(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動走行を前記ハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードと前記ハイブリッド走行を前記電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードとの二つの走行モードのうち一方の走行モードを実行用走行モードに設定するモード設定手段と、
前記二次電池の状態に基づいて該二次電池に蓄えられた蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段と、
アクセル操作に基づいて設定される走行に要求される走行用パワーと前記演算された蓄電割合に基づいて設定される前記二次電池を充放電するために要求される充放電要求パワーとの和のパワーに基づいて前記内燃機関から出力すべき機関要求パワーを設定し、前記内燃機関の運転に課される所定の制約に従って前記設定した機関要求パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記走行用パワーで走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、且つ、前記内燃機関が運転されている状態で前記モード設定手段により実行用走行モードが変更されたときには、前記充放電要求パワーを実行用走行モードが変更されていないときに比して緩変化させて変更された実行用走行モードにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
操作者の操作により前記電動走行優先モードと前記ハイブリッド走行優先モードとの二つの走行モードのうち一方の走行モードを選択するモード選択スイッチを備え、
前記モード設定手段は、前記モード選択スイッチにより選択された走行モードを前記実行用走行モードとして設定する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記内燃機関が運転されている状態で前記実行用走行モードが変更されたときには、該実行用走行モードの変更による充放電要求パワーの差が緩変化によって小さくなるよう充放電要求パワーを設定して制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項３記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記実行用走行モードが変更されたときには、変更前における実行用走行モードの際の充放電要求パワーから単位時間当たりに所定パワーだけ変化する変化程度をもって変更後における実行用走行モードの際の充放電要求パワーとなるよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項３または４記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記電動走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定されているときには逐次前記蓄電割合演算手段により演算される蓄電割合と予め定められた中心上限値とのうち小さい方を目標割合として設定すると共に前記蓄電割合演算手段により演算される蓄電割合が前記目標割合となるよう前記充放電要求パワーを設定して制御し、前記ハイブリッド走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定されているときには前記蓄電割合演算手段により演算される蓄電割合が前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定したときに所定の手法によって設定した目標割合を中心とする制御範囲内となるよう前記充放電要求パワーを設定して制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項６】
請求項５記載のハイブリッド自動車であって、
前記所定の手法は、前記蓄電割合演算手段により演算される蓄電割合が前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定すべき所定蓄電割合以下に至ったことにより前記ハイブリッド走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定する蓄電割合起因設定時であるときには前記所定蓄電割合以上の値として予め定められた第１の蓄電割合を前記目標割合として設定し、前記蓄電割合起因設定時ではないときには前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定したときに前記蓄電割合演算手段により演算された蓄電割合を目標割合として設定する手法である、
ハイブリッド自動車。
【請求項７】
請求項５記載のハイブリッド自動車であって、
前記所定の手法は、前記蓄電割合演算手段により演算される蓄電割合が前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定すべき所定蓄電割合以下に至ったことにより前記ハイブリッド走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定される蓄電割合起因設定時であるときには前記所定蓄電割合以上の値として予め定められた第１の蓄電割合を前記目標割合として設定し、前記蓄電割合起因設定時ではないときには、前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定したときに前記蓄電割合演算手段により演算された蓄電割合が所定割合以上のときには該所定割合を目標割合として設定し、前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定したときに前記蓄電割合演算手段により演算された蓄電割合が前記所定割合未満のときには前記演算された蓄電割合を目標割合として設定する手法である、
ハイブリッド自動車。
【請求項８】
請求項３ないし７のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記ハイブリッド走行優先モードで前記内燃機関を運転するときには前記蓄電割合演算手段により演算される蓄電割合が前記制御範囲外となったときに前記蓄電割合と前記制御範囲の境界値との差が打ち消されるよう前記充放電要求パワーを設定する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項９】
請求項３ないし８のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記二次電池を充電する充電器と、
システム起動されたときに少なくとも前記演算された蓄電割合が第１の所定割合以上のときには走行に伴って前記演算される蓄電割合が前記第１の所定割合より小さい第２の所定割合未満に至るまでは前記電動走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定し、前記電動走行優先モードが設定されないときには前記ハイブリッド走行優先モードを実行用走行モードとして設定する基本走行モード設定手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項１０】
請求項９記載のハイブリッド自動車であって、
前記二次電池と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、
を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の運転制御に際して前記発電機を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項１１】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードと前記ハイブリッド走行を前記電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードとの二つの走行モードのうち一方の走行モードを実行用走行モードとして用いて走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御するハイブリッド自動車の制御方法であって、
走行に要求される走行用パワーと前記二次電池に蓄えられた蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合に基づいて前記二次電池を充放電するために要求される充放電要求パワーとの和のパワーに基づいて前記内燃機関から出力すべき機関要求パワーを設定し、前記内燃機関の運転に課される所定の制約に従って前記設定した機関要求パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記走行用パワーで走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、且つ、前記内燃機関が運転されている状態で前記実行用走行モードが変更されたときには、前記充放電要求パワーを実行用走行モードが変更されていないときに比して緩変化させて変更された実行用走行モードにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１記載のハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記内燃機関が運転されている状態で前記実行用走行モードが変更されたときには該実行用走行モードの変更による充放電要求パワーの差が緩変化によって小さくなるよう充放電要求パワーを設定して制御する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２記載のハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記実行用走行モードが変更されたときには、変更前における実行用走行モードの際の充放電要求パワーから単位時間当たりに所定パワーだけ変化する変化程度をもって変更後における実行用走行モードの際の充放電要求パワーとなるよう制御する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３記載のハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記設定した機関要求パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記走行用パワーで走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御するに際して、前記電動走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定されているときには逐次演算される蓄電割合と予め定められた中心上限値とのうち小さい方を目標割合として設定すると共に前記演算される蓄電割合が前記目標割合となるよう前記充放電要求パワーを設定して制御し、前記ハイブリッド走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定されているときには前記演算される蓄電割合が前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定したときに所定の手法によって設定した目標割合を中心とする制御範囲内となるよう前記充放電要求パワーを設定して制御する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関し、詳しくは、電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と内燃機関から出力される動力と電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、二次電池の目標とする蓄電状態である目標ＳＯＣを設定したときには、二次電池の蓄電状態（ＳＯＣ）が目標ＳＯＣに至るまではエンジンを停止した状態でモータからの動力だけで走行するＥＶモードとし、二次電池の蓄電状態（ＳＯＣ）が目標ＳＯＣに至った後はエンジンからの動力とモータからの動力とを用いて走行するＨＶモードとするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、ＨＶモードで二次電池の蓄電状態（ＳＯＣ）が目標ＳＯＣとなるよう二次電池の充放電を制御することにより、目的地に到着したときの二次電池の蓄電状態（ＳＯＣ）を目標ＳＯＣとすることができる。