(57)【要約】システム起動後に電動走行を優先して走行する電動走行優先モードにより走行している最中にエンジンの排気を浄化する触媒の温度Ｔｃが活性化する下限温度として予め設定された閾値Ｔｒｅｆ未満の状態でバッテリの蓄電割合ＳＯＣが触媒暖機に必要な時間だけ電動走行したときにハイブリッド走行優先モードに移行する閾値Ｓｈｖに至る閾値Ｓｃｄ未満に至ったときにエンジンを始動すると共にエンジンを触媒暖機に適した運転状態として電動走行優先モードにより走行する（Ｓ１３０〜Ｓ１５０）。
2010134163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力可能で排気系に排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、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少なくとも一つの二次電池を有する電池装置と、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電池装置の二次電池を充電する充電器と、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、
前記電池装置の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、
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の所定割合より大きい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を優先して走行する電動走行優先モードを設定し、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するモード設定手段と、
前記電動走行優先モードが設定されて前記電動走行を優先して走行している最中に前記浄化触媒が活性化する温度に至っていない状態で前記演算された蓄電割合が前記第１の所定割合より小さく前記第２の所定割合より大きい第３の所定割合未満に至ったときには、前記内燃機関を始動して該内燃機関が前記浄化触媒を暖機するのに適した運転状態で運転されながら前記電動走行優先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、
前記第３の所定割合は、前記電動走行により前記浄化触媒を暖機するのに必要な時間だけ走行したときに前記演算される蓄電割合が前記第２の所定割合に至るよう設定されてなる、
ハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項２記載のハイブリッド自動車であって、
前記第３の所定割合は、前記電動走行による最大パワーで前記浄化触媒を暖機するのに必要な時間だけ走行したときに前記演算される蓄電割合が前記第２の所定割合に至るよう設定されてなる、
ハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１ないし３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、
前記電池装置は、少なくとも一つのメイン二次電池と、少なくとも一つの補助用二次電池と、前記少なくとも一つのメイン二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なうメイン接続解除手段と、前記少なくとも一つの補助用二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なう補助接続解除手段と、前記少なくとも一つのメイン二次電池に接続されたメイン電池電圧系と前記電動機側の高電圧系との間で電圧の調整を伴って電力のやりとりを行なうメイン昇降圧回路と、前記少なくとも一つの補助用二次電池に接続された補助用電池電圧系と前記電動機側の高電圧系との間で電圧の調整を伴って電力のやりとりを行なう補助用昇降圧回路と、を備える装置であり、
前記制御手段は、前記電動走行優先モードが設定されているときには前記少なくとも一つのメイン二次電池が前記電動機側に接続されて該少なくとも一つのメイン二次電池からの電力が前記電動機に供給されるよう前記メイン接続解除手段と前記メイン昇降圧回路とを制御すると共に前記少なくとも一つの補助用二次電池が前記電動機側に接続されて該少なくとも一つの補助用二次電池からの電力が前記電動機に供給されるよう前記補助接続解除手段と補助用昇降圧回路とを制御し、前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記演算された蓄電割合が前記第２の所定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設定されたときには前記少なくとも一つのメイン二次電池と前記電動機側との接続が保持されて該少なくとも一つのメイン二次電池の電力と前記電動機側の電力とのやりとりが行なわれるよう前記メイン接続解除手段と前記メイン昇降圧回路とを制御すると共に前記補助用二次電池の全て二次電池と前記電動機側との接続が解除されるよう補助接続解除手段を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４記載のハイブリッド自動車であって、
前記電池装置は、前記メイン二次電池として一つの二次電池と、前記補助用二次電池として複数の二次電池とを備え、
前記制御手段は、前記電動走行優先モードが設定されているときにはメイン二次電池が前記電動機側に接続されるよう前記メイン接続解除手段を制御すると共に前記複数の補助用二次電池が順次に切り替えて接続されるよう前記補助接続解除手段を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１ないし５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、
走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、
前記電池装置の二次電池のうち前記電動機側に接続されている二次電池から出力可能な最大電力としての出力制限を設定する出力制限設定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記電動走行優先モードが設定されているときに前記設定された走行用パワーが前記設定された出力制限に相当するパワー以下のときには前記電動走行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し、前記電動走行優先モードが設定されているときに前記設定された走行用パワーが前記設定された出力制限に相当するパワーより大きいときには前記ハイブリッド走行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手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
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８】
走行用の動力を出力可能で排気系に排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、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少なくとも一つの二次電池を有する電池装置と、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電池装置の二次電池を充電する充電器と、を備え、システム起動されたときに前記電池装置の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が第１の所定割合より大きいときには走行に伴って前記蓄電割合が前記第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のうち前記電動走行を優先して走行する電動走行優先モードにより走行し、前記電動走行優先モードにより走行していないときには前記電動走行と前記ハイブリッド走行とのうち前記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により走行するハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記電動走行優先モードにより前記電動走行を優先して走行している最中に前記浄化触媒が活性化する温度に至っていない状態で前記蓄電割合が前記第１の所定割合より小さく前記第２の所定割合より大きい第３の所定割合未満に至ったときには、前記内燃機関を始動して該内燃機関が前記浄化触媒を暖機するのに適した運転状態で運転されながら前記電動走行優先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９】
請求項８記載のハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記第３の所定割合は、前記電動走行により前記浄化触媒を暖機するのに必要な時間だけ走行したときに前記演算される蓄電割合が前記第２の所定割合に至るよう設定されてなる、
ハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項１０】
請求項８または９記載のハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記電池装置は、少なくとも一つのメイン二次電池と、少なくとも一つの補助用二次電池と、前記少なくとも一つのメイン二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なうメイン接続解除手段と、前記少なくとも一つの補助用二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なう補助接続解除手段と、前記少なくとも一つのメイン二次電池に接続されたメイン電池電圧系と前記電動機側の高電圧系との間で電圧の調整を伴って電力のやりとりを行なうメイン昇降圧回路と、前記少なくとも一つの補助用二次電池に接続された補助用電池電圧系と前記電動機側の高電圧系との間で電圧の調整を伴って電力のやりとりを行なう補助用昇降圧回路と、を備える装置であり、
前記電動走行優先モードにより走行するときには前記少なくとも一つのメイン二次電池が前記電動機側に接続されて該少なくとも一つのメイン二次電池からの電力が前記電動機に供給されるよう前記メイン接続解除手段と前記メイン昇降圧回路とを制御すると共に前記少なくとも一つの補助用二次電池が前記電動機側に接続されて該少なくとも一つの補助用二次電池からの電力が前記電動機に供給されるよう前記補助接続解除手段と補助用昇降圧回路とを制御し、前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記演算された蓄電割合が前記第２の所定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により走行するときには前記少なくとも一つのメイン二次電池と前記電動機側との接続が保持されて該少なくとも一つのメイン二次電池の電力と前記電動機側の電力とのやりとりが行なわれるよう前記メイン接続解除手段と前記メイン昇降圧回路とを制御すると共に前記補助用二次電池の全て二次電池と前記電動機側との接続が解除されるよう補助接続解除手段を制御する、
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１１】
請求項８ないし１０のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記電動走行優先モードにより走行しているときに走行に要求される走行用パワーが前記電池装置の二次電池のうち前記電動機側に接続されている二次電池から出力可能な最大電力としての出力制限に相当するパワー以下のときには前記電動走行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し、前記電動走行優先モードにより走行しているときに前記走行用パワーが前記出力制限に相当するパワーより大きいときには前記ハイブリッド走行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。
