(57)【要約】      （修正有）【課題】第２モータを駆動できないときに、より大きいトルクによる走行を可能とする。【解決手段】走行用の要求トルクに基づいて走行するようにエンジンと第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２と第３モータＭＧ３とを制御するものにおいて、第２モータを駆動できないときには、第２モータを駆動できるときに比してバッテリの蓄電割合が高くなり、且つ、第１モータからのトルクの出力を伴ってエンジンからプラネタリギヤを介して一方の車輪にトルクが出力され、且つ、第３モータから他方の車輪にトルクが出力されるように、エンジンと第１モータと第３モータとを制御する。【選択図】図２
2018024385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
第１モータと、
前輪と後輪とのうちの一方の車輪と前記エンジンと前記第１モータとに３つの回転要素が共線図において前記第１モータ，前記エンジン，前記一方の車輪の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記一方の車輪に接続された第２モータと、
前記前輪と前記後輪とのうちの他方の車輪に接続された第３モータと、
前記第１モータ，前記第２モータ，前記第３モータと電力をやりとりするバッテリと、
走行用の要求トルクに基づいて走行するように前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータと前記第３モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記第２モータを駆動できないときには、前記第２モータを駆動できるときに比して前記バッテリの蓄電割合が高くなり、且つ、前記第１モータからのトルクの出力を伴って前記エンジンから前記プラネタリギヤを介して前記一方の車輪にトルクが出力され、且つ、前記第３モータから前記他方の車輪にトルクが出力されるように、前記エンジンと前記第１モータと前記第３モータとを制御する、
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、
前記制御装置は、前記第２モータを駆動できないときにおいて、前記バッテリの蓄電割合が高いときには低いときに比して、前記一方の車輪に出力するトルクと前記他方の車輪に出力するトルクとの和に対する前記他方の車輪に出力するトルクの割合が大きくなるように制御する、
ハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記第２モータを駆動できないときに前記第３モータを駆動するときには、その旨を運転者に報知する、
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、
前記制御装置は、前記第２モータを駆動できないときにおいて、前記バッテリの蓄電割合が所定割合未満のときには、前記第３モータを駆動しない、
ハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記第２モータを駆動できないときにおいて、前記要求トルクが所定トルク以下のときには、前記第３モータを駆動しない、
ハイブリッド自動車。
【請求項６】
請求項４または５記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記第２モータを駆動できないときに前記第３モータを駆動しないときには、その旨を運転者に報知する、
ハイブリッド自動車。
【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、エンジンと第１モータと駆動輪に連結された駆動軸とがプラネタリギヤのキャリヤとサンギヤとリングギヤとにそれぞれ接続されると共に第２モータが駆動軸に接続され、更に、第１モータおよび第２モータとバッテリとの間で電力をやりとり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、第２モータを駆動できないときには、第１モータの回転数が所定回転数で維持されると共にエンジンからプラネタリギヤを介して駆動軸に車両の走行を可能とするトルクが出力されるようにエンジンとモータとを制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３５７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のハイブリッド自動車では、第２モータを駆動できないときにおいて、走行に要求される要求トルクが比較的大きいときには、その要求トルクに十分に対処できない場合が生じる。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、第２モータを駆動できないときに、より大きいトルクによる走行を可能と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、
エンジンと、
第１モータと、
前輪と後輪とのうちの一方の車輪と前記エンジンと前記第１モータとに３つの回転要素が共線図において前記第１モータ，前記エンジン，前記一方の車輪の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記一方の車輪に接続された第２モータと、
前記前輪と前記後輪とのうちの他方の車輪に接続された第３モータと、
前記第１モータ，前記第２モータ，前記第３モータと電力をやりとりするバッテリと、
走行用の要求トルクに基づいて走行するように前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータと前記第３モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記第２モータを駆動できないときには、前記第２モータを駆動できるときに比して前記バッテリの蓄電割合が高くなり、且つ、前記第１モータからのトルクの出力を伴って前記エンジンから前記プラネタリギヤを介して前記一方の車輪にトルクが出力され、且つ、前記第３モータから前記他方の車輪にトルクが出力されるように、前記エンジンと前記第１モータと前記第３モータとを制御する、