この結果、目的地での電力使用状況を考慮して目標ＳＯＣを設定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６２６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年のハイブリッド自動車には、システム停止の状態で外部電源に接続して外部電源からの電力によりモータに電力を供給する二次電池を充電することができるいわゆるプラグインハイブリッド自動車も提案されている。このプラグインハイブリッド自動車では、システム起動される毎に二次電池が充電されるため、システム停止するまでに二次電池の蓄電量を低くするために、通常は、エンジンの運転を停止した状態でモータからのパワーだけで走行する電動走行を優先して走行し、電動走行している最中に運転者が大きくアクセルペダルを踏み込んで大きな駆動力による走行が要求されたときには、モータからのパワーだけでは要求される駆動力を出力することができないため、エンジンを始動してエンジンからのパワーとモータからのパワーとにより要求される駆動力により走行するよう制御が切り替えられる。そして、二次電池の蓄電量がある程度小さくなったときにそのときの蓄電量を目標蓄電量として二次電池の蓄電量が保持されると共にエンジンからのパワーとモータからのパワーとにより走行するハイブリッド走行を優先して走行するよう制御が切り替えられる。こうしたプラグインハイブリッド自動車でも、上述したハイブリッド自動車のように目的地での電力使用を考慮して、電動走行を優先して走行する電動走行優先モードとハイブリッド走行を優先して走行するハイブリッド走行優先モードとを切り替えるモード切替スイッチを備えることも有効であるが、走行モードの目的から電動走行優先モードによる走行制御における二次電池の充放電の管理とハイブリッド走行優先モードによる走行制御における二次電池の充放電の管理とが異なることにより、エンジンを運転している状態でモード切替スイッチを操作すると、二次電池の充放電の急変に伴ってエンジンの運転ポイントが急変し、運転者や乗員に違和感を与えることがある。また、モード切替スイッチを操作しなくても、エンジンを運転している状態で走行モードを変更するときにも、エンジンの運転ポイントが急変し、運転者や乗員に違和感を与えることがある。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、内燃機関を運転している状態で走行モードを変更したときに生じ得る内燃機関の運転ポイントの急変を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動走行を前記ハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードと前記ハイブリッド走行を前記電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードとの二つの走行モードのうち一方の走行モードを実行用走行モードに設定するモード設定手段と、
前記内燃機関が運転されている状態で前記モード設定手段により実行用走行モードが変更されたときには、前記二次電池を充放電する充放電電力の緩変化を伴って変更された実行用走行モードにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、内燃機関が運転されている状態で実行用走行モードが変更されたときには、二次電池を充放電する充放電電力の緩変化を伴って変更された実行用走行モードにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御することにより、二次電池を充放電する充放電電力の急変を抑制することができる。これにより、内燃機関の運転ポイントの急変を抑制することができ、内燃機関の運転ポイントの急変によって運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。なお、内燃機関の運転ポイントは、内燃機関の回転数と出力トルクとにより表わされるものや内燃機関の回転数と出力パワーとにより表わされるものが含まれる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、操作者の操作により前記電動走行優先モードと前記ハイブリッド走行優先モードとの二つの走行モードのうち一方の走行モードを選択するモード選択スイッチを備え、前記モード設定手段は、前記モード選択スイッチにより選択された走行モードを前記実行用走行モードとして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、操作者はモード選択スイッチにより所望の走行モードを実行用走行モードとして設定して走行することができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記二次電池の状態に基づいて該二次電池に蓄えられた蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段を備え、前記制御手段は、アクセル操作に基づいて走行に要求される走行用パワーと前記演算された蓄電割合に基づいて前記二次電池を充放電するために要求される充放電要求パワーとの和のパワーに基づいて前記内燃機関から出力すべき機関要求パワーを設定し、前記内燃機関の運転に課される所定の制約に従って前記設定した機関要求パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記走行用パワーで走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する手段であり、且つ、前記内燃機関が運転されている状態で前記実行用走行モードが変更されたときには該実行用走行モードの変更による充放電要求パワーの差が緩変化によって小さくなるよう充放電要求パワーを設定して制御する手段である、ものとすることもできる。実行用走行モードの変更では走行用パワーは変化しないので、充放電要求パワーを緩変化させることにより、二次電池を充放電する充放電電力の急変を抑制することができる。この結果、内燃機関の運転ポイントの急変を抑制することができ、内燃機関の運転ポイントの急変によって運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記実行用走行モードが変更されたときには、変更前における実行用走行モードの際の充放電要求パワーから単位時間当たりに所定パワーだけ変化する変化程度をもって変更後における実行用走行モードの際の充放電要求パワーとなるよう制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１１】
この内燃機関が運転されている状態で実行用走行モードが変更されたときに実行用走行モードの変更による充放電要求パワーの差が緩変化によって小さくなるよう内燃機関と電動機とを制御する態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記電動走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定されているときには逐次前記蓄電割合演算手段により演算される蓄電割合が目標割合として設定されると共に前記蓄電割合演算手段により演算される蓄電割合が前記目標割合となるよう前記充放電要求パワーを設定して制御し、前記ハイブリッド走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定されているときには前記蓄電割合演算手段により演算される蓄電割合が前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定したときに所定の手法によって設定した目標割合を中心とする制御範囲内となるよう前記充放電要求パワーを設定して制御する手段である、ものとすることもできる。この場合、前記所定の手法は、前記蓄電割合演算手段により演算される蓄電割合が前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定すべき所定蓄電割合以下に至ったことにより前記ハイブリッド走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定する蓄電割合起因設定時であるときには前記所定蓄電割合以上の値として予め定められた第１の蓄電割合を前記目標割合として設定し、前記蓄電割合起因設定時ではないときには前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定したときに前記蓄電割合演算手段により演算された蓄電割合を目標割合として設定する手法である、ものとすることもできるし、前記所定の手法は、前記蓄電割合演算手段により演算される蓄電割合が前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定すべき所定蓄電割合以下に至ったことにより前記ハイブリッド走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定する蓄電割合起因設定時であるときには前記所定蓄電割合以上の値として予め定められた第１の蓄電割合を前記目標割合として設定し、前記蓄電割合起因設定時ではないときには、前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定したときに前記蓄電割合演算手段により演算された蓄電割合が所定割合以上のときには該所定割合を目標割合として設定し、前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定したときに前記蓄電割合演算手段により演算された蓄電割合が前記所定割合未満のときには前記演算された蓄電割合を目標割合として設定する手法である、ものとすることもできる。
【００１２】
