(57)【要約】【課題】車軸に動力を入出力する駆動用モータを備える車両におして、制動時にバッテリが入力制限を超えた電力で充電されるのを抑制する。【解決手段】制動時に、モータと電力のやりとりをするバッテリを充電する充電電力Ｐｉｎが入力制限Ｗｉｎ未満であるときには（ステップＳ１６０）、インテークカムシャフトを回転させるカムシャフトコントロールモータで電力を消費するようカムシャフトコントロールモータを駆動する（ステップＳ１９０）。制動時にカムシャフトコントロールモータで電力を消費するから、バッテリが入力制限を超えた電力で充電されるのを抑制することができる。【選択図】図７
2008290533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力する内燃機関が搭載された車両であって、
前記内燃機関の出力軸の回転に伴って回転し前記内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブを開閉するカムシャフトの位相を変更可能な動弁用電動機を有し、該動弁用電動機を用いて前記吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを変更可能な開閉タイミング変更手段と、
車軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記動弁用電動機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段と、
前記車両に要求される要求制動力を設定する要求制動力設定手段と、
制動要求がなされたとき、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えないときには前記要求制動力に基づく制動力により走行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えるときには前記動弁用電動機により電力が消費されるよう前記動弁用電動機を制御すると共に前記設定された入力制限の範囲内で前記要求制動力に基づく制動力により走行するよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
前記制御手段は、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えるときには前記動弁用電動機が最大消費電力で駆動するよう該動弁用電動機を制御する手段である請求項１記載の車両。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両であって、
前記動弁用電動機は、前記内燃機関の出力軸へのトルクの出力を伴って前記カムシャフトの位相を変更可能な電動機であり、
前記制御手段は、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えるときには前記出力軸の回転を抑制する方向の回転抑制トルクが前記出力軸に作用するよう前記動弁用電動機を制御する手段である
車両。
【請求項４】
前記動弁用電動機は、固定子が取り付けられた取付部が前記出力軸に回転伝達部材を介して接続されると共に回転軸が前記カムシャフトに接続されてなる電動機である請求項３記載の車両。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか記載の車両であって、
制動力を付与する制動力付与手段を備え、
前記制御手段は、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えるときに前記設定された入力制限の範囲内で前記要求制動力に基づく制動力により走行するよう前記電動機と前記制動力付与手段とを制御する手段である
車両。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の車両であって、
前記出力軸をモータリング可能なモータリング手段を備え、
前記蓄電手段は、前記モータリング手段と電力のやりとりが可能な手段であり、
前記制御手段は、前記内燃機関の運転を停止して前記出力軸が前記モータリング手段によりモータリングされるよう前記内燃機関と前記モータリング手段とを制御する手段である
車両。
【請求項７】
前記モータリング手段は、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段を備える手段である請求項６記載の車両。
【請求項８】
前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸としての第２回転軸との３軸に接続され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軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段である請求項７記載の車両。
【請求項９】
走行用の動力を出力する内燃機関が搭載され、該内燃機関の出力軸の回転に伴って回転し前記内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブを開閉するカムシャフトの位相を変更可能な動弁用電動機を有し該動弁用電動機を用いて前記吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを変更可能な開閉タイミング変更手段と、車軸に動力を入出力可能な電動機と、前記動弁用電動機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定し、
前記車両に要求される要求制動力を設定し、
制動要求がなされたとき、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えないときには前記要求制動力に基づく制動力により走行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えるときには前記動弁用電動機により電力が消費されるよう前記動弁用電動機を制御すると共に前記設定された入力制限の範囲内で前記要求制動力に基づく制動力により走行するよう前記電動機を制御する
車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、走行用の動力を出力するエンジンと、車軸に動力を入出力するモータと、モータと電力のやりとりをするバッテリと、蓄熱タンクに蓄えられた熱交換媒体を加熱する電気ヒータ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）。この車両では、制動時のモータの回生電力がバッテリを充電する際の最大許容電力としての入力制限を超えるときに、超える分の電力を電気ヒータで消費すると共に蓄熱タンクに熱として蓄えてエンジンを冷間始動する際に蓄熱タンクに蓄えた熱を用いてエンジンを暖機することにより、バッテリに入力制限を超える電力が入力されるのを抑制すると共に車両のエネルギ効率を向上させている。
【特許文献１】特開２００５−１３０６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように、こうした車両においては、制動時にモータの回生電力がバッテリの入力制限を超えるときにどのような制御を行なうかは重要な課題の一つと考えられている。こうした課題を解決するために、制動時にモータの回生電力がバッテリの入力制限を超えるときにはモータの回生電力を入力制限の範囲内に制限すると共に要求制動力に対して不足する制動力をブレーキから出力することも考えられるが、場合によってはブレーキの負担が増大してブレーキに影響が生じることがある。したがって、制動時には、ブレーキの負担を軽くしてモータによる回生制動をより大きくする制御を行なうことが望ましい。
【０００４】
本発明の車両およびその制御方法は、制動要求がなされたとき、車軸に動力を入出力可能な電動機と電力のやりとりをする蓄電装置に入力制限を超える電力が入力されるのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の車両は、
