(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸を有する内燃機関、前記クランク軸に機械的に連結されたロータを有し、第１駆動軸を駆動するための第１電動機、前記第１駆動軸と異なる第２駆動軸を駆動するための第２電動機、ならびに、前記第１及び第２電動機に電気的に接続された蓄電器が設けられ、運転モードとして、少なくとも前記内燃機関を動力源として用いる第１運転モードと、前記内燃機関を停止するとともに前記第２電動機を動力源として用いる第２運転モードが設定されたハイブリッド車両の制御装置であって、
前記第１及び第２電動機の少なくとも一方で前記内燃機関をアシストするために前記蓄電器から該少なくとも一方に供給される電力であるアシスト用供給電力を制御する制御手段と、
前記第２運転モードから前記第１運転モードへの前記運転モードの移行中に、前記第１電動機をスタータとして用いて前記内燃機関を始動させる始動手段と、を備え、
前記制御手段は、前記始動手段による前記内燃機関の始動が完了した後、前記運転モードの前記移行が完了するまで、前記蓄電器の劣化を回避しながら、前記始動が完了した内燃機関のエンジンストールを防止するために前記第１電動機で前記クランク軸を駆動するのに必要な電力であるＥＮＧ駆動用リザーブ電力分の電力を前記第１電動機に供給できるように、前記アシスト用供給電力をあらかじめ制限することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記運転モードの前記移行が完了した後に、前記アシスト用供給電力の前記制限を終了することを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源として内燃機関及び電動機を備えるハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車両の制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。このハイブリッド車両には、前輪に機械的に連結された内燃機関及び第１電動機と、後輪に機械的に連結された第２電動機と、第１及び第２電動機に電気的に接続されたバッテリが設けられている。また、ハイブリッド車両では、運転モードとして、少なくとも内燃機関を動力源として用いる第１運転モードと、内燃機関を停止するとともに第２電動機を動力源として用いる第２運転モードが設定されている。また、上記の従来の制御装置では、検出されたバッテリの充電状態に応じて、バッテリの出力電力を制限するための第１上限電力及び第２上限電力が算出される。第１上限電力は、バッテリの劣化を回避しながら、バッテリから出力することが可能な電力の上限値であり、第２上限電力は、比較的短い所定時間内に、バッテリの劣化を回避しながら、バッテリから出力することが可能な電力の上限値であり、第１上限電力よりも大きい。
【０００３】
また、第２運転モードから第１運転モードへの運転モードの移行中であって、第１電動機をスタータとして用いる内燃機関の始動中に、バッテリの出力電力が第２上限電力以下に制限されるとともに、第１電動機が第２上限電力に基づいて、第２電動機が第１上限電力に基づいて、それぞれ制御される。さらに、この運転モードの移行中において、内燃機関の始動が完了した後には、バッテリの出力電力が第１上限電力以下に制限されるとともに、第１及び第２電動機がいずれも、第１上限電力に基づいて制御される。このように、従来の制御装置では、後輪に連結された第２電動機の制御を、第１及び第２上限電力を持ち替えずに、第１上限電力に常に基づいて行うことにより、後輪のトルク変動を防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１０３７９号公報（段落［０１１２］など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来の制御装置では、第１運転モードへの運転モードの移行中、内燃機関の始動が完了した後に、第１及び第２電動機をいずれも、第１上限電力に基づいて制御するとともに、この第１上限電力を、バッテリの充電状態に応じて、バッテリがその劣化を回避しながら出力可能な電力の上限値に設定しているにすぎない。このため、第１運転モードへの運転モードの移行中において、内燃機関の始動が完了した後に、例えば、内燃機関をアシストするために第１上限電力に近い大きさの電力が第１電動機に供給されていた場合には、運転モードの移行に伴って前輪の負荷が内燃機関に作用することで内燃機関の回転数が低下したようなときに、内燃機関の回転数を上昇させるためにバッテリの電力を第１電動機に供給することができず、それにより、エンジンストールが発生するおそれがある。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、第２運転モードから第１運転モードへの運転モードの移行中において、内燃機関の始動が完了した後に、蓄電器の劣化を回避しながら、エンジンストールを防止することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、クランク軸を有する内燃機関３、クランク軸に機械的に連結されたロータを有し、第１駆動軸（実施形態における（以下、本項において同じ）前駆動軸ＳＦＬ、ＳＦＲ）を駆動するための第１電動機（フロントモータ４）、第１駆動軸と異なる第２駆動軸（後駆動軸ＳＲＬ、ＳＲＲ）を駆動するための第２電動機（第１リヤモータ４１、第２リヤモータ６１）、ならびに、第１及び第２電動機に電気的に接続された蓄電器（バッテリ７）が設けられ、運転モードとして、少なくとも内燃機関３を動力源として用いる第１運転モードと、内燃機関３を停止するとともに第２電動機を動力源として用いる第２運転モードが設定されたハイブリッド車両Ｖの制御装置１であって、第１及び第２電動機の少なくとも一方で内燃機関３をアシストするために蓄電器から該少なくとも一方に供給される電力であるアシスト用供給電力（フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ、リヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴ）を制御する制御手段（ＥＣＵ２、図７のステップ２２〜２５、図１０のステップ３２〜３５）と、第２運転モードから第１運転モードへの運転モードの移行中に、第１電動機をスタータとして用いて内燃機関３を始動させる始動手段（ＥＣＵ２、図６のステップ１２）と、を備え、制御手段は、始動手段による内燃機関３の始動が完了した後（図６のステップ１１：ＹＥＳ、ステップ１３：ＹＥＳ）、運転モードの前記移行が完了するまで、蓄電器の劣化を回避しながら、始動が完了した内燃機関３のエンジンストールを防止するために第１電動機でクランク軸を駆動するのに必要な電力であるＥＮＧ駆動用リザーブ電力（第２リザーブ電力ＥＲＥ２）分の電力を第１電動機に供給できるように、アシスト用供給電力をあらかじめ制限する（図６のステップ１５、図７のステップ２２〜２５、図８）ことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、ハイブリッド車両では、内燃機関のクランク軸と第１電動機のロータが互いに機械的に連結されており、第１及び第２電動機が蓄電器に電気的に接続されている。第１及び第２電動機はそれぞれ、互いに異なる第１駆動軸及び第２駆動軸を駆動するためのものである。また、運転モードとして、少なくとも内燃機関を動力源として用いる第１運転モードと、内燃機関を停止するとともに第２電動機を動力源として用いる第２運転モードが設定されている。本発明による制御装置によれば、第１及び第２電動機の少なくとも一方で内燃機関をアシストするために蓄電器から少なくとも一方に供給される電力であるアシスト用供給電力が、制御手段によって制御される。また、第２運転モードから第１運転モードへの運転モードの移行中（以下、単に「運転モードの移行中」という）に、始動手段によって、内燃機関が、第１電動機をスタータとして用いて始動される。
【０００９】