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、第２モータを駆動できないときには、第２モータを駆動できるときに比してバッテリの蓄電割合が高くなり、且つ、第１モータからのトルクの出力を伴ってエンジンからプラネタリギヤを介して一方の車輪にトルクが出力され、且つ、第３モータから他方の車輪にトルクが出力されるように、エンジンと第１モータと第３モータとを制御する。したがって、第２モータを駆動できないときには、第１モータからのトルクの出力を伴ってエンジンからプラネタリギヤを介して一方の車輪に出力されるトルク（以下、「エンジンの直達トルク」という）と、第３モータから他方の車輪に出力されるトルクと、によって走行するから、エンジンの直達トルクだけによって走行するもの（第３モータを備えない構成のものや、第３モータを備えるが駆動停止するもの）に比して、より大きいトルクによる走行を可能とすることができる。しかも、第２モータを駆動できないときには、第２モータを駆動できるときに比してバッテリの蓄電割合が高くなるようにするから、第３モータの駆動に必要な電力をより十分に確保することができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記第２モータを駆動できないときにおいて、前記バッテリの蓄電割合が高いときには低いときに比して、前記一方の車輪に出力するトルクと前記他方の車輪に出力するトルクとの和に対する前記他方の車輪に出力するトルクの割合（以下、「トルク分配比」という）が大きくなるように制御する、ものとしてもよい。こうすれば、バッテリの蓄電割合が高いときには、トルク分配比を大きくすることにより、第３モータの消費電力を大きくして、バッテリの過充電を抑制することができる。一方、バッテリの蓄電割合が低いときには、トルク分配比を小さくすることにより、第３モータの消費電力を小さくして、バッテリの過放電を抑制することができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記第２モータを駆動できないときに前記第３モータを駆動するときには、その旨を運転者に報知する、ものとしてもよい。こうすれば、第２モータを駆動できないときに第３モータを駆動することを運転者に認識させることができる。
【００１１】
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記第２モータを駆動できないときにおいて、前記バッテリの蓄電割合が所定割合未満のときには、前記第３モータを駆動しない、ものとしてもよい。こうすれば、バッテリの過放電を抑制することができる。
【００１２】
加えて、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記第２モータを駆動できないときにおいて、前記要求トルクが所定トルク以下のときには、前記第３モータを駆動しない、ものとしてもよい。こうすれば、第３モータを駆動する機会を減らすことができる。ここで、「所定トルク」は、エンジンからプラネタリギヤを介して一方の車輪に出力可能なトルクの上限である、ものとしてもよい。
【００１３】
第２モータを駆動できないときにおいてバッテリの蓄電割合が所定割合未満のときや要求トルクが所定トルク以下のときには第３モータを駆動しない態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記第２モータを駆動できないときに前記第３モータを駆動しないときには、その旨を運転者に報知する、ものとしてもよい。こうすれば、第２モータを駆動できないときに第３モータを駆動しないことを運転者に認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の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】実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行されるモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】トルク分配比設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】モータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】モータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンの一例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】
【００１５】
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】
【００１６】
図１は、本発明の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、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３と、インバータ４１，４２，４３と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。
【００１７】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン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によって運転制御されている。
【００１８】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランク角θｃｒなどが入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサからのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１９】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、前輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８Ｆを介して連結された駆動軸３６Ｆが接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。したがって、モータＭＧ１，エンジン２２，駆動軸３６Ｆは、プラネタリギヤ３０の共線図においてこの順に並ぶように、プラネタリギヤ３０の３つの回転要素としてのサンギヤ，キャリヤ，リングギヤに接続されていると言える。
【００２０】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６Ｆに接続されている。モータＭＧ３は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が後輪３９ｃ，３９ｄにデファレンシャルギヤ３８Ｒを介して連結された駆動軸３６Ｒに接続されている。インバータ４１，４２，４３は、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３に接続されると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２，４３の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００２１】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４４，４５，４６からの回転位置θｍ１，θｍ２，θｍ３などが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２，４３の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４４，４５，４６からのモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２，θｍ３に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３を演算している。
