(57)【要約】【課題】アクセルオフおよびブレーキオフによる制動力要求に対して蓄電装置が充電できないときであっても電動機を回生制御して制動力要求に対応する。【解決手段】  遊星歯車機構にエンジン，第１モータ，駆動軸が接続されると共に駆動軸に第２モータが接続されたハイブリッド車において、アクセルとブレーキとが共にオフされているときにバッテリが充電不可状態にあるとき（Ｓ１３０）、駆動軸に要求される要求制動パワーの絶対値が大きいほどエンジンのポンピングロスが大きくなるようスロットル開度ＴＨ＊や吸排気のバルブタイミングＶＶＴ＊を設定してエンジンを制御し（Ｓ１７０）、第２モータを回生制御すると共に回生制御により得られる電力が第１モータによるエンジンのモータリングにより消費されるよう第１モータを制御する。【選択図】        図３
2006211856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行状態に対して独立して回転可能な内燃機関と、
該内燃機関の回転抵抗を調節する回転抵抗調節手段と、
前記内燃機関のモータリングが可能なモータリング用電動機と、
充放電可能な蓄電手段と、
前記モータリング用電動機および前記蓄電手段の少なくとも一方との電力のやりとりを伴って走行用の動力を入出力する発電可能な走行用電動機と、
アクセルオフおよびブレーキオフによる制動力要求がなされたときに前記蓄電手段が充電不可状態にあるときには、該制動力要求に基づいて前記内燃機関の回転抵抗が調節されるよう前記回転抵抗調節手段を制御し、該制動力要求に基づく制動力により走行するよう前記走行用電動機を制御すると共に該走行用電動機により回生される回生電力が前記モータリング用電動機により消費されるよう該モータリング用電動機を制御するアクセルブレーキオフ時制御手段と
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
前記回転抵抗調節手段は、スロットル開度および／または吸排気タイミングを調節することにより前記内燃機関の回転抵抗を調節する手段である請求項１記載のハイブリッド車。
【請求項３】
前記アクセルブレーキオフ時制御手段は、前記制動力要求がなされたときに前記蓄電手段が充電不可状態にあるときには、該制動力要求として大きな制動力が要求されるほど前記内燃機関の回転抵抗が大きくなる傾向に前記回転抵抗調節手段を制御する手段である請求項１または２記載のハイブリッド車。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか記載のハイブリッド車であって、
操作者の操作に基づいて、アクセルオフおよびブレーキオフに対して前記制動力要求として第１の制動力を要求するドライブポジションとアクセルオフおよびブレーキオフに対して前記制動力要求として該第１の制動力よりも大きな第２の制動力を要求するブレーキポジションとを含む複数のシフトポジションから選択的に設定するシフトポジション設定手段を備え、
前記アクセルブレーキオフ時制御手段は、前記制動力要求がなされたときに前記蓄電手段が充電不可状態にあるときには、前記設定されたシフトポジションが前記ドライブポジションのときには前記内燃機関の回転抵抗が第１の回転抵抗となるよう前記回転抵抗調節手段を制御し、前記設定されたシフトポジションが前記ブレーキポジションのときには前記内燃機関の回転抵抗が前記第１の回転抵抗よりも大きい第２の回転抵抗となるよう前記回転抵抗調節手段を制御する手段である
ハイブリッド車。
【請求項５】
前記内燃機関からの動力の一部を直接利用して走行可能な請求項１ないし４いずれか記載のハイブリッド車。
【請求項６】
前記内燃機関の出力軸と前記モータリング用電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸の３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段を備える請求項５記載のハイブリッド車。
【請求項７】
前記モータリング用電動機は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と車軸に連結された駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、電磁的な作用により該第１の回転子と該第２の回転子とを相対的に回転させる対回転子電動機である請求項５記載のハイブリッド車。
【請求項８】
走行状態に対して独立して回転可能な内燃機関と、該内燃機関の回転抵抗を調節する回転抵抗調節手段と、前記内燃機関のモータリングが可能なモータリング用電動機と、充放電可能な蓄電手段と、前記モータリング用電動機および前記蓄電手段の少なくとも一方との電力のやりとりを伴って走行用の動力を入出力する発電可能な走行用電動機と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
アクセルオフおよびブレーキオフによる制動力要求がなされたときに前記蓄電手段が充電不可状態にあるときには、該制動力要求に基づいて前記内燃機関の回転抵抗が調節されるよう前記回転抵抗調節手段を制御し、該制動力要求に基づく制動力により走行するよう前記走行用電動機を制御すると共に該走行用電動機により回生される回生電力が前記モータリング用電動機により消費されるよう該モータリング用電動機を制御する
ハイブリッド車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車およびそ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車としては、エンジンと、ジェネレータと、エンジンとジェネレータと駆動輪とに接続された遊星歯車装置としての動力分配機構と、駆動輪に動力を入出力するモータと、ジェネレータおよびモータと電力をやりとりするバッテリとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、アクセルペダルがオフされてブレーキペダルがオンされたとき、バッテリの充電量に基づいてモータの回生発電要求を設定し、要求制動力から回生発電要求と駆動輪に取り付けられた油圧ブレーキの油圧制動力要求とを減じた制動力がエンジンから出力されるようスロットル開度や吸気バルブのバルブタイミングを制御してポンピングロスを調整することにより、バッテリの充電量に応じた回生発電を行ないながら制動力が要求に対して過不足を生じるのを回避できるとしている。
【特許文献１】特開２００４−２２５５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のハイブリッド車では、アクセルペダルがオフされブレーキペダルがオンされたときについては言及されているもののアクセルペダルとブレーキペダルとが共にオフされているときについては考慮されていない。また、ドライブポジションとブレーキポジションを含む複数のシフトポジションから運転者が選択して走行できるハイブリッド車に適用する場合は選択されたシフトポジションに応じた制動力要求に対応するために適切な制御を行なうことが望ましい。