また、始動手段による内燃機関の始動が完了した後、上記の運転モードの移行が完了するまで、蓄電器の劣化を回避しながら、内燃機関のエンジンストールを防止するために第１電動機でクランク軸を駆動するのに必要な電力であるＥＮＧ駆動用リザーブ電力分の電力を第１電動機に供給できるように、アシスト用供給電力があらかじめ制限される。これにより、運転モードの移行中において、内燃機関の始動が完了した後に、蓄電器の劣化を回避しながら、エンジンストールを防止することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のハイブリッド車両Ｖの制御装置１において、制御手段は、運転モードの前記移行が完了した後（図６のステップ１６：ＹＥＳ）に、アシスト用供給電力の前記制限を終了する（ステップ１８、図４のステップ５：ＹＥＳ、ステップ６、図１０のステップ３２〜３５）ことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、第２運転モードから第１運転モードへの運転モードの移行が完了したときに、請求項１に係る発明で説明したＥＮＧ駆動用リザーブ電力に応じたアシスト用供給電力の制限が終了される。これにより、第１運転モードへの運転モードの移行の完了後に、より大きな電力をアシスト用供給電力として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態による制御装置を適用したハイブリッド車両を概略的に示す図である。
【図２】後輪駆動装置を概略的に示すスケルトン図である。
【図３】制御装置のＥＣＵなどを示すブロック図である。
【図４】リヤＥＶ走行モード中、移行モード中、及びエンジン走行モード中に図３のＥＣＵで実行される処理を示すフローチャートである。
【図５】図４の処理で実行されるリヤＥＶ走行モード制御中におけるリヤモータ上限電力や第１リザーブ電力などの関係を示す図である。
【図６】図４の処理で実行される移行モード制御を実行するための処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】図６の処理で実行される駆動力入替制御を実行するための処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】図７の駆動力入替制御中におけるフロントモータ上限電力や、リヤモータ上限電力、第２リザーブ電力などの関係を示す図である。
【図９】リヤＥＶ走行モード制御、エンジン始動制御及び駆動力入替制御が実行された場合における各種のパラメータの推移の一例を示すタイミングチャートである。
【図１０】図４の処理で実行されるエンジン走行モード制御を実行するための処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】図１０のエンジン走行モード制御中におけるフロントモータ上限電力や、リヤモータ上限電力などの関係を示す図である。
【図１２】図１の制御装置の動作例を示すタイミングチャートである。
【図１３】図１２の比較例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１に示すハイブリッド車両Ｖは、左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲ及び左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲを有する四輪車両であり、ハイブリッド車両Ｖには、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲを駆動するための前輪駆動装置ＤＦＳと、後輪ＷＲＬ、ＷＲＲを駆動するための後輪駆動装置ＤＲＳが搭載されている。前輪駆動装置ＤＦＳと後輪駆動装置ＤＲＳは、互いに機械的に独立して別個に設けられている。以下、左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲ及び左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲをそれぞれ総称して、適宜「前輪ＷＦＬ、ＷＦＲ」及び「後輪ＷＲＬ、ＷＲＲ」という。
【００１４】
前輪駆動装置ＤＦＳは、本出願人による特開２０１６−０２７２６９号公報に開示されたものと同じものであるので、以下、その構成及び動作について簡単に説明する。前輪駆動装置ＤＦＳは、動力源としての内燃機関（以下「エンジン」という）３と、フロントモータ４と、エンジン３及びフロントモータ４の動力を変速し、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに伝達する変速装置５を有している。
【００１５】
エンジン３は、燃料の燃焼によって作動するガソリンエンジンであって、複数の気筒及びピストンと、動力が出力されるクランク軸（図示せず）を有しており、その吸入空気量、燃料噴射量、燃料噴射時期及び点火時期などは、図３に示す制御装置１の後述するＥＣＵ２によって制御される。周知のように、吸入空気量はスロットル弁（図示せず）を介して、燃料噴射量及び燃料噴射時期は燃料噴射弁（図示せず）を介して、点火時期は点火プラグ（図示せず）を介して、それぞれ制御される。
【００１６】
フロントモータ４は、回転電機、例えば三相交流モータであり、三相コイルなどで構成されたステータと、磁石などで構成されたロータ（いずれも図示せず）を有している。ロータは、エンジン３のクランク軸に一体に連結されている。ステータは、パワードライブユニット（以下「ＰＤＵ」という）６を介して、充放電可能なバッテリ７に電気的に接続されている。このＰＤＵ６は、インバータなどの電気回路で構成されており、ＥＣＵ２に電気的に接続されている（図３参照）。
【００１７】
フロントモータ４では、ＥＣＵ２によるＰＤＵ６の制御によって、バッテリ７からＰＤＵ６を介してステータに電力が供給されると、それに伴い、この電力が電磁誘導作用により動力に変換され、ロータが回転する（力行）。この場合、ステータに供給される電力が制御されることによって、ロータの動力が制御される。また、ステータへの電力供給を停止した状態で、動力の入力によりロータが回転しているときに、ロータに入力された動力が電磁誘導作用により電力に変換され、発電が行われるとともに、発電した電力が、ＥＣＵ２によるＰＤＵ６の制御によって、バッテリ７に充電されたり、後輪駆動装置ＤＲＳの後述する第１及び第２リヤモータ４１、６１に供給されたりする。
【００１８】
また、ハイブリッド車両Ｖには、エアコンのコンプレッサなどから成る補機８と、１２Ｖバッテリ（図示せず）が搭載されており、補機８はＰＤＵ６を介して、１２ＶバッテリはＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）を介して、フロントモータ４のステータ及びバッテリ７に電気的に接続されている。補機８には、フロントモータ４で発電した電力や、バッテリ７の電力が供給され、補機８に供給される電力は、ＥＣＵ２により、ＰＤＵ６を介して制御される。
【００１９】
前記変速装置５は、いわゆるデュアルクラッチトランスミッションで構成されている。図示しないが、変速装置５は、湿式多板クラッチでそれぞれ構成された第１クラッチ３１及び第２クラッチ３２（図３参照）と、第１クラッチ３１を介してエンジン３及びフロントモータ４に連結された第１入力軸と、第２クラッチ３２を介してエンジン３及びフロントモータ４に連結された第２入力軸と、第１及び第２入力軸と平行な出力軸と、第１及び第２入力軸に回転自在に設けられた複数の入力ギヤと、出力軸に一体に設けられ、複数の入力ギヤに噛み合う複数の出力ギヤと、複数の入力ギヤの１つを第１又は第２入力軸に選択的に連結し、その入力ギヤとそれに噛み合う出力ギヤによるギヤ段を設定するシンクロ装置などを有している。出力軸は、ファイナルギヤ９及び左右の前駆動軸ＳＦＬ、ＳＦＲを介して、左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに連結されている。また、図３に示すように、第１及び第２クラッチ３１、３２は、ＥＣＵ２に接続されている。
【００２０】
以上の構成により、第１及び第２クラッチ３１、３２ならびにシンクロ装置などをＥＣＵ２で制御することにより、第１及び第２クラッチの接続／遮断状態に応じて、エンジン３の動力及び／又はフロントモータ４の動力が、第１入力軸又は第２入力軸に、選択的に入力される。入力された動力は、シンクロ装置によって設定されたギヤ段による所定の変速比で変速された状態で、出力軸に出力され、さらに、ファイナルギヤ９及び左右の前駆動軸ＳＦＬ、ＳＦＲを介して、左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに伝達される。
【００２１】
前記後輪駆動装置ＤＲＳは、本出願人による特許第５８２４５０１号に開示されたものと同じであるので、以下、その構成及び動作について簡単に説明する。図２に示すように、後輪駆動装置ＤＲＳは、第１リヤモータ４１、第１減速歯車装置５１、第２リヤモータ６１及び第２減速歯車装置７１を有している。これらの第１リヤモータ４１、第１減速歯車装置５１、第２減速歯車装置７１、及び第２リヤモータ６１は、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲの間に、左側からこの順で並んでおり、左右の後駆動軸ＳＲＬ、ＳＲＲと同軸状に設けられている。左右の後駆動軸ＳＲＬ、ＳＲＲは、軸受け（図示せず）に回転自在に支持されるとともに、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに連結されている。