走行用の動力を出力する内燃機関が搭載された車両であって、
前記内燃機関の出力軸の回転に伴って回転し前記内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブを開閉するカムシャフトの位相を変更可能な動弁用電動機を有し、該動弁用電動機を用いて前記吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを変更可能な開閉タイミング変更手段と、
車軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記動弁用電動機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段と、
前記車両に要求される要求制動力を設定する要求制動力設定手段と、
制動要求がなされたとき、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えないときには前記要求制動力に基づく制動力により走行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えるときには前記動弁用電動機により電力が消費されるよう前記動弁用電動機を制御すると共に前記設定された入力制限の範囲内で前記要求制動力に基づく制動力により走行するよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の車両では、制動要求がなされたとき、蓄電手段を充電する電力が設定された入力制限を超えないときには要求制動力に基づく制動力により走行するよう電動機を制御する。一方、蓄電手段を充電する電力が設定された入力制限を超えるときには動弁用電動機により電力が消費されるよう動弁用電動機を制御すると共に設定された入力制限の範囲内で要求制動力に基づく制動力により走行するよう電動機を制御する。動弁用電動機で電力を消費するから、蓄電手段に入力制限を超える電力が入力されるのを抑制すると共に電動機の回生による制動力により要求制動力に基づく制動力で走行することができる。
【０００８】
この本発明の車両において、前記制御手段は、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えるときには前記動弁用電動機が最大消費電力で駆動するよう該動弁用電動機を制御する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の車両において、前記動弁用電動機は、前記内燃機関の出力軸へのトルクの出力を伴って前記カムシャフトの位相を変更可能な電動機であり、前記制御手段は、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えるときには前記出力軸の回転を抑制する方向の回転抑制トルクが前記出力軸に作用するよう前記動弁用電動機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、回転抑制トルクによる制動力も車両に作用させることができる。この場合において、前記動弁用電動機は、固定子が取り付けられた取付部が前記出力軸に回転伝達部材を介して接続されると共に回転軸が前記カムシャフトに接続されてなる電動機であるものとすることもできる。
【００１０】
さらに、本発明の車両において、制動力を付与する制動力付与手段を備え、前記制御手段は、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えるときに前記設定された入力制限の範囲内で前記要求制動力に基づく制動力により走行するよう前記電動機と前記制動力付与手段と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、電動機の回生による制動力では要求制動力に基づく制動力に足らないときに足らない分の制動力を制動力付与手段で付与することができる。これにより、車両を要求制動力に基づく制動力により走行させることができる。
【００１１】
そして、本発明の車両において、前記出力軸をモータリング可能なモータリング手段を備え、前記蓄電手段は、前記モータリング手段と電力のやりとりが可能な手段であり、前記制御手段は、前記内燃機関の運転を停止して前記出力軸が前記モータリング手段によりモータリングされるよう前記内燃機関と前記モータリング手段とを制御する手段であるものとすることもできる。モータリング手段で電力を消費するから、蓄電手段に入力制限を超える電力が入力されるのをより抑制することができる。この場合において、前記モータリング手段は、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段を備える手段であるものとすることもできる。この場合におい、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸としての第２回転軸との３軸に接続され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軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段であるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の車両の制御方法は、
走行用の動力を出力する内燃機関が搭載され、該内燃機関の出力軸の回転に伴って回転し前記内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブを開閉するカムシャフトの位相を変更可能な動弁用電動機を有し該動弁用電動機を用いて前記吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを変更可能な開閉タイミング変更手段と、車軸に動力を入出力可能な電動機と、前記動弁用電動機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定し、
前記車両に要求される要求制動力を設定し、
制動要求がなされたとき、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えないときには前記要求制動力に基づく制動力により走行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えるときには前記動弁用電動機により電力が消費されるよう前記動弁用電動機を制御すると共に前記設定された入力制限の範囲内で前記要求制動力に基づく制動力により走行するよう前記電動機を制御する
ことを要旨とする。
【００１３】
この本発明の車両の制御方法では、制動要求がなされたとき、蓄電手段を充電する電力が設定された入力制限を超えないときには要求制動力に基づく制動力により走行するよう電動機を制御する。一方、蓄電手段を充電する電力が設定された入力制限を超えるときには動弁用電動機により電力が消費されるよう動弁用電動機を制御すると共に設定された入力制限の範囲内で要求制動力に基づく制動力により走行するよう電動機を制御する。動弁用電動機で電力を消費するから、蓄電手段に入力制限を超える電力が入力されるのを抑制すると共に電動機の回生による制動力により要求制動力に基づく制動力で走行することができる。
【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、駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ９２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。