【０００４】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、こうした問題を解決し、アクセルオフおよびブレーキオフによる制動力要求に対して蓄電手段が充電できないときであっても走行用電動機を回生制御して制動力要求に対応することを目的の一つとする。また、本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、アクセルオフおよびブレーキオフ時のシフト操作による制動力要求に対応することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明のハイブリッド車は、
走行状態に対して独立して回転可能な内燃機関と、
該内燃機関の回転抵抗を調節する回転抵抗調節手段と、
前記内燃機関のモータリングが可能なモータリング用電動機と、
充放電可能な蓄電手段と、
前記モータリング用電動機および前記蓄電手段の少なくとも一方との電力のやりとりを伴って走行用の動力を入出力する発電可能な走行用電動機と、
アクセルオフおよびブレーキオフによる制動力要求がなされたときに前記蓄電手段が充電不可状態にあるときには、該制動力要求に基づいて前記内燃機関の回転抵抗が調節されるよう前記回転抵抗調節手段を制御し、該制動力要求に基づく制動力により走行するよう前記走行用電動機を制御すると共に該走行用電動機により回生される回生電力が前記モータリング用電動機により消費されるよう該モータリング用電動機を制御するアクセルブレーキオフ時制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明のハイブリッド車では、アクセルオフおよびブレーキオフによる制動力要求がなされたときに蓄電手段が充電不可状態にあるときには、制動力要求に基づいて内燃機関の回転抵抗が調節されるよう回転抵抗調節手段を制御し、制動力要求に基づく制動力により走行するよう走行用電動機を制御すると共に走行用電動機により回生される回生電力がモータリング用電動機により消費されるようモータリング用電動機を制御する。従って、アクセルオフおよびブレーキオフによる制動力要求に対して蓄電手段が充電できないときであっても走行用電動機を回生制御して制動力要求に対応することができる。
【０００８】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記回転抵抗調節手段は、スロットル開度および／または吸排気タイミングを調節することにより前記内燃機関の回転抵抗を調節する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明のハイブリッド車において、前記アクセルブレーキオフ時制御手段は、前記制動力要求がなされたときに前記蓄電手段が充電不可状態にあるときには、該制動力要求として大きな制動力が要求されるほど前記内燃機関の回転抵抗が大きくなる傾向に前記回転抵抗調節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、走行用電動機の回生制御により得られる電力をより確実にモータリング用電動機による内燃機関のモータリングにより消費することができる。
【００１０】
さらに、本発明のハイブリッド車において、操作者の操作に基づいて、アクセルオフおよびブレーキオフに対して前記制動力要求として第１の制動力を要求するドライブポジションとアクセルオフおよびブレーキオフに対して前記制動力要求として該第１の制動力よりも大きな第２の制動力を要求するブレーキポジションとを含む複数のシフトポジションから選択的に設定するシフトポジション設定手段を備え、前記アクセルブレーキオフ時制御手段は、前記制動力要求がなされたときに前記蓄電手段が充電不可状態にあるときには、前記設定されたシフトポジションが前記ドライブポジションのときには前記内燃機関の回転抵抗が第１の回転抵抗となるよう前記回転抵抗調節手段を制御し、前記設定されたシフトポジションが前記ブレーキポジションのときには前記内燃機関の回転抵抗が前記第１の回転抵抗よりも大きい第２の回転抵抗となるよう前記回転抵抗調節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、アクセルオフおよびブレーキオフ時のシフト操作による制動力要求に対応することができる。
【００１１】
本発明のハイブリッド車において、前記内燃機関からの動力の一部を直接利用して走行可能なものとすることもできる。ここで、「内燃機関からの動力」には、内燃機関の回転抵抗に基づく制動力も含まれる。この場合、前記内燃機関の出力軸と前記モータリング用電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸の３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段を備えるものとすることもできるし、前記モータリング用電動機は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と車軸に連結された駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、電磁的な作用により該第１の回転子と該第２の回転子とを相対的に回転させる対回転子電動機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車の制御方法は、
走行状態に対して独立して回転可能な内燃機関と、該内燃機関の回転抵抗を調節する回転抵抗調節手段と、前記内燃機関のモータリングが可能なモータリング用電動機と、充放電可能な蓄電手段と、前記モータリング用電動機および前記蓄電手段の少なくとも一方との電力のやりとりを伴って走行用の動力を入出力する発電可能な走行用電動機と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
アクセルオフおよびブレーキオフによる制動力要求がなされたときに前記蓄電手段が充電不可状態にあるときには、該制動力要求に基づいて前記内燃機関の回転抵抗が調節されるよう前記回転抵抗調節手段を制御し、該制動力要求に基づく制動力により走行するよう前記走行用電動機を制御すると共に該走行用電動機により回生される回生電力が前記モータリング用電動機により消費されるよう該モータリング用電動機を制御する
ことを要旨とする。
【００１３】
本発明のハイブリッド車の制御方法によれば、アクセルオフおよびブレーキオフによる制動力要求がなされたときに蓄電手段が充電不可状態にあるときには、制動力要求に基づいて内燃機関の回転抵抗が調節されるよう回転抵抗調節手段を制御し、制動力要求に基づく制動力により走行するよう走行用電動機を制御すると共に走行用電動機により回生される回生電力がモータリング用電動機により消費されるようモータリング用電動機を制御する。従って、アクセルオフおよびブレーキオフによる制動力要求に対して蓄電手段が充電できないときであっても走行用電動機を回生制御して制動力要求に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態としてのハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、実施例のハイブリッド車２０に搭載されたエンジン２２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車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１６】