【００２２】
上記の第１リヤモータ４１は、フロントモータ４と同様の三相交流モータであり、ステータ４２と、回転自在のロータ４３を有している。ステータ４２は、ハイブリッド車両Ｖに固定されたケーシングＣＡに取り付けられるとともに、前述したＰＤＵ６を介して、フロントモータ４のステータ及びバッテリ７に電気的に接続されている。ロータ４３は、第１減速歯車装置５１を介して、左後駆動軸ＳＲＬに連結されている。
【００２３】
第１リヤモータ４１では、ＥＣＵ２によるＰＤＵ６の制御によって、バッテリ７からの電力や、フロントモータ４で発電した電力が、ＰＤＵ６を介してステータ４２に供給されると、それに伴い、この電力が電磁誘導作用により動力に変換され、ロータ４３が回転する（力行）。この場合、ステータ４２に供給される電力が制御されることによって、ロータ４３の動力が制御される。また、ステータ４２への電力供給を停止した状態で、動力の入力によりロータ４３が回転しているときに、ロータ４３に入力された動力が電磁誘導作用により電力に変換され、発電が行われるとともに、発電した電力が、ＥＣＵ２によるＰＤＵ６の制御によって、バッテリ７に充電される。
【００２４】
第１減速歯車装置５１は、サンギヤやリングギヤなどを有する遊星歯車装置で構成されており、そのリングギヤがワンウェイクラッチ８３及び油圧ブレーキ８４に接続されている。第１減速歯車装置５１では、第１リヤモータ４１から正転方向に回転させる動力が入力されると、ワンウェイクラッチ８３の反力が上記のリングギヤに作用することによって、入力された動力は、減速した状態で左後駆動軸ＳＲＬに出力され、さらに、左後輪ＷＲＬに伝達される。また、油圧ブレーキ８４によりリングギヤが制動されているときには、第１リヤモータ４１から正転方向に又は逆転方向に回転させる動力が入力されると、油圧ブレーキ８４の反力がリングギヤに作用することによって、入力された動力は、減速した状態で左後駆動軸ＳＲＬに出力され、さらに左後輪ＷＲＬに伝達される。
【００２５】
前記第２リヤモータ６１及び第２減速歯車装置７１は、第１リヤモータ４１及び第１減速歯車装置５１とそれぞれ同様に構成されている。第２リヤモータ６１のステータ６２は、前記ケーシングＣＡに取り付けられるとともに、ＰＤＵ６を介して、フロントモータ４のステータ、バッテリ７及び第１リヤモータ４１のステータ４２に電気的に接続されている。また、第２リヤモータ６１のロータ６３は、第２減速歯車装置７１を介して、右後駆動軸ＳＲＲに連結されている。
【００２６】
第２リヤモータ６１では、ＥＣＵ２によるＰＤＵ６の制御によって、バッテリ７の電力や、フロントモータ４で発電した電力が、ＰＤＵ６を介してステータ６２に供給されると、それに伴い、この電力が電磁誘導作用により動力に変換され、ロータ６３が回転する（力行）。この場合、ステータ６２に供給される電力が制御されることによって、ロータ６３の動力が制御される。また、ステータ６２への電力供給を停止した状態で、動力の入力によりロータ６３が回転しているときに、ロータ６３に入力された動力が電磁誘導作用により電力に変換され、発電が行われるとともに、発電した電力が、ＥＣＵ２によるＰＤＵ６の制御によって、バッテリ７に充電される。
【００２７】
第２減速歯車装置７１は、サンギヤやリングギヤを有する遊星歯車装置で構成されており、そのリングギヤがワンウェイクラッチ８３及び油圧ブレーキ８４に接続されている。第２減速歯車装置７１では、第２リヤモータ６１から正転方向に回転させる動力が入力されると、ワンウェイクラッチ８３の反力が上記のリングギヤに作用することによって、入力された動力は、減速した状態で右後駆動軸ＳＲＲに出力され、さらに右後輪ＷＲＲに伝達される。また、油圧ブレーキ８４によりリングギヤが制動されているときには、第２リヤモータ６１から正転方向に又は逆転方向に回転させる動力が入力されると、油圧ブレーキ８４の反力がリングギヤに作用することによって、入力された動力は、減速した状態で右後駆動軸ＳＲＲに出力され、さらに右後輪ＷＲＲに伝達される。なお、第１及び第２減速歯車装置５１、７１の減速比は、互いに同じ値に設定されている。
【００２８】
油圧ブレーキ８４は、ケーシングＣＡに接続された多板式のクラッチで構成されており、ＥＣＵ２で制御されることにより、第１及び第２減速歯車装置５１、７１のリングギヤを制動する制動動作と、両リングギヤの回転を許容する回転許容動作とを、選択的に実行する。油圧ブレーキ８４の制動力は、ＥＣＵ２によって制御される。
【００２９】
さらに、図３に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ２１から、ＣＲＫ信号が入力される。このＣＲＫ信号は、エンジン３のクランク軸の回転に伴い、所定のクランク角ごとに出力されるパルス信号である。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。また、ＥＣＵ２には、カム角センサ（図示せず）から、ＣＹＬ信号及びＴＤＣ信号が入力される。このＣＹＬ信号は、エンジン３のカム軸（図示せず）の回転に伴い、エンジン３の特定の気筒のピストンが所定位置に位置したときに出力されるパルス信号であり、ＴＤＣ信号は、各気筒のピストンが吸気行程の開始時の上死点付近に位置したときに出力されるパルス信号である。さらに、ＥＣＵ２には、電流電圧センサ２２から、バッテリ７に入出力される電流・電圧値を表す検出信号が、入力される。ＥＣＵ２は、この検出信号に基づいて、バッテリ７の充電状態ＳＯＣを算出する。
【００３０】
また、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ２３からハイブリッド車両Ｖのアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量であるアクセル開度ＡＰを表す検出信号が、車輪速センサ２４から、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲの回転数（以下「前輪回転数」という）ＮＷＦ及び後輪ＷＲＬ、ＷＲＲの回転数（以下「後輪回転数」という）ＮＷＲを表す検出信号が、入力される。ＥＣＵ２は、検出された前輪回転数ＮＷＦ及び後輪回転数ＮＷＲに基づいて、ハイブリッド車両Ｖの車速ＶＰを算出する。
【００３１】
ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されており、上述した各種のセンサ２１〜２４からの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、前輪駆動装置ＤＦＳ及び後輪駆動装置ＤＲＳの動作を含むハイブリッド車両Ｖの動作を制御する。
【００３２】
ハイブリッド車両Ｖでは、次の複数の運転モードが予め設定されており、運転モードは、ハイブリッド車両Ｖの走行状態に応じ、これらのいずれか１つに、ＥＣＵ２によって選択的に設定される。
・エンジン走行モード：少なくともエンジン３のみをハイブリッド車両Ｖの動力源として用いる運転モード
・フロントＥＶ走行モード：フロントモータ４のみを動力源として用いる運転モード
・フロント減速回生モード：ハイブリッド車両Ｖの減速走行中の走行エネルギを用いてフロントモータ４でバッテリ７を充電する運転モード
・リヤＥＶ走行モード：第１及び第２リヤモータ４１、６１のみを動力源として用いる運転モード
・リヤ回生モード：ハイブリッド車両Ｖの減速走行中の走行エネルギを用いて第１及び第２リヤモータ４１、６１でバッテリ７を充電する運転モード
・左右輪トルク差モード：第１及び第２リヤモータ４１、６１を制御することによって左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲにトルク差を生じさせる運転モード
・移行モード：リヤＥＶ走行モードからエンジン走行モードに運転モードが移行する際に設定される運転モード
【００３３】
以下、リヤＥＶ走行モード中、移行モード中、及びエンジン走行モード中に実行されるＥＣＵ２の処理について、図４〜図１１を参照しながら説明する。図４に示す処理は、例えば前記ＴＤＣ信号の発生に同期して、繰り返し実行される。
【００３４】
