記入出力制限のうち出力制限に対して制限を課して前記制御用入出力制限を設定し、前記設定した制御用入出力制限の範囲内で前記蓄電装置が充放電されるよう前記第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１１】
あるいは、本発明の動力出力装置において、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１の電動機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段、を備えるものとすることもできる。ここで、「３軸式動力入出力手段」は、シングルピニオン式やダブルピニオン式の遊星歯車機構であるものとすることもできるし、デファレンシャルギヤであるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、前記第１の電動機および前記第２の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電装置と、前記蓄電装置の電圧を検出する電圧検出手段と、前記内燃機関を運転停止しているときには第１の電圧を制御用下限電圧に設定し、前記内燃機関を始動する機関始動時には前記第１の電圧より低い第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定する制御用下限電圧設定手段と、前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に出力され、前記内燃機関の始動指示がなされたときに前記第１の電動機により前記内燃機関がモータリングされて始動され、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧未満のときに該蓄電装置の電圧が該制御用下限電圧以上となるよう前記内燃機関と前記第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する制御手段と、前記設定された制御用下限電圧が前記第１の電圧のときには前記検出された蓄電装置の電圧が前記第１の電圧より低い第３の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定し、前記設定された制御用下限電圧が前記第１の電圧より低いときには前記検出された蓄電装置の電圧が前記第２の電圧および前記第３の電圧より低い第４の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定する異常判定手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、内燃機関を始動する機関始動時に蓄電装置の電圧の異常をより適正に判定することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【００１４】
本発明の異常判定方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、駆動軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、前記第１の電動機および前記第２の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電装置と、を備え、前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に出力され、前記内燃機関の始動指示がなされたときに前記第１の電動機により前記内燃機関がモータリングされて始動され、前記蓄電装置の電圧が制御用下限電圧未満のときに該蓄電装置の電圧が該制御用下限電圧以上となるよう前記内燃機関と前記第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する動力出力装置において蓄電装置の電圧の異常を判定する異常判定方法であって、
（ａ）前記内燃機関を運転停止しているときには第１の電圧を制御用下限電圧に設定し、前記内燃機関を始動する機関始動時には前記第１の電圧より低い第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定し、
（ｂ）前記設定した制御用下限電圧が前記第１の電圧のときには前記蓄電装置の電圧が前記第１の電圧より低い第３の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定し、前記設定した制御用下限電圧が前記第１の電圧より低いときには前記蓄電装置の電圧が前記第２の電圧および前記第３の電圧より低い第４の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定する、
ことを要旨とする。
【００１５】
この本発明の異常判定方法では、駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力され、内燃機関の始動指示がなされたときに第１の電動機により内燃機関がモータリングされて始動され、蓄電装置の電圧が制御用下限電圧未満のときに蓄電装置の電圧が制御用下限電圧以上となるよう内燃機関と第１の電動機と第２の電動機とを制御するものにおいて、内燃機関を運転停止しているときには第１の電圧を制御用下限電圧に設定し、内燃機関を始動する機関始動時には第１の電圧より低い第２の電圧を制御用下限電圧に設定する。そして、制御用下限電圧が第１の電圧のときには蓄電装置の電圧が第１の電圧より低い第３の電圧未満のときに蓄電装置の電圧の異常を判定し、制御用下限電圧が第１の電圧より低いときには蓄電装置の電圧が第２の電圧および第３の電圧より低い第４の電圧未満のときに蓄電装置の電圧の異常を判定する。内燃機関を始動する機関始動時には、制御用下限電圧を低くすることによって蓄電装置の電圧も低下しやすいが、蓄電装置の電圧が第２の電圧や第３の電圧より低い第４の電圧未満のときに蓄電装置の電圧の異常を判定することにより、蓄電装置の電圧の異常をより適正に判定することができる。ここで、「蓄電装置」は、リチウムイオン二次電池であるものとすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例としての動力出力装置を搭載した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、動力出力装置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。
【００１８】
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には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２を冷却する冷却水の温度を検出する温度センサ２３からの冷却水温Ｔｗやエンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。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、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジション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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
バッテリ５０は、リチウムイオン二次電池として構成されており、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電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度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５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂ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。図２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値との関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の残容量ＳＯＣと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。なお、バッテリ５０は、上述したように、リチウムイオン二次電池として構成されており、リチウムイオン二次電池は、ニッケル水素に比して高い出力密度をもち、また、図２および図３に示すように、電池温度Ｔｂが低いときやバッテリ５０の残容量ＳＯＣが低いときに出力制限Ｗｏｕｔが比較的大きく制限される（小さい値となる）と共に残容量ＳＯＣの変化と電池温度Ｔｂの変化とに対して入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが大きく変化する高い残容量依存性と温度依存性の入出力特性をもつことが知られている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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４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、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２５】