また、内燃機関が運転されている状態で実行用走行モードが変更されたときに実行用走行モードの変更による充放電要求パワーの差が緩変化によって小さくなるよう内燃機関と電動機とを制御する態様の本発明のハイブリッド自動車において、システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記二次電池を充電する充電器と、システム起動されたときに少なくとも前記演算された蓄電割合が第１の所定割合以上のときには走行に伴って前記演算される蓄電割合が前記第１の所定割合より小さい第２の所定割合未満に至るまでは前記電動走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定し、前記電動走行優先モードが設定されないときには前記ハイブリッド走行優先モードを実行用走行モードとして設定する基本走行モード設定手段と、を備えるものとすることもできる。この場合、前記二次電池と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、を備え、前記制御手段は、前記内燃機関の運転制御に際して前記発電機を制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１３】
本発明のハイブリッド自動車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードと前記ハイブリッド走行を前記電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードとの二つの走行モードのうち一方の走行モードを実行用走行モードとして用いて走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御するハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記内燃機関が運転されている状態で前記実行用走行モードが変更されたときには、前記二次電池を充放電する充放電電力の緩変化を伴って変更された実行用走行モードにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
【００１４】
この本発明のハイブリッド自動車の制御方法では、内燃機関が運転されている状態で実行用走行モードが変更されたときには、二次電池を充放電する充放電電力の緩変化を伴って切り替えられた実行用走行モードにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御することにより、二次電池を充放電する充放電電力の急変を抑制することができる。これにより、内燃機関の運転ポイントの急変を抑制することができ、内燃機関の運転ポイントの急変によって運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。なお、内燃機関の運転ポイントは、内燃機関の回転数と出力トルクとにより表わされるものや内燃機関の回転数と出力パワーとにより表わされるものが含まれる。
【００１５】
こうした本発明のハイブリッド自動車の制御方法において、走行に要求される走行用パワーと前記二次電池に蓄えられた蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合に基づいて前記二次電池を充放電するために要求される充放電要求パワーとの和のパワーに基づいて前記内燃機関から出力すべき機関要求パワーを設定し、前記内燃機関の運転に課される所定の制約に従って前記設定した機関要求パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記走行用パワーで走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する際に、前記内燃機関が運転されている状態で前記実行用走行モードが変更されたときには該実行用走行モードの変更による充放電要求パワーの差が緩変化によって小さくなるよう充放電要求パワーを設定して制御する、ことを特徴とするものとすることもできる。実行用走行モードの変更では走行用パワーは変化しないので、充放電要求パワーを緩変化させることにより、二次電池を充放電する充放電電力の急変を抑制することができる。この結果、内燃機関の運転ポイントの急変を抑制することができ、内燃機関の運転ポイントの急変によって運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。この態様の本発明のハイブリッド自動車の制御方法において、前記実行用走行モードが変更されたときには、変更前における実行用走行モードの際の充放電要求パワーから単位時間当たりに所定パワーだけ変化する変化程度をもって変更後における実行用走行モードの際の充放電要求パワーとなるよう制御する、ことを特徴とするものとすることもできる。
【００１６】
こうした内燃機関が運転されている状態で実行用走行モードが変更されたときに実行用走行モードの変更による充放電要求パワーの差が緩変化によって小さくなるよう内燃機関と電動機とを制御する態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記設定した機関要求パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記走行用パワーで走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御するに際して、前記電動走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定されているときには逐次演算される蓄電割合が目標割合として設定されると共に前記演算される蓄電割合が前記目標割合となるよう前記充放電要求パワーを設定して制御し、前記ハイブリッド走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定されているときには前記演算される蓄電割合が前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定したときに所定の手法によって設定した目標割合を中心とする制御範囲内となるよう前記充放電要求パワーを設定して制御する、ことを特徴とするものとすることもできる。この場合、前記所定の手法は、前記演算される蓄電割合が前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定すべき所定蓄電割合以下に至ったことにより前記ハイブリッド走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定する蓄電割合起因設定時であるときには前記所定蓄電割合以上の値として予め定められた第１の蓄電割合を前記目標割合として設定し、前記蓄電割合起因設定時ではないときには前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定したときに前記蓄電割合演算手段により演算された蓄電割合を目標割合として設定する手法である、ものとすることもできるし、前記所定の手法は、前記演算される蓄電割合が前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定すべき所定蓄電割合以下に至ったことにより前記ハイブリッド走行優先モードが前記実行用走行モードとして設定する蓄電割合起因設定時であるときには前記所定蓄電割合以上の値として予め定められた第１の蓄電割合を前記目標割合として設定し、前記蓄電割合起因設定時ではないときには、前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定したときに前記蓄電割合演算手段により演算された蓄電割合が所定割合以上のときには該所定割合を目標割合として設定し、前記ハイブリッド走行優先モードを前記実行用走行モードとして設定したときに前記蓄電割合演算手段により演算された蓄電割合が前記所定割合未満のときには前記演算された蓄電割合を目標割合として設定する手法である、ものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される基本走行モード設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるスイッチ操作時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行優先モード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６】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるハイブリッド走行優先モード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７】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図８】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される充放電要求パワー設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１０】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＊とを設定する様子の一例を示す説明図である。
【図１１】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１２】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。
【図１３】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１４】変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、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として構成されたエンジン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を介して複数のピニオンギヤ３３を連結したキャリア３４が接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂにギヤ機構３７とデファレンシャルギヤ３８とを介して連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されて遊星歯車機構として構成された３軸式の動力分配統合機構３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて動力分配統合機構３０のサンギヤ３１にロータが接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介してロータが接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、バッテリ５０からの電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給する周知の昇圧コンバータとして構成された昇圧回路５５と、バッテリ５０と昇圧回路５５との接続や接続の解除を行なうシステムメインリレー５６と、昇圧回路５５よりシステムメインリレー５６側の低電圧系電力ライン５９に取り付けられて外部電源１００からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ５０を充電する充電器９０と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００２０】
エンジン２２は、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。