まず、図４のステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、リヤＥＶ走行モードフラグＦ＿ＲＥＥＶＭＯＤが「１」であるか否かを判別する。このリヤＥＶ走行モードフラグＦ＿ＲＥＥＶＭＯＤは、運転モードがリヤＥＶ走行モードに設定されていることを「１」で表すものであり、次の条件（ａ）及び（ｂ）がいずれも成立しているときに「１」に設定される。
（ａ）ハイブリッド車両Ｖの運転者によって要求される要求出力ＯＲＥＱが所定の許可出力ＯＰＥＲ（いずれも後述する図１２参照）よりも小さいこと
（ｂ）算出された充電状態ＳＯＣが所定値以上であること
なお、要求出力ＯＲＥＱは、検出されたアクセル開度ＡＰに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、算出される。
【００３５】
上記ステップ１の答がＹＥＳ（Ｆ＿ＲＥＥＶＭＯＤ＝１）で、運転モードがリヤＥＶ走行モードに設定されているときには、リヤＥＶ走行モード制御を実行し（ステップ２）、本処理を終了する。このリヤＥＶ走行モード制御では、エンジン３が停止され、第１及び第２クラッチ３１、３２によって、エンジン３及びフロントモータ４と変速装置５及び前輪ＷＦＬ、ＷＦＲとの間が、遮断状態に保持されるとともに、第１及び第２リヤモータ４１、６１が次のようにして制御される。以下、両者４１、６１を総称して、適宜、リヤモータ４１、６１という。
【００３６】
まず、要求出力ＯＲＥＱに基づき、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、リヤモータ目標電力を算出する。このリヤモータ目標電力は、バッテリ７からリヤモータ４１、６１に供給される電力（以下「リヤモータ供給電力」という）のトルク制御成分ＥＲＭＯＴ（図１２参照）の目標値である。次いで、充電状態ＳＯＣに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、リヤモータ上限電力ＥＬＭＲを算出する。
【００３７】
図５は、このリヤモータ上限電力ＥＬＭＲと、バッテリ７の劣化を回避しながら、バッテリ７で連続して出力可能な最大の電力（以下「バッテリ上限電力」という）ＥＢＮＬと、バッテリ７の劣化を回避しながら、バッテリ７で短時間に出力可能な最大の電力（以下「短時間バッテリ上限電力」という）ＥＢＳＬと、補機８で消費される電力（以下「補機消費電力」という）ＥＡＣＣと、所定の第１リザーブ電力ＥＲＥ１との関係を示している。この第１リザーブ電力ＥＲＥ１は、移行モード中における後述するエンジン始動制御において、フロントモータ４をスタータとしてエンジン３を始動するのに必要な電力に相当し、エンジン３のフリクションに応じた所定値に設定されている。また、補機消費電力ＥＡＣＣは、ハイブリッド車両Ｖの走行中に補機８で消費される電力を実験により求め、それに応じた所定値に設定されている。
【００３８】
図５に示すように、リヤＥＶ走行モード制御中には、リヤモータ上限電力ＥＬＭＲは、上述したマップを用いた算出によって、次式（１）が成立するように設定される。
ＥＬＭＲ＝ＥＢＳＬ−ＥＡＣＣ−ＥＲＥ１              ……（１）
【００３９】
次に、リヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴを、算出された前記リヤモータ目標電力がリヤモータ上限電力ＥＬＭＲ以下であるときには、このリヤモータ目標電力になるように制御し、ＥＬＭＲよりも大きいときには、ＥＬＭＲになるように制御する。これは、リヤモータ供給電力をリヤモータ上限電力ＥＬＭＲ以下に制限することによって、運転モードがリヤＥＶ走行モードから移行モードに移行したときに、バッテリ７の出力電力が短時間バッテリモータ上限電力ＥＢＳＬを超えるのを防止するためである。
【００４０】
一方、前記ステップ１の答がＮＯ（Ｆ＿ＲＥＥＶＭＯＤ＝０）のときには、移行モードフラグＦ＿ＴＲＡＭＯＤが「１」であるか否かを判別する（ステップ３）。この移行モードフラグＦ＿ＴＲＡＭＯＤは、運転モードが移行モードに設定されていることを「１」で表すものであり、運転モードがリヤＥＶ走行モードに設定されている場合において前述した条件（ａ）及び（ｂ）の一方が成立しなくなったときに、「１」に設定される。
【００４１】
上記ステップ３の答がＹＥＳ（Ｆ＿ＴＲＡＭＯＤ＝１）で、運転モードが移行モードに設定されているときには、移行モード制御を実行し（ステップ４）、本処理を終了する。
【００４２】
図６は、この移行モード制御を実行するための処理を示している。まず、図６のステップ１１では、エンジン始動完了フラグＦ＿ＳＴＤＯＮＥが「１」であるか否かを判別する。このエンジン始動完了フラグＦ＿ＳＴＤＯＮＥは、後述するエンジン始動制御によるエンジン３の始動が完了していることを「１」で表すものであり、前述したリヤＥＶ走行モード制御中に「０」にリセットされる。このステップ１１の答がＮＯ（Ｆ＿ＳＴＤＯＮＥ＝０）のときには、エンジン始動制御が実行される（ステップ１２）。このエンジン始動制御によって、フロントモータ４をスタータとしてエンジン３が始動される。
【００４３】
具体的には、エンジン始動制御は次のようにして実行される。すなわち、まず、リヤＥＶ走行モード制御の場合と同様に、第１及び第２クラッチ３１、３２によって、エンジン３及びフロントモータ４と前輪ＷＦＬ、ＷＦＲとの間を遮断状態に保持する。次いで、算出されたエンジン回転数ＮＥが所定の始動時用目標回転数ＮＥＳＴ（図１２参照）になるように、回転数制御目標電力を算出するとともに、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦを前記第１リザーブ電力ＥＲＥ１に設定する。
【００４４】
次に、バッテリ７からフロントモータ４に供給される電力（以下「フロントモータ供給電力」という）の回転数制御成分ＥＦＭＯＮ（図１２参照）を、算出された回転数制御目標電力が設定されたフロントモータ上限電力ＥＬＭＦ以下であるときには、この回転数制御目標電力になるように制御し、ＥＬＭＦよりも大きいときには、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦになるように制御する。以上により、エンジン３が、フロントモータ４でクランキングされる。次に、その状態で、エンジン３の燃料噴射弁や点火プラグを制御することによって、エンジン３を始動する。また、エンジン始動制御中には、リヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴ（リヤモータ目標電力ＥＲＭＯＢＪ）を、リヤＥＶ走行モード制御の場合と同様にして制御し、リヤモータ上限電力ＥＬＭＲ以下に制限する。
【００４５】
エンジン始動制御中、上述したようにフロントモータ上限電力ＥＬＭＦ及びリヤモータ上限電力ＥＬＭＲを設定することによって、前記短時間バッテリモータ上限電力ＥＢＳＬと、補機消費電力ＥＡＣＣと、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦ（＝第１リザーバ電力ＥＲＥ１）と、リヤモータ上限電力ＥＬＭＲの間には、次式（２）が成立する。また、これらのフロントモータ上限電力ＥＬＭＦ及びリヤモータ上限電力ＥＬＭＲを用いた制限によって、バッテリ７の出力電力が短時間バッテリモータ上限電力ＥＢＳＬを超えるのが防止される。
ＥＬＭＦ＋ＥＬＭＲ＝ＥＢＳＬ−ＥＡＣＣ              ……（２）      
【００４６】
上記ステップ１２に続くステップ１３では、上述したエンジン始動制御によってエンジン３の始動が完了したか否かを判別（判定）する。この場合、エンジン始動制御により制御されたフロントモータ供給電力の回転数制御成分ＥＦＭＯＮが、所定のしきい値ＥＲＥＦ（図１２参照）以下であるときに、エンジン３の始動が完了したと判別される。フロントモータ供給電力の回転数制御成分ＥＦＭＯＮは、例えば、回転数制御目標電力に基づいて推定される。
【００４７】
上述したようにエンジン３の始動の完了を判定するのは、次の理由による。すなわち、エンジン３の始動が完了していないときには、エンジン３の出力トルクが発生しておらず、フロントモータ４は、上述した始動時用目標回転数ＮＥＳＴに基づくフロントモータ供給電力の制御によって、エンジン３のフリクション分のトルクをフロントモータ４から発生させる結果、フロントモータ供給電力の回転数制御成分ＥＦＭＯＮが上記のしきい値ＥＲＥＦを上回るためである。
【００４８】