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の端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，バッテリ５０の制御用の下限電圧としての制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊など制御に必要な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、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により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演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の端子間電圧Ｖｂは、電圧センサ５１ａにより検出されたものを、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、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、それぞれバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊は、後述の制御用下限電圧設定ルーチンにより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。
【００２６】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度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６３ａ，６３ｂ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＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（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５に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、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との和として計算することができる。なお、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（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）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（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。
【００２７】
続いて、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊と比較し（ステップＳ１２０）、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上のときには、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを制御用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊に設定し（ステップＳ１３０）、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎ＊に設定すると共にバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと端子間電圧Ｖｂと制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎとに基づいて次式（１）により制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊を設定する（ステップＳ１４０）。ここで、式（１）は、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊と端子間電圧Ｖｂとの差分を打ち消すためのフィードバック制御における関係式であり、式（１）中、「ｋ１」は比例項のゲインである。こうして設定される制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊は、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには、端子間電圧Ｖｂが低いほど制限される傾向（値が小さくなる傾向）となる。
【００２８】
Wout*=Wout-k1(Vbmin*-Vb)      (1)
【００２９】
続いて、要求パワーＰｅ＊を閾値Ｐｒｅｆと比較する（ステップＳ１５０）。ここで、閾値Ｐｒｅｆは、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２から出力された動力だけで走行するモータ運転モードの範囲を設定するものであり、モータＭＧ２の性能やバッテリ５０の容量などにより設定することができる。要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆより大きいときには、エンジン２２が運転されているか否かを判定し（ステップＳ１６０）、エンジン２２が運転されていると判定されたときには、要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１７０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。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６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、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。
【００３０】
次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（２）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＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（３）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１８０）。ここで、式（２）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。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構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の一例を図７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を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、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。式（２）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（３）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（３）中、右辺第２項の「ｋ２」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ３」は積分項のゲインである。
【００３１】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)                                (2)
Tm1tmp=-ρ・Te*/(1+ρ)+k2・(Nm1*-Nm1)+k3・∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
【００３２】
続いて、式（４）および式（５）を共に満たすモータ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Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ１９０）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（６）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２００）。ここで、式（４）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（５）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が制御用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊の範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図８に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。