エンジン２２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することにより空気とガソリンとを混合し、これを吸気バルブ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。
【００１７】
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が図示しない入力ポートを介して入力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４には、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，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブ１２９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の開度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，エンジン２２の負荷としての吸入空気量を検出するバキュームセンサ１４８からの吸入負圧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が図示しない出力ポート介して出力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４からは、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，排気バルブ１２９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。また、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。
【００１８】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００１９】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２０】
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図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１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。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２１】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２２】
こうして構成された実施例のハイブリッド車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設定し、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。アクセルペダル８３がオフのアクセルオフ時には、シフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて要求制動トルクを設定し、この要求制動トルクがリングギヤ軸３２ａに作用するようエンジン２２と二つのモータＭＧ１，ＭＧ２とが制御される。このとき、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定値（例えば、９０％など）未満のときには、モータＭＧ２により運動エネルギーのより多くを電力として回生してバッテリ５０を充電し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定値以上のときには、バッテリ５０の充電がなるべく行なわれないよう制御される。また、アクセルオフ時にブレーキペダル８５が踏み込まれると、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて要求制動トルクが設定され、この要求制動トルクがリングギヤ軸３２ａに作用するようエンジン２２と二つのモータＭＧ１，ＭＧ２とが制御されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂに取り付けられた図示しない機械ブレーキが制御される。
【００２３】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド車２０の動作、特にアクセルペダル８３とブレーキペダル８５とが共にオフされたときの動作について説明する。図３は、実施例のハイブリッド車２０により実行されるアクセルブレーキオフ時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、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が０％で且つブレーキペダル８５からのブレーキペダルポジションＢＰが０％のときに所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２４】
アクセルブレーキオフ時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、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ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の残容量ＳＯＣ，バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータ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。残容量ＳＯＣは、電流センサにより検出されたバッテリ５０の充放電電流に基づいてバッテリＥＣＵ５２で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。入出力制限Ｗｉｎは、電池温度Ｔｂと残容量ＳＯＣとに基づいてバッテリＥＣＵ５２により設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。入力制限Ｗｉｎは、実施例では、電池温度Ｔｂに基づいて入力制限Ｗｉｎの基本値を設定すると共に残容量ＳＯＣに基づいて補正係数を設定し、設定した入力制限Ｗｉｎの基本値に設定した補正係数を乗じることにより設定するものとした。電池温度Ｔｂと入力制限Ｗｉｎの基本値との関係の一例を図４に、残容量ＳＯＣと補正係数との関係の一例を図５に示す。
【００２５】