上記ステップ１３の答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する一方、ＹＥＳで、エンジン３の始動が完了したときには、そのことを表すために、エンジン始動完了フラグＦ＿ＳＴＤＯＮＥを「１」に設定し（ステップ１４）、ステップ１５に進む。このステップ１４の実行により前記ステップ１１の答がＹＥＳ（Ｆ＿ＳＴＤＯＮＥ＝１）になり、その場合には、ステップ１２〜１４をスキップし、ステップ１５を実行する。このステップ１５では、駆動力入替制御を実行する。これにより、ハイブリッド車両Ｖにおける駆動輪が、それ以前のリヤＥＶ走行モード制御における後輪ＷＲＬ、ＷＲＲから前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに、入れ替えられる。
【００４９】
図７は、この駆動力入替制御を実行するための処理を示している。まず、図７のステップ２１では、エンジン制御を実行し、それにより、要求出力ＯＲＥＱに応じて、エンジン３の動力が要求出力ＯＲＥＱになるように、エンジン３の吸入吸気量を制御する。次いで、充電状態ＳＯＣに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦを算出する（ステップ２２）。このフロントモータ上限電力ＥＬＭＦの算出については、後述する。
【００５０】
次に、フロントモータ制御を実行する（ステップ２３）。具体的には、エンジン回転数ＮＥが前記始動時用目標回転数ＮＥＳＴ以上であるときには、前述したフロントモータ４の回転数制御成分目標値を、その前回値から所定の減算項を減算することによって算出し、値０になるように漸減するとともに、フロントモータ供給電力の回転数制御成分ＥＦＭＯＮを、算出された回転数制御成分目標値になるように制御する。一方、エンジン回転数ＮＥが始動時用目標回転数ＮＥＳＴよりも低いときには、フロントモータ４の回転数制御成分目標値を、後述する所定の第２リザーブ電力ＥＲＥ２に基づく所定値に設定するとともに、フロントモータ供給電力の回転数制御成分ＥＦＭＯＮを、設定された回転数制御成分目標値になるように制御する。
【００５１】
また、ステップ２３におけるフロントモータ制御では、要求出力ＯＲＥＱが第１所定値ＯＲＥＦ１（図１２参照）以上であるときには、フロントモータ４によるエンジン３のアシストを実行する。この場合、要求出力ＯＲＥＱに対するエンジン３の動力の遅れを補うように、例えば駆動力入替制御の開始からの経過時間などに応じて、トルク制御成分目標値を算出する。そして、フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ（図１２参照）を、算出されたトルク制御成分目標値が上記ステップ２２で算出されたフロントモータ上限電力ＥＬＭＦ以下であるときには、トルク制御成分目標値になるように制御し、ＥＬＭＦよりも大きいときには、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦになるように制御する。このフロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴは、フロントモータ４によるエンジン３のアシストのためにバッテリ７からフロントモータ４に供給される電力である。
【００５２】
なお、上記のステップ２３におけるフロントモータ制御では、フロントモータ供給電力の回転数制御成分ＥＦＭＯＮは、上記のフロントモータ上限電力ＥＬＭＦでは制限されず、上述したように設定された回転数制御成分目標値になるように制御される。
【００５３】
次いで、充電状態ＳＯＣに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、リヤモータ上限電力ＥＬＭＲを算出する（ステップ２４）。このリヤモータ上限電力ＥＬＭＲの算出については、後述する。
【００５４】
次に、リヤモータ制御を実行する（ステップ２５）。具体的には、まず、要求出力ＯＲＥＱが第２所定値ＯＲＥＦ２よりも小さい場合には、前述したリヤモータ４１、６１のリヤモータ目標電力を、その前回値から所定の減算項を減算することによって算出し、値０になるように漸減する。一方、要求出力ＯＲＥＱが第２所定値ＯＲＥＦ２以上である場合には、リヤモータ４１、６１によるエンジン３のアシストを実行する。この場合、要求出力ＯＲＥＱに対するエンジン３の動力の遅れを補うように、例えば駆動力入替制御の開始からの経過時間などに応じて、リヤモータ目標電力を算出する。そして、上記のいずれの場合にも、リヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴを、算出されたリヤモータ目標電力が上記ステップ２４で算出されたリヤモータ上限電力ＥＬＭＲ以下であるときには、リヤモータ目標電力になるように制御し、ＥＬＭＲよりも大きいときには、リヤモータ上限電力ＥＬＭＲになるように制御する。このリヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴは、リヤモータ４１、６１によるエンジン３のアシストのためにバッテリ７からリヤモータ４１、６１に供給される電力である。
【００５５】
次いで、クラッチ制御を実行し（ステップ２６）、本処理を終了する。具体的には、算出された車速ＶＰが比較的低い所定車速よりも高いときには、変速装置５の変速段に応じて選択した第１及び第２クラッチ３１、３２の一方を、その接続度合を徐々に高め、完全に接続するとともに、第１及び第２クラッチ３１、３２の他方を遮断状態に保持する。一方、車速ＶＰが所定車速以下のときには、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに伝達されるエンジン３の動力を低減するために、変速装置５の変速段に応じて選択した第１及び第２クラッチ３１、３２の一方を、完全には接続せずに半クラッチ状態に制御し、この場合にも、その接続度合を徐々に高め、第１及び第２クラッチ３１、３２の他方を遮断状態に保持する。
【００５６】
また、図８は、前記バッテリモータ上限電力ＥＢＮＬや、補機消費電力ＥＡＣＣ、前記ステップ２２で算出されるフロントモータ上限電力ＥＬＭＦ、前記ステップ２４で算出されるリヤモータ上限電力ＥＬＭＲの関係を示している。同図において、ＥＲＥ２は、前記第２リザーブ電力であり、駆動力入替制御中におけるエンジンストールを防止するために、フロントモータ４でエンジン３のクランク軸を駆動するのに必要な電力であり、前記第１リザーブ電力ＥＲＥ１よりも小さな値に設定されている。これは、第１リザーブ電力ＥＲＥ１は、前述したように停止状態のエンジン３のクランク軸を回転させるのに必要な電力であるのに対し、第２リザーブ電力ＥＲＥ２は、回転状態のクランク軸の回転数を低下させないために必要な電力であるためである。
【００５７】
図８に示すように、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦ及びリヤモータ上限電力ＥＬＭＲは、前述したマップを用いた算出によって、次式（３）が成立するように設定される。より具体的には、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦは、ＥＬＭＦ＝（ＥＢＮＬ−ＥＡＣＣ−ＥＲＥ２）αが成立するように設定され、リヤモータ上限電力ＥＬＭＲは、ＥＬＭＲ＝（ＥＢＮＬ−ＥＡＣＣ−ＥＲＥ２）（１−α）が成立するように設定される。ここで、係数αは、値１．０よりも小さい正値（例えば０．５）に設定されている。
ＥＬＭＦ＋ＥＬＭＲ＝ＥＢＮＬ−ＥＡＣＣ−ＥＲＥ２      ……（３）
【００５８】
なお、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦ及びリヤモータ上限電力ＥＬＭＲの設定を、上記に代えて、次のように行ってもよい。すなわち、フロントモータ４によるエンジン３のアシストのみが行われているときには、ＥＬＭＦを、ＥＬＭＦ＝（ＥＢＮＬ−ＥＡＣＣ−ＥＲＥ２）が成立するように設定し、リヤモータ４１、６１によるエンジン３のアシストのみが行われているときには、ＥＬＭＲを、ＥＬＭＲ＝（ＥＢＮＬ−ＥＡＣＣ−ＥＲＥ２）が成立するように設定してもよい。
【００５９】
以上により、駆動力入替制御中、フロントモータ４及び／又はリヤモータ４１、６１によるエンジン３のアシストが行われているときには、バッテリ７の劣化を回避しながら、第２リザーブ電力ＥＲＥ２分の電力をフロントモータ４に供給できるように、フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ及びリヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴが制限される。
【００６０】
図６に戻り、前記ステップ１５に続くステップ１６では、上述した駆動力入替制御により駆動力の入替が完了したか否か、すなわち、後輪ＷＲＬ、ＷＲＲから前輪ＷＦＬ、ＷＦＲへの駆動輪の入替が完了したか否かを判別（判定）する。この判別は、次のようにして行われる。
