(57)【要約】【課題】コストおよび車重の低減ならびに車室内のスペースの拡大を図ることができる、ハイブリッド型電気自動車を提供する。【解決手段】車両は、駆動輪と機械的に連結される出力軸２７と、電力の供給によって回転軸２５を回転させ、回転軸２５の回転を電力に回生可能なモータ３と、燃料の燃焼によって回転軸２６を回転させるエンジン４と、出力軸２７が接続されたリングギヤ２４、モータ３の回転軸２５が接続され、リングギヤ２４との間で回転を伝達可能に設けられたサンギヤ２１、およびエンジン４の回転軸２６が接続され、サンギヤ２１およびリングギヤ２４との間で回転を伝達可能に設けられたキャリア２３を有する遊星歯車機構５と、リングギヤ２４を制動するためのブレーキ２８とを備える。【選択図】図２
2014069760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪と、
前記駆動輪と機械的に連結される出力軸と、
電力の供給によってモータ回転軸を回転させ、前記モータ回転軸の回転を電力に回生可能なモータと、
燃料の燃焼によってエンジン回転軸を回転させるエンジンと、
前記出力軸が接続された第１回転要素、前記モータ回転軸が接続され、前記第１回転要素との間で回転を伝達可能に設けられた第２回転要素、および前記エンジン回転軸が接続され、前記第１回転要素および前記第２回転要素との間で回転を伝達可能に設けられた第３回転要素を有する遊星歯車機構と、
前記第３回転要素を制動するためのブレーキとを含む、ハイブリッド型電気自動車。
【請求項２】
前記第１回転要素または前記第２回転要素と前記第３回転要素とを接続／切断するクラッチをさらに含む、請求項１に記載のハイブリッド型電気自動車。
【請求項３】
前記モータが発生する電力によって充電される電池と、
前記電池の蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
所定車速以上かつ所定負荷以下の走行状態において、前記蓄電量検出手段によって検出される蓄電量が所定値以下である場合に、前記クラッチを制御して、前記第１回転要素または前記第２回転要素と前記第３回転要素とを接続するクラッチ制御手段と、
前記エンジンの回転数が予め定められた最適燃費ライン上で変化するように、前記エンジンを駆動するエンジン制御手段とをさらに含む、請求項２に記載のハイブリッド型電気自動車。
【請求項４】
前記エンジンおよび／または前記モータから前記出力軸に入力すべきトルクであるトルク指令値の正負に基づいて、前記エンジンの始動または停止のタイミングを判断する判断手段をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハイブリッド型電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンジエクステンデッド電気自動車（ＲＥＥＶ：Range Extended
Electric Vehicle）やプラグインハイブリッドカー（ＰＨＶ：Plug-in Hybrid
Vehicle）などのハイブリッド型電気自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンジエクステンデッド電気自動車やプラグインハイブリッドカーなどのハイブリッド型電気自動車には、モータ、エンジン、発電機およびバッテリが搭載されている。
【０００３】
モータは、バッテリに蓄えられた電力で駆動される。モータの出力は、走行用駆動力として駆動輪に伝達され、駆動輪を回転させる。これにより、車両が走行する。車両の減速時には、モータで駆動輪の動力が電力に回生される。また、バッテリの残存容量が少なくなると、エンジンが駆動される。そして、エンジンの駆動力が発電機に伝達され、発電機で電力が発生する。モータおよび発電機で発生する電力は、バッテリに供給され、バッテリに蓄えられる。
【０００４】
