(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
第１モータと、
少なくとも１つの遊星歯車を有し、回転要素に前記エンジンと前記第１モータと車軸に連結された駆動軸とが共線図において前記第１モータ，前記エンジン，前記駆動軸の順に並ぶように接続された遊星歯車装置と、
前記駆動軸に機械的に連結された第２モータと、
前記第１モータおよび前記第２モータと電力のやりとりを行なうバッテリと、
前記エンジンを始動する際、前記第１モータについては、前記エンジンをモータリングするためのモータリングトルクが前記第１モータから出力されるように制御し、前記第２モータについては、前記駆動軸に要求される要求トルクと、前記第１モータからの前記モータリングトルクの出力に伴って前記駆動軸に作用するトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和としての基本トルクを、前記バッテリの充放電パワーが該バッテリの最大許容パワーの範囲内になると共に前記第２モータからのトルクが該第２モータの定格トルクの範囲内になるように制限した制限後トルクが前記第２モータから前記駆動軸に出力されるように制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができないと判定したときには、前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができると判定したときに比して、前記エンジンを始動可能な範囲内で、前記第１モータからの前記モータリングトルクの出力を終了する前記エンジンの回転数である目標モータリング回転数を小さくする、または、前記第１モータから前記モータリングトルクを出力する時間であるモータリング時間を短くする、
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、
前記制御手段は、前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができないときには、前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができるときに比して、前記目標モータリング回転数を小さくするまたは前記モータリング時間を短くするのに加えて、前記モータリングトルクを小さくする、
ハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
前記エンジンの回転を規制可能な回転規制機構を更に備え、
前記制御手段は、前記エンジンを回転停止状態として前記エンジンを運転せずに走行する電動走行において、前記バッテリの最大許容パワーが前記第２モータの定格パワーよりも大きく且つ前記要求トルクに応じた要求パワーが前記第２モータの定格パワーよりも大きいときには、前記第２モータから前記定格トルクが出力されながら前記第１モータおよび前記第２モータからのトルクによって走行するように前記第１モータと前記第２モータとを制御する両駆動を実行し、
更に、前記制御手段は、前記両駆動から前記エンジンを始動する際には、前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができないと判定する、
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、
前記制御手段は、前記要求トルクに応じた要求パワーが始動閾値よりも大きくなったときに、前記エンジンを始動し、
前記始動閾値は、前記バッテリの最大許容パワーが大きいときに小さいときよりも大きくなるように設定され、
前記制御手段は、前記バッテリの最大許容パワーが前記第２モータの定格パワーよりも小さい所定パワー以下のときには、前記エンジンを始動する際に前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができると判定し、前記バッテリの最大許容パワーが前記所定パワーよりも大きいときには、前記エンジンを始動する際に前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができないと判定する、
ハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項４記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、ＣＳ（Charge Sustaining）モードまたはＣＤ（Charge Depleting）モードで走行するように制御し、
前記ＣＤモードのときには、前記バッテリの温度と蓄電割合とに基づく基本許容パワーを前記最大許容パワーに設定し、前記ＣＳモードのときには、前記基本許容パワーを前記所定パワー以下の第２所定パワーで上限ガードして前記最大許容パワーを設定する前記最大許容パワー設定手段を更に備える、
ハイブリッド自動車。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記目標モータリング回転数が小さいときには大きいときに比して、または、前記モータリング時間が短いときには長いときに比して、前記第１モータによる前記エンジンのモータリングを終了した後に該エンジンの回転数を増加させる際の、前記エンジンの回転数の単位時間あたりの増加量である増加率を小さくする、
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、遊星歯車のサンギヤに発電機モータを、キャリヤにエンジンを、リングギヤに駆動軸を接続し、駆動軸に推進モータを接続し、エンジンの逆回転（負回転）を禁止するワンウェイクラッチを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、エンジンの停止中に、最大加速が要求されていて、推進モータと発電モータとの推定合計トルクが推進モータとエンジンとの最大合計トルクよりも小さいときに、エンジンを始動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０１８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうしたハイブリッド自動車では、エンジンを始動する際には、以下のように発電機モータと推進モータとを制御する。発電機モータについては、エンジンをモータリングするためのモータリングトルクが発電機モータから出力されるように制御する。推進モータについては、駆動軸に要求される要求トルクと、発電機モータからのモータリングトルクの出力に伴って駆動軸に作用するトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和としての基本トルクを、バッテリの充放電パワーがその最大許容パワーの範囲内になると共に推進モータからのトルクが定格トルクの範囲内になるように制限した制限後トルクが推進モータから駆動軸に出力されるように制御する。この際に、基本トルクを第２モータから駆動軸に出力することができない（制限後トルクが基本トルクよりも小さい）と、発電機モータによるエンジンのモータリングを開始する前に比して、駆動軸に出力されるトルクが落ち込む。この状態が比較的長い時間に亘って継続すると、運転者に加速抜け感（トルク抜け感）を感じさせやすくなる。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、運転者に加速抜け感（トルク抜け感）を感じさせるのを抑制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、
少なくとも１つの遊星歯車を有し、回転要素に前記エンジンと前記第１モータと車軸に連結された駆動軸とが共線図において前記第１モータ，前記エンジン，前記駆動軸の順に並ぶように接続された遊星歯車装置と、
前記駆動軸に機械的に連結された第２モータと、
前記第１モータおよび前記第２モータと電力のやりとりを行なうバッテリと、
前記エンジンを始動する際、前記第１モータについては、前記エンジンをモータリングするためのモータリングトルクが前記第１モータから出力されるように制御し、前記第２モータについては、前記駆動軸に要求される要求トルクと、前記第１モータからの前記モータリングトルクの出力に伴って前記駆動軸に作用するトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和としての基本トルクを、前記バッテリの充放電パワーが該バッテリの最大許容パワーの範囲内になると共に前記第２モータからのトルクが該第２モータの定格トルクの範囲内になるように制限した制限後トルクが前記第２モータから前記駆動軸に出力されるように制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができないときには、前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができるときに比して、前記第１モータからの前記モータリングトルクの出力を終了する前記エンジンの回転数である目標モータリング回転数を小さくする、または、前記第１モータから前記モータリングトルクを出力する時間であるモータリング時間を短くする、