【００６１】
すなわち、まず、車速ＶＰが前記所定車速以上であるか否かを判別する。そして、車速ＶＰが所定車速よりも低いときには、第１又は第２クラッチ３１、３２に供給される油圧が、半クラッチ状態であることを表す第１所定値以上であるときに、駆動力入替制御が完了したと判別される。一方、車速ＶＰが前記所定車速以上のときには、次の条件（ｃ）及び（ｄ）がいずれも成立しているときに、駆動力の入替が完了したと判別される。
（ｃ）第１又は第２クラッチ３１、３２が完全に接続されていること
（ｄ）フロントモータ供給電力の回転数制御成分ＥＦＭＯＮが所定値ＥＲＥＦ（図１２参照）以下であること
この条件（ｃ）は、第１又は第２クラッチ３１、３２に供給される油圧が第１所定値よりも大きい第２所定値以上であるときに、第１又は第２クラッチ３１、３２が完全に接続されているとみなされ、成立する。なお、第１及び第２クラッチ３１、３２に供給される油圧はそれぞれ、センサ（図示せず）によって検出される。
【００６２】
上記ステップ１６の答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する一方、ＹＥＳで、駆動力の入替が完了しているときには、移行モード制御を終了すべく、移行モードの設定を解除するために、移行モードフラグＦ＿ＴＲＡＭＯＤを「０」に設定する（ステップ１７）。次いで、運転モードを前記エンジン走行モードに設定するために、エンジン走行モードフラグＦ＿ＥＮＧＭＯＤを「１」に設定し（ステップ１８）、本処理を終了する。
【００６３】
また、図９は、リヤＥＶ走行モード制御（時点ｔ０〜時点ｔ１直前）、エンジン始動制御（時点ｔ１〜時点ｔ２直前）、及び駆動力入替制御（時点ｔ２〜時点ｔ３直前）が実行された場合における各種のパラメータの推移の一例を示している。同図において、ＴＲＥＱは、ハイブリッド車両Ｖの駆動輪に要求される要求トルクであり、要求出力ＯＲＥＱのトルク換算値に相当し、ＴＩＮＳは、前述した制御によってエンジン３及びフロントモータ４（非アシスト中にはエンジン３のみ）に指示される指示トルクである。また、ＴＷＨＦは、エンジン３及びフロントモータ４を含む前輪駆動装置ＤＦＳから前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに伝達されるトルク（以下「前輪伝達トルク」という）であり、ＴＷＨＲは、リヤモータ４１、６１から後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達されるトルク（以下「後輪伝達トルク」という）である。
【００６４】
図９に示すように、リヤＥＶ走行モード制御中及びエンジン始動制御中、前述したリヤモータ４１、６１の制御によって、後輪伝達トルクＴＷＨＲは、要求トルクＴＲＥＱになるように制御される。また、エンジン始動制御中及び駆動力入替制御中、前述したエンジン３などの制御によって、指示トルクＴＩＮＳは、要求トルクＴＲＥＱと同様、要求出力ＯＲＥＱをトルクに換算した値になる。さらに、駆動力入替制御中、前述したように、エンジン３やフロントモータ４からトルクを出力している状態で、第１又は第２クラッチ３１、３２が徐々に接続されることによって、前輪伝達トルクＴＷＨＦは、要求トルクＴＲＥＱに向かって増加する。また、これに応じて、後輪伝達トルクＴＷＨＲが減少する。以上により、駆動力入替制御中、前輪伝達トルクＴＷＨＦと、後輪伝達トルクＴＷＨＲとの和は、要求トルクＴＲＥＱに見合った大きさになる。
【００６５】
なお、図９に示すように、指示トルクＴＩＮＳが要求トルクＴＲＥＱよりも小さいのは、エンジン３の動力やフロントモータ４の動力が変速装置５で減速した状態で前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに伝達されるためである。
【００６６】
図４に戻り、前記ステップ３の答がＮＯ（Ｆ＿ＴＲＡＭＯＤ＝０）で、ハイブリッド車両Ｖの運転モードが移行モードに設定されていないときには、エンジン走行モードフラグＦ＿ＥＮＧＭＯＤが「１」であるか否かを判別する（ステップ５）。このステップ５の答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する一方、ＹＥＳ（Ｆ＿ＥＮＧＭＯＤ＝１）のとき、すなわち、運転モードがエンジン走行モードに設定されているときには、エンジン走行モード制御を実行し（ステップ６）、本処理を終了する。
【００６７】
図１０は、このエンジン走行モード制御を実行するための処理を示している。まず、図１０のステップ３１では、エンジン制御を実行する。エンジン走行モード制御では、要求出力ＯＲＥＱ及び充電状態ＳＯＣに応じて、動力源としてのエンジン３のみの使用、エンジン３の動力の一部を用いたフロントモータ４での発電電力のバッテリ７への充電などが実行される。動力源としてエンジン３のみを用いる場合には、エンジン制御によって、エンジン３の動力が要求出力ＯＲＥＱになるように、エンジン３の吸入空気量が制御される。また、エンジン３の動力の一部を用いたフロントモータ４での発電電力をバッテリ７に充電する場合には、エンジン３の動力が、その良好な燃費が得られる良好燃費出力になるように、エンジン３の吸入空気量が制御される。
【００６８】
次いで、充電状態ＳＯＣに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦを算出する（ステップ３２）。このフロントモータ上限電力ＥＬＭＦの算出については、後述する。
【００６９】
次に、フロントモータ制御を実行する（ステップ３３）。具体的には、ステップ３１で説明したように動力源としてのエンジン３のみを用いる場合には、フロントモータ４の出力トルクが値０になるように、ゼロトルク制御が実行される。また、エンジン３の動力の一部を用いたフロントモータ４での発電電力をバッテリ７に充電する場合には、要求出力ＯＲＥＱに対する上記の良好燃費出力の余剰分をバッテリ７に充電するように、フロントモータ４の発電電力が制御される。
【００７０】
さらに、ステップ３３によるフロントモータ制御では、エンジン走行モードの開始直後、要求出力ＯＲＥＱが前記第１所定値ＯＲＥＦ１以上であるときには、駆動力入替制御の場合と同様、フロントモータ４によるエンジン３のアシストを実行する。この場合、要求出力ＯＲＥＱに対するエンジン３の動力の遅れを補うように、例えばエンジン走行モード制御の開始からの経過時間などに応じて、トルク制御成分目標値を算出する。そして、フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ（エンジン３のアシスト用に供給される電力）を、算出されたトルク制御成分目標値が上記ステップ３２で算出されたフロントモータ上限電力ＥＬＭＦ以下であるときには、トルク制御成分目標値になるように制御し、ＥＬＭＦよりも大きいときには、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦになるように制御する。
【００７１】
次いで、充電状態ＳＯＣに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、リヤモータ上限電力ＥＬＭＦを算出する（ステップ３４）。このリヤモータ上限電力ＥＬＭＲの算出については、後述する。
【００７２】
次に、リヤモータ制御を実行する（ステップ３５）。具体的には、ステップ３１で説明したように動力源としてのエンジン３のみを用いる場合、及び、エンジン３の動力の一部を用いたフロントモータ４での発電電力をバッテリ７に充電する場合には、リヤモータ４１、６１の出力トルクが値０になるように、ゼロトルク制御が実行される。また、エンジン走行モードの開始直後、要求出力ＯＲＥＱが前記第２所定値ＯＲＥＦ２以上であるときには、駆動力入替制御の場合と同様、リヤモータ４１、６１によるエンジン３のアシストを実行する。この場合、要求出力ＯＲＥＱに対するエンジン３の動力の遅れを補うように、例えばエンジン走行モード制御の開始からの経過時間などに応じて、リヤモータ目標電力を算出する。そして、リヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴ（エンジン３のアシスト用に供給される電力）を、算出されたリヤモータ目標電力が上記ステップ３４で算出されたリヤモータ上限電力ＥＬＭＲ以下であるときには、リヤモータ目標電力になるように制御し、ＥＬＭＲよりも大きいときには、リヤモータ上限電力ＥＬＭＲになるように制御する。
【００７３】