【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であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【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，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，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフト１２９の回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００１８】
可変バルブタイミング機構１５０は、図３に例示するように、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクシャフトプーリーの回転を伝達するタイミングチェーン１７０が接続されたカムシャフトプーリーと一体のハウジング１５２に固定子が取り付けられると共にインテークカムシャフト１２９に回転子が接続された電動のカムシャフトコントロールモータ１５６を備え、インテークカムシャフト１２９をハウジング１５２に対して相対的に回転させて吸気バルブ１２８の開閉タイミングにおけるインテークカムシャフト１２９の角度（インテークカムシャフト１２９の位相）を連続的に変更する。実施例では、図示するように、インテークカムシャフト１２９の角度を遅角するときにはタイミングチェーン１７０により回転駆動されるカムシャフトプーリーの回転方向と同じ方向にインテークカムシャフト１２９を回転するものとする。したがって、インテークカムシャフト１２９の角度を遅角している最中には、カムシャフトコントロールモータ１５６の固定子が取り付けられたハウジング１５２にハウジング１５２の回転を抑制する方向の回転抑制トルクＴｖｖｔが作用し、このトルクがタイミングチェーン１７０および図示しないクランクシャフトプーリーを介してクランクシャフト２６にエンジン２２の回転を抑制する方向の回転抑制トルクＴｖｖｔとして伝達される。カムシャフトコントロールモータ１５６は、エンジンＥＣＵ２４により制御されており、インテークカムシャフト１２９の回転速度に対してカムシャフトコントロールモータ１５６の回転速度を遅くしてインテークカムシャフト１２９を遅角方向に回転させることによりインテークカムシャフト１２９の角度を遅角させ、インテークカムシャフト１２９の回転速度に対してカムシャフトコントロールモータ１５６の回転速度を速くしてインテークカムシャフト１２９を進角方向に回転させることによりインテークカムシャフト１２９の角度を進角させ、カムシャフトコントロールモータ１５６をインテークカムシャフト１２９と同じ回転速度で回転させることによりインテークカムシャフト１２９の角度を保持する。インテークカムシャフト１２９の角度を進角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングおよびインテークカムシャフト１２９の角度を遅角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングの一例を図４に示す。実施例では、エンジン２２から効率よく動力が出力される吸気バルブ１２８の開閉タイミングにおけるインテークカムシャフト１２９の角度を効率角とし、インテークカムシャフト１２９の角度をその効率角よりも進角させることによりエンジン２２から高トルクが出力可能な運転状態とすることができ、インテークカムシャフト１２９の角度を最遅角させることによりエンジン２２の気筒内の圧力変動を小さくしてエンジン２２の運転の停止や始動に適した運転状態とすることができるよう構成されている。以下、実施例では、インテークカムシャフト１２９の角度が最遅角（基準角）となる吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最遅角タイミングＶＴ１という。
【００１９】
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。
【００２０】
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。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。
【００２１】
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。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサ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）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図５に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図６にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。
【００２２】
ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ９０の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪に作用するよう図示しないブレーキパッドを押圧するブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みに無関係に、駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したりすることができるように構成されている。以下、ブレーキアクチュエータ９２の作動により駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪に制動力を作用させる場合を油圧ブレーキと称する。ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）９４により制御されている。ブレーキＥＣＵ９４は、図示しない信号ラインにより、駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能（ＡＢＳ）や運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに駆動輪３９ａ，３９ｂのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ），車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御（ＶＳＣ）なども行なう。ブレーキＥＣＵ９４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ブレーキアクチュエータ９２を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ９２の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。
【００２３】
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，運転席近傍に設けられたトラクションコントロールをオフするＴＲＣオフスイッチ８９ａからのＴＲＣオフ信号，運転席近傍に設けられた姿勢保持制御をオフするＶＳＣオフスイッチ８９ｂからのＶＳＣオフ信号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，ブレーキＥＣＵ９４と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２４】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２５】
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、特にアクセルペダル８３がオフされているときに車速Ｖが比較的高いときの動作について説明する。図７は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ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。このルーチンは、走行中にアクセルペダル８３がオフされたときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２６】