【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、走行用の動力を出力可能で排気系に排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、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少なくとも一つの二次電池を有する電池装置と、システム停止の状態で外部電源に接続されて外部電源からの電力を用いて電池装置の二次電池を充電する充電器と、を備え、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およびこうしたハイブリッド自動車の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、走行用の動力を出力するエンジンと、走行用の動力を出力するモータと、モータに電力を供給するバッテリと、エンジンを加熱するエンジン用ヒータと、エンジンの排気を浄化する浄化触媒を加熱する触媒用ヒータとを備え、バッテリの蓄電量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１以下となったときにエンジンを駆動させてバッテリの充電を行なう自動車において、バッテリの蓄電量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１より大きな値ＳＯＣ２となったときにエンジン用ヒータと触媒用ヒータとを作動させてエンジンと浄化触媒とをプレヒートするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、エンジンと浄化触媒とをプレヒートすることにより、エンジンを始動するときやその後のエミッションの悪化を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６９２０８号公報
【発明の概要】
【０００４】
ハイブリッド自動車では、上述のようにエンジン用ヒータや触媒用ヒータを備えるものもあるが、これらのヒータを備えないものはエンジンや浄化触媒を暖機する必要がある。このため、システム起動時にエンジンを始動して暖機するものも提案されているが、比較的大容量のバッテリを搭載すると共にシステム停止している最中に商用電源からの電力を用いてバッテリを充電するタイプのハイブリッド自動車では、目的地まで電動走行だけで走行することができる場合もあり、この場合にシステム起動時にエンジンを始動して暖機すると、燃費が悪化する。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、より適正なタイミングで内燃機関を始動して内燃機関の排気を浄化する浄化触媒を暖機することを主目的とする。
【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で排気系に排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、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少なくとも一つの二次電池を有する電池装置と、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電池装置の二次電池を充電する充電器と、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、
前記電池装置の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、
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の所定割合より大きい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を優先して走行する電動走行優先モードを設定し、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するモード設定手段と、
前記電動走行優先モードが設定されて前記電動走行を優先して走行している最中に前記浄化触媒が活性化する温度に至っていない状態で前記演算された蓄電割合が前記第１の所定割合より小さく前記第２の所定割合より大きい第３の所定割合未満に至ったときには、前記内燃機関を始動して該内燃機関が前記浄化触媒を暖機するのに適した運転状態で運転されながら前記電動走行優先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、システム起動されたときには、少なくとも電池装置の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が第１の所定割合より大きいときには走行に伴って蓄電割合が第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、電動走行優先モードが設定されないときには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する。そして、電動走行優先モードが設定されて電動走行を優先して走行している最中に排気を浄化する浄化触媒が活性化する温度に至っていない状態で蓄電割合が第１の所定割合より小さく第２所定割合より大きい第３の所定割合未満に至ったときには、内燃機関を始動して内燃機関が浄化触媒を暖機するのに適した運転状態で運転されながら電動走行優先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。これにより、蓄電割合が第３の所定割合未満に至る前にシステム停止されるときには、浄化触媒を暖機するために内燃機関を始動することがなく、システム起動時に内燃機関を始動して浄化触媒を暖機するものに比して燃費を良好なものとすることができる。この結果、より適正なタイミングで内燃機関を始動して内燃機関の排気を浄化する浄化触媒を暖機することができる。もとより、蓄電割合が第２の所定割合に至ってハイブリッド走行優先モードが設定され、ハイブリッド走行を優先して走行するときのエミッションの悪化を抑制することができる。ここで、「第３の所定割合」としては、前記電動走行により前記浄化触媒を暖機するのに必要な時間だけ走行したときに前記演算される蓄電割合が前記第２の所定割合に至るよう設定されてなるものとすることもできる。また、「第３の所定割合」としては、前記電動走行による最大パワーで前記浄化触媒を暖機するのに必要な時間だけ走行したときに前記演算される蓄電割合が前記第２の所定割合に至るよう設定されてなる、ものとすることもできる。このような「第３の所定割合」を用いれば、蓄電割合が第２の所定割合に至ってハイブリッド走行優先モードが設定されるまでに浄化触媒の暖機をより確実に完了することができる。
【０００９】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記電池装置は、少なくとも一つのメイン二次電池と、少なくとも一つの補助用二次電池と、前記少なくとも一つのメイン二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なうメイン接続解除手段と、前記少なくとも一つの補助用二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なう補助接続解除手段と、を備える装置であり、前記制御手段は、前記電動走行優先モードが設定されているときには前記少なくとも一つのメイン二次電池が前記電動機側に接続されるよう前記メイン接続解除手段を制御すると共に前記少なくとも一つの補助用二次電池が前記電動機側に接続されるよう補助接続解除手段を制御し、前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記演算された蓄電割合が前記第２の所定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設定されたときには前記少なくとも一つのメイン二次電池と前記電動機側との接続が保持されるよう前記メイン接続解除手段を制御すると共に前記補助用二次電池の全て二次電池と前記電動機側との接続が解除されるよう補助接続解除手段を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、電動走行優先モードにおける電動走行による走行距離を長くすることができると共に電動走行優先モードにおける電動走行時の出力パワーを大きくすることができる。この場合、電動走行優先モードが設定されて電動走行を優先して走行している最中に蓄電割合が第３の所定割合未満に至ったタイミングは、補助用二次電池の全て二次電池と電動機側との接続が解除される前のタイミングとなる。更にこの場合、前記電池装置は、前記メイン二次電池として一つの二次電池と、前記補助用二次電池として複数の二次電池とを備え、前記制御手段は、前記電動走行優先モードが設定されているときにはメイン二次電池が前記電動機側に接続されるよう前記メイン接続解除手段を制御すると共に前記複数の補助用二次電池が順次に切り替えて接続されるよう前記補助接続解除手段を制御する手段である、ものとすることもできる。  
【００１０】
本発明のハイブリッド自動車において、走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、前記電池装置の二次電池のうち前記電動機側に接続されている二次電池から出力可能な最大電力としての出力制限を設定する出力制限設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記電動走行優先モードが設定されているときに前記設定された走行用パワーが前記設定された出力制限に相当するパワー以下のときには前記電動走行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し、前記電動走行優先モードが設定されているときに前記設定された走行用パワーが前記設定された出力制限に相当するパワーより大きいときには前記ハイブリッド走行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手段である、ものとすることもできる。
【００１１】
本発明のハイブリッド自動車において、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、ものとすることもできる。
【００１２】
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で排気系に排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、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少なくとも一つの二次電池を有する電池装置と、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電池装置の二次電池を充電する充電器と、を備え、システム起動されたときに前記電池装置の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が第１の所定割合より大きいときには走行に伴って前記蓄電割合が前記第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のうち前記電動走行を優先して走行する電動走行優先モードにより走行し、前記電動走行優先モードにより走行していないときには前記電動走行と前記ハイブリッド走行とのうち前記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により走行するハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記電動走行優先モードにより前記電動走行を優先して走行している最中に前記浄化触媒が活性化する温度に至っていない状態で前記蓄電割合が前記第１の所定割合より小さく前記第２の所定割合より大きい第３の所定割合未満に至ったときには、前記内燃機関を始動して該内燃機関が前記浄化触媒を暖機するのに適した運転状態で運転されながら前記電動走行優先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。
【００１３】
この本発明のハイブリッド自動車の制御方法では、システム起動されたときには、電池装置の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が第１の所定割合より大きいときには走行に伴って蓄電割合が第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のうち電動走行を優先して走行する電動走行優先モードにより走行し、電動走行優先モードにより走行していないときには電動走行とハイブリッド走行とのうち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により走行する。そして、電動走行優先モードにより電動走行を優先して走行している最中に浄化触媒が活性化する温度に至っていない状態で蓄電割合が第１の所定割合より小さく第２所定割合より大きい第３の所定割合未満に至ったときには、内燃機関を始動して内燃機関が浄化触媒を暖機するのに適した運転状態で運転されながら電動走行優先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。これにより、蓄電割合が第３の所定割合未満に至る前にシステム停止されるときには、浄化触媒を暖機するために内燃機関を始動することがなく、システム起動時に内燃機関を始動して浄化触媒を暖機するものに比して燃費を良好なものとすることができる。この結果、より適正なタイミングで内燃機関を始動して内燃機関の排気を浄化する浄化触媒を暖機することができる。もとより、蓄電割合が第２の所定割合に至ってハイブリッド走行優先モードが設定され、ハイブリッド走行を優先して走行するときのエミッションの悪化を抑制することができる。ここで、「第３の所定割合」としては、前記電動走行により前記浄化触媒を暖機するのに必要な時間だけ走行したときに前記演算される蓄電割合が前記第２の所定割合に至るよう設定されてなるものとすることもできる。このような「第３の所定割合」を用いれば、蓄電割合が第２の所定割合に至ってハイブリッド走行優先モードが設定されるまでに浄化触媒の暖機をより確実に完了することができる。