この種の車両では、エンジンが搭載されているので、エアコンディショナの熱源として、エンジンの排熱（冷却水）が利用される。そのため、車室内の暖房が必要なときには、エンジンが駆動されて、エアコンディショナのヒータコアがエンジンの冷却水によって加熱される。この暖房時にも、エンジンの駆動力を発電機に伝達して、発電機の発電により、バッテリを充電することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２３３６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の構成では、発電可能なモータおよび発電機が備えられるとともに、モータおよび発電機とバッテリとの各間に介装されるインバータが備えられている。そのため、コストが高くつく。また、重量が嵩む。さらには、モータ、発電機および２個のインバータを搭載するスペースを必要するため、その分、車室内のスペースが犠牲になっているという問題もある。
【０００７】
本発明の目的は、コストおよび車重の低減ならびに車室内のスペースの拡大を図ることができる、ハイブリッド型電気自動車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本発明に係るハイブリッド型電気自動車は、駆動輪と、前記駆動輪と機械的に連結される出力軸と、電力の供給によってモータ回転軸を回転させ、前記モータ回転軸の回転を電力に回生可能なモータと、燃料の燃焼によってエンジン回転軸を回転させるエンジンと、前記出力軸が接続された第１回転要素、前記モータ回転軸が接続され、前記第１回転要素との間で回転を伝達可能に設けられた第２回転要素、および前記エンジン回転軸が接続され、前記第１回転要素および前記第２回転要素との間で回転を伝達可能に設けられた第３回転要素を有する遊星歯車機構と、前記第３回転要素を制動するためのブレーキとを含む。
【０００９】
この構成によれば、モータおよびエンジンが発生する駆動力は、遊星歯車機構を介して、駆動輪と機械的に連結された出力軸に伝達される。
【００１０】
モータの駆動力が出力軸に伝達されるときには、ブレーキにより、第３回転要素が制動される。そのため、モータが駆動されると、第２回転要素が回転し、第３回転要素が静止したまま、第２回転要素の回転が第１回転要素に伝達される。そして、第１回転要素とともに出力軸が回転し、出力軸の回転に伴って、駆動輪が回転する。これにより、車両の走行モードの１つとして、モータの駆動力のみで走行するＥＶ走行モードが実現される。
【００１１】
エンジンの駆動力が出力軸に伝達されるときには、ブレーキによる第３回転要素の制動が解除される。エンジンが駆動されると、エンジンの駆動力により、第３回転要素が回転し、その駆動力が第１回転要素および第２回転要素に伝達されて、第１回転要素および第２回転要素が回転する。そして、第１回転要素とともに出力軸が回転し、駆動輪が回転する。また、第２回転要素とともにモータ回転軸が回転し、その回転が電力に回生される。これにより、車両の走行モードの１つとして、発電しながら走行する発電走行モードが実現される。
【００１２】
このように、１つのモータを搭載した構成で、ＥＶ走行モードおよび発電走行モードを実現することができる。そして、モータの個数が１であるので、モータの駆動のためのインバータの個数も１つでよい。よって、従来のハイブリッド型電気自動車と比較して、コストおよび車重を低減することができる。また、車室内のスペースの拡大を図ることができる。
【００１３】
ハイブリッド型電気自動車は、第１回転要素または第２回転要素と第３回転要素とを接続／切断するクラッチを備えていることが好ましい。
【００１４】
たとえば、エンジンの駆動時、つまり発電走行モードにおいて、第１回転要素または第２回転要素と第３回転要素とが接続される。これにより、エンジン回転軸と出力軸とが直結された状態となる。その結果、第１回転要素および第２回転要素と第３回転要素とが切り離されているときと比較して、出力軸に伝達される駆動力を増大させることができ、高い動力性能を発揮することができる。
【００１５】
また、第１回転要素または第２回転要素と第３回転要素とが接続された状態で、モータが駆動されることにより、エンジンの駆動力に加えて、モータの駆動力を出力軸に伝達することができ、より高い動力性能を発揮することができる。
【００１６】