次いで、クラッチ制御を実行し（ステップ３６）、本処理を終了する。具体的には、車速ＶＰが前記所定車速よりも高いときには、変速装置５の変速段に応じて選択した第１及び第２クラッチ３１、３２の一方を完全に接続した状態に保持し、他方を遮断状態に保持する。一方、車速ＶＰが所定車速以下のときには、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに伝達されるエンジン３の動力を低減するために、変速装置５の変速段に応じて選択した第１及び第２クラッチ３１、３２の一方を半クラッチ状態に制御し、他方を遮断状態に保持する。
【００７４】
また、図１１は、前記バッテリモータ上限電力ＥＢＮＬ、補機消費電力ＥＡＣＣ、前記ステップ３２で算出されるフロントモータ上限電力ＥＬＭＦ、及び、前記ステップ３４で算出されるリヤモータ上限電力ＥＬＭＲの関係を示している。同図に示すように、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦ及びリヤモータ上限電力ＥＬＭＲは、前述したマップを用いた算出によって、次式（４）が成立するように設定される。より具体的には、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦは、ＥＬＭＦ＝（ＥＢＮＬ−ＥＡＣＣ）αが成立するように設定され、リヤモータ上限電力ＥＬＭＲは、ＥＬＭＲ＝（ＥＢＮＬ−ＥＡＣＣ）（１−α）が成立するように設定される。係数αについては前述した（０＜α＜１）。
ＥＬＭＦ＋ＥＬＭＲ＝ＥＢＮＬ−ＥＡＣＣ              ……（４）
【００７５】
また、図１２は、制御装置１による動作例を示しており、同図において、ＴＥＮＧは、エンジン３の出力トルクであり、ＴＦＭＯは、フロントモータ４の出力トルク、ＴＬＭＦは、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦをトルク値に換算したフロント上限トルクである。
【００７６】
図１２に示すように、リヤＥＶ走行モード制御中（時点ｔ４〜、図４のステップ２）、アクセル開度ＡＰが増大し、それにより要求出力ＯＲＥＱが許可出力ＯＰＥＲに達すると（時点ｔ５）、前述したように、リヤＥＶ走行モード制御が終了されるとともに、移行モード制御のうちのエンジン始動制御が開始される（図４のステップ４、図６のステップ１２）。
【００７７】
エンジン始動制御中、フロントモータ４をスタータとしてエンジン３が始動され、それにより、エンジン回転数ＮＥが始動時用目標回転数ＮＥＳＴになるように、フロントモータ供給電力の回転数制御成分ＥＦＭＯＮが制御される。これにより、それまで値０であったエンジン回転数ＮＥが、始動時用目標回転数ＮＥＳＴに向かって上昇し、エンジン３の始動に伴って、エンジン３の出力トルクが一時的に増減する。また、フロントモータ供給電力の回転数制御成分ＥＦＭＯＮが急増し、フロントモータ出力トルクＴＦＭＯがステップ状に増大した後、ほぼ一定の状態で推移するとともに、リヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴが、要求出力ＯＲＥＱに応じて増大する。さらに、エンジン始動制御中、フロントモータ供給電力の回転数制御成分ＥＦＭＯＮ及びリヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴが、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦ及びリヤモータ上限電力ＥＬＭＲ以下にそれぞれ制限され、両者ＥＬＭＦ、ＥＬＭＲの間には、前記式（２）（ＥＬＭＦ（＝ＥＲＥ１）＋ＥＬＭＲ＝ＥＢＳＬ−ＥＡＣＣ）が成立する。
【００７８】
そして、エンジン始動制御中、エンジン回転数ＮＥが始動時用目標回転数ＮＥＳＴに近づくと、それに応じて、フロントモータ供給電力の回転数制御成分ＥＦＭＯＮ及びフロントモータ出力トルクＴＦＭＯが急減し、ＥＦＭＯＮがしきい値ＥＲＥＦ以下になると（時点ｔ６）、エンジン３の始動が完了したとして（図６のステップ１３：ＹＥＳ）、エンジン始動制御が終了される（ステップ１４、ステップ１１：ＹＥＳ）とともに、駆動力入替制御が開始される（ステップ１５、図７）。
【００７９】
駆動力入替制御中、エンジン３の出力トルクＴＥＮＧが急増する。また、この動作例では、駆動力入替制御中、要求出力が第１所定値ＯＲＥＦ１以上で、かつ、第２所定値ＯＲＥＦ２よりも小さいため、フロントモータ４でエンジン３がアシストされる（図７のステップ２３）一方、リヤモータ４１、６１ではエンジン３がアシストされない（ステップ２５）。その結果、フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ及びフロントモータ出力トルクＴＦＭＯが増大するとともに、リヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴが減少する。
【００８０】
さらに、駆動力入替制御中、フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ及びリヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴが、フロントモータ上限電力ＥＬＭＦ及びリヤモータ上限電力ＥＬＭＲ以下にそれぞれ制限される（図７のステップ２３、２５）。ＥＬＭＦ及びＥＬＭＲは、駆動力入替制御中には前記式（３）（ＥＬＭＦ＋ＥＬＭＲ＝ＥＢＮＬ−ＥＡＣＣ−ＥＲＥ２）が成立するように設定され（ステップ２２、２４）、エンジン走行モード制御中には前記式（４）（ＥＬＭＦ＋ＥＬＭＲ＝ＥＢＮＬ−ＥＡＣＣ）が成立するように設定される（図１０のステップ３２、３４）。このことから明らかなように、駆動力入替制御中、フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ及びリヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴの全体は、同じ要求出力ＯＲＥＱに対して、エンジン走行モード制御の場合よりも、第２リザーブ電力ＥＲＥ２の分、より小さな値に制限される。これにより、駆動力入替制御中、ＥＦＭＯＴ及びＥＲＭＯＴの全体は、バッテリ７の劣化を回避しながら、第２リザーブ電力ＥＲＥ２の分の電力をフロントモータ４に供給できるように、制限される。
【００８１】
そして、駆動力入替制御による駆動力の入替が完了したと判別されると（時点ｔ７、図６のステップ１６：ＹＥＳ）、エンジン走行モード制御が開始される（ステップ１８、図４のステップ５：ＹＥＳ、ステップ６）。前述したように、エンジン走行モードの開始直後には、駆動力入替制御の場合と同様に、要求出力ＯＲＥＱと第１及び第２所定値ＯＲＥＦ１、ＯＲＥＦ２との大小関係に応じて、フロントモータ４やリヤモータ４１、６１のアシストが行われる（図１０のステップ３３、３５）。一方、エンジン走行モードでは、前述したフロントモータ上限電力ＥＬＭＦ及びリヤモータ上限電力ＥＬＭＲの設定（式（４））に、第２リザーブ電力ＥＲＥ２が加味されず、それにより、フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ及びリヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴの制限は、第２リザーブ電力ＥＲＥ２の分、緩和される。
【００８２】
また、図１３は、図１２の比較例を示しており、この比較例は、駆動力入替制御中（時点ｔ８〜時点ｔ９直前）及びエンジン走行モード制御の開始直後（時点ｔ９直後）に、フロントモータ４によるエンジン３のアシストが行われず、また、第２リザーブ電力ＥＲＥ２を用いたフロントモータ上限電力ＥＬＭＦ及びリヤモータ上限電力ＥＬＭＲの設定が行われない場合の動作例である。図１３と図１２の比較から明らかなように、この比較例では、駆動力入替制御中、フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ及びリヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴが、第２リザーブ電力ＥＲＥ２をフロントモータ４に供給できるように制限されない。
【００８３】
このため、駆動力入替制御中、例えば、ＥＦＭＯＴやＥＲＭＯＴが比較的大きな値に設定されていた場合には、第１又は第２クラッチ３１、３２の接続に伴って前輪ＷＦＬ、ＷＦＲの負荷がエンジン３のクランク軸に作用することでエンジン回転数ＮＥが低下したようなときに、バッテリ７の電力をフロントモータ４に供給することでエンジン回転数ＮＥを上昇させることができず、それにより、エンジンストールが発生するおそれがある。
【００８４】