アクセルオフ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、まず、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の入力制限Ｗｉｎ，現在のバブルタイミングＶＴなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップ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計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。さらに、バルブタイミングＶＴは、クランクポジションセンサ１４０により検出されたクランク角とカムポジションセンサ１４４により検出されたカムポジションとにより導出されるバルブタイミングとしてのクランク角に対するカムの位相角をエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。
【００２７】
こうしてデータを入力すると、入力した車速Ｖ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＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃが０％であるときの車速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、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８に要求トルク設定用マップの一例を示す。したがって、アクセルペダル８３がオフされているときに車速Ｖが比較的高いときには要求トルクＴｒ＊は制動トルクとして設定されることになる。
【００２８】
続いて、燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に車速Ｖ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Ｓ１２０）。ここで、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊は車速Ｖが大きくなるほど高くなるよう設定されるものとした。燃料カット指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２における燃料噴射制御を停止する。
【００２９】
次に、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＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊でモータリングするためのモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１３０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。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９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。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、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。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００３０】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)    (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３１】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（３）により計算する（ステップＳ１４０）。なお、式（３）は、前述した図９の共線図から容易に導き出すことができる。
【００３２】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr    (3)
【００３３】
続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とに基づいてバッテリ５０を充電する充電電力Ｐｉｎを式（４）により計算し（ステップＳ１５０）、計算した充電電力Ｐｉｎとバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとを比較する（ステップＳ１６０）。ここで、式（４）中、右辺第１項はモータＭＧ２を仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐで駆動したときにモータＭＧ２で回生する電力であり、右辺第２項は、モータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにモータＭＧ１が消費する電力である。
【００３４】
Pin=Tm2tmp・Nm2+Tm1*・Nm1    (4)
【００３５】
充電電力Ｐｉｎが入力制限Ｗｉｎ以上であるとき、すなわち、バッテリ５０を充電する電力がバッテリ５０の最大許容電力を超えていないときには、モータを仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐで駆動することが可能であると判断して、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定して（ステップＳ１７０）、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Ｓ１８０）、本ルーチンを終了する。ここで、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。こうした制御により、要求トルクＴｒに基づくトルクをモータＭＧ２の回生制動によるトルクによりリングギヤ軸３２ａに作用させて走行することができる。
【００３６】
一方、充電電力Ｐｉｎが入力制限Ｗｉｎ未満であるとき、つまり、バッテリ５０を充電する電力がバッテリ５０を充電する際の最大許容電力を超えているときには（ステップＳ１６０）、現在のバルブタイミングＶＴを調べ（ステップＳ１８０）、現在のバルブタイミングＶＴがインテークカムシャフト１２９の角度が最遅角となる最遅角タイミングＶＴ１でないときには、インテークカムシャフト１２９を遅角方向に回転させることが可能であると判断して、インテークカムシャフト１２９が遅角方向に回転すると共にカムシャフトコントロールモータ１５６で消費する電力がカムシャフトコントロールモータ１５６の駆動可能な範囲内での最大消費電力ＰｈとなるようエンジンＥＣＵ２４に駆動指示を送信する（ステップＳ１９０）。駆動指示を受信したエンジンＥＣＵ２４は、インテークカムシャフト１２９が遅角方向に回転すると共にカムシャフトコントロールモータ１５６で消費する電力が最大消費電力Ｐｈになるようカムシャフトコントロールモータ１５６を駆動制御する。ここで、インテークカムシャフト１２９を遅角方向に回転させるのは、上述したように、インテークカムシャフト１２９の角度を遅角させている最中にはクランクシャフト２６にエンジン２２の回転を抑制する方向の回転抑制トルクＴｖｖｔが作用するため、後述するようにこうした回転抑制トルクＴｖｖｔによりモータＭＧ１の消費電力を大きくするためである。
【００３７】