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、エンジンを始動する際、第１モータについては、エンジンをモータリングするためのモータリングトルクが第１モータから出力されるように制御し、第２モータについては、駆動軸に要求される要求トルクと、第１モータからのモータリングトルクの出力に伴って駆動軸に作用するトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和としての基本トルクを、バッテリの充放電パワーがバッテリの最大許容パワーの範囲内になると共に第２モータからのトルクが第２モータの定格トルクの範囲内になるように制限した制限後トルクが第２モータから駆動軸に出力されるように制御する。そして、基本トルクを第２モータから駆動軸に出力することができないとき（制限後トルクが基本トルクよりも小さいとき）には、基本トルクを第２モータから駆動軸に出力することができるとき（制限後トルクが基本トルクと等しいとき）に比して、第１モータからのモータリングトルクの出力を終了するエンジンの回転数である目標モータリング回転数を小さくする、または、第１モータからモータリングトルクを出力する時間であるモータリング時間を短くする。基本トルクを第２モータから駆動軸に出力することができないときには、第１モータからのモータリングの出力を開始する前に比して、駆動軸に出力されるトルクが落ち込むと考えられる。本発明のハイブリッド自動車では、このときに、目標モータリング回転数を小さくするまたはモータリング時間を短くすることにより、駆動軸に出力されるトルクが落ち込む時間を短くすることができる。この結果、運転者に加速抜け感（トルク抜け感）を感じさせるのを抑制することができる。
【０００９】
ここで、「遊星歯車装置」は、第１モータが接続されたサンギヤとエンジンが接続されたキャリヤと駆動軸が接続されたリングギヤとを有する遊星歯車を有し、「第２モータ」は、駆動軸に直結されるものとしてもよい。また、「遊星歯車装置」は、第１モータが接続されたサンギヤとエンジンが接続されたキャリヤと駆動軸が接続されたリングギヤとを有する遊星歯車と、リングギヤに接続された減速ギヤと、を有し、「第２モータ」は、減速ギヤを介してリングギヤに接続されることによって駆動軸に機械的に連結されるものとしてもよい。さらに、「遊星歯車装置」は、第１サンギヤと駆動軸が接続された第１キャリヤとエンジンが接続された第１リングギヤとを有する第１遊星歯車と、第１モータが接続された第２サンギヤと駆動軸および第１キャリヤが接続された第２キャリヤと第２リングギヤとを有する第２遊星歯車と、第１サンギヤと第２リングギヤとを接続すると共に両者の接続を解除するクラッチと、第２リングギヤを回転不能に固定すると共に回転自在に解除するブレーキと、を有し、「第２モータ」は、第１サンギヤに接続されることによって駆動軸に機械的に連結されるものとしてもよい。
【００１０】
「目標モータリング回転数」は、エンジンの運転制御（燃料噴噴射制御，点火制御など）を開始する回転数よりも高い回転数として設定される。
【００１１】
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができないときには、前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができるときに比して、前記目標モータリング回転数を小さくするまたは前記モータリング時間を短くするのに加えて、前記モータリングトルクを小さくする、ものとしてもよい。こうすれば、基本トルクを第２モータから駆動軸に出力することができないときの、駆動軸に出力されるトルクの落ち込み量を小さくすることができる。なお、モータリングトルクを小さくするときには、モータリングトルクを小さくしないときに比してモータリング時間が長くなることから、基本トルクを第２モータから駆動軸に出力することができるときに比してモータリング時間が短くなる範囲内で、モータリングトルクを小さくする必要がある。
【００１２】
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記エンジンを回転停止状態として前記エンジンを運転せずに走行する電動走行において、前記バッテリの最大許容パワーが前記第２モータの定格パワーよりも大きく且つ前記要求トルクに応じた要求パワーが前記第２モータの定格パワーよりも大きいときには、前記第２モータから前記定格トルクが出力されながら前記第１モータおよび前記第２モータからのトルクによって走行するように前記第１モータと前記第２モータとを制御する両駆動を実行し、更に、前記制御手段は、前記両駆動から前記エンジンを始動する際には、前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができないと判定する、ものとしてもよい。両駆動のときには第２モータから定格トルクを出力するから、両駆動からエンジンを始動する際には、基本トルクを第２モータから駆動軸に出力することができない。したがって、そのように判定して、上述のように目標モータリング回転数を小さくするまたはモータリング時間を短くすることにより、駆動軸に出力されるトルクが落ち込む時間を短くすることができる。
【００１３】
ここで、「第２モータの定格トルク」は、基本的には、「第２モータの定格パワー」（一定値）を第２モータの回転数で除した値に相当する。「回転規制機構」は、エンジンの正回転を許容すると共にエンジンの負回転を規制（禁止）するワンウェイクラッチを用いるものとしてもよいし、エンジンを回転不能に固定すると共に回転自在に解放するブレーキを用いるものとしてもよい。
【００１４】
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記要求トルクに応じた要求パワーが始動閾値よりも大きくなったときに、前記エンジンを始動し、前記始動閾値は、前記バッテリの最大許容パワーが大きいときに小さいときよりも大きくなるように設定され、前記制御手段は、前記バッテリの最大許容パワーが前記第２モータの定格パワーよりも小さい所定パワー以下のときには、前記エンジンを始動する際に前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができると判定し、前記バッテリの最大許容パワーが前記所定パワーよりも大きいときには、前記エンジンを始動する際に前記基本トルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができないと判定する、ものとしてもよい。こうすれば、エンジンを始動する際に基本トルクを第２モータから駆動軸に出力することができるか否かを、バッテリの最大許容パワーと所定パワーとの大小関係によって判定することができる。
【００１５】
エンジンを始動する際に基本トルクを第２モータから駆動軸に出力することができるか否かをバッテリの最大許容パワーと所定パワーとの大小関係によって判定する態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、ＣＳ（Charge Sustaining）モードまたはＣＤ（Charge Depleting）モードで走行するように制御し、前記ＣＤモードのときには、前記バッテリの温度と蓄電割合とに基づく基本許容パワーを前記最大許容パワーに設定し、前記ＣＳモードのときには、前記基本許容パワーを前記所定パワー以下の第２所定パワーで上限ガードして前記最大許容パワーを設定する前記最大許容パワー設定手段を更に備える、ものとしてもよい。こうすれば、ＣＳモードでは、バッテリの最大許容パワーが第２所定パワー以下になるから、常時、エンジンを始動する際に基本トルクを第２モータから駆動軸に出力することができる、と判定することができる。また、ＣＤモードでは、エンジンを始動する際に基本トルクを第２モータから駆動軸に出力することができるか否かを、バッテリの基本許容パワー（最大許容パワー）に応じて、判定することができる。ここで、ＣＤモードは、ＣＳモードに比して、エンジンを運転しながら走行するハイブリッド走行と電動走行とのうち電動走行をより優先するモードである。