エンジンの駆動時に第１回転要素および第２回転要素と第３回転要素とが切り離されていると、エンジン回転軸の回転数が低いときに、第２回転要素（モータ回転軸）が駆動側（モータが駆動力を発生する方向）に回転し、モータが力行状態となり、モータでの発電が行われないことがある。その結果、モータが消費する電力により、電池の蓄電量が減少する。電池が過放電状態になると、電池の寿命が低下する。
【００１７】
そこで、ハイブリッド型電気自動車は、電池の蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、所定車速以上かつ所定負荷以下の走行状態において、蓄電量検出手段によって検出される蓄電量が所定値以下である場合に、クラッチを制御して、第１回転要素または第２回転要素と第３回転要素とを接続するクラッチ制御手段と、エンジンの回転数が予め定められた最適燃費ライン上で変化するように、エンジンを駆動するエンジン制御手段とをさらに含むことが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、所定車速以上かつ所定負荷以下の走行状態において、電池の蓄電量が所定値以下に低下しているときには、クラッチにより、第１回転要素または第２回転要素と第３回転要素とが接続される。これにより、第２回転要素を発電側（モータが発電する方向）に回転させることができ、モータで電力を確実に発生させることができる。その結果、モータからの電力で電池を充電することができ、電池が過放電状態になることを防止できる。
【００１９】
ハイブリッド型電気自動車は、エンジンおよび／またはモータから出力軸に入力すべきトルク値であるトルク指令値の正負に基づいて、エンジンの始動または停止のタイミングを判断する判断手段を備えることが好ましい。
【００２０】
ＥＶ走行モードから発電走行モードに切り替えられる際には、ブレーキにより第３回転要素の制動が解除されて、モータの回転方向が反転されて、モータ回転軸がエンジン回転軸の回転方向と同じ方向に回転される。そして、モータの回転数が所定の回転数に達すると、エンジンが始動される。
【００２１】
反転後のモータの回転方向は、モータが発電する方向である。そのため、モータの回転方向が反転される際に、出力軸に負のトルクが発生し、運転者にトルク抜け感を与えてしまう。
【００２２】
これとは逆に、エンジンの停止時には、出力軸に正のトルクが発生し、運転者にトルクの急増による飛び出し感を与えてしまう。
【００２３】
トルク指令値が負の所定範囲内に含まれるときに、エンジンが始動されることにより、運転者にトルク抜け感を与えることを防止できる。また、トルク指令値が正の所定範囲内に含まれるときに、エンジンが停止されることにより、運転者に飛び出し感を与えることを防止できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、１つのモータを搭載した構成で、ＥＶ走行モードおよび発電走行モードを実現することができる。その結果、従来のハイブリッド型電気自動車と比較して、コストおよび車重を低減することができる。また、車室内のスペースの拡大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、遊星歯車機構の構成を図解的に示す図である。
【図３】図３は、走行モード切替制御の内容を示すフローチャートである。
【図４】図４は、ＥＶ走行モードにおけるモータの回転軸、エンジンの回転軸および出力軸の回転数の関係を示す共線図である。
【図５】図５は、発電走行モードにおけるモータの回転軸、エンジンの回転軸および出力軸の回転数の関係を示す共線図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態に係る遊星歯車機構の構成を図解的に示す図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係るクラッチ制御の内容を示すフローチャートである。
【図８】図８は、クラッチオン時のモータの回転軸、エンジンの回転軸および出力軸の回転数の関係を示す共線図である。
【図９】図９は、エンジンの動作ラインの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、高車速かつ低負荷時のモータの回転軸、エンジンの回転軸および出力軸の回転数の関係を示す共線図である。