こうしてデータを入力すると、入力したシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいてアクセルペダル８３とブレーキペダル８５とが共にオフのときに駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求制動トルクＴｒ＊と要求制動パワーＰｒ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、要求制動トルクＴｒ＊は、実施例では、シフトポジションＳＰと車速Ｖと要求制動トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求制動トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、シフトポジションＳＰ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制動トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図６に要求制動トルク設定用のマップの一例を示す。また、要求制動パワーＰｒ＊は、要求制動トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものを設定するものとした。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることにより求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることにより求めたりすることができる。
【００２６】
続いて、エンジン２２への燃料の供給をカットする燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１２０）。そして、入力した入力制限Ｗｉｎが所定値Ｗｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、所定値Ｗｒｅｆは、バッテリ５０が充電不可状態にあるか否かを判定するための閾値であり、値０かそれよりも若干小さい値に定められている。
【００２７】
入力制限Ｗｉｎが所定値Ｗｒｅｆ以上でない（所定値Ｗｒｅｆ未満）と判定されたときには、バッテリ５０は充電可能と判断して、モータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ１４０）、要求制動トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべき仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算すると共に（ステップＳ１５０）、入力した入力制限ＷｉｎをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除してモータＭＧ２から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎを計算し（ステップＳ１６０）、計算した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎとのうち大きい方をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定する（ステップＳ２２０）。これにより、トルク指令Ｔｍ２＊をバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲で制限したトルクとして設定することができる。こうしてトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、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Ｓ２３０）、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＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。これにより、モータＭＧ２の回生制御により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求制動トルクＴｒ＊を出力することができ、モータＭＧ２の回生制御により得られる電力はバッテリ５０に充電されることになる。
【００２８】
一方、入力制限Ｗｉｎが所定値Ｗｒｅｆ以上と判定されたときには、バッテリ５０は充電不可状態にあると判断し、ステップＳ１１０で設定した要求制動パワーＰｒ＊に基づいてスロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊とを設定すると共に設定したスロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊とをエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１７０）。ここで、スロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊は、要求制動パワーＰｒ＊が小さいほど（絶対値が大きいほど）エンジン２２の回転数に対してポンピングロスが大きくなるよう設定され、実施例では、要求制動パワーＰｒ＊とスロットル開度ＴＨ＊との関係と要求制動パワーＰｒ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊との関係とを予め求めて各々マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、要求制動パワーＰｒ＊が与えられると記憶している各マップから対応するスロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊とを導出して設定するものとした。
【００２９】
スロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊とを設定し送信すると、設定したスロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊と要求制動パワーＰｒ＊とに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ１８０）。ここで、目標回転数Ｎｅ＊は、エンジン２２のポンピングロスによる制動パワーが要求制動パワーＰｒ＊に一致するよう設定され、実施例では、スロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊と要求制動パワーＰｒ＊と目標回転数Ｎｅ＊との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、スロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊と要求制動パワーＰｒ＊とが与えられるとマップから対応する目標回転数Ｎｅ＊を導出して設定するものとした。
【００３０】