【００１６】
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記目標モータリング回転数が小さいときには大きいときに比して、または、前記モータリング時間が短いときには長いときに比して、前記第１モータによる前記エンジンのモータリングを終了した後に該エンジンの回転数を増加させる際の、前記エンジンの回転数の単位時間あたりの増加量である増加率を小さくする、ものとしてもよい。こうすれば、目標モータリング回転数を小さくしたときまたはモータリング時間を短くしたときにおいて、モータリング制御を終了した後にエンジンの回転数を増加させる際に、エンジンからのトルクと第１モータからのトルクとによって遊星歯車装置を介して駆動軸に出力されるトルク（いわゆる直達トルク）を大きくすることができる。この結果、運転者にもたつき感を感じさせるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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。
【図２】単駆動によって走行する際のプラネタリギヤ３０の共線図の一例を示す説明図である。
【図３】両駆動によって走行する際のプラネタリギヤ３０の共線図の一例を示す説明図である。
【図４】単駆動／両駆動選択ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】始動閾値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】ＥＶ走行によって走行している状態からエンジン２２を始動する際のプラネタリギヤ３０の共線図の一例を示す説明図である。
【図７】制御用値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】両駆動によって走行している状態からエンジン２２を始動する際の様子の一例を示す説明図である。
【図９】制御用値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】両駆動によって走行している状態からエンジン２２を始動する際の様子の一例を示す説明図である。
【図１１】制御用値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１２】ＨＶ走行によって走行する際のプラネタリギヤ３０の共線図の一例を示す説明図である。
【図１３】両駆動によって走行している状態からエンジン２２を始動する際の様子の一例を示す説明図である。
【図１４】制御用値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１５】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１６】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１７】クラッチＣ２を係合状態とすると共にブレーキＢ２を解放状態としているときにおいて、エンジン２２を始動する際のプラネタリギヤ２３０，２４０の共線図の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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】
【００１９】
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１に示すように、エンジン２２と、遊星歯車装置としてのプラネタリギヤ３０と、ワンウェイクラッチＣ１と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、充電器６０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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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が入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・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２３からのクランク角θｃｒ
・スロットルバルブ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からのスロットル開度ＴＨ
【００２３】
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から出力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動制御信号
・燃料噴射弁への駆動制御信号
・イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの駆動制御信号
【００２４】
エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００２５】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式のプラネタリギヤ（遊星歯車）として構成されており、外歯歯車のサンギヤ３１と、内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１およびリングギヤ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ヤ３４と、を有する。サンギヤ３１には、モータＭＧ１の回転子が接続されている。リングギヤ３２には、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８およびギヤ機構３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。キャリヤ３４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。
【００２６】
ワンウェイクラッチＣ１は、エンジン２２のクランクシャフト２６（プラネタリギヤ３０のキャリヤ３４）と、車体に固定されたケース２１と、に取り付けられている。このワンウェイクラッチＣ１は、ケース２１に対するエンジン２２の正回転を許容すると共にケース２１に対するエンジン２２の負回転を規制（禁止）する。
【００２７】
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３１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、回転子が減速ギヤ３５を介して駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、バッテリ５０と共に電力ライン５４に接続されている。電力ライン５４には、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられている。モータＭＧ１，ＭＧ２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。
【００２８】
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。
【００２９】
モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御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。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・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からの回転位置θｍ１，θｍ２
・モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流
【００３０】
モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない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。
【００３１】
モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０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の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいて、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００３２】
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、上述したように、インバータ４１，４２と共に電力ライン５４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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、以下のものを挙げることができる。
・バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂ
・バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ（バッテリ５０から放電するときが正の値）
・バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ
【００３５】
バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流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。また、バッテリＥＣＵ５２は、演算した蓄電割合ＳＯＣと、温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂと、ＣＤ（Charge Depleting）モードかＣＳ（Charge Sustaining）モードかと、に基づいて出力制限Ｗｏｕｔを演算している。出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリ５０から放電してもよい最大許容パワー（電力）である。
【００３６】
ここで、ＣＤモードは、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）と電動走行（ＥＶ走行）とのうちＥＶ走行をＣＳモードよりも優先するモードである。ＨＶ走行は、プラネタリギヤ３０のキャリヤ３４（エンジン２２）を回転状態として、エンジン２２を運転しながら走行するモードである。ＥＶ走行は、プラネタリギヤ３０のキャリヤ３４（エンジン２２）を回転停止状態として、エンジン２２を運転せずに少なくともモータＭＧ２からのトルクによって走行するモードである。
【００３７】
バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、ＣＤモードのときには、蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づく基本許容パワーＷｏｕｔｔｍｐを設定し、ＣＳモードのときには、基本許容パワーＷｏｕｔｔｍｐをモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔよりも十分に小さい所定パワーＷ１で制限（上限ガード）した値を設定するものとした。基本許容パワーＷｏｕｔｔｍｐは、電池温度Ｔｂおよび蓄電割合ＳＯＣが通常範囲内のときには、バッテリ５０の定格パワーＷｏｕｔｒｔを設定し、電池温度Ｔｂや蓄電割合ＳＯＣが通常範囲外のときには、電池温度Ｔｂや蓄電割合ＳＯＣが通常範囲から離間するほど定格パワーＷｏｕｔｒｔよりも小さくなるように設定するものとした。通常範囲は、例えば、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｌｏ（例えば、５℃，１０℃，１５℃など）以上かつ閾値Ｔｂｈｉ（例えば、４０℃，４５℃，５０℃など）以下であると共に蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ（例えば、２０％，２５％，３０％など）以上である範囲などとすることができる。実施例では、モータＭＧ２については、定格パワーＰｍ２ｒｔが、例えば５３ｋＷ，５５ｋＷ，５７ｋＷなどのモータを用いるものとした。バッテリ５０については、定格パワーＷｏｕｔｒｔが、モータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔよりも大きい、例えば６０ｋＷ，６５ｋＷ，７０ｋＷなどのバッテリを用いるものとした。所定パワーＷ１は、例えば２２ｋＷ，２４ｋＷ，２６ｋＷなどを用いることができる。
【００３８】
充電器６０は、電力ライン５４に接続されており、ＡＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。ＡＣ／ＤＣコンバータは、電源プラグ６１を介して供給される外部電源からの交流電力を直流電力に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、ＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力の電圧を変換してバッテリ５０側に供給する。この充電器６０は、電源プラグ６１が家庭用電源などの外部電源に接続されているときに、ＨＶＥＣＵ７０によって、ＡＣ／ＤＣコンバータとＤＣ／ＤＣコンバータとが制御されることにより、外部電源からの電力をバッテリ５０に供給する。
【００３９】
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。
【００４０】
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、以下のものを挙げることができる。
・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
【００４１】
ＨＶＥＣＵ７０からは、充電器６０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。
【００４２】
ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，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，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。
【００４３】
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、ＣＤモードまたはＣＳモードにおいて、ＨＶ走行またはＥＶ走行によって走行する。ＥＶ走行には、モータＭＧ２からのトルクだけによって走行する単駆動と、モータＭＧ１およびモータＭＧ２からのトルクによって走行する両駆動と、がある。
【００４４】
実施例では、システム起動したときにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１（例えば４５％，５０％，５５％など）よりも大きいときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２（例えば２５％，３０％，３５％など）以下に至るまでは、ＣＤモードで走行し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２以下に至った以降は、システム停止するまでＣＳモードで走行するものとした。また、システム起動したときにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１以下のときには、システム停止するまでＣＳモードで走行するものとした。なお、自宅などの充電ポイントでシステムが停止しているときに電源プラグ６１が外部電源に接続されると、充電器６０を制御することにより、外部電源からの電力を用いてバッテリ５０を充電する。
【００４５】
ＨＶ走行，ＥＶ走行（単駆動，両駆動）では、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御によって、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。以下、ＥＶ走行（単駆動，両駆動），ＨＶ走行の順に説明する。
【００４６】