【００２１】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、計時するタイマ２４ｄ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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、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出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０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。
【００２２】
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。
【００２３】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の正極側の出力端子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バッテリ５０から放電可能な蓄電量の全容量に対する割合としての蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合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を演算したりする。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の蓄電割合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。
【００２４】
充電器９０は、車両側コネクタ９２を外部電源１００の外部電源側コネクタ１０２に接続することにより、外部電源１００からの電力を用いてバッテリ５０を充電する。充電器９０は、図示しないが低電圧系電力ライン５９と車両側コネクタ９２との接続や接続の解除を行なう充電用リレーや、外部電源１００からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ，ＡＣ／ＤＣコンバータにより変換した直流電力の電圧を変換して低電圧系電力ライン５９側に供給するＤＣ／ＤＣコンバータなどを備える。
【００２５】
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、昇圧回路５５よりインバータ４１，４２側の高電圧系電力ライン５４に取り付けられたコンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからの電圧（高電圧系の電圧）ＶＨや、低電圧系電力ライン５９に取り付けられたコンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからの電圧（低電圧系の電圧）ＶＬ，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，乗員室内の運転席近傍に取り付けられて電動走行優先モードとハイブリッド走行優先モードとを切り替えるモード切替スイッチ８９からのモード切替スイッチＳＷの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からは、昇圧回路５５のスイッチング素子へのスイッチング制御信号やシステムメインリレー５６への駆動信号，充電器９０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。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。
【００２６】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであるから、以下、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。
【００２７】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、自宅や予め設定した充電ポイントに到達するときにエンジン２２の始動については十分に行なうことができる程度にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低くなるように走行中にバッテリ５０の充放電の制御を行ない、自宅や予め設定した充電ポイントで車両をシステム停止した後に充電器９０の車両側コネクタ９２を外部電源１００の外部電源側コネクタ１０２に接続し、充電器９０の図示しないＤＣ／ＤＣコンバータとＡＣ／ＤＣコンバータとを制御することによって外部電源１００から電力によりバッテリ５０を満充電や満充電より低い所定の充電状態とする。そして、バッテリ５０の充電後にシステム起動したときには、図３に例示する基本走行モード設定ルーチンに示すように、システム起動したときのバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがある程度の電動走行が可能な蓄電割合ＳＯＣとして予め設定された閾値Ｓｈｖ１（例えば４０％や５０％など）以上のときにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがエンジン２２の始動を行なうことができる程度に設定された閾値Ｓｈｖ２（例えば２０％や３０％など）に至るまでモータ運転モードによる走行（電動走行）を優先して走行する電動走行優先モードを設定して走行し（ステップＳ１００〜Ｓ１５０）、システム起動したときのバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１未満のときやシステム起動したときのバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１以上であってもその後にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２に至った以降はエンジン運転モードによる走行（ハイブリッド走行）を優先して走行するハイブリッド走行優先モードを設定して走行する（ステップＳ１６０）。なお、この基本走行モード設定ルーチンでは、電動走行優先モードを設定するときには、基本走行モードフラグＦｍ１に値０を設定し（ステップＳ１３０）、ハイブリッド走行優先モードを設定するときには、基本走行モードフラグＦｍ１に値１を設定すると共に走行モード変更フラグＦｃｈｇに値１を設定し（ステップＳ１７０）、更に、ハイブリッド走行優先モード時の目標蓄電割合ＳＯＣ＊に予め定めた所定蓄電割合Ｓｓｅｔ（例えば、閾値Ｓｈｖ２やこれより若干高い値など）を設定する（ステップＳ１８０）。
【００２８】
次に、モード切替スイッチ８９が操作されたときに走行モードを設定する処理について説明する。図４は、モード切替スイッチ８９が操作されたときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるスイッチ操作時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。モード切替スイッチ８９が操作されてスイッチ操作時処理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、基本走行モードフラグＦｍ１やモード切替スイッチＳＷ，蓄電割合ＳＯＣを入力し（ステップＳ２００）、入力した基本走行モードフラグＦｍ１の値を調べる（ステップＳ２１０）。基本走行モードフラグＦｍ１が値１のときには、起動時のバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１未満であるか起動時のバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１以上であってもその後に蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２未満に至ったことにより走行モードとしてハイブリッド走行優先モードが設定されていることから、電動走行優先モードへの切り替えは行なうことができないと判断し、走行モードの切り替えを行なうことなく、本ルーチンを終了する。基本走行モードフラグＦｍ１が値０のときには、モード切替スイッチＳＷを調べ（ステップＳ２２０）、モード切替スイッチＳＷがハイブリッド走行優先モードへの切り替えのときには、入力した蓄電割合ＳＯＣと予め定められた中心上限値Ｓｌｉｍ（例えば、８０％や８５％など）とのうち小さい方を目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定し（ステップＳ２３０）、ハイブリッド走行優先モードを走行モードとして設定し（ステップＳ２４０）、走行モード変更フラグＦｃｈｇに値１を設定して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。ここで、蓄電割合ＳＯＣと中心上限値Ｓｌｉｍとのうち小さい方を目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定するのは、ハイブリッド走行優先モードでエネルギ効率よく走行するために、回生ブレーキ等により電気エネルギを蓄える必要があり、蓄電割合ＳＯＣをある程度低めに制御する必要があるからである。一方、モード切替スイッチＳＷが電動走行優先モードへの切り替えのときには、電動走行優先モードを走行モードとして設定し（ステップＳ２７０）、走行モード変更フラグＦｃｈｇに値１を設定して（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。
【００２９】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０で電動走行優先モードやハイブリッド走行優先モードにより走行しているときの動作と走行モードを切り替えたときの動作について説明する。図５は電動走行優先モードが設定されているときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行優先モード駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図６はハイブリッド走行優先モードが設定されているときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるハイブリッド走行優先モード駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。これらのルーチンは、各走行モードが設定されているときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。まず、電動走行優先モードで走行しているときの駆動制御について説明し、次にハイブリッド走行優先モードで走行しているときの駆動制御について説明し、その後、走行モードを切り替えたときの動作について説明する。
【００３０】
図５の電動走行優先モード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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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Ｓ３００）。ここで、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。また、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、電流センサ５１ｂにより検出されたバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて演算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。さらに、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の蓄電割合ＳＯＣとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００３１】