【００２２】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２，４３に接続されている。このバッテリ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。
【００２３】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流（充放電電流）Ｉｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。
【００２４】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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を挙げることができる。また、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や、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も挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０からは、情報を表示する表示装置８９への表示制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、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いる。
【００２５】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転を伴わずに走行する電動走行（ＥＶ走行）モードやエンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードを含む複数の走行モードで走行する。
【００２６】
ＥＶ走行モードでは、基本的には、以下のように走行する。ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される要求トルクＴｄ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に、モータＭＧ２，ＭＧ３の許容駆動範囲内で要求トルクＴｄ＊がトルク分配比ｋｔに基づいて前輪３９ａ，３９ｂと後輪３９ｃ，３９ｄとに出力されるようにモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定する。ここで、トルク分配比ｋｔは、前輪３９ａ，３９ｂに出力するトルクと後輪３９ｃ，３９ｄに出力するトルクとの和に対する後輪３９ｃ，３９ｄに出力するトルクの割合である。基本的に、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊には、要求トルクＴｄ＊と値１からトルク分配比ｋｔを減じた値との積（Ｔｄ＊・（１−ｋｔ））を設定する。モータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊には、要求トルクＴｄ＊とトルク分配比ｋｔとの積（Ｔｄ＊・ｋｔ）を設定する。そして、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊で駆動されるようにインバータ４１，４２，４３の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００２７】
ＨＶ走行モードでは、基本的には、以下のように走行する。ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される要求トルクＴｄ＊を設定すると共に、設定した要求トルクＴｄ＊と車速Ｖとに基づいて走行に要求される要求パワーＰｄ＊を設定する。続いて、バッテリ５０の目標割合ＳＯＣ＊に所定値Ｓ１（例えば、４５％や５０％，５５％など）を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊に近づくようにバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を設定する。そして、要求パワーＰｄ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて車両に要求される（エンジン２２に要求される）要求パワーＰｅ＊を計算する。こうして要求パワーＰｅ＊を設定すると、エンジン２２およびモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の許容駆動範囲内で、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊が出力されると共に要求トルクＴｄ＊がトルク分配比ｋｔに基づいて前輪３９ａ，３９ｂと後輪３９ｃ，３９ｄとに出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定する。基本的に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊には、要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく運転する動作ライン（例えば、燃費動作ライン）とに基づく値をそれぞれ設定する。また、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるための回転数フィードバック制御によって演算した値を設定する。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊はエンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向のトルクとなることから、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正のとき（モータＭＧ１がエンジン２２と同一方向に回転しているとき）には、モータＭＧ１は回生駆動される（発電機として機能する）ことになる。モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊には、要求トルクＴｄ＊と値１からトルク分配比ｋｔを減じた値との積（Ｔｄ＊・（１−ｋｔ））からエンジン２２の直達トルクＴｅｄを減じた値（Ｔｄ＊・（１−ｋｔ）−Ｔｅｄ）を設定する。ここで、エンジン２２の直達トルクＴｅｄは、モータＭＧ１からのエンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向のトルクの出力を伴ってエンジン２２からプラネタリギヤ３０を介して前輪３９ａ，３９ｂに出力されるトルクである。モータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊には、要求トルクＴｄ＊とトルク分配比ｋｔとの積（Ｔｄ＊・ｋｔ）を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊で運転されるようにエンジン２２の吸入空気量制御，燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊で駆動されるようにインバータ４１，４２，４３の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００２８】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、モータＭＧ２を駆動できないときの動作について説明する。ここで、モータＭＧ２を駆動できないときとしては、例えば、モータＭＧ２やインバータ４２の温度が許容上限温度を超えているときや、回転位置検出センサ４５からのモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２が所定時間に亘ってモータＥＣＵ４０に入力されないときなどを挙げることができる。図２は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行されるモータＭＧ２駆動不可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、モータＭＧ２を駆動できないときで走行しているときに繰り返し実行される。