こうしてカムシャフトコントロールモータ１５６の駆動指示を送信したら、カムシャフトコントロールモータ１５６を最大消費電力Ｐｈで駆動するときにエンジン２２のクランクシャフト２６に作用する回転抑制トルクＴｖｖｔと動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（５）によりエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊でモータリングするためのモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を再設定する（ステップＳ２００）。したがって、ステップＳ２００で再設定されるトルク指令Ｔｍ１＊は、回転抑制トルクＴｖｖｔによりステップＳ１３０で設定されるトルク指令Ｔｍ１＊より大きくなる。なお、回転抑制トルクＴｖｖｔは、カムシャフトコントロールモータ１５６を最大消費電力Ｐｈで駆動する際のカムシャフトコントロールモータ１５６に対するトルク指令とハウジング１５２からクランクシャフト２６に至るまでの回転伝達機構のギヤ比に基づいて計算することができる。また、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。
【００３８】
Tm1*=Tvvt・ρ/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (5)
【００３９】
こうして、トルク指令Ｔｍ１＊を再設定したら、再設定したトルク指令Ｔｍ１＊を用いて上述した式（３）により仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを再計算して（ステップＳ２１０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎから計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力とカムシャフトコントロールモータ１５６の消費電力Ｐｈとを減じたものをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎを次式（６）により計算し（ステップＳ２２０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２３０）。ここで、トルク制限Ｔｍｉｎは、カムシャフトコントロールモータ１５６を駆動しないときに比して、カムシャフトコントロールモータ１５６での消費電力Ｐｈ分とクランクシャフト２６に回転抑制トルクＴｖｖｔが作用してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊で消費する電力の増加した電力分だけ、カムシャフトコントロールモータ１５６を駆動しないときに比して大きく設定される。したがって、モータＭＧ２で回生できる電力をカムシャフトコントロールモータ１５６を駆動しないときに比して大きくすることができる。
【００４０】
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1-Ph)/Nm2    (6)
【００４１】
こうしてトルク指令Ｔｍ２＊を設定したら、要求トルクＴｒ＊とモータトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３７のギヤ比Ｇａとに基づいて次式（７）により駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸に作用させる目標ブレーキトルクＴｂ＊を設定して（ステップＳ２５０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に、目標ブレーキトルクＴｂ＊についてはブレーキＥＣＵ９４に送信して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。目標ブレーキトルクＴｂ＊を受信したブレーキＥＣＵ９４は、目標ブレーキトルクＴｂ＊が車軸に作用するようブレーキアクチュエータ９２を制御して駆動輪３９ａ，３９ｂに制動力を付与する。こうした制御により、モータＭＧ２の回生による制動力やモータＭＧ１によるモータリングで作用する制動力とが要求トルクＴｒ＊に満たないときには、足りない分の制動力を油圧ブレーキで車軸に出力して走行することができる。この際に、カムシャフトコントロールモータ１５６を駆動することにより、カムシャフトコントロールモータ１５６を駆動しないときに比してモータＭＧ２の回生制動による制動力をより大きくすることができるため、油圧ブレーキによる制動力を小さくすることができ、ブレーキに影響が生じるのを抑制することができる。
【００４２】
Tb*=(Tr*+Tm1*/ρ-Tm2*・Gr)・Ga   (7)
【００４３】
バルブタイミングＶＴが最遅角タイミングＶＴ１であるときには（ステップＳ１９０）、これ以上インテークカムシャフト１２９を遅角方向に回転させることはできないと判断して、カムシャフトコントロールモータ１５６を駆動せずに入力制限ＷｉｎからモータＭＧ１で消費する電力を減じてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除したものをモータトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ２５０）。こうしてトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、入力制限Ｗｉｎの範囲内でモータＭＧ２を回生させることができる。
【００４４】
こうしてトルク指令Ｔｍ２＊を設定したら、目標ブレーキトルクＴｂ＊を設定すると共に目標ブレーキトルクＴｂ＊をモータＥＣＵ４０やブレーキＥＣＵ９４に送信して（ステップＳ２５０，Ｓ２６０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、バッテリ５０の入力制限の範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動しながら、要求トルクＴｒ＊に足りない分のトルクをブレーキの制動力により車軸に付与することができる。
【００４５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、バッテリ５０を充電する充電電力Ｐｉｎが入力制限Ｗｉｎ未満であるときにはカムシャフトコントロールモータ１５６で電力を消費することにより、カムシャフトコントロールモータ１５６を駆動しない場合に比してモータＭＧ２で回生する電力を多くすることができ、モータＭＧ２の回生制動による制動力をより大きくすることができる。さらに、カムシャフトコントロールモータ１５６を遅角方向に駆動することにより、更にモータＭＧ２で回生する電力を多くすることができる。これにより、カムシャフトコントロールモータ１５６を駆動しないものに比して油圧ブレーキによる制動力をより小さくすることができ、油圧ブレーキに影響が生じるのを抑制することができる。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、カムシャフトコントロールモータ１５６を最大消費電力Ｐｈで駆動するものとしたが、カムシャフトコントロールモータ１５６で電力を消費すればよいから、最大消費電力Ｐｈより小さい電力で駆動するものとしてもよい。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、インテークカムシャフト１２９が遅角方向に回転するようカムシャフトコントロールモータ１５６を駆動するものとしたが、カムシャフトコントロールモータ１５６で電力を消費すればよいから、インテークカムシャフト１２９を進角方向に回転するようカムシャフトコントロールモータ１５６を駆動するものとしてもよい。また、バルブタイミングＶＴが最遅角になったときにはカムシャフトコントロールモータ１５６の駆動しないものとしたが、バルブタイミングＶＴが最遅角になったら進角方向に回転させるようカムシャフトコントロールモータ１５６を駆動するものとしてもよい。