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＊と走行のために車両に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊とを設定すると共に（ステップＳ３１０）、入力した蓄電割合ＳＯＣと予め定められた中心上限値Ｓｌｉｍとのうち小さい方を目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定し（ステップＳ３１２）、電力を駆動系のパワーに換算する換算係数ｋｗをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに乗じて得られる値をエンジン２２を始動するための閾値Ｐｓｔａｒｔに設定する（ステップＳ３２０）。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７に要求トルク設定用マップの一例を示す。走行用パワーＰｄｒｖ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと損失としてのロス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。
【００３２】
続いて設定した目標蓄電割合ＳＯＣ＊と蓄電割合ＳＯＣとに基づいてバッテリ５０の充放電を行なうために必要なパワーとしての充放電要求パワーＰｂ＊を設定する（ステップＳ３２２）。充放電要求パワーＰｂ＊の設定は、実施例では、図８に例示する充放電要求パワー設定ルーチンにより行なわれる。充放電要求パワー設定ルーチンでは、走行モード変更フラグＦｃｈｇを入力すると共に（ステップＳ７００）、目標蓄電割合ＳＯＣ＊と蓄電割合ＳＯＣとに基づいて充放電要求パワー設定マップを用いて充放電要求パワーＰｂ＊を設定する（ステップＳ７２０）。充放電要求パワー設定マップの一例を図９に示す。図示するように、充放電要求パワーＰｂ＊は、蓄電割合ＳＯＣが目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲（例えば、目標蓄電割合ＳＯＣ＊からプラスマイナス５％や１０％の範囲など）より大きいときには制御範囲の上限値と蓄電割合ＳＯＣとの差を打ち消すようにこの差が大きくなるほど絶対値が大きくなる傾向の負の値のパワーが設定され、蓄電割合ＳＯＣが制御範囲より小さいときには制御範囲の下限値と蓄電割合ＳＯＣとの差を打ち消すようにこの差が大きくなるほど大きくなる傾向の正の値のパワーが設定される。このように充放電要求パワーＰｂ＊を設定することにより、蓄電割合ＳＯＣが目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲外となっても、蓄電割合ＳＯＣをこの制御範囲内になるようにすることができる。なお、蓄電割合ＳＯＣが目標蓄電割合ＳＯＣ＊ではなくこの目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲内となるように充放電要求パワーＰｂ＊を設定するのは、頻繁な充放電を抑制するためである。続いて、入力した走行モード変更フラグＦｃｈｇの値を調べる（ステップＳ７４０）。モード切替スイッチ８９が操作されていないときには、走行モード変更フラグＦｃｈｇには値０が設定されているため、ステップＳ７４０の判定では否定的な判定がなされ、これで充放電要求パワー設定ルーチンを終了する。電動走行優先モード駆動制御ルーチンでは、蓄電割合ＳＯＣが中心上限値Ｓｌｉｍ以下のときには、蓄電割合ＳＯＣがそのまま目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定されているため、走行モード変更フラグＦｃｈｇが値０のときには、基本的には、充放電要求パワーＰｂ＊には値０が設定される。走行モード変更フラグＦｃｈｇが値１のとき、即ち、モード切替スイッチ８９が操作されたときについては後述する。
【００３３】
図５の電動走行優先モード駆動制御ルーチンに戻る。こうして充放電要求パワーＰｂ＊を設定すると、走行用パワーＰｄｒｖ＊に充放電要求パワーＰｂ＊を加えた値をエンジン２２に要求されるパワーであるエンジン要求パワーＰｅ＊として設定し（ステップＳ３２４）、エンジン２２が運転中であるか或いは運転停止中であるかを判定する（ステップＳ３３０）。エンジン２２が運転停止中であるときには、設定した走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるか否かを判定し（ステップＳ３４０）、走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるときには、電動走行を継続可能と判断し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に（ステップＳ３５０）、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊として設定し（ステップＳ３６０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ３７０）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊のトルクがモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるようインバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御する。こうした制御により、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ことができる。
【００３４】
ステップＳ３４０で走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔより大きいと判定されると、エンジン２２を始動する（ステップＳ３９０）。ここで、エンジン２２の始動は、モータＭＧ１からトルクを出力すると共にこのトルクの出力に伴って駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクをモータＭＧ２によりキャンセルするトルクを出力することによりエンジン２２をクランキングし、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数（例えば１０００ｒｐｍ）に至ったときに燃料噴射制御や点火制御などを開始することにより行なわれる。なお、このエンジン２２の始動の最中も要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２の駆動制御が行なわれる。即ち、モータＭＧ２から出力すべきトルクは、要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力するためのトルクとエンジン２２をクランキングする際にリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルするためのトルクとの和のトルクとなる。
【００３５】
エンジン２２を始動すると、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと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Ｓ４２０）。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１０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。
【００３６】
続いて、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（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ４３０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。ここで、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００３７】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ    (1)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３８】
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モータトルクＴｔｍｐを次式（３）により計算し（ステップＳ４５０）、バッテリ５０の入出力制限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）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎを次式（４）および式（５）により計算すると共に（ステップＳ４４０）、設定した仮モータトルクＴｔｍｐを式（６）によりトルク制限Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ４６０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ４７０）、本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＊とからなる運転ポイント（目標運転ポイント）で運転されるようエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などを行い、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊のトルクがモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるようインバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御する。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊が値０の状態でエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる運転ポイントで運転されている場合を考えると、エンジン２２から目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる走行用パワーＰｄｒｖ＊を出力し、動力分配統合機構３０と二つのモータＭＧ１，ＭＧ２により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒと要求トルクＴｒ＊とからなるパワーに変換して走行することになる。
【００３９】
Ttmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr            (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2       (4)