【００１４】
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、前記電池装置は、少なくとも一つのメイン二次電池と、少なくとも一つの補助用二次電池と、前記少なくとも一つのメイン二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なうメイン接続解除手段と、前記少なくとも一つの補助用二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なう補助接続解除手段と、を備える装置であり、前記電動走行優先モードにより走行するときには前記少なくとも一つのメイン二次電池が前記電動機側に接続されるよう前記メイン接続解除手段を制御すると共に前記少なくとも一つの補助用二次電池が前記電動機側に接続されるよう補助接続解除手段を制御し、前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記蓄電割合が前記第２の所定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に切り替えて走行するときには前記少なくとも一つのメイン二次電池と前記電動機側との接続が保持されるよう前記メイン接続解除手段を制御すると共に前記補助用二次電池の全て二次電池と前記電動機側との接続が解除されるよう補助接続解除手段を制御する、ことを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、電動走行優先モードにおける電動走行による走行距離を長くすることができると共に電動走行優先モードにおける電動走行時の出力パワーを大きくすることができる。この場合、電動走行優先モードが設定されて電動走行を優先して走行している最中に蓄電割合が第３の所定割合未満に至ったタイミングは、補助用二次電池の全て二次電池と電動機側との接続が解除される前のタイミングとなる。
【００１５】
また、本発明のハイブリッド自動車の制御方法において、前記電動走行優先モードにより走行しているときに走行に要求される走行用パワーが前記電池装置の二次電池のうち前記電動機側に接続されている二次電池から出力可能な最大電力としての出力制限に相当するパワー以下のときには前記電動走行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し、前記電動走行優先モードにより走行しているときに前記走行用パワーが前記出力制限に相当するパワーより大きいときには前記ハイブリッド走行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、ことを特徴とするものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】マスタバッテリ５０の電池温度Ｔｂ１と入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１との関係の一例を示す説明図である。
【図４】マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１と入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１の補正係数との関係の一例を示す説明図である。
【図５】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６】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される接続状態設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される昇圧回路制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】電動走行優先モードにより一様に電動走行したときのマスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１やスレーブバッテリ６０，６２の蓄電量ＳＯＣ２，ＳＯＣ３，蓄電割合ＳＯＣ，出力制限Ｗｏｕｔの時間変化の一例を示す説明図である。
【図９】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行優先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１０】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行優先触媒暖機時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１１】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるハイブリッド走行優先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１２】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１３】エンジン２２の運転を停止して電動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１４】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１５】エンジン２２からのパワーを用いて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１６】触媒暖機している状態で電動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１７】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１８】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１９】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２０】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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、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に減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、充放電可能なマスタバッテリ５０と、マスタバッテリ５０からの電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給するマスタ側昇圧回路５５と、マスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路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、充放電可能なスレーブバッテリ６０，６２と、スレーブバッテリ６０，６２からの電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給するスレーブ側昇圧回路６５と、スレーブバッテリ６０，６２の各々とスレーブ側昇圧回路６５との接続や接続の解除を各々に行なうシステムメインリレー６６，６７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。以下、説明の都合上、マスタ側昇圧回路５５およびスレーブ側昇圧回路６５よりインバータ４１，４２側を高電圧系といい、マスタ側昇圧回路５５よりマスタバッテリ５０側を第１低電圧系といい、スレーブ側昇圧回路６５よりスレーブバッテリ６０，６２側を第２低電圧系という。
【００１９】
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可能な内燃機関として構成されており、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。
【００２０】
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、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ＳＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，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Ｔａ，浄化触媒１３４に取り付けられた温度センサ１３４ａからの触媒温度Ｔｃ，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Ｏ２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を演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算したりしている。
【００２１】
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３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して、最終的には車両の駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００２２】
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やマスタ側昇圧回路５５を介してマスタバッテリ５０と電力のやりとりを行なうと共にインバータ４１，４２やスレーブ側昇圧回路６５を介してスレーブバッテリ６０，６２と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とマスタ側昇圧回路５５とスレーブ側昇圧回路６５とを接続する電力ライン（以下、高電圧系電力ラインという）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。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】
マスタ側昇圧回路５５およびスレーブ側昇圧回路６５は、周知の昇降圧コンバータとして構成されている。マスタ側昇圧回路５５は、マスタバッテリ５０にシステムメインリレー５６を介して接続された電力ライン（以下、第１低電圧系電力ラインという）５９と前述の高電圧系電力ライン５４とに接続され、マスタバッテリ５０の電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給したりインバータ４１，４２に作用している電力を降圧してマスタバッテリ５０を充電したりする。スレーブ側昇圧回路６５は、スレーブバッテリ６０にシステムメインリレー６６を介して接続されると共にスレーブバッテリ６２にシステムメインリレー６７を介して接続された電力ライン（以下、第２低電圧系電力ラインという）６９と高電圧系電力ライン５４とに接続され、スレーブバッテリ６０，６２のうちスレーブ側昇圧回路６５に接続されているスレーブバッテリ（以下、接続側スレーブバッテリという）の電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給したりインバータ４１，４２に作用している電力を降圧して接続側スレーブバッテリを充電したりする。なお、高電圧系電力ライン５４の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ５７が接続されており、第１低電圧系電力ライン５９の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ５８が接続されており、第２低電圧系電力ライン６９の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ６８が接続されている。
【００２４】