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図７に例示するルーチンを走行中にアクセルペダル８３がオフされたときに実行するものとしたが、アクセルペダル８３がオフされた状態でブレーキペダル８５が踏み込まれたときに実行するものとしてもよい。この場合、図１０のステップＳ１１０の処理に換えて、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と車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものとすればよい。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１でエンジン２２をモータリングすることによりモータＭＧ１で電力を消費するものとしたが、こうしたエンジン２２をモータリングする制御を行なわないものとしてもよい。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、可変バルブタイミング機構１５０は、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能なものであるものとしたが、排気バルブ１３１の開閉タイミングを変更可能なものとしてもよい。
【００５１】
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１１の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１１における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１２の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪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２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００５３】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両の形態としても構わない。さらに、こうした車両の制御方法の形態としてもよい。
【００５４】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、
カムシャフトコントロールモータ１５６が「動弁用電動機」に相当し、可変バルブタイミング機構１５０が「開閉タイミング変更手段」に相当し、モータＭＧ１が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、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くバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入力制限Ｗｉｎを演算するバッテリＥＣＵ５２が「入力制限設定手段」に相当し、要求トルクＴｒ＊を設定するステップＳ１１０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「要求制動力設定手段」に相当し、アクセルオフ時に、充電電力Ｐｉｎが入力制限Ｗｉｎ以上であるときに要求トルクＴｒ＊に基づいて設定された仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをトルク指令Ｔｍ２＊として設定してモータＥＣＵ４０に送信するステップＳ１６０，Ｓ１７０，Ｓ２６０の処理や充電電力Ｐｉｎが入力制限Ｗｉｎ未満であるときにカムシャフトコントロールモータ１５６を駆動すると共にバッテリ５０を充電する電力が入力制限Ｗｉｎの範囲内となるようトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信するステップＳ１６０，Ｓ１９０〜Ｓ２３０，Ｓ２６０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０やトルク指令Ｔｍ２に基づいてモータＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。カムシャフトコントロールモータ１５６を遅角方向に駆動するよう指示をエンジンＥＣＵ２４に送信するステップＳ１９０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０やカムシャフトコントロールモータ１５６を遅角方向に駆動するエンジンＥＣＵ２４も「制御手段」に相当する。燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に目標回転数Ｎｅ＊でモータＭＧ１がエンジン２２をモータリングするようトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信するステップＳ１２０，Ｓ１３０，Ｓ２６０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０やエンジン２２における燃料噴射制御を停止する処理を実行するエンジンＥＣＵ２４やトルク指令Ｔｍ１＊に基づいてモータＭＧ１を駆動するモータＥＣＵ４０も「制御手段」相当する。また、ハウジング１５２が「取付部」に相当し、タイミングチェーン１７０が「回転伝達部材」に相当し、ブレーキアクチュエータ９２の作動により駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪に制動力を作用させるブレーキアクチュエータ９２とブレーキホイールシリンダ９６ａと図示しないブレーキパッド油圧ブレーキとから構成されるものが「制動力付与手段」に相当し、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０とからなるものが「モータリング手段」に相当し、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０とからなるものが「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」に相当する。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。「開閉タイミング変更手段」としては、クランクシャフト２６に取り付けられたクランクシャフトプーリーの回転を伝達するタイミングチェーン１７０が接続されたカムシャフトプーリーと一体のハウジング１５２に固定子が取り付けられると共にインテークカムシャフト１２９に回転子が接続された電動のカムシャフトコントロールモータ１５６を備えるものに限定されるものではなく、内燃機関の出力軸の回転に伴って回転し内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブを開閉するカムシャフトの位相を変更可能な動弁用電動機を有し、動弁用電動機を用いて吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを変更可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「動弁用電動機」としては、カムシャフトコントロールモータ１５６に限定されるものではなく、内燃機関の出力軸の回転に伴って回転し内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブを開閉するカムシャフトの位相を変更可能なものであれば如何なるものとしても構わない。また、「動弁用電動機」としては、内燃機関の出力軸へのトルクの出力を伴ってカムシャフトの位相を変更可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「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、車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。