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2        (5)
Tm2*=min(max(Ttmp,Tmin),Tmax)   (6)
【００４０】
こうしてエンジン２２からの動力を用いての走行を開始すると、次回このルーチンが実行されたときにはステップＳ３３０でエンジン２２は運転中であると判定されるから、走行用パワーＰｄｒｖ＊を閾値Ｐｓｔａｒｔからマージンとしての所定パワーαを減じた値と比較する（ステップＳ３８０）。ここで、所定パワーαは、走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ近傍のときにエンジン２２の始動と停止とが頻繁に生じないようにヒステリシスを持たせるためのものであり、適宜設定することができる。走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔから所定パワーαを減じた値以上のときには、エンジン２２の運転を継続すべきと判断し、エンジン２２から走行用パワーＰｄｒｖ＊と充放電要求パワーＰｂ＊との和のパワーを出力すると共に動力分配統合機構３０と二つのモータＭＧ１，ＭＧ２により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに回転数Ｎｒと要求トルクＴｒ＊とからなるパワーを出力して走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する処理を実行して（ステップＳ４１０〜Ｓ４７０）、本ルーチンを終了する。
【００４１】
ステップＳ３８０で走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔから所定パワーαを減じた値未満であると判定されたときには、エンジン２２の運転を停止し（ステップＳ４８０）、電動走行するようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ３５０〜Ｓ３７０）、本ルーチンを終了する。
【００４２】
次に、ハイブリッド走行優先モードが走行モードに設定されているときの動作を図６のハイブリッド走行優先モード駆動制御ルーチンにより説明する。ハイブリッド走行優先モード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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ５００）、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＊と走行のために車両に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊とを設定する（ステップＳ５１０）。これらのステップＳ５００，Ｓ５１０の処理は、図５のステップＳ３００，Ｓ３１０と同一である。そして、エンジン２２を比較的効率よく運転することができるパワー領域としての下限値近傍の値として予め設定された所定パワーＰｓｅｔをエンジン２２を始動するための閾値Ｐｓｔａｒｔに設定する（ステップＳ５２０）。
【００４３】
続いて、蓄電割合ＳＯＣと目標蓄電割合ＳＯＣ＊とに基づいて充放電要求パワーＰｂ＊を設定すると共に（ステップＳ５２２）、走行用パワーＰｄｒｖ＊と充放電要求パワーＰｂ＊との和のパワーをエンジン要求パワーＰｅ＊として設定する（ステップＳ５２４）。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊の設定は、図５の電動走行優先モード駆動制御ルーチンのステップＳ４１０で用いた図８の充放電要求パワー設定ルーチンにより行なわれる。図８の充放電要求パワー設定ルーチンでは、走行モード変更フラグＦｃｈｇを入力し（ステップＳ７００）、目標蓄電割合ＳＯＣ＊と蓄電割合ＳＯＣとに基づいて図９に例示した充放電要求パワー設定マップを用いて充放電要求パワーＰｂ＊を設定する（ステップＳ７２０）。続いて、入力した走行モード変更フラグＦｃｈｇの値を調べる（ステップＳ７４０）。ハイブリッド走行優先モードが走行モードに切り替えられたときを除けば、走行モード変更フラグＦｃｈｇには値０が設定されているため、ステップＳ７４０の判定では否定的な判定がなされ、これで充放電要求パワー設定ルーチンを終了する。
【００４４】
図６のハイブリッド走行優先モード駆動制御ルーチンに戻る。こうして充放電要求パワーＰｂ＊を設定すると共にエンジン要求パワーＰｅ＊を設定すると、エンジン２２が運転中であるか或いは運転停止中であるかを判定し（ステップＳ５３０）、エンジン２２が運転停止中であるときには、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるか否かを判定し（ステップＳ５４０）、エンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるときには、電動走行を継続可能と判断し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に（ステップＳ５５０）、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊として設定し（ステップＳ５６０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ５７０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ５５０〜Ｓ５７０の処理は図５の電動走行優先モード駆動制御ルーチンのステップＳ３５０〜Ｓ３７０と同一である。
【００４５】
ステップＳ５４０でエンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔより大きいと判定されると、エンジン２２を始動する（ステップＳ５９０）。エンジン２２の始動については上述した。エンジン２２を始動すると、エンジン２２から走行用パワーＰｄｒｖ＊と充放電要求パワーＰｂ＊との和のパワーであるエンジン要求パワーＰｅ＊を出力すると共に動力分配統合機構３０と二つのモータＭＧ１，ＭＧ２により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに回転数Ｎｒと要求トルクＴｒ＊とからなるパワーを出力して走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する処理（ステップＳ６２０〜Ｓ６７０）を実行して、本ルーチンを終了する。このステップＳ６２０〜Ｓ６７０の処理は、エンジン要求パワーＰｅ＊を設定した以降の図５の電動走行優先モード駆動制御ルーチンのステップＳ４２０〜Ｓ４７０と同一である。
【００４６】
こうしてエンジン２２からの動力を用いての走行を開始すると、次回このルーチンが実行されたときにはステップＳ５３０でエンジン２２は運転中であると判定されるから、エンジン要求パワーＰｅ＊を閾値Ｐｓｔａｒｔからマージンとしての所定パワーβを減じた値と比較する（ステップＳ５８０）。ここで、所定パワーβは、エンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ近傍のときにエンジン２２の始動と停止とが頻繁に生じないようにヒステリシスを持たせるためのものであり、適宜設定することができ、前述した所定パワーαと同一の値を用いても構わない。エンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔから所定パワーβを減じた値以上のときには、エンジン２２の運転を継続すべきと判断し、エンジン２２から走行用パワーＰｄｒｖ＊と充放電要求パワーＰｂ＊との和のパワーであるエンジン要求パワーＰｅ＊を出力すると共に動力分配統合機構３０と二つのモータＭＧ１，ＭＧ２により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに回転数Ｎｒと要求トルクＴｒ＊とからなるパワーを出力して走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する処理を実行して（ステップＳ６２０〜Ｓ６７０）、本ルーチンを終了する。このとき、蓄電割合ＳＯＣが目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲外になると、ステップＳ５２２の充放電要求パワーＰｂ＊の設定処理、即ち図８の充放電要求パワー設定ルーチンにより、蓄電割合ＳＯＣと目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲の上下限値との差を打ち消すように差に応じた正の値のパワーや負の値のパワーが充放電要求パワーＰｂ＊に設定され、この充放電要求パワーＰｂ＊と走行用パワーＰｄｒｖ＊との和のパワーがエンジン要求パワーＰｅ＊として設定されるから、蓄電割合ＳＯＣと制御範囲の上下限値との差に応じた正の値のパワーや負の値のパワーにより蓄電割合ＳＯＣと制御範囲の上下限値との差を打ち消すようにバッテリ５０が充電されたり放電されたりする。これにより、蓄電割合ＳＯＣは、目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲外に至ってもこの制御範囲内となるように制御される。
【００４７】
次に、走行モードが切り替えられたときの動作について説明する。エンジン２２が運転されていない状態で図３の基本走行モード設定ルーチンやモード切替スイッチ８９の操作により走行モードが切り替えられたときには、エンジン２２が運転停止していることから、エンジン２２の回転数やトルク（運転ポイント）が急変することによって運転者や乗員に違和感を与えることはない。従って、以下では、エンジン２２が運転されている状態で図３の基本走行モード設定ルーチンやモード切替スイッチ８９の操作により走行モードが切り替えられたときの動作について説明する。
【００４８】
まず、電動走行優先モードでエンジン２２が運転されて走行しているときにモード切替スイッチ８９の操作によりハイブリッド走行優先モードに走行モードが切り替えられたときの動作について説明する。電動走行優先モードでエンジン２２が運転されて走行しているときは、図５のステップＳ３１２でそのときの蓄電割合ＳＯＣと中心上限値Ｓｌｉｍとのうち小さい方が目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定され、この目標蓄電割合ＳＯＣ＊と蓄電割合ＳＯＣを図９の充放電要求パワー設定マップに適用して充放電要求パワーＰｂ＊が設定される。この状態で走行モードがハイブリッド走行優先モードに切り替えられたときには、図４のステップＳ２３０で蓄電割合ＳＯＣと中心上限値Ｓｌｉｍとのうち小さい方が目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定され、この目標蓄電割合ＳＯＣ＊と蓄電割合ＳＯＣを図９の充放電要求パワー設定マップに適用して充放電要求パワーＰｂ＊が設定される。したがって、走行モードの切り替えの前後で充放電要求パワーＰｂ＊は大きく変化することはない。このとき、図８の充放電要求パワー設定ルーチンでは、走行モードが切り替えられたことにより、ステップＳ７４０では走行モード変更フラグＦｃｈｇは値１と判定され、ステップＳ７２０で計算されたハイブリッド走行優先モードに切り替えられた直後の充放電要求パワーＰｂ＊から前回の充放電要求パワーＰｂ＊、即ちハイブリッド走行優先モードに切り替えられる直前の充放電要求パワーＰｂ＊の差分を差分パワーΔＰｂ＊として計算し（ステップＳ７５０）、計算した差分パワーΔＰｂ＊の絶対値がレート値Ｐｒｔより大きいか否かが判定される（ステップＳ７６０）。ここで、レート値Ｐｒｔは、充放電要求パワーＰｂ＊を緩変化させる処理としてレートリミット処理におけるレート値であり、充放電要求パワーＰｂ＊を設定する頻度などにより定めることができる。前述したように、走行モードの切り替えの前後で充放電要求パワーＰｂ＊の変化は小さいため、差分パワーΔＰｂ＊の絶対値はレート値Ｐｒｔより小さいと判定され、走行モード変更フラグＦｃｈｇに値０を設定して（ステップＳ８００）、本ルーチンを終了する。電動走行優先モードでエンジン２２が運転されて走行しているときにモード切替スイッチ８９の操作によりハイブリッド走行優先モードに走行モードが切り替えられても、走行用パワーＰｄｒｖ＊はあまり変化せず、上述したように、充放電要求パワーＰｂ＊の変化も小さいため、走行モードの切り替えによるエンジン要求パワーＰｅ＊の変化も小さい。したがって、エンジン２２の回転数ＮｅやトルクＴｅ（運転ポイント）の変化は小さい。