図２，図３は、それぞれ、単駆動，両駆動によって走行する際のプラネタリギヤ３０の共線図の一例を示す説明図である。図２，図３中、Ｓ軸は、サンギヤ３１の回転数であると共にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を示し、Ｃ軸は、キャリヤ３４の回転数であると共にエンジン２２の回転数Ｎｅを示し、Ｒ軸は、リングギヤ３２の回転数であると共に駆動軸３６の回転数Ｎｐを示し、Ｍ軸は、減速ギヤ３５の減速前のギヤの回転数であると共にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を示す。「ρ」は、プラネタリギヤ３０のギヤ比（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）を示し、「Ｇｒ」は、減速ギヤ３５の減速比を示す。図２中、Ｍ軸の太線矢印は、モータＭＧ２から出力しているトルクＴｍ２を示し、Ｒ軸の太線矢印は、モータＭＧ２から出力されて駆動軸３６に作用するトルク（Ｔｍ２・Ｇｒ）を示す。図３中、Ｓ軸の太線矢印は、モータＭＧ１から出力しているトルクＴｍ１を示し、Ｍ軸の太線矢印は、モータＭＧ２から出力しているトルクＴｍ２を示し、Ｒ軸の２つの太線矢印は、モータＭＧ１，ＭＧ２からトルクＴｍ１，Ｔｍ２を出力しているときに駆動軸３６に作用するトルク（−Ｔｍ１／ρ＋Ｔｍ２・Ｇｒ）を示す。
【００４７】
以下、共線図において、回転数については、図２，図３の値０よりも上側を正回転とすると共に図２，図３の値０よりも下側を負回転とし、トルクについては、図２，図３の上向きを正とすると共に図２，図３の下向きを負とする。この場合、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と駆動軸３６の回転数Ｎｐとの符号は互いに異なるから、減速ギヤ３５の減速比Ｇｒは、負の値となる。
【００４８】
ＥＶ走行によって走行する際には、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（駆動軸３６に要求される）要求トルクＴｐ＊を設定すると共に、要求トルクＴｐ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求パワーＰｐ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｐは、例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５の減速比Ｇｒで除して得られる回転数，車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。
【００４９】
続いて、図４の単駆動／両駆動選択ルーチンによって、単駆動または両駆動を選択する。このルーチンは、ＥＶ走行のときに繰り返し実行される。図４の単駆動／両駆動選択ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと要求パワーＰｐ＊とを入力する（ステップＳ１００）。続いて、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔをモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔと比較すると共に（ステップＳ１１０）、要求パワーＰｐ＊をモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔと比較する（ステップＳ１２０）。
【００５０】
ステップＳ１１０，Ｓ１２０で、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔ以下のとき，要求パワーＰｐ＊がモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔ以下のときには、単駆動を選択して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。
【００５１】
ステップＳ１１０，Ｓ１２０で、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔよりも大きく且つ要求パワーＰｐ＊がモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔよりも大きいときには、両駆動を選択して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。
【００５２】
ＣＳモードのときには、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔよりも小さい所定パワーＷ１以下となるから、要求パワーＰｐ＊に拘わらずに単駆動を選択することになる。
【００５３】
ＣＤモードのときには、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔよりも大きい定格パワーＷ２以下となる。したがって、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔ以下のときには、要求パワーＰｐ＊に拘わらずに単駆動を選択することになる。これに対して、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔよりも大きいときには、要求パワーＰｐ＊とモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔとの大小関係に応じて、単駆動または両駆動を選択することになる。
【００５４】
単駆動を選択したときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に、次式（１）に示すように、要求トルクＴｐ＊を減速ギヤ３５の減速比Ｇｒで除した値を、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の仮の値としての仮トルクＴｍ２ｔｍｐに設定する。続いて、式（２）に示すように、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１との積として得られるモータＭＧ１のパワーＰｍ１（電力を消費するときが正の値）をバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから減じた値をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除して、モータＭＧ２の負側（図２の下向き側）のトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍを計算する。そして、式（３）に示すように、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍと負側（図２の下向き側）の定格トルクＴｍ２ｒｔとで制限（下限ガード（絶対値としては上限ガード））して、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。ここで、モータＭＧ２の負側の定格トルクＴｍ２ｒｔは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負のときには、基本的には、モータＭＧ２の消費側（正側）の定格パワーＰｍ２ｒｔ（一定値）をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除した値（負の値）に相当する。式（３）は、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐを、バッテリ５０の充放電パワーが出力制限Ｗｏｕｔの範囲内になると共にモータＭＧ２からのトルクが負側の定格トルクＴｍ２ｒｔの範囲内になるように制限して、トルク指令Ｔｍ２＊を設定するための式である。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２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。これにより、図２に示すように、モータＭＧ２から負のトルクＴｍ２を出力して駆動軸３６に正のトルク（Ｔｍ２・Ｇｒ）を作用させて走行することができる。
【００５５】
Tm2tmp=Tp*/Gr                                  (1)
Tm2lim=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2                  (2)
Tm2*=max(Tm2tmp,Tm2lim,Tm2rt)                  (3)
【００５６】