【００３３】
0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr*                      (4)
Win*≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout*               (5)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min)    (6)
【００３４】
そして、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（７）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、バッテリ５０の制御用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊と設定したトルク指令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）との差分をモータ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Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（８）および式（９）により計算すると共に（ステップＳ２２０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（１０）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２３０）。ここで、式（７）は、図７の共線図から容易に導くことができる。
【００３５】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr                           (7)
Tm2min=(Win*-Tm1*・Nm1)/Nm2                    (8)
Tm2max=(Wout*-Tm1*・Nm1)/Nm2           (9)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min)           (10)
【００３６】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、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（ステップＳ２４０）、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における吸入空気量制御や燃料噴射制御，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。こうした制御により、バッテリ５０の制御用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊の範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。しかも、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには、端子間電圧Ｖｂが低いほど制限される傾向（値が小さくなる傾向）に設定した制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊と制御用入力制限Ｗｉｎ＊（＝Ｗｉｎ）との範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２を制御することにより、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上のときに比してモータＭＧ１，ＭＧ２の消費電力の和が制限される即ちバッテリ５０からの放電電力が制限されることになり、バッテリ５０の電圧降下を抑制することができる。
【００３７】
ステップＳ１５０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以下のときには、モータ運転モードで走行すべきであると判断し、エンジン２２が停止されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に共に値０を設定し（ステップＳ２５０）、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐに値０を設定し（ステップＳ２６０）、ステップＳ１９０〜Ｓ２４０の処理を実行して、駆動制御ルーチンを終了する。こうしてエンジン２２が停止した以降は、バッテリ５０の制御用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊の範囲内でモータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行する。
【００３８】
ステップＳ１６０でエンジン２２が運転されていないと判定されたときには、始動時フラグＦに値１を設定してバッテリＥＣＵ５２に送信し（ステップＳ２７０）、エンジン２２をモータリングするためのトルクＴｓｔａｒｔをモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐに設定し（ステップＳ２８０）、前述のステップＳ１９０の処理と同様にモータＭＧ１のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ２９０）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを前述の式（６）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ３００）。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅを燃料噴射制御や点火制御を開始する所定回転数Ｎｒｅｆ（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなど）と比較し（ステップＳ３１０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ未満のときにはステップＳ２１０〜Ｓ２４０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ以上のときにはエンジン２２の燃料噴射や点火制御などの指示をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ３２０）、エンジン２２が完爆したか否かを判定し（ステップＳ３３０）、エンジン２２が完爆していないときにはステップＳ２１０〜Ｓ２４０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了し、エンジン２２が完爆したときにはエンジン２２の始動が完了したと判断して始動時フラグＦに値０を設定し（ステップＳ３４０）、ステップＳ２１０〜Ｓ２４０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。ここで、始動時フラグＦは、エンジン２２を始動する際に値１が設定されるフラグであり、実施例では、イグニッションオン時に初期値としての値０が設定されてバッテリＥＣＵ５２に送信されるものとした。また、所定回転数Ｎｒｅｆは、冷間時（例えば、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが所定温度以下のときなど）には、エンジン２２の潤滑油の粘性が高いためにエンジン２２のクランキング（モータリング）の際のフリクショントルクが大きくなることやバッテリ５０の制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊（出力制限Ｗｏｕｔ）が大きく制限される（値が小さい）ことを考慮して、共振による振動が生じてもエンジン２２を迅速に始動するために、エンジン２２を始動可能な比較的低い回転数、例えば２００ｒｐｍや３００ｒｐｍなどを用いるものとしてもよい。さらに、指示を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２における燃料噴射制御や点火制御を行なう。こうしてエンジン２２の始動が完了すると、次回以降にこのルーチンが実行されたときにはステップＳ１６０でエンジン２２が運転されていると判定される。
【００３９】
以上、図４の駆動制御ルーチンについて説明した。次に、この駆動制御ルーチンで用いられる制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を設定する処理について図９に例示する制御用下限電圧設定ルーチンを用いて設定する。このルーチンは、バッテリＥＣＵ５２により、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００４０】