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、動弁用電動機および電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「入力制限設定手段」としては、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度Ｔｂとに基づいて入出力制限Ｗｉｎを演算するものに限定されるものではなく、残容量（ＳＯＣ）や電池温度Ｔｂの他に例えばバッテリ５０の内部抵抗などに基づいて演算するものなど、蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限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。「要求制動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃが０％のときの車速Ｖに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、車速Ｖに拘わらず所定のトルクを要求トルクＴｒ＊として設定するものやブレーキペダル８５の踏み込み量と車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、車両に要求される要求制動力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、アクセルオフ時に充電電力Ｐｉｎが入力制限Ｗｉｎ以上であるときに要求トルクＴｒ＊に基づいてトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、充電電力Ｐｉｎが入力制限Ｗｉｎ未満であるときにカムシャフトコントロールモータ１５６を駆動すると共にバッテリ５０を充電する電力が入力制限Ｗｉｎの範囲内となるようトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、制動要求がなされたとき、蓄電手段を充電する電力が設定された入力制限を超えないときには要求制動力に基づく制動力により走行するよう電動機を制御し、蓄電手段を充電する電力が設定された入力制限を超えるときには動弁用電動機により電力が消費されるよう動弁用電動機を制御すると共に設定された入力制限の範囲内で要求制動力に基づく制動力により走行するよう電動機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。さらに、制御手段としては、充電電力Ｐｉｎが入力制限未満であるときにカムシャフトコントロールモータ１５６を遅角方向に駆動するものに限定されるものでなく、蓄電手段を充電する電力が設定された入力制限を超えるときには出力軸の回転を抑制する方向の回転抑制トルクが出力軸に作用するよう動弁用電動機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。「制動力付与手段」としては、ブレーキアクチュエータ９２の作動により駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪に制動力を作用させるものに限定されるものでなく、制動力を付与するものであれば如何なるものとしても構わない。「モータリング手段」としては、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０とからなるものに限定されるものではなく、エンジン２２のクランクシャフト２６にベルトを介して回転子が接続されたスタータモータなど内燃機関の出力軸をモータリング可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれかに軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。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最良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。
【００５５】
以上、本発明を実施するための最良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】
【００５６】
本発明は、車両の製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施例である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】可変バルブタイミング機構１５０の構成の概略を示す構成図である。
【図４】吸気バルブ１２８の開閉タイミングを示すバルブタイミングダイアグラムである。
【図５】バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図６】バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。
【図７】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ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８】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図９】エンジン２２の燃料噴射制御を停止している状態でモータＭＧ１でエンジン２２をモータリングしながら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１０】カムシャフトコントロールモータ１５６を遅角方向に駆動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１１】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１２】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５８】
２０，１２０，２２０  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、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、３９ｃ，３９ｄ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、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、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、９０  ブレーキマスターシリンダ、９２  ブレーキアクチュエータ、９４  ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、９６ａ〜９６ｄ  ブレーキホイールシリンダ、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  インテークカムシャフト、１３０  点火プラグ、１３１  排気バルブ、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、１４３  圧力センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、１５２  ハウジング、１５６  カムシャフトコントロールモータ、１７０  タイミングチェーン、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ  ２３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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