【００２９】
モータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、要求トルクＴｄ＊や要求パワーＰｄ＊，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、要求トルクＴｄ＊や要求パワーＰｄ＊は、通常時（エンジン２２およびモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の何れも駆動できるとき）と同様に設定されたものを入力するものとした。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、バッテリＥＣＵ５２により演算されたものを入力するものとした。
【００３０】
こうしてデータを入力すると、モータＭＧ１を駆動できるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、モータＭＧ１を駆動できないときとしては、例えば、モータＭＧ１やインバータ４１の温度が許容上限温度を超えているときや、回転位置検出センサ４４からのモータＭＧ１の回転子の回転位置θｍ１が所定時間に亘ってモータＥＣＵ４０に入力されないときなどを挙げることができる。
【００３１】
ステップＳ１１０でモータＭＧ１を駆動できないと判定されたときには、モータＭＧ３を駆動できるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、モータＭＧ３を駆動できないときとしては、例えば、モータＭＧ３やインバータ４３の温度が許容上限温度を超えているときや、回転位置検出センサ４６からのモータＭＧ３の回転子の回転位置θｍ３が所定時間に亘ってモータＥＣＵ４０に入力されないときなどを挙げることができる。モータＭＧ３を駆動できないときには、惰性走行によってや運転者のブレーキ操作に応じた図示しない油圧ブレーキ装置の作動によって減速して走行停止して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。
【００３２】
ステップＳ１２０でモータＭＧ３を駆動できると判定されたときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを閾値Ｓｒｅｆと比較する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｓｒｅｆは、バッテリ５０の許容下限割合として定められ、例えば、３０％や３５％，４０％などを用いることができる。
【００３３】
ステップＳ１３０でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上のときには、モータＭＧ３からのトルクだけによって走行する後輪走行モードを設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。後輪走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、モータＭＧ３の許容駆動範囲内で要求トルクＴｄ＊が後輪３９ｃ，３９ｄに出力されるようにモータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。基本的に、モータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊に要求トルクＴｄ＊を設定する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ３がトルク指令Ｔｍ３＊で駆動されるようにインバータ４３を制御する。
【００３４】
ステップＳ１３０でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満のときには、惰性走行によってや運転者のブレーキ操作に応じた図示しない油圧ブレーキ装置の作動によって減速して走行停止して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。これにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが過放電になるのを抑制することができる。
【００３５】
ステップＳ１１０でモータＭＧ１を駆動できると判定されたときには、エンジン２２を運転できるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、エンジン２２を運転できないときとしては、例えば、エンジン２２の温度が許容上限温度を超えているときや、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が所定時間に亘ってエンジン２２に入力されないときなどを挙げることができる。エンジン２２を運転できないと判定されたときには、上述のステップＳ１２０以降の処理を実行する。
【００３６】
ステップＳ１６０でエンジン２２を運転できると判定されたときには、ステップＳ１２０の処理と同様に、モータＭＧ３を駆動できるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。そして、モータＭＧ３を駆動できないと判定されたときには、エンジン２２の直達トルクＴｅｄだけによって走行する直達走行モードを設定して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。
【００３７】