制御用下限電圧設定ルーチンが実行されると、バッテリＥＣＵ５２の図示しないＣＰＵは、まず、始動時フラグＦや、温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂを入力し（ステップＳ４００）、入力した電池温度Ｔｂを閾値Ｔｂｒｅｆと比較する（ステップＳ４１０）。ここで、始動時フラグＦは、イグニッションオン時に設定されたものや図４の駆動制御ルーチンにより設定されたものをハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信により入力するものとした。また、閾値Ｔｂｒｅｆは、電池温度Ｔｂが低い冷間時であるか否かを判定するために用いられるものであり、例えば、−１０℃や−１５℃などの値を用いることができる。一般に、電池温度Ｔｂが低いときにはバッテリ５０の内部抵抗が大きく、バッテリ５０が放電する際に端子間電圧Ｖｂが低下しやすい。ステップＳ４１０の電池温度Ｔｂと閾値Ｔｂｒｅｆとの比較は、こうしたバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが比較的低下しやすい状態であるか否かを判定する処理である。
【００４１】
バッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ以上のときには、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが比較的低下しやすい状態ではないと判断し、所定電圧Ｖ１（例えば、１４０Ｖや１５０Ｖなど）をバッテリ５０の制御用の下限電圧である制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定すると共にこれをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信して（ステップＳ４２０）、制御用下限電圧設定ルーチンを終了する。
【００４２】
一方、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ未満のときには、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが比較的低下しやすい状態であると判断し、始動時フラグＦの値を調べ（ステップＳ４３０）、始動時フラグＦが値１のとき、即ち、エンジン２２の始動時には、所定電圧Ｖ１より低い所定電圧Ｖ２（例えば、１０５Ｖや１１０Ｖなど）を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定すると共にこれをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信して（ステップＳ４４０）、制御用下限電圧設定ルーチンを終了する。前述したように、冷間時には、バッテリ５０が放電する際にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが比較的低下しやすい。また、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには、端子間電圧Ｖｂが低いほど制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊が大きく制限される（値が小さくなる）。さらに、エンジン２２の始動時には、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングするために、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の範囲ではモータＭＧ１は力行駆動となり、バッテリ５０から放電が行なわれやすい。これらを考慮して、冷間時には、比較的低い所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定するものとした。これにより、エンジン２２を始動する際に、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満となりくくなるから、制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊が出力制限Ｗｏｕｔに比して制限されるのを抑制することができ、制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊が制限されることによってモータＭＧ１から出力されるトルクが大きく制限されるのを抑制できる。この結果、エンジン２２の始動性の向上を図ることができる。
【００４３】
ステップＳ４３０で始動時フラグＦが値０のとき、即ち、エンジン２２の始動時でないとき（イグニッションオン時やエンジン２２の始動が完了した後など）には、前回このルーチンが実行されたときに設定された制御用下限電圧（前回Ｖｂｍｉｎ＊）を所定電圧Ｖ１と比較し（ステップＳ４５０）、前回の制御用下限電圧（前回Ｖｂｍｉｎ＊）が所定電圧Ｖ１より小さいときには、前回の制御用下限電圧（前回Ｖｂｍｉｎ＊）に所定値ΔＶを加えたものと所定電圧Ｖ１とのうち小さい方を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定すると共にこれをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信して（ステップＳ４６０）、制御用下限電圧設定ルーチンを終了する。ここで、所定値ΔＶは、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を所定電圧Ｖ２から所定電圧Ｖ１に向けて近づける際のこのルーチンの実行間隔（実施例では数ｍｓｅｃ）における変化量即ちレート処理による変化量であり、モータＭＧ１，ＭＧ２やバッテリ５０の充放電特性などに基づいて定められる。このように制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を設定することにより、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊は、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ未満でエンジン２２の始動が完了した後（始動時フラグＦが値１から値０に切り替わった後）には、所定値ΔＶを用いたレート処理により所定電圧Ｖ２から所定電圧Ｖ１に向けて徐々に近づくことになる。そして、この制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を用いて設定された制御用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊の範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２が制御される。これらより、実施例では、エンジン２２の始動完了時にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが所定電圧Ｖ１未満のときには、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊の上昇に追従してバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが所定電圧Ｖ１以上に上昇することになる。
【００４４】
ステップＳ４５０で前回このルーチンが実行されたときに設定された制御用下限電圧（前回Ｖｂｍｉｎ＊）が所定電圧Ｖ１に等しいときには、所定電圧Ｖ１を今回の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定してこれをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信して（ステップＳ４２０）、制御用下限電圧設定ルーチンを終了する。
【００４５】
次に、バッテリＥＣＵ５２により実行されるバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの異常の判定について図１０に例示する異常判定ルーチンを用いて説明する。このルーチンは、バッテリＥＣＵ５２により、図９に例示する制御用下限電圧設定ルーチンと並行して、所定時間毎（例えば、数十ｍｓｅｃ毎や数百ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００４６】