【図１１】図１１は、他のクラッチ制御の内容を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、エンジン始動時のモータの回転軸、エンジンの回転軸および出力軸の回転数の関係を示す共線図である。
【図１３】図１３は、エンジン始動制御の内容を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、エンジン停止制御の内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２７】
＜車両の構成＞
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。
【００２９】
車両１は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲおよび後輪２ＲＬ，２ＲＲを有する４輪自動車である。また、車両１は、レンジエクステンデッド電気自動車であり、モータ３およびエンジン（Ｅ／Ｇ）４を備えている。
【００３０】
モータ３は、交流電力の供給を受けて、車両１の走行のための駆動力を発生する。モータ３の駆動力は、遊星歯車機構５を介して、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲにそれぞれ連結されたドライブシャフト６Ｌ，６Ｒに伝達される。また、モータ３は、エンジン４の回転およびドライブシャフト６Ｌ，６Ｒの回転を電力に回生する発電機として機能することができる。
【００３１】
エンジン４は、たとえば、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンであり、車両１の走行およびモータ３による発電のための駆動力を発生する。エンジン４の駆動力は、遊星歯車機構５を介して、ドライブシャフト６Ｌ，６Ｒに伝達される。
【００３２】
車両１は、電池７およびインバータ（ＩＮＶ）８を備えている。
【００３３】
電池７は、複数の二次電池を組み合わせた組電池からなる。
【００３４】
インバータ８は、電池７から直流電力の供給を受け、直流電力を交流電力に変換し、その交流電力をモータ３に供給する。また、インバータ８は、モータ３の発電時に、モータ３が出力する交流電力を直流電力に変換して、その直流電力を電池７に供給する。
【００３５】
また、車両１は、図示しない外部電源から供給される電力（電気エネルギ）で電池７を充電可能に構成されている。
【００３６】
車両１は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）９を備えている。
【００３７】
ＥＣＵ９は、ＣＰＵおよびメモリを含む構成である。
【００３８】
ＥＣＵ９には、電池７に入出力される電流を検出する電流センサ１０、車両１の車速を検出する車速センサ１１およびアクセル開度を検出するアクセルセンサ１２が接続されている。
【００３９】
ＥＣＵ９は、電流センサ１０によって検出される電流や電池７の電圧などの情報に基づいて、電池７の蓄電量に対応するＳＯＣ（State Of Charge）を演算する。ＥＣＵ９のメモリには、アクセル開度と車速とドライブシャフト６Ｌ，６Ｒに伝達されるべきトルク値であるトルク指令値との関係を定めたトルク指令値マップが記憶されている。ＥＣＵ９は、そのトルク指令値マップを参照し、車速センサ１１によって検出される車速およびアクセルセンサ１２によって検出されるアクセル開度に基づいて、トルク指令値を設定する。また、ＥＣＵ９は、車両１に搭載された他のＥＣＵなどとの間で、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる通信（ＣＡＮ通信）を行うことができる。ＥＣＵ９は、ＳＯＣ、トルク指令値およびＣＡＮ通信によって取得される情報に基づいて、モータ３（インバータ８）、エンジン４および遊星歯車機構５を制御する。
【００４０】
＜遊星歯車機構＞
【００４１】
図２は、遊星歯車機構の構成を図解的に示す図である。
【００４２】
遊星歯車機構５は、サンギヤ２１、複数のプラネタリギヤ２２、キャリア２３およびリングギヤ２４を含む。
【００４３】
サンギヤ２１は、モータ３の回転軸２５に保持されている。サンギヤ２１の外周面には、ギヤ歯が形成されている。