両駆動を選択したときには、モータＭＧ２の負側（図３の下向き側）の定格トルクＴｍ２ｒｔをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定すると共に、次式（４）に示すように、モータＭＧ２の定格トルクＴｍ２ｒｔに減速ギヤ３５の減速比Ｇｒを乗じた値を要求トルクＴｐ＊から減じてこれにプラネタリギヤ３０のギヤ比ρと値（−１）とを乗じて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の仮の値としての仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する。式（４）は、図３の共線図から容易に導くことができる。続いて、式（５）に示すように、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ２との積として得られるモータＭＧ２のパワーＰｍ２（電力を消費するときが正の値）をバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから減じた値をモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１で除して、モータＭＧ１の負側（図３の下向き側）のトルク制限Ｔｍ１ｌｉｍを計算する。そして、式（６）に示すように、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ１ｌｉｍと負側（図３の下向き側）の定格トルクＴｍ１ｒｔとで制限（下限ガード（絶対値としては上限ガード）して、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する。式（６）は、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐを、バッテリ５０の充放電パワーが出力制限Ｗｏｕｔの範囲内になると共にモータＭＧ１からのトルクが定格トルクＴｍ１ｒｔの範囲内になるように制限して、トルク指令Ｔｍ１＊を設定するための式である。そして、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、上述のようにインバータ４１，４２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。これにより、図３に示すように、モータＭＧ１，ＭＧ２から負のトルクＴｍ１，Ｔｍ２を出力して駆動軸３６に正のトルク（−Ｔｍ１／ρ＋Ｔｍ２・Ｇｒ）を作用させて走行することができる。
【００５７】
Tm1tmp=-(Tp*-Tm2rt・Gr)・ρ                    (4)
Tm1lim=(Wout-Tm2*・Nm2)/Nm1                  (5)
Tm1*=max(Tm1tmp,Tm1lim,Tm1rt)                  (6)
【００５８】
ＨＶ走行によって走行する際には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、ＥＶ走行によって走行する際と同様に要求トルクＴｐ＊および要求パワーＰｐ＊を設定する。続いて、要求パワーＰｐ＊からバッテリ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）を減じて車両に要求される要求パワーＰｅ＊を計算する。そして、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊が出力されると共に、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔおよびモータＭＧ１，ＭＧ２の負側（図２，図３の下向き側）の定格トルクＴｍ１ｒｔ，Ｔｍ２ｒｔの範囲内で、要求トルクＴｐ＊が駆動軸３６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のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊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のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０から目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、この目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が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、上述のようにインバータ４１，４２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。
【００５９】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＶ走行（単駆動または両駆動）で走行している際に、要求パワーＰｐ＊がエンジン２２の始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなったときには、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを伴ってエンジン２２を始動して、ＨＶ走行に移行する。
【００６０】
ここで、始動閾値Ｐｓｔは、図５の始動閾値設定ルーチンによって設定するものとした。このルーチンは、ＥＶ走行のときに繰り返し実行される。図５の始動閾値設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＤモードであるかＣＳモードであるかを判定する（ステップＳ２００）。そして、ＣＳモードのときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔよりも所定値α１だけ小さい値（Ｗｏｕｔ−α１）を始動閾値Ｐｓｔに設定して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。一方、ＣＤモードのときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔよりも所定値α２だけ大きい値（Ｗｏｕｔ＋α２）を始動閾値Ｐｓｔに設定して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。ここで、所定値α１，α２は、例えば、３ｋＷ，５ｋＷ，７ｋＷなどを用いることができる。
【００６１】
ＣＳモードのときには、始動閾値Ｐｓｔに値（Ｗｏｕｔ−α１）を設定することにより、始動閾値Ｐｓｔにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔまたはそれよりも大きい値を設定するものに比して、ＥＶ走行での走行を継続することによるバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下を抑制することができる。なお、上述したように、ＣＳモードのときには、ＥＶ走行において単駆動だけを選択するから、要求パワーＰｐ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなったときに、単駆動からエンジン２２を始動することになる。
【００６２】
ＣＤモードのときには、始動閾値Ｐｓｔに値（Ｗｏｕｔ＋α２）を設定することにより、始動閾値Ｐｓｔにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔまたはそれよりも小さい値を設定するものに比して、エンジン２２の始動をより抑制することができる。なお、ＣＤモードでバッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔ以下のときには、ＥＶ走行において単駆動だけを選択するから、要求パワーＰｐ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなったときに、単駆動からエンジン２２を始動することになる。これに対して、ＣＤモードでバッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔよりも大きいときには、ＥＶ走行において要求パワーＰｐ＊がモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔよりも大きいときに両駆動を選択すると共に始動閾値ＰｓｔがモータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔよりも大きいから、要求パワーＰｐ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなったときに、両駆動からエンジン２２を始動することになる。