直達走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２およびモータＭＧ１の許容駆動範囲内で要求トルクＴｄ＊が前輪３９ａ，３９ｂに出力されるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とを設定してエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とに送信する。基本的に、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊には、要求トルクＴｄ＊をエンジン２２のクランクシャフト２６のトルクに換算した値を設定する。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊には、要求パワーＰｄ＊を目標トルクＴｅ＊で除した値を設定する。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には、通常時（エンジン２２およびモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の何れも駆動できるとき）と同様に演算した値を設定する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊で運転されるようにエンジン２２を制御する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようにインバータ４１を制御する。
【００３８】
ステップＳ１７０でモータＭＧ３を駆動できると判定されたときには、バッテリ５０の目標割合ＳＯＣ＊に通常時（エンジン２２およびモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の何れも駆動でき且つＨＶ走行モードのとき）の所定値Ｓ１よりも高い所定値Ｓ２（例えば、６０％や６５％，７０％など）を設定し（ステップＳ１９０）、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいてトルク分配比ｋｔを設定する（ステップＳ２００）。ここで、トルク分配比ｋｔは、実施例では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣとトルク分配比ｋｔとの関係を予め定めてトルク分配比設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが与えられると、マップから対応するトルク分配比ｋｔを導出して設定するものとした。トルク分配比設定用マップの一例を図３に示す。図示するように、トルク分配比ｋｔは、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが高いときには低いときに比して大きくなるように、具体的には、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが高いほど大きくなるように設定するものとした。この理由については後述する。
【００３９】
続いて、エンジン２２の直達トルクＴｅｄとモータＭＧ３からのトルクとによって走行する直達後輪走行モードを設定し（ステップＳ２１０）、エンジン２２の直達トルクＴｅｄに対してモータＭＧ３によるアシストを行なう旨（モータＭＧ３を駆動する旨）を表示装置８９に表示して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。
【００４０】
直達後輪走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊（所定値Ｓ２）に近づくようにバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定し、要求パワーＰｄ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて要求パワーＰｅ＊を計算する。続いて、エンジン２２およびモータＭＧ１，ＭＧ３の許容駆動範囲内で、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊が出力されると共に要求トルクＴｄ＊がトルク分配比ｋｔに基づいて前輪３９ａ，３９ｂと後輪３９ｃ，３９ｄとに出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ３＊を設定する。基本的に、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊には、要求トルクＴｄ＊と値１からトルク分配比ｋｔを減じた値との積（Ｔｄ＊・（１−ｋｔ））をエンジン２２のクランクシャフト２６のトルクに換算した値を設定する。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊には、要求パワーＰｅ＊を目標トルクＴｅ＊で除した値を設定する。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には、通常時（エンジン２２およびモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の何れも駆動できるとき）と同様に演算した値を設定する。モータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊には、要求トルクＴｄ＊とトルク分配比ｋｔとの積（Ｔｄ＊・ｋｔ）を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊で運転されるようにエンジン２２を制御する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ３がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ３＊で駆動されるようにインバータ４１，４３を制御する。
【００４１】
このようにして、モータＭＧ２を駆動できないときには、エンジン２２の直達トルクＴｅｄとモータＭＧ３からのトルクとによって走行するから、エンジン２２の直達トルクＴｅｄだけによって走行するもの（モータＭＧ３を備えない構成のものや、モータＭＧ３を備えるが駆動停止するもの）に比して、より大きいトルクによる走行を可能とすることができる。また、モータＭＧ２を駆動できないときには、通常時（エンジン２２およびモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の何れも駆動できるとき）に比してバッテリ５０の目標割合ＳＯＣ＊を高くするから、モータＭＧ３の駆動に必要な電力をより十分に確保することができる。さらに、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが高いときには低いときに比して大きくなるようにトルク分配比ｋｔを設定するから、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが高いときには、モータＭＧ３の消費電力を大きくしてバッテリ５０の過充電を抑制することができ、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低いときには、モータＭＧ３の消費電力を小さくしてバッテリ５０の過放電を抑制することができる。加えて、エンジン２２の直達トルクＴｅｄに対してモータＭＧ３によるアシストを行なう旨（モータＭＧ３を駆動する旨）を表示装置８９に表示するから、そのことを運転者に報知して認識させることができる。