マスタバッテリ５０とスレーブバッテリ６０，６２とは、いずれも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、マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２を管理するのに必要な信号、例えば、マスタバッテリ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Ｖｂ１，マスタバッテリ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Ｉｂ１，マスタバッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ１，スレーブバッテリ６０，６２の各々の端子間に設置された電圧センサ６１ａ，６３ａからの端子間電圧Ｖｂ２，Ｖｂ３，スレーブバッテリ６０，６２の各々の正極側の出力端子に取り付けられた電流センサ６１ｂ，６３ｂからの充放電電流Ｉｂ２，Ｉｂ３，スレーブバッテリ６０，６２にそれぞれ取り付けられた温度センサ６１ｃ，６３ｃからの電池温度Ｔｂ２，Ｔｂ３などが入力されており、必要に応じてマスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２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、マスタバッテリ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Ｉｂ１の積算値に基づいて蓄電量ＳＯＣ１を演算したり、演算した蓄電量ＳＯＣ１と電池温度Ｔｂ１とに基づいてマスタバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を演算したりすると共に、スレーブバッテリ６０，６２を管理するために、電流センサ６１ｂ，６３ｂにより検出された充放電電流Ｉｂ２，Ｉｂ３の積算値に基づいて蓄電量ＳＯＣ２，ＳＯＣ３を演算したり、演算した蓄電量ＳＯＣ２，ＳＯＣ３と電池温度Ｔｂ２，Ｔｂ３とに基づいてスレーブバッテリ６０，６２の入出力制限Ｗｉｎ２，Ｗｏｕｔ２，Ｗｉｎ３，Ｗｏｕｔ３を演算したりしている。また、バッテリＥＣＵ５２は、演算した蓄電量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２，ＳＯＣ３の和のマスタバッテリ５０，スレーブバッテリ６０、６２の全蓄電容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣも演算している。なお、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１は、電池温度Ｔｂ１に基づいて入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１の基本値を設定し、マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１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Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１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３にマスタバッテリ５０の電池温度Ｔｂ１と入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１との関係の一例を示し、図４にマスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１と入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１の補正係数との関係の一例を示す。スレーブバッテリ６０，６２の入出力制限Ｗｉｎ２，Ｗｏｕｔ２，Ｗｉｎ３，Ｗｏｕｔ３は、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１と同様に設定することができる。なお、マスタバッテリ５０，スレーブバッテリ６０，６２は、実施例では、同一の定格容量で同一の温度特性を有するものを用いるものとした。
【００２５】
第２低電圧系には、スレーブ側昇圧回路６５に対してスレーブバッテリ６０，６２と並列に充電器９０が接続されると共にこの充電器９０に車両側コネクタ９２が接続されている。車両側コネクタ９２は、車外の電源である交流の外部電源（例えば、家庭用電源（ＡＣ１００Ｖ）など）１００に接続された外部電源側コネクタ１０２を接続可能に形成されている。充電器９０は、第２低電圧系と車両側コネクタ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第２低電圧系に供給するＤＣ／ＤＣコンバータなどを備える。
【００２６】
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、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、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（第１低電圧系の電圧）ＶＬ１，コンデンサ６８の端子間に取り付けられた電圧センサ６８ａからの電圧（第２低電圧系の電圧）ＶＬ２，イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，スレーブ側昇圧回路６５の高電圧系電力ライン５４側の端子に取り付けられた電流センサ６５ａからのスレーブ側電流Ｉｂｓ，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からは、マスタ側昇圧回路５５のスイッチング素子へのスイッチング制御信号や、スレーブ側昇圧回路６５のスイッチング素子へのスイッチング制御信号，システムメインリレー５６，６６，６７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。
【００２７】
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マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２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マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２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。以下、説明の都合上、モータＭＧ２から入出力される動力だけを用いた走行を電動走行といい、エンジン２２から出力される動力とモータＭＧ２から入出力される動力とを用いた走行をハイブリッド走行という。
【００２８】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、自宅や予め設定された充電ポイントで車両をシステム停止した後に外部電源側コネクタ１０２と車両側コネクタ９２とが接続されると、充電器９０内の充電用リレーをオンとし、システムメインリレー５６，６６，６７のオンオフとマスタ側昇圧回路５５やスレーブ側昇圧回路６５，充電器９０内のＡＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＤＣコンバータの制御とにより、外部電源１００からの電力を用いてマスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２を満充電や満充電より低い所定の充電状態（例えば、蓄電量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２，ＳＯＣ３が８０％や８５％の状態）にする。このようにしてマスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２が充分に充電されている状態でシステム起動（イグニッションオン）されて走行する際には、マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２からの電力を用いて電動走行によってある程度の距離（時間）を走行することが可能となる。しかも、実施例のハイブリッド自動車２０では、マスタバッテリ５０に加えてスレーブバッテリ６０，６２を備えるから、マスタバッテリ５０だけを備えるものに比して電動走行によって走行する走行距離（走行時間）を長くすることができる。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５に例示する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Ｓｅｖ（例えば４０％や５０％など）以上のときに蓄電割合ＳＯＣがエンジン２２の始動を十分に行なうことができる程度に設定された閾値Ｓｈｖ（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〜Ｓ１７０）、システム起動したときの蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｅｖ未満のときやシステム起動したときの蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｅｖ以上であってもその後に蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ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Ｓ１８０）。電動走行優先モードを設定して走行している最中に浄化装置１３４に取り付けられた温度センサ１３４ａからの触媒温度Ｔｃが三元触媒が活性化する下限温度としての閾値Ｔｒｅｆ未満の状態で蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｅｖより小さく閾値Ｓｈｖより大きい閾値Ｓｃｄ未満に至ったときには（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）、エンジン２２を始動すると共にエンジン２２を三元触媒の暖機に適した運転状態として電動走行優先モードによる走行を継続する（ステップＳ１５０）。ここで、閾値Ｓｃｄは、三元触媒を暖機するのに必要な時間として予め設定された時間を電動走行したときに蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖに至る値として設定されるものであり、実施例では、三元触媒を暖機するのに必要な時間として予め設定された時間を最大パワーで電動走行したときに蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖに至る値として定めた。
【００２９】
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により走行するときには、マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２の接続状態を図６に例示する接続状態設定ルーチンにより切り替える。このルーチンは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される。接続状態設定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、外部電源１００からの電力を用いてマスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２が充分に充電されている状態でシステム起動（イグニッションオン）されたときには、システムメインリレー５６，６６をオンとして第１接続状態（マスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路５５とが接続されると共にスレーブバッテリ６０とスレーブ側昇圧回路６５とが接続される状態）にする（ステップＳ２００）。続いて、マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１に比してスレーブバッテリ６０の蓄電量ＳＯＣ２が迅速に低下するようマスタ側昇圧回路５５とスレーブ側昇圧回路６５とを制御する後述の昇圧回路制御により電動走行優先モードにより走行し、スレーブバッテリ６０の蓄電量ＳＯＣ２が閾値Ｓｒｅｆ以下に至ると（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）、第１接続状態からシステムメインリレー６６をオフとすると共にシステムメインリレー６７をオンとした第２接続状態（スレーブバッテリ６０とスレーブ側昇圧回路６５との接続が解除されてスレーブバッテリ６２とスレーブ側昇圧回路６５とが接続される状態）に切り替える（ステップＳ２３０）。ここで、閾値Ｓｒｅｆは、スレーブバッテリ６０の蓄電量ＳＯＣ２を蓄電割合としたときに閾値Ｓｈｖとなる蓄電量として設定されている。そして、マスタ側昇圧回路５５とスレーブ側昇圧回路６５とを制御しながら電動走行優先モードにより走行して蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ以下に至ると（ステップＳ２４０、Ｓ２５０）、第２接続状態からシステムメインリレー６７をオフとしたスレーブ遮断状態（スレーブバッテリ６２とスレーブ側昇圧回路６５との接続が解除される状態）に切り替えて（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。スレーブ遮断状態では、車両に要求される要求パワー（後述の要求パワーＰｅ＊）に基づいてエンジン２２を間欠運転しながら走行する。なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、外部電源１００からの電力を用いてマスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２が充電されていない状態でシステム起動されたときには、マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２の蓄電量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２，ＳＯＣ３などに応じて第１接続状態，第２接続状態，スレーブ遮断状態のいずれかで走行を開始する。