【００４４】
複数のプラネタリギヤ２２は、サンギヤ２１の周囲に等角度間隔で配置されている。各プラネタリギヤ２２の外周面には、ギヤ歯が形成されている。各プラネタリギヤ２２は、サンギヤ２１と噛合している。
【００４５】
キャリア２３は、各プラネタリギヤ２２を回転可能に一括して保持している。キャリア２３の中心には、エンジン４の回転軸２６が挿通されて、キャリア２３は、その回転軸２６に保持されている。
【００４６】
リングギヤ２４は、円環状をなし、サンギヤ２１およびプラネタリギヤ２２の周囲を取り囲むように配置されている。リングギヤ２４は、出力軸２７に接続されている。出力軸２７は、ドライブシャフト６Ｌ，６Ｒと回転を伝達可能に結合されている。リングギヤ２４の内周面には、ギヤ歯が形成されている。リングギヤ２４は、各プラネタリギヤ２２と噛合している。
【００４７】
また、遊星歯車機構５は、エンジン４の回転軸２６（キャリア２３）を制動するためのブレーキ２８を備えている。
【００４８】
＜走行モード切替制御＞
【００４９】
図３は、走行モード切替制御の内容を示すフローチャートである。図４は、ＥＶ走行モードにおけるモータの回転軸、エンジンの回転軸および出力軸の回転数の関係を示す共線図である。図５は、発電走行モードにおけるモータの回転軸、エンジンの回転軸および出力軸の回転数の関係を示す共線図である。
【００５０】
車両１には、走行モードとして、モータ３の駆動力のみで走行するＥＶ走行モードと、発電しながら走行する発電走行モードとが設定されている。車両１の走行中、ＥＣＵ９により、図３に示される走行モード制御が繰り返し実行され、走行モードがＥＶ走行モードと発電走行モードとに切り替えられる。
【００５１】
走行モード制御では、ＳＯＣが所定値以上であるか否かが判断される（ステップＳ１）。
【００５２】
ＳＯＣが所定値以上である場合には（ステップＳ１のＹＥＳ）、走行モードがＥＶ走行モードに設定される（ステップＳ２）。
【００５３】
ＥＶ走行モードでは、ブレーキ２８が作動されて、エンジン４の回転軸２６が制動される。そして、モータ３が駆動される。モータ３の駆動により、図４に示されるように、モータ３の回転軸２５が駆動側に回転する。回転軸２５の回転は、サンギヤ２１から各プラネタリギヤ２２に伝達される。このとき、ブレーキ２８により、エンジン４の回転軸２６が制動されているので、キャリア２３が静止したまま、各プラネタリギヤ２２がサンギヤ２１の回転方向と逆方向に回転する。各プラネタリギヤ２２の回転は、リングギヤ２４に伝達され、リングギヤ２４を各プラネタリギヤ２２の回転方向と同方向、つまりサンギヤ２１の回転方向と逆方向に回転させる。リングギヤ２４の回転に伴って、出力軸２７が回転する。出力軸２７の回転は、ドライブシャフト６Ｌ，６Ｒに伝達され、車両１の駆動輪である前輪２ＦＬ，２ＦＲを回転させる。
【００５４】
一方、ＳＯＣが所定値未満である場合には（ステップＳ１のＮＯ）、走行モードが発電走行モードに設定される（ステップＳ３）。
【００５５】
発電走行モードでは、ブレーキ２８が作動されず、ブレーキ２８によるエンジン４の回転軸２６の制動がない。その状態で、エンジン４が始動される。エンジン４の駆動により、図５に示されるように、エンジン４の回転軸２６が回転し、回転軸２６とともにキャリア２３が回転する。キャリア２３の回転は、各プラネタリギヤ２２を介して、サンギヤ２１およびリングギヤ２４に伝達される。これにより、サンギヤ２１およびリングギヤ２４が回転する。サンギヤ２１の回転方向は、キャリア２３の回転数および回転トルクによって異なる。サンギヤ２１の回転方向が駆動側と反対の発電側であるときには、モータ３が発電する。リングギヤ２４は、キャリア２３の回転方向と同方向に回転する。リングギヤ２４の回転に伴って、出力軸２７が回転する。出力軸２７の回転は、ドライブシャフト６Ｌ，６Ｒに伝達され、車両１の駆動輪である前輪２ＦＬ，２ＦＲを回転させる。
【００５６】
＜作用効果＞
【００５７】
以上のように、１つのモータ３を搭載した構成で、ＥＶ走行モードおよび発電走行モードを実現することができる。そして、モータ３の個数が１であるので、モータ３の駆動のためのインバータ８の個数も１つである。よって、従来のレンジエクステンデッド電気自動車と比較して、コストおよび車重を低減することができる。また、車室内のスペースの拡大を図ることができる。