目標回転数Ｎｅ＊を設定すると、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると共に設定した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて次式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１９０）。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「ＫＰ」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ＫＩ」は積分項のゲインである。このようにトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させることにより、エンジン２２は動力分配統合機構３０のギヤ比ρにより定まる回転数で回転する。この状態の共線図を図７に示す。なお、図中、左のＳ軸はサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎｒを示す。図７中のＲ軸上の二つの太線矢印は、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で定常運転したときにポンピングロスによりリングギヤ軸３２ａに直接伝達されるトルク（＝−Ｔｍ１＊／ρ）とモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。
【００３１】
Nm1*=(Ne*・(1+ρ)-Nm2/Gr)/ρ  …（１）
Tm1*=前回Tm1*＋KP（Nm1*-Nm1)＋KI∫(Nm1*-Nm1)dt  …（２）
【００３２】
こうしてトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、エンジン２２のポンピングロスによりリングギヤ軸３２ａに直接伝達されるトルク（＝−Ｔｍ１＊／ρ）とモータＭＧ２から出力されるトルクとによりリングギヤ軸３２ａに要求制動トルクＴｒ＊が出力されるようトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（＝サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）と減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとに基づいて次式（３）によりモータＭＧ２から出力すべき仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算すると共に（ステップＳ２００）、バッテリ５０の入力制限ＷｉｎとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とに基づいて次式（４）によりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎを計算し（ステップＳ２１０）、計算した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎとのうち大きい方をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定し（ステップＳ２２０）、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Ｓ２３０）、本ルーチンを終了する。
【００３３】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr  …（３）
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（４）
【００３４】
このように、バッテリ５０が充電不可状態にあるときには、モータＭＧ２の回生制御により生じる回生電力をモータＭＧ１で消費し、モータＭＧ１の電力消費により生じる動力をエンジン２２のポンピングロスにより熱として消費すると共にポンピングロスの一部をリングギヤ軸３２ａに直接伝達する。エンジン２２はその回転数が大きくなるほどポンピングロスが大きくなるが、要求制動パワーＰｒ＊の絶対値が比較的大きいと、モータＭＧ２の回生電力が大きくなると共にモータＭＧ１の電力消費により生じる動力が大きくなるから、この動力をエンジン２２のポンピングロスで消費することができない場合が生じる。実施例では、要求制動パワーＰｒ＊の絶対値が大きいほどポンピングロスが大きくなるようスロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊とを設定するから、エンジン２２のポンピングロスによりリングギヤ軸３２ａに直接伝達されるトルクを大きくしてモータＭＧ２の回生電力を小さくできると共にモータＭＧ２の回生電力をモータＭＧ１で消費する際に生じる動力をポンピングロスによりより確実にエンジン２２で消費することができる。このようにして、バッテリ５０が充電不可状態にあるときでも、要求制動パワーＰｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力することができるのである。実施例では、要求制動パワーＰｒ＊のすべてがエンジン２２から出力されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定するから、モータＭＧ２の回生制御により得られる電力はすべてモータＭＧ１で消費されることになる。従って、バッテリ５０の充放電なしにリングギヤ軸３２ａに要求制動パワーＰｒ＊が出力される。
【００３５】
以上説明した実施例のハイブリッド車２０によれば、アクセルペダル８３とブレーキペダル８５とが共にオフされているときにバッテリ５０が充電できない状態にあるときには、要求制動トルクＴｒ＊に基づく要求制動パワーＰｒ＊の絶対値が大きいほどエンジン２２の回転数に対してポンピングロスが大きくなるようスロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊とを設定してエンジン２２を制御し、モータＭＧ２の回生制御により得られる電力をモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングすることによりポンピングロスにより消費するから、バッテリ５０が充電できないときであってもリングギヤ軸３２ａには要求制動トルクＴｒ＊を出力することができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド車２０では、要求制動パワーＰｒ＊に基づいてスロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊とを設定するものとしたが、シフトポジションＳＰに基づいてスロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊とを設定するものとしてもよい。この場合、図３のアクセルブレーキオフ時制御ルーチンのステップＳ１７０の処理に代えて図８のアクセルブレーキオフ時制御ルーチンのステップＳ１７０ａ〜Ｓ１７０ｃの処理を実行すればよい。なお、図８のルーチンの各処理のうち図３のルーチンと同一の処理については図示を省略した。図８のアクセルブレーキオフ時制御ルーチンでは、スロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＶＴ＊の設定は、図３のステップＳ１３０の処理と同一の処理により、入力制限Ｗｉｎが所定値Ｗｒｅｆ以上でバッテリ５０が充電不可状態と判定されたときには、シフトポジションＳＰを調べ（ステップＳ１７０ａ）、シフトポジションＳＰがＤ（ドライブ）ポジションのときには、スロットル開度ＴＨ＊に所定値ＴＨ１を設定すると共にバルブタイミングＶＶＴ＊に所定値ＶＶＴ１を設定し（ステップＳ１７０ｂ）、シフトポジションＳＰがＢ（ブレーキ）ポジションのときには、Ｄポジションよりもエンジン２２の回転数に対するポンピングロスが大きくなるようスロットル開度ＴＨ＊に所定値ＴＨ２を設定すると共にバルブタイミングＶＶＴ＊に所定値ＶＶＴ２を設定する（ステップＳ１７０ｃ）ことにより行なうことができる。