異常判定ルーチンが実行されると、バッテリＥＣＵ５２の図示しないＣＰＵは、まず、図９の制御用下限電圧設定ルーチンで設定された制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊と電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂとを入力し（ステップＳ５００）、入力した制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊が所定電圧Ｖ１か否かを判定し（ステップＳ５１０）、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊が所定電圧Ｖ１のときには、所定電圧Ｖ１より低い所定電圧Ｖ３（例えば、１２５Ｖや１３０Ｖなど）をバッテリ５０の許容下限電圧Ｖｂｌｉｍに設定し（ステップＳ５２０）、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊が所定電圧Ｖ１より小さいときには、所定電圧Ｖ２や所定電圧Ｖ３より低い所定電圧Ｖ４（例えば、９５Ｖや１００Ｖなど）をバッテリ５０の許容下限電圧Ｖｂｌｉｍに設定する（ステップＳ５３０）。そして、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを許容下限電圧Ｖｂｌｉｍと比較し（ステップＳ５４０）、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが許容下限電圧Ｖｂｌｉｍ以上のときにはそのまま異常判定ルーチンを終了し、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが許容下限電圧Ｖｂｌｉｍ未満のときにはバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの異常を判定して（ステップＳ５５０）、異常判定ルーチンを終了する。このようにバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの異常を判定することにより、冷間時のエンジン２２の始動時などバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが比較的低下しやすい状態のときに、エンジン２２の始動時にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの異常をより適正に判定することができると共に冷間時におけるエンジン２２の始動が完了した後に制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊の上昇に追従してバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが上昇していくときにバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの異常を誤判定してしまうのを抑制することができる。なお、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの異常が判定されたときには、例えば、図示しない警告灯の点灯などを行なうことによって運転者に報知することができる。
【００４７】
図１１は、始動時フラグＦ，バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂ，制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊，許容下限電圧Ｖｂｌｉｍの時間変化の様子の一例を示す説明図である。図１１に例示するように、エンジン２２を運転停止しているときには、始動時フラグＦに値０が設定されていて制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１が設定されていると共に許容下限電圧Ｖｂｌｉｍに所定電圧Ｖ３が設定されている。そして、エンジン２２を始動する際に始動時フラグＦに値１が設定されると（時刻ｔ１）、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を所定電圧Ｖ１から所定電圧Ｖ２に切り替えると共に許容下限電圧Ｖｂｌｉｍを所定電圧Ｖ３から所定電圧Ｖ４に切り替える。冷間時にエンジン２２を始動する際には、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を低くすることにより、制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊が制限されにくく（小さくなりにくく）なりモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動が制限されにくくなるため、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが低下しやすくなる。しかし、このときに、許容下限電圧Ｖｂｌｉｍも低くすることにより、エンジン２２の始動時にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが許容下限電圧Ｖｂｌｉｍ未満となるのを抑制することができる。また、実施例では、エンジン２２の始動時でも、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが異常か否かの判定を行なうため、即ち、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが異常か否かの判定を停止するものではないため、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが過剰に低下したときにはバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの異常を判定することができる。そして、エンジン２２の始動が完了して始動時フラグＦに値０が設定されると（時刻ｔ２）、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を所定電圧Ｖ２から所定電圧Ｖ１に向けて徐々に上昇させ、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊が所定電圧Ｖ１になったとき（時刻ｔ３）に許容下限電圧Ｖｂｌｉｍを所定電圧Ｖ４から所定電圧Ｖ３に切り替える。エンジン２２の始動完了直後には、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが所定電圧Ｖ３より低いことがあるが、このときには、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊の上昇に追従してバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが上昇する。そして、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊が所定電圧Ｖ１になるのを待って許容下限電圧Ｖｂｌｉｍを上昇させることにより、エンジン２２の始動完了時に許容電圧を上昇させるものに比してバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの異常を誤判定するのを抑制することができる。
【００４８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上のときにはバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを制御用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊に設定しバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときにはバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに制限を課して制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊を設定すると共に入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎ＊に設定し、設定した制御用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊の範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されると共にエンジン２２の始動指示がなされたときにモータＭＧ１によりエンジン２２がモータリングされて始動されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものにおいて、冷間時にエンジン２２を始動する際には、エンジン２２を運転停止しているときの所定電圧Ｖ１より低い所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定し、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが比較的低い所定電圧Ｖ４未満のときにバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの異常を判定するから、エンジン２２を始動する際にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの異常をより適正に判定することができる。また、冷間時にエンジン２２を始動を完了した後には、所定電圧Ｖ２から所定電圧Ｖ１に向けて所定電圧Ｖ１となるまで時間の経過に従って大きくなるよう制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を設定し所定電圧Ｖ１となった以降は所定電圧Ｖ１を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定し、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊が所定電圧Ｖ１未満のときにはバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが比較的低い所定電圧Ｖ４未満のときにバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの異常を判定し、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊が所定電圧Ｖ１になったときにはバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが所定電圧Ｖ４より高い所定電圧Ｖ３未満のときにバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの異常を判定するから、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの異常の誤判定を抑制することができる。