【００５８】
＜他の実施形態に係る遊星歯車機構＞
【００５９】
図６は、本発明の他の実施形態に係る遊星歯車機構の構成を図解的に示す図である。なお、図６において、図２に示される各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、図６に示される構成について、図２に示される構成との相違点のみを説明する。
【００６０】
車両１において、図２に示される遊星歯車機構５に代えて、図６に示される遊星歯車機構３１が採用されてもよい。
【００６１】
遊星歯車機構３１は、キャリア２３とリングギヤ２４とを接続／切断するクラッチ３２を備えている。
【００６２】
＜クラッチ制御＞
【００６３】
図７は、第２実施形態に係るクラッチ制御の内容を示すフローチャートである。図８は、クラッチオン時のモータの回転軸、エンジンの回転軸および出力軸の回転数の関係を示す共線図である。
【００６４】
たとえば、車両１の高速登坂走行時には、出力軸２７への高出力が求められる。
【００６５】
遊星歯車機構３１が採用された車両１では、走行モードが発電走行モードであるときに、ＥＣＵ９により、図７に示されるクラッチ制御が繰り返し実行される。
【００６６】
出力軸２７への高出力が求められる状況下では、アクセルペダルが大きく踏み込まれ、アクセル開度が大きくなり、トルク指令値が大きい値に設定される。クラッチ制御では、トルク指令値が予め定められた第１接続閾値以上であるか否かが判断される（ステップＳ１１）。
【００６７】
トルク指令値が第１接続閾値以上である場合には（ステップＳ１１のＹＥＳ）、クラッチ３２がオンにされて（ステップＳ１２）、キャリア２３とリングギヤ２４とが接続される。これにより、エンジン４の回転軸２６と出力軸２７とが直結され、図８に示されるように、エンジン４の回転軸２６と出力軸２７とが同じ回転数で回転する。
【００６８】
また、モータ３の目標回転数がエンジン４の回転数と同じ回転数に設定され、モータ３の回転軸２５がエンジン４の回転軸２６および出力軸２７と同じ回転数で回転する。これにより、出力軸２７には、モータ３およびエンジン４の駆動力が与えられる。
【００６９】
トルク指令値が第１接続閾値未満である場合には（ステップＳ１１のＮＯ）、クラッチ３２がオフにされて（ステップＳ１３）、キャリア２３とリングギヤ２４とが切り離される。このとき、遊星歯車機構３１の動作は、図２に示される遊星歯車機構５の場合と同様の動作となる。
【００７０】
このように、キャリア２３とリングギヤ２４とが接続されて、エンジン４の回転軸２６と出力軸２７とが直結されることにより、エンジン４の回転軸２６と出力軸２７とが一体的に回転するので、キャリア２３とリングギヤ２４とが切り離されているときと比較して、出力軸２７に伝達される駆動力を増大させることができ、高い動力性能を発揮することができる。
【００７１】
また、キャリア２３とリングギヤ２４とが接続された状態で、モータが駆動されることにより、エンジン４の駆動力に加えて、モータ３の駆動力を出力軸２７に伝達することができ、より高い動力性能を発揮することができる。
【００７２】
＜他のクラッチ制御＞
【００７３】
図９は、エンジンの動作ラインの一例を示す図である。
【００７４】
車両１の走行モードが発電走行モードであるときには、ＥＣＵ９により、図９に示される最適燃費ラインに基づいて、エンジン４の目標回転数および目標トルクが設定される。具体的には、ＥＣＵ９により、まず、トルク指令値マップが参照され、車速センサ１１によって検出される車速およびアクセルセンサ１２によって検出されるアクセル開度に基づいて、トルク指令値が設定される。次に、トルク指令値に基づいて、エンジン４から出力されるべき駆動要求パワーが設定される。その後、駆動要求パワーとエンジン４を効率よく動作させるように設定された動作ラインである最適燃費ラインとに基づいて、エンジン４の目標回転数および目標トルクが設定される。
【００７５】
こうして、エンジン４の目標回転数が設定されると、ＥＣＵ９により、モータ３の目標回転数がエンジン４の目標回転数と同じ回転数に設定される。