【００３７】
実施例のハイブリッド車２０では、スロットル開度ＴＨ＊とバブルタイミングＶＶＴ＊とによりエンジン２２のポンピングロス（回転抵抗）を調節するものとしたが、バルブタイミングＶＶＴ＊は一定としてスロットル開度ＴＨ＊のみによりポンピングロスを調節するものとしてもよいし、スロットル開度ＴＨ＊は一定としてバルブタイミングＶＶＴ＊のみによりポンピングロスを調節するものとしてもよいし、他の手法によりポンピングロスを調節するものとしてもよい。
【００３８】
実施例のハイブリッド車２０では、モータＭＧ２で回生される電力がモータＭＧ１で丁度消費されるようエンジン２２のポンピングロスを調節すると共にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとしたが、モータＭＧ２で回生される電力よりも大きな電力がモータＭＧ１で消費されるようエンジン２２のポンピングロスを調節すると共にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとしてもよい。
【００３９】
実施例のハイブリッド車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９の変形例のハイブリッド車２２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図９における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４０】
実施例のハイブリッド車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド車３２０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３３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ３３４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３３０を備えるものとしてもよい。
【００４１】
実施例のハイブリッド車２０では、エンジン２２の動力を駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１１の変形例のハイブリッド車４２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたジェネレータ４３０と、ジェネレータ４３０との電力のやりとりを伴って駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸に動力を入出力可能なモータ４４０とを備えるものとしてもよい。
【００４２】
以上、本発明の実施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】
【００４３】
本発明は、自動車産業などの産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態としてのハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例のハイブリッド車２０に搭載されたエンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】実施例のハイブリッド車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルブレーキオフ時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】電池温度Ｔｂと入力制限Ｗｉｎの基本値との関係を示すマップである。
【図５】残容量ＳＯＣと補正係数との関係を示すマップである。
【図６】要求制動トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】要求制動トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力している様子を示す説明図である。
【図８】変形例のアクセルブレーキオフ時制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】変形例のハイブリッド車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１０】変形例のハイブリッド車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１１】変形例のハイブリッド車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４５】
２０，２２０，３２０，４２０  ハイブリッド車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、  ７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、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、１２９  排気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、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、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  バキュームセンサ、１５０  可変バルブタイミング機構、３３０  対ロータ電動機、３３２  インナーロータ  ３３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2006211856.tif 000003
【図２】
2006211856.tif 000004
【図３】
2006211856.tif 000005
【図４】
2006211856.tif 000006
【図５】
2006211856.tif 000007
【図６】
2006211856.tif 000008
【図７】
2006211856.tif 000009
【図８】
2006211856.tif 000010
【図９】
2006211856.tif 000011
【図１０】
2006211856.tif 000012
【図１１】
2006211856.tif 000013