【００４２】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２を駆動できないときで且つエンジン２２を運転できると共にモータＭＧ１，ＭＧ３を駆動できるときには、モータＭＧ１からのトルクの出力を伴ってエンジン２２からプラネタリギヤ３０を介して前輪３９ａ，３９ｂに出力されるトルク（エンジン２２の直達トルクＴｅｄ）とモータＭＧ３から後輪３９ｃ，３９ｄに出力されるトルクとによって走行するように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ３とを制御する。これにより、エンジン２２の直達トルクＴｅｄだけによって走行するものに比して、より大きいトルクによる走行を可能とすることができる。また、モータＭＧ２を駆動できないときには、通常時（エンジン２２およびモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の何れも駆動できるとき）に比してバッテリ５０の目標割合ＳＯＣ＊を高くする。これにより、モータＭＧ３の駆動に必要な電力をより十分に確保することができる。
【００４３】
しかも、実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２を駆動できないときで且つエンジン２２を運転できると共にモータＭＧ１，ＭＧ３を駆動できるときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが高いときには低いときに比してトルク分配比ｋｔを大きくする。これにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが高いときには、モータＭＧ３の消費電力を大きくしてバッテリ５０の過充電を抑制することができ、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低いときには、モータＭＧ３の消費電力を小さくしてバッテリ５０の過放電を抑制することができる。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２を駆動できないときで且つエンジン２２を運転できると共にモータＭＧ１，ＭＧ３を駆動できるときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが高いときには低いときに比してトルク分配比ｋｔを大きくするものとしたが、一律のトルク分配比ｋｔを用いるものとしてもよい。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２を駆動できないときにおいて、直達後輪走行モードを設定する（エンジン２２からの直達トルクＴｅｄとモータＭＧ３からのトルクとによって走行する）ときには、エンジン２２の直達トルクＴｅｄに対してモータＭＧ３によるアシストを行なう旨を表示装置８９に表示するものとした。しかし、この旨を表示装置８９に表示しないものとしてもよい。また、表示装置８９に表示するのに代えてまたは加えて、図示しないスピーカから音声出力するものとしてもよい。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２を駆動できないときで且つエンジン２２を運転できると共にモータＭＧ１，ＭＧ３を駆動できるときには、直達後輪走行モードを設定するものとした。しかし、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣや要求トルクＴｄ＊に応じて、直達後輪走行モードまたは直達走行モードを設定するものとしてもよい。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに応じて直達後輪走行モードまたは直達走行モードを設定する場合のモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンの一例を図４に示し、要求トルクＴｄ＊に応じて直達後輪走行モードまたは直達走行モードを設定する場合のモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンの一例を図５に示す。
【００４７】
まず、図４のモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンについて説明する。図４のモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンは、ステップＳ３００〜Ｓ３２０の処理を追加した点を除いて、図２のモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４８】
図４のモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンでは、エンジン２２を運転できると共にモータＭＧ１，ＭＧ３を駆動できるときには（ステップＳ１１０，Ｓ１６０，Ｓ１７０）、上述のステップＳ１３０の処理と同様に、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを閾値Ｓｒｅｆと比較する（ステップＳ３００）。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上のときには、ステップＳ１９０〜Ｓ２２０の処理を実行して、本ルーチンを終了する。
【００４９】
ステップＳ３００でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満のときには、ステップＳ１８０の処理と同様に直達走行モードを設定し（ステップＳ３１０）、エンジン２２の直達トルクＴｅｄに対してモータＭＧ３によるアシストを行なわない旨（モータＭＧ３を駆動しない旨）を表示装置８９に表示して（ステップＳ３２０）、本ルーチンを終了する。ここで、エンジン２２の直達トルクＴｅｄだけによって走行することは、トルク分配比ｋｔを値０にする（モータＭＧ３の消費電力を値０にする）ことに相当する。したがって、エンジン２２の直達トルクＴｅｄだけによって走行することにより、エンジン２２の直達トルクＴｅｄとモータＭＧ３からのトルクとによって走行する場合に比して、バッテリ５０の過放電をより抑制することができる。また、エンジン２２の直達トルクＴｅｄに対してモータＭＧ３によるアシストを行なわない旨を表示装置８９に表示するから、そのことを運転者に報知して認識させることができる。
【００５０】
続いて、図５のモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンについて説明する。図５のモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンは、ステップＳ４００〜Ｓ４２０の処理を追加した点を除いて、図２のモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
図５のモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンでは、エンジン２２を運転できると共にモータＭＧ１，ＭＧ３を駆動できるときには（ステップＳ１１０，Ｓ１６０，Ｓ１７０）、要求トルクＴｄ＊を閾値Ｔｄｒｅｆと比較する（ステップＳ４００）。ここで、閾値Ｔｄｒｅｆは、例えば、エンジン２２の直達トルクＴｅｄの上限としての上限直達トルクＴｅｄやそれよりも若干小さいトルクなどを用いることができる。なお、上限直達トルクＴｅｄは、エンジン２２およびモータＭＧ１の許容駆動範囲に基づいて定められる。