【００６３】
図６は、ＥＶ走行によって走行している状態からエンジン２２を始動する際のプラネタリギヤ３０の共線図の一例を示す説明図である。このときには、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、ＥＶ走行によって走行する際と同様に要求トルクＴｐ＊および要求パワーＰｐ＊を設定する。続いて、エンジン２２をモータリングするためのモータリングトルクＴｃｒをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。次に、次式（７）に示すように、要求トルクＴｐ＊と、モータＭＧ１からのトルク指令Ｔｍ１＊（＝Ｔｃｒ）の出力に伴って駆動軸３６に作用するトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）をキャンセルするためのキャンセルトルクＴｃｎ（＝Ｔｍ１＊／ρ）と、の和の基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）を減速ギヤ３５の減速比Ｇｒで除して、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算する。式（７）は、図６の共線図から容易に導くことができる。続いて、上述の式（２）により、モータＭＧ２の負側（図６の下向き側）のトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍを計算する。そして、上述の式（３）により、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍと負側（図６の下向き側）の定格トルクＴｍ２ｒｔとで制限（下限ガード（絶対値としては上限ガード））して、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、上述のようにインバータ４１，４２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。上述したように、式（３）は、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐを、バッテリ５０の充放電パワーが出力制限Ｗｏｕｔの範囲内になると共にモータＭＧ２からのトルクが負側の定格トルクＴｍ２ｒｔの範囲内になるように制限して、トルク指令Ｔｍ２＊を設定するための式である。したがって、この場合、基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）を、バッテリ５０の充放電パワーが出力制限Ｗｏｕｔの範囲内になると共にモータＭＧ２からのトルクが負側の定格トルクＴｍ２ｒｔの範囲内になるように制限したトルクを、モータＭＧ２から駆動軸３６に出力することになる。
【００６４】
Tm2tmp=(Tp*＋Tm1*/ρ)/Gr                  (7)
【００６５】
また、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２がモータリングされてエンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｅｓｔ（例えば５００ｒｐｍ，６００ｒｐｍ，７００ｒｐｍなど）に至ると、エンジン２２の運転開始指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、運転開始指令を受信すると、エンジン２２の運転制御（燃料噴射制御，点火制御など）を開始する。
【００６６】
さらに、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始開始回転数Ｎｅｓｔよりも高い目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊（後述の値Ｎｅｃｒ１または値Ｎｅｃｒ２）に至ると、エンジン２２の始動が完了したと判定し、始動完了指令をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、始動完了指令を受信すると、モータＭＧ１からのモータリングトルクＴｃｒの出力が終了すると共にモータＭＧ２から駆動軸３６へのキャンセルトルクＴｃｎの出力が終了するように、インバータ４１，４２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。そして、ＨＶ走行での走行を開始する。
【００６７】
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、目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊を設定する際の動作について説明する。図７は、実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される制御用値設定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、要求パワーＰｐ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなったとき（モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始するとき）に実行される。
【００６８】
図７の制御用値設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを入力し（ステップＳ３００）、入力したバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを閾値Ｗｒｅｆと比較する（ステップＳ３１０）。ここで、閾値Ｗｒｅｆは、エンジン２２を始動する際に上述の基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができる（仮トルクＴｍ２ｔｍｐをモータＭＧ２から出力することができる）か否かを判定する（モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始する前に予測する）ために用いられる閾値である。この閾値Ｗｒｅｆは、モータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔが上述のように５３ｋＷ，５５ｋＷ，５７ｋＷなどのときに、例えば、４３ｋＷ，４５ｋＷ，４７ｋＷなどを用いることができる。この閾値Ｗｒｅｆは、上述の所定パワーＷ１よりも大きい。
【００６９】
上述したように、ＥＶ走行（単駆動または両駆動）によって走行している際に要求パワーＰｐ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなったときに、エンジン２２を始動する。モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始するときには、図６から分かるように、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の値で且つモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊（＝Ｔｃｒ）が正の値であるから、モータＭＧ１は発電することになる。したがって、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔよりも大きい電力をモータＭＧ２の消費に用いて、モータＭＧ２を定格パワーＰｍ２ｒｔ（定格トルクＴｍ２ｒｔ）の範囲内で駆動することができる。
【００７０】
バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが比較的小さいときには、始動閾値Ｐｓｔが比較的小さくなるから、エンジン２２を始動する際に、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐが定格トルクＴｍ２ｒｔの範囲内となり、基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができると考えられる。これに対して、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが比較的大きいときには（モータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔ付近のときまたはそれよりも大きいとき）には、始動閾値Ｐｓｔが比較的大きい（モータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔ付近またはそれよりも大きい）から、エンジン２２を始動する際に、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐが定格トルクＴｍ２ｒｔの範囲外となり、基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができないと考えられる。