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには、式（１）に示したように、比例制御によるフィードバック制御における関係式を用いて制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊を計算するものとしたが、積分項を加えたＰＩ制御によるフィードバック制御における関係式や、さらに微分項を加えたＰＩＤ制御によるフィードバック制御における関係式を用いて制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊を計算するものとしてもよい。また、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには、出力制限Ｗｏｕｔから所定値を減じて制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊を計算するものとしてもよい。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ未満のときのエンジン２２の始動時に所定電圧Ｖ１より低い所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定するものとしたが、これに代えて、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときのエンジン２２の始動時に所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定するものとしてもよいし、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ未満で且つバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときのエンジン２２の始動時に所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定するものとしてもよい。ここで、閾値Ｗｒｅｆは、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂができるだけ制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満とならないようにすることが望まれているか否かを判定するのに用いられるものであり、バッテリ５０の特性などにより定められる。いま、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが比較的大きく制限されているとき（値が小さいとき）を考える。この状態でエンジン２２を始動する際には、モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングするために、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂができるだけ制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満とならないようにし、エンジン２２をモータリングするためにモータＭＧ１から出力されるトルクが制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊によってできるだけ制限されないようにすることが望まれる。この変形例では、このことを考慮して、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときのエンジン２２の始動時に所定電圧Ｖ１より低い所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定するものとした。なお、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、前述の図２および図３から分かるように、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが低いときや残容量ＳＯＣが低いときに比較的大きく制限される。
【００５１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ未満のときのエンジン２２の始動時に、所定電圧Ｖ１より低い所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定するものとしたが、エンジン２２の始動時には、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ未満か否かに拘わらず所定電圧Ｖ１より低い所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定するものとしてもよい。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ未満でエンジン２２の始動が完了した後には、所定値ΔＶを用いたレート処理によって所定電圧Ｖ２から所定電圧Ｖ１に向けて所定電圧Ｖ１となるまで制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を上昇させるものとしたが、レート処理に代えて、なまし処理などによって所定電圧Ｖ２から所定電圧Ｖ１に向けて所定電圧Ｖ１となるまで制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を上昇させるものとしてもよい。
【００５３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０からの電力を昇圧せずにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するインバータ４１，４２に供給するものとしたが、バッテリ５０からの電力を昇圧回路により昇圧してインバータ４１，４２に供給するものとしてもよい。
【００５４】
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構わない。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１２の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１２における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００５６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１３の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２に発電用のモータＭＧ１が取り付けられていると共に走行用のモータＭＧ２を備えるものとしてもよい。
【００５７】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としても構わない。さらに、こうした動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。
【００５８】
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「第１の電動機」に相当し、モータＭＧ２が「第２の電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、電圧センサ５１ａが「電圧検出手段」に相当し、冷間時に、エンジン２２を運転停止しているときには所定電圧Ｖ１を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定し、エンジン２２を始動する際には所定電圧Ｖ１より低い所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定し、エンジン２２の始動を完了した後には所定電圧Ｖ２から所定電圧Ｖ１に向けて所定電圧Ｖ１となるまで時間の経過に従って大きくなるよう制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を設定し所定電圧Ｖ１となった以降は所定電圧Ｖ１を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定する図９に例示する制御用下限電圧設定ルーチンを実行するバッテリＥＣＵ５２が「制御用下限電圧設定手段」に相当し、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上のときにはバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを制御用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊に設定しバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときにはバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに制限を課して制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊を設定すると共に入