【００７６】
図１０は、高車速かつ低負荷時のモータの回転軸、エンジンの回転軸および出力軸の回転数の関係を示す共線図である。
【００７７】
発電走行モードにおいて、クラッチ３２がオフであり、キャリア２３とリングギヤ２４とが切り離されているときには、エンジン４の回転軸２６の回転数が低いときに、図１０に示されるように、サンギヤ２１がモータ３の回転方向における駆動側に回転し、モータ３が力行状態となることがある。
【００７８】
この状態では、モータ３での発電が行われないので、電池７の蓄電量が減少する。電池７の蓄電量の減少が進み、電池７が過放電状態となると、電池７が劣化し、電池７の寿命が低下する。
【００７９】
図１１は、他のクラッチ制御の内容を示すフローチャートである。
【００８０】
遊星歯車機構３１が採用された車両１では、走行モードが発電走行モードであるときに、ＥＣＵ９により、図１１に示されるクラッチ制御が繰り返し実行されてもよい。
【００８１】
図１１に示されるクラッチ制御では、まず、ＳＯＣが予め定められた過放電閾値以下であるか否かが判断される（ステップＳ２１）。
【００８２】
ＳＯＣが過放電閾値以下であるときには（ステップＳ２１のＹＥＳ）、次に、車速が所定車速以上であるか否かが判断される（ステップＳ２２）
【００８３】
ＳＯＣが過放電閾値以下であり、かつ、車速が所定車速以上であるときには（ステップＳ２２のＹＥＳ）、つづいて、トルク指令値が予め定められた第２接続閾値以下であるか否かが判断される（ステップＳ２３）。
【００８４】
そして、トルク指令値が第２接続閾値以下である場合には（ステップＳ２３のＹＥＳ）、車両１が高車速かつ低負荷状態で走行中であると判断されて、クラッチ３２がオンにされて（ステップＳ２４）、キャリア２３とリングギヤ２４とが接続される。これにより、エンジン４の回転軸２６と出力軸２７とが直結され、エンジン４の回転軸２６と出力軸２７とが同じ回転数で回転する。
【００８５】
このとき、モータ３が駆動されず、モータ３の回転軸２５は、サンギヤ２１とともにキャリア２３およびリングギヤ２４と同方向に回転する。これにより、モータ３が発電し、モータ３から出力される電力で電池７が充電される。
【００８６】
一方、ＳＯＣが過放電閾値以上であるときには（ステップＳ２１のＮＯ）、クラッチ３２がオフにされる（ステップＳ２５）。また、ＳＯＣが過放電閾値以上であっても、車速が所定車速未満であるか（ステップＳ２２のＮＯ）、または、トルク指令値が第２接続閾値よりも大きい場合には（ステップＳ２３のＮＯ）、クラッチ３２がオフにされる（ステップＳ２５）。このとき、キャリア２３とリングギヤ２４とが切り離されており、遊星歯車機構３１の動作は、図２に示される遊星歯車機構５の場合と同様の動作となる。
【００８７】
このように、車両１が高車速かつ低負荷状態で走行中であり、ＳＯＣが過放電閾値以下に低下したときには、クラッチ３２がオンにされて（ステップＳ２４）、キャリア２３とリングギヤ２４とが接続される。これにより、モータ３が発生する電力で電池７を充電することができ、電池７が過放電状態になることを防止できる。
【００８８】
＜エンジン始動／停止制御＞
【００８９】
図１２は、エンジン始動時のモータの回転軸、エンジンの回転軸および出力軸の回転数の関係を示す共線図である。
【００９０】
図２に示される遊星歯車機構５および図６に示される遊星歯車機構３１のいずれが採用された車両１においても、ＥＶ走行モードから発電走行モードへの切替時には、図１２に示されるように、モータ３の回転軸２５の回転方向が発電側から駆動側に切り替えられて、回転軸２５の回転数が上げられる。そして、その回転軸２５の回転数が所定の回転数に達すると、エンジン４が始動される。
【００９１】
このモータ３の回転軸２５の回転方向が切り替えられるときに、出力軸２７に負のトルクが発生し、運転者にトルク抜け感を与えるおそれがある。
【００９２】
これとは逆に、発電走行モードからＥＶ走行モードへの切替時におけるエンジン４の停止時に、出力軸２７に正のトルクが発生し、運転者にトルクの急増による飛び出し感を与えるおそれがある。
【００９３】
図１３は、エンジン始動制御の内容を示すフローチャートである。
【００９４】