【００３０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、マスタ側昇圧回路５５とスレーブ側昇圧回路６５は図７に例示する昇圧回路制御ルーチンにより制御される。このルーチンはハイブリッド用電子制御ユニット７０により所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に実行される。昇圧回路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、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１やスレーブバッテリ６０，６２の蓄電量ＳＯＣ２，ＳＯＣ３，電圧センサ５７ａからの高電圧系の電圧ＶＨ，電流センサ６５ａからのスレーブ側電流Ｉｂｓなど制御に必要なデータを入力すると共に（ステップＳ３００）、入力したマスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１やスレーブバッテリ６０，６２の蓄電量ＳＯＣ２，ＳＯＣ３からそれぞれ所定蓄電量Ｓｒｅｆ１，Ｓｒｅｆ２，Ｓｒｅｆ３を減じて蓄電量差ΔＳＯＣ１，ΔＳＯＣ２，ΔＳＯＣ３を計算する処理を実行する（ステップＳ３１０）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊は、後述する駆動制御ルーチンにより設定されたものを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。マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１やスレーブバッテリ６０，６２の蓄電量ＳＯＣ２，ＳＯＣ３は、電流センサ５１ｂ，６１ｂ，６３ｂにより検出された充放電電流Ｉｂ１，Ｉｂ２，Ｉｂ３の積算値に基づいてそれぞれ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。また、所定蓄電量Ｓｒｅｆ１，Ｓｒｅｆ２，Ｓｒｅｆ３は、マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１やスレーブバッテリ６０，６２の蓄電量ＳＯＣ２，ＳＯＣ３をそれぞれ蓄電割合としたときに閾値Ｓｈｖとなる蓄電量として設定されている。
【００３１】
続いて、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とに基づいて高電圧系電力ライン５４の目標電圧ＶＨｔａｇを設定すると共に（ステップＳ３２０）、高電圧系の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨｔａｇになるようにするための電圧フィードバック制御によりマスタ側昇圧回路５５の制御に用いる電圧指令ＶＨ＊を設定する（ステップＳ３３０）。ここで、目標電圧ＶＨｔａｇは、実施例では、モータＭＧ１の目標動作点（トルク指令Ｔｍ１＊，回転数Ｎｍ１）でモータＭＧ１を駆動できる電圧とモータＭＧ２の目標動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）でモータＭＧ２を駆動できる電圧とのうち大きい方の電圧を設定するものとした。
【００３２】
次に、図６の接続状態設定ルーチンにより設定された接続状態を調べ（ステップＳ３４０）、第１接続状態のときには、マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２の蓄電量差ΔＳＯＣ１，ΔＳＯＣ２，ΔＳＯＣ３に基づいて、マスタバッテリ５０からモータＭＧ１，ＭＧ２側に供給する電力とスレーブバッテリ６０からモータＭＧ１，ＭＧ２側に供給する電力との和に対するスレーブバッテリ６０からモータＭＧ１，ＭＧ２側に供給する電力の割合である分配比Ｄｒを次式（１）により計算し（ステップＳ３５０）、第２接続状態のときには、マスタバッテリ５０，スレーブバッテリ６２の蓄電量差ΔＳＯＣ１，ΔＳＯＣ３に基づいて分配比Ｄｒを式（２）により計算し（ステップＳ３５２）、スレーブ遮断状態のときには、分配比Ｄｒに値０を設定する（ステップＳ３５４）。このように分配比Ｄｒを計算するのは、マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１が所定蓄電量Ｓｒｅｆ１に至るタイミングをスレーブバッテリ６２の蓄電量ＳＯＣ３が所定蓄電量Ｓｒｅｆ３に至るタイミングと同一のものとすると共にそのタイミングで蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖに至るようにするためである。
【００３３】
Dr=(ΔSOC2+ΔSOC3)/(ΔSOC1+ΔSOC2+ΔSOC3)  (1)
Dr=ΔSOC3/(ΔSOC1+ΔSOC3)                    (2)
【００３４】
そして、次式（３）によりモータＭＧ１，ＭＧ２の消費電力の和に分配比Ｄｒを乗じることによりスレーブバッテリ６０，６２側からモータＭＧ１，ＭＧ２側に供給すべきスレーブ側目標電力Ｐｂｓｔａｇを計算し（ステップＳ３６０）、スレーブ側から供給される電力（ＶＨ・Ｉｂｓ）がスレーブ側目標電力Ｐｂｓｔａｇになるようにするための電力フィードバック制御によりスレーブ側電力指令Ｐｂｓ＊を設定する（ステップＳ３７０）。そして、電圧指令ＶＨ＊により高電圧系電力ライン５４の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨｔａｇになるようマスタ側昇圧回路５５を制御すると共に（ステップＳ３８０）、スレーブ側電力指令Ｐｂｓ＊によりスレーブバッテリ６０，６２側からモータＭＧ１，ＭＧ２側に供給される電力がスレーブ側電力指令Ｐｂｓ＊になるようスレーブ側昇圧回路６５を制御して（ステップＳ３９０）、昇圧回路制御ルーチンを終了する。こうした制御により、高電圧系電力ライン５４の電圧ＶＨの調整や、マスタバッテリ５０からインバータ４１，４２側に供給される電力や接続側スレーブバッテリからインバータ４１，４２側に供給される電力を調整することができる。
【００３５】
Pbstag=(Tm1*・Nm1+Tm2*・Nm2)・Dr    (3)
【００３６】
図８は、電動走行優先モードにより一様に電動走行したときのマスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１やスレーブバッテリ６０，６２の蓄電量ＳＯＣ２，ＳＯＣ３，蓄電割合ＳＯＣ，出力制限Ｗｏｕｔの時間変化の一例を示す説明図である。ここで、出力制限Ｗｏｕｔは、マスタバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ１と接続されているスレーブバッテリの出力制限の和、即ち、第１接続状態のときにはマスタバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ１とスレーブバッテリ６０の出力制限Ｗｏｕｔ２との和であり、第２接続状態のときにはマスタバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ１とスレーブバッテリ６２の出力制限Ｗｏｕｔ３との和であり、スレーブ遮断状態のときにはマスタバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ１である。図示するように、走行開始の時間Ｔ１から第１接続状態によりマスタバッテリ５０とスレーブバッテリ６０とから放電されるため、マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１とスレーブバッテリ６０の蓄電割合ＳＯＣ２とが共に減少するが、スレーブバッテリ６０からモータＭＧ１，ＭＧ２側に供給する電力は、式（１）により計算される分配比Ｄｒによるためにマスタバッテリ５０からモータＭＧ１，ＭＧ２側に供給される電力に比して大きくなるから、スレーブバッテリ６０の蓄電割合ＳＯＣ２の減少はマスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１の減少に比べて急峻なものとなる。スレーブバッテリ６０の蓄電量ＳＯＣ２が所定蓄電量Ｓｒｅｆ２に至った時間Ｔ２に第１接続状態から第２接続状態に切り替えられ、マスタバッテリ５０とスレーブバッテリ６２とから放電され、マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１とスレーブバッテリ６２の蓄電割合ＳＯＣ３とが共に減少する。このとき、スレーブバッテリ６２からモータＭＧ１，ＭＧ２側に供給する電力は、式（２）により計算される分配比Ｄｒによるためにマスタバッテリ５０からモータＭＧ１，ＭＧ２側に供給される電力に比して大きくなるから、スレーブバッテリ６２の蓄電割合ＳＯＣ３の減少はマスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１の減少に比べて急峻なものとなる。そして、マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１が所定蓄電量Ｓｒｅｆ１に至ると共にスレーブバッテリ６２の蓄電量ＳＯＣ３が所定蓄電量Ｓｒｅｆ３に至る時間Ｔ４に蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖに至ることによりスレーブ遮断状態となると共に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切り替えられる。なお、エンジン２２を始動して三元触媒の暖機を開始する蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｃｄ未満に至るタイミングは、第２接続状態からスレーブ遮断状態に切り替えられる時間Ｔ４の少し前の時間Ｔ３となり、出力制限Ｗｏｕｔが急減する前に触媒暖機が行なわれることになる。
【００３７】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０における駆動制御について説明する。図９は電動走行優先モードにより走行す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１０は三元触媒を暖機しながら電動走行優先モードにより走行す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触媒暖機時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１１はハイブリッド走行優先モードにより走行す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駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、接続状態としては、図９の電動走行優先駆動制御ルーチンは第１接続状態および第２接続状態のときに実行され、図１０の電動走行優先触媒暖機時駆動制御ルーチンは第２接続状態のときに実行され、図１１のハイブリッド走行優先駆動制御ルーチンはスレーブ遮断状態のときに実行される。以下、順に説明する。  
【００３８】
図９の電動走行優先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，蓄電割合ＳＯＣ，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Ｓ４００）、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Ｓ４１０）、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Ｓ４２０）。ここで、入力制限Ｗｉｎは、出力制限Ｗｏｕｔと同様に、マスタバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ１と接続されているスレーブバッテリの入力制限の和である。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１２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。
【００３９】
続いて、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Ｓ４３０）、エジン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Ｓ４４０）、走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるときには、電動走行を継続すべきと判断し、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Ｓ４５０）、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Ｓ４５２）、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Ｓ４５４）、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、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊により駆動するようインバータ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。電動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を図１３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。