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎ＊に設定し、設定した制御用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊の範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されると共にエンジン２２の始動指示がなされたときにモータＭＧ１によりエンジン２２がモータリングされて始動されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータ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、受信した目標回転数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、受信したトルク指令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、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊が所定電圧Ｖ１のときには所定電圧Ｖ１より低い所定電圧Ｖ３を許容下限電圧Ｖｂｌｉｍに設定し、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊が所定電圧Ｖ１より低いときには所定電圧Ｖ２や所定電圧Ｖ３より低い所定電圧Ｖ４を許容下限電圧Ｖｂｌｉｍに設定し、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが許容下限電圧Ｖｂｌｉｍ未満のときにバッテリ５０の異常を判定する図１０の異常判定ルーチンを実行するバッテリＥＣＵ５２が「異常判定手段」に相当する。また、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。
【００５９】
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。「第１の電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、内燃機関の出力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としても構わない。「第２の電動機」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。「蓄電装置」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、第１の電動機や第２の電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電圧検出手段」としては、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを検出する電圧センサ５１ａに限定されるものではなく、蓄電装置の電圧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。「制御用下限電圧設定手段」としては、冷間時に、エンジン２２を運転停止しているときには所定電圧Ｖ１を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定し、エンジン２２を始動する際には所定電圧Ｖ１より低い所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定し、エンジン２２の始動を完了した後には所定電圧Ｖ２から所定電圧Ｖ１に向けて所定電圧Ｖ１となるまで時間の経過に従って大きくなるよう制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を設定し所定電圧Ｖ１となった以降は所定電圧Ｖ１を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定するものに限定されるものではなく、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときのエンジン２２の始動時に所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定するものとしたり、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ未満で且つバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときのエンジン２２の始動時に所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に設定するものとするなど、内燃機関を運転停止しているときには第１の電圧を制御用下限電圧に設定し、内燃機関を始動する機関始動時には第１の電圧より低い第２の電圧を制御用下限電圧に設定するもの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、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上のときにはバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを制御用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊に設定しバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときにはバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに制限を課して制御用出力制限Ｗｏｕｔ＊を設定すると共に入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎ＊に設定し、設定した制御用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊の範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されると共にエンジン２２の始動指示がなされたときにモータＭＧ１によりエンジン２２がモータリングされて始動されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものに限定されるものではなく、駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力され、内燃機関の始動指示がなされたときに第１の電動機により内燃機関がモータリングされて始動され、蓄電装置の電圧が制御用下限電圧未満のときに蓄電装置の電圧が制御用下限電圧以上となるよう内燃機関と第１の電動機と第２の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。「異常判定手段」としては、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊が所定電圧Ｖ１のときには所定電圧Ｖ１より低い所定電圧Ｖ３を許容下限電圧Ｖｂｌｉｍに設定し、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊が所定電圧Ｖ１より低いときには所定電圧Ｖ２や所定電圧Ｖ３より低い所定電圧Ｖ４を許容下限電圧Ｖｂｌｉｍに設定し、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが許容下限電圧Ｖｂｌｉｍ未満のときにバッテリ５０の異常を判定するものに限定されるものではなく、制御用下限電圧が第１の電圧のときには蓄電装置の電圧が第１の電圧より低い第３の電圧未満のときに蓄電装置の電圧の異常を判定し、制御用下限電圧が第１の電圧より低いときには蓄電装置の電圧が第２の電圧および第３の電圧より低い第４の電圧未満のときに蓄電装置の電圧の異常を判定するものであれば如何なるものとしても構わない。「３軸式動力入出力手段」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、駆動軸と内燃機関の出力軸と第１の電動機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６０】
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最良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。
【００６１】
以上、本発明を実施するための最良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。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、動力出力装置や車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施例としての動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図３】バッテリ５０の残容量ＳＯＣと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。
【図４】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。