【００４９】
次に、ハイブリッド走行優先モードでエンジン２２が運転されて走行しているときにモード切替スイッチ８９の操作により電動走行優先モードに走行モードが切り替えられたときの動作について説明する。ハイブリッド走行優先モードでエンジン２２が運転されて走行しているときには、モード切替スイッチ８９の操作により電動走行優先モードからハイブリッド走行優先モードに走行モードが切り替えられたときの蓄電割合ＳＯＣと中心上限値Ｓｌｉｍとのうち小さい方が目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定され、この設定された目標蓄電割合ＳＯＣ＊と逐次演算される蓄電割合ＳＯＣを図９の充放電要求パワー設定マップに適用して充放電要求パワーＰｂ＊が設定される。いま、蓄電割合ＳＯＣが目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲外である状態のときを考えると、充電用または放電用の電力が充放電要求パワーＰｂ＊に設定される。この状態で走行モードが電動走行優先モードに切り替えられたときには、そのときの蓄電割合ＳＯＣと中心上限値Ｓｌｉｍとのうち小さい方が目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定され、この設定された目標蓄電割合ＳＯＣ＊とそのときの蓄電割合ＳＯＣを図９の充放電要求パワー設定マップに適用して充放電要求パワーＰｂ＊が設定される。蓄電割合ＳＯＣが中心上限値Ｓｌｉｍより小さいときには、走行モードが切り替えられたときの蓄電割合ＳＯＣが目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定されるため、充放電要求パワーＰｂ＊には値０が設定されることになる。したがって、充放電要求パワーＰｂ＊は、走行モードの切り替えの前後で変化することになる。このとき、図８の充放電要求パワー設定ルーチンでは、走行モードが切り替えられたことにより、ステップＳ７４０では走行モード変更フラグＦｃｈｇは値１と判定され、ステップＳ７２０で設定された電動走行優先モードに切り替えられた直後の充放電要求パワーＰｂ＊から前回の充放電要求パワーＰｂ＊、即ち電動走行優先モードに切り替えられる直前の充放電要求パワーＰｂ＊の差分を差分パワーΔＰｂ＊として計算し（ステップＳ７５０）、計算した差分パワーΔＰｂ＊の絶対値がレート値Ｐｒｔより大きいか否かが判定されると共に（ステップＳ７６０）、差分パワーΔＰｂ＊が正の値か否かを判定する（ステップＳ７７０）。差分パワーΔＰｂ＊の絶対値がレート値Ｐｒｔより大きく且つ差分パワーΔＰｂ＊が正の値のときには前回の充放電要求パワーＰｂ＊にレート値Ｐｒｔを加えたものを新たな充放電要求パワーＰｂ＊として再設定して（ステップＳ７８０）、本ルーチンを終了し、差分パワーΔＰｂ＊の絶対値がレート値Ｐｒｔより大きく且つ差分パワーΔＰｂ＊が負の値のときには前回の充放電要求パワーＰｂ＊からレート値Ｐｒｔを減じたものを新たな充放電要求パワーＰｂ＊として再設定して（ステップＳ７９０）、本ルーチンを終了する。こうした処理を繰り返すことにより、充放電要求パワーＰｂ＊はレート値Ｐｒｔずつ変化することになり、エンジン２２の運転ポイントも緩変化することになる。こうしたレートリミット処理によりステップＳ７８０やステップＳ７９０で再設定される充放電要求パワーＰｂ＊がステップＳ７２０で設定される充放電要求パワーＰｂ＊に近くなって、ステップＳ７６０で差分パワーΔＰｂ��の絶対値がレート値Ｐｒｔ以下と判定されると、充放電要求パワーＰｂ＊の緩変化を終了すべきと判断し、走行モード変更フラグＦｃｈｇに値０を設定して（ステップＳ８００）、本ルーチンを終了する。ハイブリッド走行優先モードでエンジン２２が運転されて走行しているときにモード切替スイッチ８９の操作により電動走行優先モードに走行モードが切り替えられたときには、走行用パワーＰｄｒｖ＊はあまり変化しなくても、走行モードの切り替えにより目標蓄電割合ＳＯＣ＊と蓄電割合ＳＯＣとにより設定される充放電要求パワーＰｂ＊（ステップＳ７２０で設定される充放電要求パワーＰｂ＊）が大きく変化する場合があり、この場合、上述の図８の充放電要求パワー設定ルーチンのステップＳ７４０〜Ｓ７９０の処理を行なわなければ、エンジン要求パワーＰｅ＊も大きく変化し、エンジン２２の回転数ＮｅやトルクＴｅ（運転ポイント）も大きく変化する。しかし、実施例では、図８の充放電要求パワー設定ルーチンのステップＳ７４０〜Ｓ７９０の処理を行なって充放電要求パワーＰｂ＊をレートリミット処理により緩変化させることにより、エンジン要求パワーＰｅ＊を緩変化させ、エンジン２２の運転ポイントの急変を抑制している。この結果、モード切替スイッチ８９の操作によりエンジン２２の運転ポイントが急変することにより運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。
【００５０】
次に、エンジン２２を運転している状態で図３の基本走行モード設定ルーチンにより走行モードがハイブリッド走行優先モードに切り替えられたときの動作について説明する。走行モードが切り替えられる前の電動走行優先モードでエンジン２２が運転されて走行しているときは、図５のステップＳ３１２でそのときの蓄電割合ＳＯＣが目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定され、この目標蓄電割合ＳＯＣ＊と蓄電割合ＳＯＣを図９の充放電要求パワー設定マップに適用して充放電要求パワーＰｂ＊が設定されるから、基本的には、充放電要求パワーＰｂ＊には値０が設定される。この状態で走行モードがハイブリッド走行優先モードに切り替えられたときには、図３の基本走行モード設定ルーチンのステップＳ１８０で所定蓄電割合Ｓｓｅｔが目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定され、この目標蓄電割合ＳＯＣ＊と蓄電割合ＳＯＣを図９の充放電要求パワー設定マップに適用して充放電要求パワーＰｂ＊が設定される。所定蓄電割合Ｓｓｅｔが閾値Ｓｈｖ２やこの閾値Ｓｈｖ２近傍の値であるときには、走行モードを切り替えた直後の蓄電割合ＳＯＣは、所定蓄電割合Ｓｓｅｔを目標蓄電割合ＳＯＣ＊とする制御範囲内となるため、充放電要求パワーＰｂ＊には値０が設定されるが、所定蓄電割合Ｓｓｅｔが閾値Ｓｈｖ２に比してある程度大きい値であるときには、走行モードを切り替えた直後の蓄電割合ＳＯＣは、所定蓄電割合Ｓｓｅｔを目標蓄電割合ＳＯＣ＊とする制御範囲外となる場合があり、充放電要求パワーＰｂ＊には充電用の値が設定され、場合によっては充放電要求パワーＰｂ＊に充電用の大きな値が設定されることになる。このとき、図８の充放電要求パワー設定ルーチンでは、走行モードが切り替えられたことにより、ステップＳ７４０では走行モード変更フラグＦｃｈｇは値１と判定され、ステップＳ７２０で設定されたハイブリッド走行優先モードに切り替えられた直後の充放電要求パワーＰｂ＊から前回の充放電要求パワーＰｂ＊、即ちハイブリッド走行優先モードに切り替えられる直前の充放電要求パワーＰｂ＊の差分を差分パワーΔＰｂ＊として計算し（ステップＳ７５０）、計算した差分パワーΔＰｂ＊の絶対値がレート値Ｐｒｔより大きいか否かが判定されると共に（ステップＳ７６０）、差分パワーΔＰｂ＊が正の値か否かを判定する（ステップＳ７７０）。差分パワーΔＰｂ＊の絶対値がレート値Ｐｒｔより大きく且つ差分パワーΔＰｂ＊が正の値となるから、ハイブリッド走行優先モードに切り替えられる直前の充放電要求パワーＰｂ＊にレート値Ｐｒｔを加えたものを新たな充放電要求パワーＰｂ＊として再設定して（ステップＳ７８０）、本ルーチンを終了する。こうした処理を繰り返すことにより、充放電要求パワーＰｂ＊はレート値Ｐｒｔずつ変化することになり、エンジン２２の運転ポイントも緩変化することになる。レートリミット処理によりステップＳ７８０で再設定される充放電要求パワーＰｂ＊がステップＳ７２０で設定される充放電要求パワーＰｂ＊に近くなって、ステップＳ７６０で差分パワーΔＰｂ＊の絶対値がレート値Ｐｒｔ以下と判定されると、充放電要求パワーＰｂ＊の緩変化を終了すべきと判断し、走行モード変更フラグＦｃｈｇに値０を設定して（ステップＳ８００）、本ルーチンを終了する。エンジン２２を運転している状態で図３の基本走行モード設定ルーチンにより走行モードがハイブリッド走行優先モードに切り替えられたときには、走行用パワーＰｄｒｖ＊はあまり変化しなくても、走行モードの切り替えにより目標蓄電割合ＳＯＣ＊と蓄電割合ＳＯＣとにより設定される充放電要求パワーＰｂ＊（ステップＳ７２０で設定される充放電要求パワーＰｂ＊）が充電用の大きな値となる場合があり、この場合、上述の図８の充放電要求パワー設定ルーチンのステップＳ７４０〜Ｓ７８０の処理を行なわなければ、エンジン要求パワーＰｅ＊も大きく変化し、エンジン２２の回転数ＮｅやトルクＴｅ（運転ポイント）も大きく変化する。しかし、実施例では、図８の充放電要求パワー設定ルーチンのステップＳ７４０〜Ｓ７８０の処理を行なって充放電要求パワーＰｂ＊をレートリミット処理により緩変化させることにより、エンジン要求パワーＰｅ＊を緩変化させ、エンジン２２の運転ポイントの急変を抑制している。この結果、モード切替スイッチ８９の操作によりエンジン２２の運転ポイントが急変することにより運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。