これに対して、本実施形態によれば、駆動力入替制御中、フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ及びリヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴを、バッテリ７の劣化を回避しながら、第２リザーブ電力ＥＲＥ２分の電力をフロントモータ４に供給できるように制限するので、エンジン回転数ＮＥが低下したときに、第２リザーブ電力ＥＲＥ２分の電力を用いてフロントモータ４でエンジン回転数ＮＥを上昇させ、エンジンストールを防止することができる。
【００８５】
また、本実施形態における各種の要素と、本発明における各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、本実施形態におけるフロントモータ４が、本発明における第１電動機に相当するとともに、本実施形態における第１及び第２リヤモータ４１、６１が、本発明における第２電動機に相当する。また、本実施形態におけるバッテリ７が、本発明における蓄電器に相当するとともに、本実施形態におけるＥＣＵ２が、本発明における制御手段及び始動手段に相当する。
【００８６】
以上のように、本実施形態によれば、ハイブリッド車両Ｖでは、エンジン３のクランク軸とフロントモータ４のロータが互いに機械的に連結されており、フロントモータ４及びリヤモータ４１、６１がバッテリ７に電気的に接続されている。また、運転モードとして、少なくともエンジン３を動力源として用いるエンジン走行モードと、エンジン３を停止するとともにリヤモータ４１、６１を動力源として用いるリヤＥＶ走行モードが設定されている。
【００８７】
さらに、制御装置１では、リヤＥＶ走行モードからエンジン走行モードに移行するときの移行モード中、フロントモータ４をスタータとしてエンジン３が始動される（図６のステップ１２）。また、移行モード中に実行される駆動力入替制御中（図６のステップ１５）に、すなわち、移行モード中において、エンジン３の始動が完了した後（図６のステップ１１：ＹＥＳ、ステップ１３：ＹＥＳ）に、バッテリ７の劣化を回避しながら、第２リザーブ電力ＥＲＥ２分の電力をフロントモータ４に供給できるように、フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ及びリヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴが制限される（図６のステップ１５、図７のステップ２２〜２５、図８）。この第２リザーブ電力ＥＲＥ２は、エンジン３のエンジンストールを防止するためにフロントモータ４でクランク軸を駆動するのに必要な電力である。また、フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ及びリヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴはそれぞれ、エンジン３のアシストのためにフロントモータ４及びリヤモータ４１、６１に供給される電力である。
【００８８】
以上により、エンジン走行モードへの運転モードの移行中において、エンジン３の始動が完了した後に、バッテリ７の劣化を回避しながら、エンジンストールを防止することができる。
【００８９】
また、エンジン走行モードへの運転モードの移行が完了した後（図６のステップ１６：ＹＥＳ）に、第２リザーブ電力ＥＲＥ２に応じたフロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ及びリヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴの制限が終了される（ステップ１８、図４のステップ５：ＹＥＳ、ステップ６、図１０のステップ３２〜３５）。したがって、エンジン走行モードへの運転モードの移行の完了後に、より大きな電力をバッテリ７からフロントモータ４及びリヤモータ４１、６１に供給することができる。
【００９０】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、駆動力入替制御中、第２リザーブ電力ＥＲＥ２に応じて、フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴ及びリヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴの両方を制限しているが、両者ＥＦＭＯＴ、ＥＲＭＯＴの一方のみを制限してもよい。
【００９１】
また、実施形態では、第２リザーブ電力ＥＲＥ２に応じたフロントモータ上限電力ＥＬＭＦをリアルタイムで算出するとともに、フロントモータ供給電力のトルク制御成分ＥＦＭＯＴの目標値であるトルク制御成分目標値を、算出されたＥＬＭＦ以下に設定することによって、ＥＦＭＯＴを制限しているが、トルク制御成分目標値を算出するマップを、ＥＬＭＦを加味して作成するとともにＲＯＭに記憶し、ＥＬＭＦをリアルタイムで算出せずに、このマップを用いてトルク制御成分目標値をＥＬＭＦ以下の値に算出することによって、ＥＦＭＯＴを制限してもよい。このことは、リヤモータ供給電力のトルク制御成分ＥＲＭＯＴについても同様に当てはまる。
【００９２】
さらに、実施形態では、本発明における蓄電器は、バッテリ７であるが、キャパシタでもよい。また、実施形態では、第１及び第２リヤモータ４１、６１をそれぞれ、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに、遊星歯車装置で構成された第１及び第２減速歯車装置５１、７１を介して連結しているが、両者５１、７１を介さずに直結してもよく、あるいは、他の適当な伝達装置を介して連結してもよい。さらに、実施形態では、エンジン３及びフロントモータ４を前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに、デュアルクラッチトランスミッションである変速装置５を介して連結しているが、他の適当な変速装置を介して連結してもよい。
【００９３】
また、実施形態では、本発明における内燃機関及び第１電動機にそれぞれ相当するエンジン３及びフロントモータ４を前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに連結するとともに、本発明における第２電動機に相当するリヤモータ４１、６１を後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに連結しているが、これとは逆に、内燃機関及び第１電動機を後輪に連結するとともに、第２電動機を前輪に連結してもよい。さらに、実施形態では、第２電動機として、第１及び第２リヤモータ４１、６１から成る２つのモータを用いているが、単一のモータを用いてもよい。また、実施形態では、第２電動機に相当するリヤモータ４１、６１と、内燃機関及び第１電動機に相当するエンジン３及びフロントモータ４とが、互いに異なる車輪に連結されているが、同じ車輪に連結されていてもよい。
【００９４】
さらに、実施形態は、フロントモータ４、リヤモータ４１、６１及びバッテリ７に、補機８が接続されたハイブリッド車両Ｖに、本発明を適用した例であるが、本発明は、補機が接続されていないタイプのハイブリッド車両にも、適用可能である。この場合、前述した各種の制御動作において、補機に関連するパラメータは削除される。また、実施形態では、内燃機関は、ガソリンエンジンであるエンジン３であるが、ディーゼルエンジンや、ＬＰＧエンジンなどでもよい。さらに、実施形態では、ハイブリッド車両Ｖの前輪ＷＦＬ、ＷＦＲの数及び後輪ＷＲＬ、ＷＲＲの数は、それぞれ２つであるが、これに限らず、それぞれ１つでもよく、あるいは、前輪及び後輪の一方の数が１つで、他方の数が２つでもよく、あるいは、それぞれ３つ以上でもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【００９５】
Ｖ  ハイブリッド車両
１  制御装置
２  ＥＣＵ（制御手段、始動手段）
３  エンジン
４  フロントモータ（第１電動機）
７  バッテリ（蓄電器）
４１  第１リヤモータ（第２電動機）
６１  第２リヤモータ（第２電動機）
ＥＲＥ２  第２リザーブ電力（ＥＮＧ駆動用リザーブ電力）
ＥＦＭＯＴ  フロントモータ供給電力のトルク制御成分（アシスト用供給電力）
ＥＲＭＯＴ  リヤモータ供給電力のトルク制御成分（アシスト用供給電力）
【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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