【００４０】
ステップＳ４４０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Ｓ４７０）。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。
【００４１】
エンジン２２を始動すると、走行用パワーＰｄｒｖ＊をエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として、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＊とを設定し（ステップＳ４８０）、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とを用いて次式（４）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（５）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Ｓ４８２）。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１４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。式（４）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を図１５に示す。図中、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（４）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。ここで、式（５）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（５）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。
【００４２】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ    (4)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (5)
【００４３】
そして、要求トルクＴｒ＊にトルク指令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モータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊を次式（６）により計算し（ステップＳ４８４）、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Ｓ４８６）、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。こうした制御により、エンジン２２から走行用パワーＰｄｒｖ＊を効率よく出力して、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。ここで、式（６）は、図１５の共線図から容易に導くことができる。
【００４４】
Tm2*=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr            (6)
【００４５】
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Ｓ４３０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Ｓ４６０）。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＊を効率よく出力しなが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Ｓ４８０〜Ｓ４８６）、本ルーチンを終了する。走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔから所定パワーαを減じた値未満のときには、エンジン２２の運転を停止し（ステップＳ４９０）、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Ｓ４５０〜Ｓ４５４）、本ルーチンを終了する。
【００４６】
図１０の電動走行優先触媒暖機時駆動制御ルーチンは、浄化装置１３４に取り付けられた温度センサ１３４ａにより検出される触媒温度Ｔｃが三元触媒が活性化する温度のうち下限温度として設定された閾値Ｔｒｅｆ未満の状態で蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｃｄ未満に至ってエンジン２２が始動された後に実行される。エンジン２２は、始動後、触媒暖機に適した運転状態で運転される。触媒暖機に適したエンジン２２の運転状態としては、実施例では、エンジン２２の点火時期を遅くした状態で所定回転数（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍ）で自立運転するものを用いた。
【００４７】
電動走行優先触媒暖機時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、電動走行優先触駆動制御ルーチンと同様に、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，蓄電割合ＳＯＣ，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）、図１２の要求トルク設定用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に要求トルク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との和として走行用パワーＰｄｒｖ＊を設定し（ステップＳ５１０）、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Ｓ５２０）。そして、エンジン２２からのパワーを用いて走行しているかエンジン２２を触媒暖機に適した運転状態としているかを判定し（ステップＳ５３０）、エジン２２を触媒暖機に適した運転状態としているときには、走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるか否かを判定する（ステップＳ５４０）。走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるときには、エンジン２２を触媒暖機に適した運転状態とした状態で電動走行を継続すべきと判断し、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Ｓ５５２）、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Ｓ５５４）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン２２を触媒暖機に適した運転状態とした状態でモータ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ことができる。エンジン２２を触媒暖機に適した運転状態とした状態で電動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を図１６に示す。
【００４８】
ステップＳ５４０で走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔより大きいと判定されると、走行用パワーＰｄｒｖ＊をエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として、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（図１４参照）とに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し（ステップＳ５８０）、上述した式（４）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に式（５）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算し（ステップＳ５８２）、式（６）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算し（ステップＳ５８４）、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Ｓ５８６）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン２２から走行用パワーＰｄｒｖ＊を効率よく出力して、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。
【００４９】
こうしてエンジン２２からのパワー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からのパワーを用いて走行していると判定され、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を減じた値と比較し（ステップＳ５６０）、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からのパワーを用いての走行を継続すべきと判断し、エンジン２２から走行用パワーＰｄｒｖ＊を効率よく出力しなが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Ｓ５８０〜Ｓ５８６）、本ルーチンを終了する。走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔから所定パワーαを減じた値未満のときには、エンジン２２を触媒暖機に適した運転状態とし（ステップＳ５９０）、エンジン２２を触媒暖機に適した運転状態とした状態で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Ｓ５５０〜Ｓ５５４）、本ルーチンを終了する。
【００５０】
このように、電動走行優先触媒暖機時駆動制御ルーチンでは、エンジン２２は触媒暖機に適した運転状態とした状態とされているかエンジン２２からの走行用パワーＰｄｒｖ＊に応じたパワーを出力しているかのいずれかであるから、閾値Ｐｓｔａｒｔは、エンジン２２を始動するための閾値としての意ではなく、エンジン２２からの走行用パワーＰｄｒｖ＊に応じたパワーを出力するための閾値としての意となる。
【００５１】
図１１のハイブリッド走行優先駆動制御ルーチンは、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たときに実行される。この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，蓄電割合ＳＯＣ，入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，充放電要求パワーＰｂ＊など制御に必要なデータを入力し（ステップＳ６００）、図１２の要求トルク設定用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に要求トルク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との和として走行用パワーＰｄｒｖ＊を設定する（ステップＳ６１０）。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、実施例では、蓄電割合ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係を予め定めて充放電要求パワー設定用マップとして記憶しておき、蓄電割合ＳＯＣが与えられるとマップから対応する充放電要求パワーＰｂ＊を導出して設定するものとした。充放電要求パワー設定用マップの一例を図１７に示す。実施例では、図示するように、制御中心蓄電割合Ｓｃｎｔを中心とした若干の不感帯を設け、蓄電割合ＳＯＣが制御中心蓄電割合Ｓｃｎｔから不感帯を超えて大きくなるとマスタバッテリ５０から放電するための充放電要求パワーＰｂ＊が設定され、蓄電割合ＳＯＣが制御中心蓄電割合Ｓｃｎｔから不感帯を超えて小さくなるとマスタバッテリ５０を充電するための充放電要求パワーＰｂ＊が設定される。なお、制御中心蓄電割合Ｓｃｎｔは、走行モードを設定する際の閾値Ｓｈｖやこの閾値Ｓｈｖより大きな値として任意に定めることができる。
【００５２】