【００５１】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２が運転されて走行しているときに走行モードが切り替えられたときには、レートリミット処理による緩変化処理により充放電要求パワーＰｂ＊を緩変化させることにより、走行モードの切り替えにより走行用パワーＰｄｒｖ＊と充放電要求パワーＰｂ＊との和のパワーであるエンジン要求パワーＰｅ＊が急変するのを抑制することができる。この結果、走行モードの切り替えによりエンジン２２の回転数やトルク（運転ポイント）が急変するのを抑制することができ、エンジン２２の運転ポイントが急変することにより運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が運転されて走行しているときに走行モードが切り替えられたときには、レートリミット処理による緩変化処理により充放電要求パワーＰｂ＊を緩変化させるものとしたが、充放電要求パワーＰｂ＊が緩変化すればよいから、緩変化処理としてはレートリミット処理に限定されるものではなく、他の緩変化処理、例えば、なまし処理などを用いて充放電要求パワーＰｂ＊を緩変化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、電動走行優先モードで走行しているときにはエンジン２２が運転しているか否かに拘わらずに、そのときの蓄電割合ＳＯＣと予め定められた中心上限値Ｓｌｉｍとのうち小さい方を目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定するものとしたが、電動走行優先モードで走行しているときにはエンジン２２を始動するときの蓄電割合ＳＯＣを目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定してエンジン２２を運転している最中はその目標蓄電割合ＳＯＣ＊を保持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、電動走行優先モードでエンジン２２を運転して走行するときには、蓄電割合ＳＯＣが目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲内となるよう充放電要求パワーＰｂ＊を設定するものとしたが、この場合の制御範囲は、ハイブリッド走行優先モードの制御範囲より狭いものとしたり、或いは広いものとしたりしてもよい。また、制御範囲を設けず、蓄電割合ＳＯＣと目標蓄電割合ＳＯＣ＊との差を打ち消すように充放電要求パワーＰｂ＊を設定するものとしてもよい。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モード切替スイッチ８９の操作により電動走行優先モードからハイブリッド走行優先モードに走行モードを切り替えたときには、走行モードを切り替えたときの蓄電割合ＳＯＣと予め定められた中心上限値Ｓｌｉｍとのうち小さい方を目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定するものとしたが、走行モードを切り替えたときの蓄電割合ＳＯＣを目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定するものとしてもよい。また、走行モードを切り替えたときの蓄電割合ＳＯＣに拘わらずに予め定められた蓄電割合を目標蓄電割合ＳＯＣ＊に設定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、ハイブリッド走行優先モードでエンジン２２を運転して走行するときには、蓄電割合ＳＯＣが目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲内になるように充放電要求パワーＰｂ＊を設定するものとしたが、制御範囲を設けずに蓄電割合ＳＯＣと目標蓄電割合ＳＯＣ＊との差を打ち消すように充放電要求パワーＰｂ＊を設定するものとしても構わない。
【００５７】
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３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すると共にモータ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１１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３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１１における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよいし、図１２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のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。また、図１３の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸に変速機３３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機３３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図１４の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機４３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図１４における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。さらに、実施例やこれらの変形例のハイブリッド自動車２０，１２０，２２０，３２０，４２０から充電器９０を取り除いた構成としてもよい。即ち、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車であれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。
【００５８】
実施例では、本発明をハイブリッド自動車に適用した形態を用いて説明したが、ハイブリッド自動車の制御方法の形態としてもよい。
【００５９】
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ＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、図３の基本走行モード設定ルーチンやスイッチ操作時処理ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「モード設定手段」に相当し、エンジン２２を運転している最中に走行モードが切り替えられたときには、レートリミット処理により緩変化するよう充放電要求パワーＰｂ＊を設定する図８の充放電要求パワー設定ルーチンやこのルーチンにより設定された充放電要求パワーＰｂ＊を用いて切り替えられた走行モードにより走行するよう駆動制御する図５の電動走行優先モード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、このハイブリッド用電子制御ユニット７０からの目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊を受信すると共に受信した目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊の運転ポイントによりエンジン２２が運転されるよう制御するエンジンＥＣＵ２４と、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からのトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると共に受信したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動するよう制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、モード切替スイッチ８９が「モード選択スイッチ」に相当し、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バッテリ５０から放電可能な蓄電量の全容量に対する割合としての蓄電割合ＳＯＣを演算するバッテリＥＣＵ５２が「蓄電割合演算手段」に相当し、充電器９０が「充電器」に相当し、図３の基本走行モード設定ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「走行モード設定手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「遊星歯車機構」に相当する。
【００６０】
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。「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。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など種々の二次電池を用いることができる。「モード設定手段」としては、図３の基本走行モード設定ルーチンやスイッチ操作時処理ルーチンを実行するものに限定されるものではなく、電動走行をハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードとハイブリッド走行を電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードとの二つの走行モードのうち一方の走行モードを実行用走行モード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、エンジン２２が運転されているときに走行モードが切り替えられたときには、レートリミット処理により緩変化するよう充放電要求パワーＰｂ＊を設定すると共にこの充放電要求パワーＰｂ＊を用いてエンジン要求パワーＰｅ＊を設定し、エンジン２２からエンジン要求パワーＰｅ＊が出力されると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されて走行するようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するものに限定されるものではなく、内燃機関が運転されている状態でモード設定手段により実行用走行モードが変更されたときには、二次電池を充放電する充放電電力の緩変化を伴って変更された実行用走行モードにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしてもよい。
【００６１】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００６２】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
２０，１２０，２２０，３２０，４２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２４ｄ  タイマ、  ２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、３９ｃ，３９ｄ  車輪、４０  モータ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  高電圧系電力ライン、５５  昇圧回路、５６  システムメインリレー、５７，５８  コンデンサ、５７ａ，５８ａ  電圧センサ、５９  低電圧系電力ライン、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、８９  モード切替スイッチ、９０  充電器、９２  車両側コネクタ、１００  外部電源、１０２  外部電源側コネクタ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３５ａ  空燃比センサ、１３５ｂ  酸素センサ、１３６  スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４３  圧力センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ、２３４  アウターロータ、３２９  クラッチ、３３０，４３０  変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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