【図５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】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示す説明図である。
【図７】エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構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の一例を示す説明図である。
【図８】トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する様子を説明する説明図である。
【図９】バッテリＥＣＵ５２により実行される制御用下限電圧設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】バッテリＥＣＵ５２により実行される異常判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１１】始動時フラグＦ，バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂ，制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊，許容下限電圧Ｖｂｌｉｍの時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【図１２】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１３】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００６４】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  温度センサ、２４  エンジン用電子制御ユニット（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、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、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、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2010137783.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年12月15日(2008.12.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、
前記第１の電動機および前記第２の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記内燃機関を運転停止しているときには第１の電圧を制御用下限電圧に設定し、前記内燃機関を始動する機関始動時には前記第１の電圧より低い第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定する制御用下限電圧設定手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に出力され、前記内燃機関の始動指示がなされたときに前記第１の電動機により前記内燃機関がモータリングされて始動され、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧未満のときに該蓄電装置の電圧が該制御用下限電圧以上となるよう前記内燃機関と前記第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する制御手段と、
前記設定された制御用下限電圧が前記第１の電圧のときには前記検出された蓄電装置の電圧が前記第１の電圧より低い第３の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定し、前記設定された制御用下限電圧が前記第１の電圧より低いときには前記検出された蓄電装置の電圧が前記第２の電圧および前記第３の電圧より低い第４の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定する異常判定手段と、
を備える動力出力装置。
【請求項２】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記制御用下限電圧設定手段は、前記機関始動時に前記第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定し、前記内燃機関の始動を完了した後には前記第２の電圧から前記第１の電圧に向けて該第１の電圧となるまで時間の経過に従って大きくなるよう前記制御用下限電圧を設定する手段である、
動力出力装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の動力出力装置であって、
前記制御用下限電圧設定手段は、前記蓄電装置の温度が所定温度未満である冷間時における前記機関始動時に前記第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定する手段である、
動力出力装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の動力出力装置であって、
前記制御用下限電圧設定手段は、前記蓄電装置が放電する際の最大許容電力としての出力制限が所定電力未満である低出力制限時における前記機関始動時に前記第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定する手段である、
動力出力装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置であって、
前記制御手段は、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧未満のとき、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧以上のときに比して前記第１の電動機と前記第２の電動機とにより消費される消費電力の和が制限されるよう前記第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する手段である、
動力出力装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置であって、
前記制御手段は、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧以上のときには前記蓄電装置を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を制御用入出力制限に設定し、前記検出された蓄電装置の電圧が前記設定された制御用下限電圧未満のときには前記入出力制限のうち出力制限に対して制限を課して前記制御用入出力制限を設定し、前記設定した制御用入出力制限の範囲内で前記蓄電装置が充放電されるよう前記第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する手段である、
動力出力装置。
【請求項７】
前記蓄電装置は、リチウムイオン二次電池である請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置であって、
前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１の電動機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段、
を備える動力出力装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
【請求項１０】
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、駆動軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、前記第１の電動機および前記第２の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電装置と、を備え、前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に出力され、前記内燃機関の始動指示がなされたときに前記第１の電動機により前記内燃機関がモータリングされて始動され、前記蓄電装置の電圧が制御用下限電圧未満のときに該蓄電装置の電圧が該制御用下限電圧以上となるよう前記内燃機関と前記第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する動力出力装置において蓄電装置の電圧の異常を判定する異常判定方法であって、
（ａ）前記内燃機関を運転停止しているときには第１の電圧を制御用下限電圧に設定し、前記内燃機関を始動する機関始動時には前記第１の電圧より低い第２の電圧を前記制御用下限電圧に設定し、
（ｂ）前記設定した制御用下限電圧が前記第１の電圧のときには前記蓄電装置の電圧が前記第１の電圧より低い第３の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定し、前記設定した制御用下限電圧が前記第１の電圧より低いときには前記蓄電装置の電圧が前記第２の電圧および前記第３の電圧より低い第４の電圧未満のときに前記蓄電装置の電圧の異常を判定する、
異常判定方法。