【００５２】
ステップＳ４００で要求トルクＴｄ＊が閾値Ｔｄｒｅｆ以下のときには、ステップＳ１８０の処理と同様に直達走行モードを設定し（ステップＳ４１０）、エンジン２２の直達トルクＴｅｄに対してモータＭＧ３によるアシストを行なわない旨（モータＭＧ３を駆動しない旨）を表示装置８９に表示して（ステップＳ４２０）、本ルーチンを終了する。これにより、モータＭＧ３を駆動する機会を減らすことができる。
【００５３】
ステップＳ４００で要求トルクＴｄ＊が閾値Ｔｄｒｅｆよりも大きいときには、バッテリ５０の目標割合ＳＯＣ＊に所定値Ｓ２を設定し（ステップＳ１９０）、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいてトルク分配比ｋｔを設定し（ステップＳ２００）、直達後輪走行モードを設定し（ステップＳ２１０）、エンジン２２の直達トルクＴｅｄに対してモータＭＧ３によるアシストを行なう旨（モータＭＧ３を駆動する旨）を表示装置８９に表示して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。これにより、直達走行モードで走行する場合に比して、要求トルクＴｄ＊により十分に対応することができる。
【００５４】
図４や図５のモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンでは、モータＭＧ２を駆動できないときで且つエンジン２２を運転できると共にモータＭＧ１，ＭＧ３を駆動できるときには、エンジン２２の直達トルクＴｅｄに対してモータＭＧ３によるアシストを行なう旨も行なわない旨も表示装置８９に表示する。これにより、エンジン２２の直達トルクＴｅｄに対してモータＭＧ３によるアシストを行なう状態と行なわない状態とが切り替わったときに、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。
【００５５】
図４や図５のモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンでは、モータＭＧ２を駆動できないときで且つエンジン２２を運転できると共にモータＭＧ１，ＭＧ３を駆動できるときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣまたは要求トルクＴｄ＊に応じて、直達後輪走行モードまたは直達走行モードを設定するものとした。しかし、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣおよび要求トルクＴｄ＊に応じて、直達後輪走行モードまたは直達走行モードを設定するものとしてもよい。この場合、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上で且つ要求トルクＴｄ＊が閾値Ｔｄｒｅｆよりも大きいときには、直達後輪走行モードを設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満のときや要求トルクＴｄ＊が閾値Ｔｄｒｅｆ以下のときには、直達走行モードを設定するものとしてもよい。
【００５６】
図４や図５のモータＭＧ２駆動不可時制御ルーチンでは、モータＭＧ２を駆動できないときで且つエンジン２２を運転できると共にモータＭＧ１，ＭＧ３を駆動できるときには、エンジン２２の直達トルクＴｅｄに対してモータＭＧ３によるアシストを行なう旨も行なわない旨も表示装置８９に表示するものとした。しかし、エンジン２２の直達トルクＴｅｄに対してモータＭＧ３によるアシストを行なう旨と行なわない旨とのうちの一方だけを表示装置８９に表示するものとしてもよいし、エンジン２２の直達トルクＴｅｄに対してモータＭＧ３によるアシストを行なう旨も行なわない旨も表示装置８９に表示しないものとしてもよい。また、表示装置８９に表示するのに代えてまたは加えて、図示しないスピーカから音声出力するものとしてもよい。
【００５７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとした。しかし、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とを単一の電子制御ユニットとして構成す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、前輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６Ｆにプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６ＦにモータＭＧ２を接続し、後輪３９ｃ，３９ｄに連結された駆動軸３６ＲにモータＭＧ３を接続するものとした。しかし、駆動軸３６Ｒにプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６ＲにモータＭＧ２を接続し、駆動軸３６ＦにモータＭＧ３を接続するものとしてもよい。
【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「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、モータＭＧ３が「第３モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御装置」に相当する。
【００６０】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００６１】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、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】
【００６３】
２０  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）、２６  クランクシャフト、３０  プラネタリギヤ、３６Ｆ，３６Ｒ  駆動軸、３８Ｆ，３８Ｒ  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  前輪、３９ｃ，３９ｄ  後輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２，４３  インバータ、４４，４５，４６  回転位置センサ、５０  バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、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、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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  表示装置、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３  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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