次に、走行用パワーＰｄｒｖ＊と充放電要求パワーＰｂ＊との和としてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ６１５）、エンジン２２を効率よく運転することができる最小のパワーより若干大きなパワーとして予め設定されたパワーＰｈｖ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Ｓ６２０）。続いて、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Ｓ６３０）、エジン２２が運転停止中であるときには、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Ｓ６４０）、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるときには、電動走行すべきと判断し、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Ｓ６５０）、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Ｓ６５２）、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Ｓ６５４）、本ルーチンを終了する。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。
【００５３】
ステップＳ６４０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔより大きいと判定されると、エンジン２２を始動し（ステップＳ６７０）、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（図１４参照）とに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し（ステップＳ６８０）、上述した式（４）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に式（５）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算し（ステップＳ６８２）、式（６）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算し（ステップＳ６８４）、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Ｓ６８６）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン２２から走行用パワーＰｄｒｖ＊とマスタバッテリ５０を充放電するための充放電要求パワーＰｂ＊とを効率よく出力して、マスタバッテリ５０を充放電しなが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。
【００５４】
こうしてエンジン２２からのパワー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Ｓ６３０でエンジン２２は運転中であると判定され、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γを減じた値と比較する（ステップＳ６６０）。ここで、所定パワーγは、前述の所定パワーαと同様に、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る。なお、所定パワーγは、所定パワーαと同一の値としてもよいし、所定パワーαとは異なる値としてもよい。要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔから所定パワーγを減じた値以上のときには、エンジン２２からのパワーを用いての走行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＊とを効率よく出力しなが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Ｓ６８０〜Ｓ６８６）、本ルーチンを終了する。走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔから所定パワーγを減じた値未満のときには、エンジン２２の運転を停止し（ステップＳ６９０）、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Ｓ６５０〜Ｓ６５４）、本ルーチンを終了する。
【００５５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、システム起動したときの蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｅｖ以上であるために電動走行を優先して走行する電動走行優先モードが設定されて電動走行優先モードにより走行している最中に浄化装置１３４に取り付けられた温度センサ１３４ａからの触媒温度Ｔｃが三元触媒が活性化する下限温度としての閾値Ｔｒｅｆ未満の状態で蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｅｖより小さくハイブリッド走行優先モードに移行する閾値Ｓｈｖより大きい閾値Ｓｃｄ未満に至ったときには、エンジン２２を始動すると共にエンジン２２を三元触媒の暖機に適した運転状態として電動走行優先モードによる走行を継続することにより、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｃｄ未満に至る前にシステム停止されるときには、三元触媒を暖機するためにエンジン２２を始動することがなく、システム起動時にエンジン２２を始動して三元触媒を暖機するものに比して、燃費を良好なものとすることができる。しかも、エンジン２２を始動して三元触媒の暖機を開始するタイミングは、第２接続状態からスレーブ遮断状態に切り替えられる少し前のタイミング、即ち、出力制限Ｗｏｕｔが急減する前のタイミングとなるから、三元触媒を暖機しながら電動走行を十分に行なうことができる。この結果、ハイブリッド走行優先モードに切り替えられた以降のエミッションを良好にすることができる。これらのことから、より適正なタイミングでエンジン２２を始動して三元触媒を暖機することができるということができる。
【００５６】
実施例のハイブリッド自動車２０によれば、走行モードとして電動走行優先モードが設定されているときには、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（ｋｗ・Ｗｏｕｔ）としての閾値Ｐｓｔａｒｔと走行用パワーＰｄｒｖ＊とを比較し、走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下のときにはエンジン２２の運転を停止した状態で電動走行し、走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔより大きいときにはエンジン２２からのパワーを用いて走行することにより、システム停止するまでに蓄電割合ＳＯＣを小さくすることができる。これにより、車両の燃費やエネルギ効率を向上させることができる。また、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ときには、エンジン２２を効率よく運転することができる最小のパワーより若干大きなパワーとして予め設定されたパワーＰｈｖとしての閾値Ｐｓｔａｒｔと走行用パワーＰｄｒｖ＊と充放電要求パワーＰｂ＊との和としての要求パワーＰｅ＊とを比較し、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下のときにはエンジン２２の運転を停止した状態で電動走行し、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔより大きいときにはエンジン２２からのパワーを用いて走行することにより、効率よく走行することができる。
【００５７】
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により走行している最中に触媒温度Ｔｃが三元触媒が活性化する下限温度としての閾値Ｔｒｅｆ未満の状態で三元触媒を暖機するのに必要な時間として予め設定された時間を最大パワーで電動走行したときに蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖに至る値として定めた閾値Ｓｃｄ未満に蓄電割合ＳＯＣが至ったときに、エンジン２２を始動すると共にエンジン２２を三元触媒の暖機に適した運転状態として電動走行優先モードによる走行を継続するものとしたが、閾値Ｓｃｄについては、三元触媒を暖機するのに必要な時間として予め設定された時間を平均的なパワーで電動走行したときに蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖに至る値として定めるものとしてもよい。
【００５８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、マスタバッテリ５０とスレーブバッテリ６０，６２とを同一の容量のリチウムイオン二次電池として構成したが、異なる容量のリチウム二次電池として構成したり、異なる容量で異なるタイプの二次電池として構成するものとしてもよい。
【００５９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、一つのマスタバッテリ５０と二つのスレーブバッテリ６０，６２とを備えるものとしたが、一つのマスタバッテリ５０と三つ以上のスレーブバッテリとを備えるものとしてもよい。この場合、電動走行優先モードにより走行するときには、接続状態としてマスタバッテリ５０をモータＭＧ１，ＭＧ２側に接続すると共に三つ以上のスレーブバッテリを順次モータＭＧ１，ＭＧ２側に接続するものとすればよい。また、一つのマスタバッテリと一つのスレーブバッテリとを備えるものとしてもよいし、複数のマスタバッテリと複数のスレーブバッテリとを備えるものとしてもよい。或いは、単一のマスタバッテリ５０のみを備えるものとしてもよい。
【００６０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、一つのマスタバッテリ５０と二つのスレーブバッテリ６０，６２とを備え、電動走行優先モードにより走行するときには、第１接続状態としてマスタバッテリ５０とスレーブバッテリ６０とをモータＭＧ１，ＭＧ２側に接続する状態とし、第２接続状態としてマスタバッテリ５０とスレーブバッテリ６２とをモータＭＧ１，ＭＧ２側に接続する状態としたが、逆に、第１接続状態としてマスタバッテリ５０とスレーブバッテリ６２とをモータＭＧ１，ＭＧ２側に接続する状態とし、第２接続状態としてマスタバッテリ５０とスレーブバッテリ６０とをモータＭＧ１，ＭＧ２側に接続する状態としてもよい。
【００６１】
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により走行するときには、出力制限Ｗｏｕｔに換算係数ｋｗを乗じて得られる閾値Ｐｓｔａｒｔと走行用パワーＰｄｒｖ＊との比較により、電動走行するかエンジン２２からのパワーを用いて走行するかを切り替えるものとしたが、出力制限Ｗｏｕｔに換算係数ｋｗを乗じて得られる閾値Ｐｓｔａｒｔより小さい閾値と走行用パワーＰｄｒｖ＊との比較により、電動走行するかエンジン２２からのパワーを用いて走行するかを切り替えるものとしてもよい。
【００６２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、触媒暖機に適したエンジン２２の運転状態としてエンジン２２の点火時期を遅くした状態で所定回転数（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍ）で自立運転するものとしたが、触媒暖機に適したエンジン２２の運転状態としてエンジン２２の点火時期を遅くした状態で所定回転数で若干の負荷運転するものとしてもよい。この場合、エンジン２２の負荷運転により得られるパワーを考慮して電力収支を演算すればよい。
【００６３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化装置１３４の三元触媒の温度を検出する温度センサ１３４ａを備えるものとしたが、こうした温度センサ１３４ａを備えず、エンジン２２の吸入空気量Ｑａの積算値などにより触媒温度を推定するものとしてもよい。この場合、電動走行優先モードにより走行している最中に推定された触媒温度が三元触媒が活性化する下限温度としての閾値Ｔｒｅｆ未満の状態で蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｃｄ未満に至ったときにエンジン２２を始動すると共にエンジン２２を三元触媒の暖機に適した運転状態として電動走行優先モードによって走行するものとすればよい。
【００６４】
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１８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１８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。