ＥＶ走行モード中、ＥＣＵ９により、図１３に示されるエンジン始動制御が繰り返し実行されてもよい。
【００９５】
エンジン始動制御では、まず、ＳＯＣが予め定められたＥ／Ｇ始動閾値以下であるか否かが判断される（ステップＳ３１）。
【００９６】
ＳＯＣがＥ／Ｇ始動閾値以下である場合には（ステップＳ３１のＹＥＳ）、トルク指令値が予め定められた負の所定範囲内であるか否かが判断される（ステップＳ３２）。
【００９７】
そして、ＳＯＣがＥ／Ｇ始動閾値以下であり、かつ、トルク指令値が予め定められた負の所定範囲内であるタイミングで（ステップＳ３２のＹＥＳ）、エンジン４が始動される（ステップＳ３３）。
【００９８】
このように、トルク指令値が負の所定範囲内に含まれるときに、エンジン４が始動されることにより、運転者にトルク抜け感を与えることを防止できる。
【００９９】
図１４は、エンジン停止制御の内容を示すフローチャートである。
【０１００】
発電走行モード中、ＥＣＵ９により、図１４に示されるエンジン停止制御が繰り返し実行されてもよい。
【０１０１】
エンジン停止制御では、まず、ＳＯＣが予め定められたＥ／Ｇ停止閾値以上であるか否かが判断される（ステップＳ４１）。
【０１０２】
ＳＯＣがＥ／Ｇ停止閾値以下である場合には（ステップＳ４１のＹＥＳ）、トルク指令値が予め定められた正の所定範囲内であるか否かが判断される（ステップＳ４２）。
【０１０３】
そして、ＳＯＣがＥ／Ｇ停止閾値以上であり、かつ、トルク指令値が予め定められた正の所定範囲内であるタイミングで（ステップＳ４２のＹＥＳ）、エンジン４が停止される（ステップＳ４３）。
【０１０４】
このように、トルク指令値が正の所定範囲内に含まれるときに、エンジン４が停止されることにより、運転者に飛び出し感を与えることを防止できる。
【０１０５】
なお、ＳＯＣの低下に伴って、負の所定範囲および正の所定範囲が広げられてもよい。これにより、エンジン４を始動／停止させるタイミングを増やすことができ、電池７が過放電状態となることを防止できながら、エンジン４の始動／停止時の車両１の挙動の乱れを小さくすることができる。
【０１０６】
＜変形例＞
【０１０７】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
【０１０８】
たとえば、サンギヤ２１がモータ３の回転軸２５に保持され、キャリア２３がエンジン４の回転軸２６に保持されているとしたが、サンギヤ２１がエンジン４の回転軸２６に保持され、キャリア２３がモータ３の回転軸２５に保持される構成が採用されてもよい。
【０１０９】
また、図６に仮想線（二点鎖線）で示されるように、クラッチ３２に代えて、サンギヤ２１とキャリア２３（プラネタリギヤ２２）とを接続／切断するクラッチ４１が設けられてもよい。この場合、クラッチ３２の場合と同様に、クラッチ４１のオン／オフが制御されることにより、前述の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
【０１１０】
また、車両１の一例として、レンジエクステンデッド電気自動車を取り上げたが、本発明は、プラグインハイブリッドカーに適用することもできる。
【０１１１】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【０１１２】
１      車両
２ＦＬ  前輪（駆動輪）
２ＦＲ  前輪（駆動輪）
３      モータ
４      エンジン
５      遊星歯車機構
７      電池
９      ＥＣＵ（蓄電量検出手段、クラッチ制御手段、エンジン制御手段、判断手段）
１０    電流センサ（蓄電量検出手段）
２１    サンギヤ（第２回転要素）
２２    プラネタリギヤ（第３回転要素）
２３    キャリア（第３回転要素）
２４    リングギヤ（第１回転要素）
２５    回転軸（モータ回転軸）
２６    回転軸（エンジン回転軸）
２７    出力軸
２８    ブレーキ
３１    遊星歯車機構
３２    クラッチ
【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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