【００６５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２から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からの動力を減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１９の変形例のハイブリッド自動車２２０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２３０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２２９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２３０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２３０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２０の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０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２０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。即ち、走行用の動力を出力するエンジンと走行用の動力を出力するモータとモータに電力を供給するバッテリとシステム停止時にバッテリを充電する充電器とを備えるもの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。
【００６６】
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、ハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
【００６７】
実施例の主要な要素と発明の開示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、三元触媒を有する浄化装置１３４が排気系に取り付けられたエンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、リチウムイオン二次電池として構成されたマスタバッテリ５０およびスレーブバッテリ６０，６２とシステムメインリレー５６，６６，６７とが「電池装置」に相当し、充電器９０が「充電器」に相当し、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３９ａ，３９ｂ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＊を設定すると共に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＊とを設定する図６の電動走行優先通常モード駆動制御ルーチンのステップＳ３１０の処理や図７の電動走行優先制限モード駆動制御ルーチンのステップＳ４１０の処理，図８の電動走行優先放電禁止モード駆動制御ルーチンのステップＳ５１０の処理，図９のハイブリッド走行優先駆動制御ルーチンのステップＳ６１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「走行用パワー設定手段」に相当し、電流センサ５１ｂ，６１ｂ，６３ｂにより検出された充放電電流Ｉｂ１，Ｉｂ２，Ｉｂ３の積算値に基づいてマスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１やスレーブバッテリ６０，６２の蓄電量ＳＯＣ２，ＳＯＣ３を演算すると共にこれらの和の全容量の和の比として蓄電割合ＳＯＣを演算するバッテリＥＣＵ５２が「蓄電割合演算手段」に相当し、システム起動したときの蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｅｖ以上のときに蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖに至るまでは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、システム起動したときの蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｅｖ未満のときやシステム起動したときの蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｅｖ以上であってもその後に蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖに至った以降は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する図５の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「モード設定手段」に相当し、電動走行優先モードにより走行している最中に触媒温度Ｔｃが三元触媒が活性化する下限温度としての閾値Ｔｒｅｆ未満の状態で蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｅｖより小さくハイブリッド走行優先モードに移行する閾値Ｓｈｖより大きい閾値Ｓｃｄ未満に至ったときには、エンジン２２を始動すると共にエンジン２２を三元触媒の暖機に適した運転状態として電動走行優先モードによる走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するために、図５の走行モード設定ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ１５０の処理や図６の接続状態接続設定ルーチンや図７の昇圧回路制御ルーチン，図９の電動走行優先駆動制御ルーチン，図１０の電動走行優先触媒暖機時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、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から送信される制御信号を受信してエンジン２２を始動したり運転を停止したりエンジン２２を三元触媒の暖機に適した運転状態として運転したりハイブリッド用電子制御ユニット７０から送信される目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊を受信して目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊により駆動するようエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から送信されるトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信してトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊によりモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動するようインバータ４１，４２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【００６８】
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。「電池装置」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたマスタバッテリ５０およびスレーブバッテリ６０，６２とシステムメインリレー５６，６６，６７とに限定されるものではなく、一つのマスタバッテリと三つ以上のスレーブバッテリとしたり、一つのマスタバッテリと一つのスレーブバッテリとしたり、複数のマスタバッテリと複数のスレーブバッテリとしたり、単一のマスタバッテリのみとしたり。これらのバッテリをリチウムイオン二次電池以外の二次電池、例えばニッケル水素二次電池としたり、ニッケルカドミウム二次電池としたり鉛蓄電池としたりするなど、電動機と電力のやりとりが可能な少なくとも一つの二次電池を有するものであれば如何なるものとしても構わない。「充電器」としては、充電用リレーやＡＣ／ＤＣコンバータ，ＤＣ／ＤＣコンバータを備える充電器９０に限定されるものではなく、システムオフの状態で外部電源に接続されて外部電源からの電力を用いて二次電池を充電するものであれば如何なるものとしても構わない。「蓄電割合演算手段」としては、電流センサ５１ｂ，６１ｂ，６３ｂにより検出された充放電電流Ｉｂ１，Ｉｂ２，Ｉｂ３の積算値に基づいてマスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２の蓄電量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２，ＳＯＣ３を演算すると共にこれらの和の全容量の和の比として蓄電割合ＳＯＣを演算するものに限定されるものではなく、マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２の開放電圧を検出し、検出した開放電圧に基づいて蓄電量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２，ＳＯＣ３を演算すると共にこれらの和の全容量の和の比として蓄電割合ＳＯＣを演算するものとするなど、電池装置の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ものであれば如何なるものとしても構わない。「モード設定手段」としては、システム起動したときの蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｅｖ以上のときに蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖに至るまでは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、システム起動したときの蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｅｖ未満のときやシステム起動したときの蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｅｖ以上であってもその後に蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖに至った以降は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するものに限定されるものではなく、システム起動されたときに少なくとも蓄電割合が第１の所定割合より大きいときには走行に伴って蓄電割合が第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、電動走行優先モードが設定されないときには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、電動走行優先モードにより走行している最中に触媒温度Ｔｃが三元触媒が活性化する下限温度としての閾値Ｔｒｅｆ未満の状態で蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｅｖより小さくハイブリッド走行優先モードに移行する閾値Ｓｈｖより大きい閾値Ｓｃｄ未満に至ったときには、エンジン２２を始動すると共にエンジン２２を三元触媒の暖機に適した運転状態として電動走行優先モードによる走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、電動走行優先モードが設定されて電動走行を優先して走行している最中に浄化触媒が活性化する温度に至っていない状態で蓄電割合が第１の所定割合より小さく第２の所定割合より大きい第３の所定割合未満に至ったときには、内燃機関を始動して内燃機関が浄化触媒を暖機するのに適した運転状態で運転されながら電動走行優先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構わない。
【００６９】
なお、実施例の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が発明の開示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、発明の開示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、発明の開示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、実施例は発明の開示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。
【００７０】
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】
【００７１】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業に利用可能である。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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