【００７１】
なお、ＣＳモードのときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下となる。これに対して、ＣＤモードのときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下の場合も閾値Ｗｒｅｆよりも大きい場合もある。ただし、ＣＤモードにおいて、両駆動によって走行している状態からエンジン２２を始動する際には、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、モータＭＧ２の定格パワーＰｍ２ｒｔよりも大きいから、当然に、閾値Ｗｒｅｆよりも大きい。
【００７２】
ステップＳ３１０でバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下のときには、エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができると判断し、目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ１を設定して（ステップＳ３２０）、本ルーチンを終了する。ここで、目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊は、比較的大きい回転数、例えば１８００ｒｐｍ，２０００ｒｐｍ，２２００ｒｐｍなどを用いることができる。この場合、モータＭＧ１によってエンジン２２の回転数Ｎｅを比較的大きい目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊までモータリングすることにより、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを終了した後に、直ちに、エンジン２２からの正のトルクとモータＭＧ１からの負のトルクとによってプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルク（以下、「直達トルク」という）を比較的大きくすることができる。
【００７３】
ステップＳ３１０でバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆよりも大きいときには、エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができないと判断し、目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ１よりも小さい値Ｎｅｃｒ２を設定して（ステップＳ３３０）、本ルーチンを終了する。ここで、値Ｎｅｃｒ２は、例えば９００ｒｐｍ，１０００ｒｐｍ，１１００ｒｐｍなどを用いることができる。エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができないと、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始する前に比して、駆動軸３６に出力されるトルクが落ち込む。この状態が比較的長く継続すると、運転者に加速抜け感（トルク抜け感）を感じさせやすくなる。実施例では、目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊を小さくすることによって、モータＭＧ１からモータリングトルクＴｃｒを出力する時間（以下、「モータリング時間」という）を短くすることができ、駆動軸３６に出力されるトルクが落ち込む時間を短くすることができる。この結果、運転者に加速抜け感（トルク抜け感）を感じさせるのを抑制することができる。
【００７４】
なお、単駆動によって走行している状態からエンジン２２を始動する際には、図２と図６とから分かるように、モータＭＧ１のトルクが値０から正になることから、モータＭＧ１から出力されて駆動軸３６に作用するトルクが値０から負になる。これに対して、両駆動によって走行している状態からエンジン２２を始動する際には、図３と図６とから分かるように、モータＭＧ１のトルクが負から正に反転することから、モータＭＧ１から出力されて駆動軸３６に作用するトルクが正から負に反転する。したがって、両駆動からエンジン２２を始動する際には、単駆動からエンジン２２を始動する際に比して、駆動軸３６に出力されるトルクの落ち込みが大きくなる。このため、目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊を小さくしてモータリング時間を短くすることによる効果、具体的には、運転者に加速抜け感（トルク抜け感）を感じさせるのを抑制することができる効果をより顕著なものとすることができる。
【００７５】
図８は、両駆動によって走行している状態からエンジン２２を始動する際の様子の一例を示す説明図である。図中、モータＭＧ２のトルクＴｍ２以外について、実線は実施例の様子を示し、破線は比較例の様子を示す。いま、両駆動によって走行している状態からエンジン２２を始動する際を考えているから、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆよりも大きい。この図８での比較例としては、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下のときと同様に目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊を値Ｎｅｃｒ１とする場合を考えるものとした。比較例の場合、両駆動によって走行している状態で時刻ｔ１に要求パワーＰｐ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなると、エンジン２２の回転数Ｎｅが値Ｎｅｃｒ１に至る時刻ｔ３まで、モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングする。これに対して、実施例の場合、両駆動によって走行している状態で時刻ｔ１に要求パワーＰｐ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなると、エンジン２２の回転数Ｎｅが値Ｎｅｃｒ１よりも小さい値Ｎｅｃｒ２に至る時刻ｔ２まで、モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングする。これにより、駆動軸３６のトルクＴｐの落ち込みが生じる時間を短くすることができ、運転者に加速抜け感（トルク抜け感）を感じさせるのを抑制することができる。なお、実施例および比較例の何れの場合も、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間でエンジン２２の運転を開始する。
【００７６】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができないときには、出力することができるときに比して、目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊を小さくする（値Ｎｅｃｒ１よりも小さい値Ｎｅｃｒ２とする）。これにより、モータリング時間を短くすることができ、駆動軸３６に出力されるトルクが落ち込む時間を短くすることができる。この結果、運転者に加速抜け感（トルク抜け感）を感じさせるのを抑制することができる。
【００７７】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができるか否かの判定を、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと閾値Ｗｒｅｆとの比較によって行なう。これにより、この判定を簡易に行なうことができる。
【００７８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができるとき，できないときにそれぞれ目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ１，Ｎｅｃｒ２（Ｎｅｃｒ１＞Ｎｅｃｒ２）を設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に至るまでモータＭＧ１からモータリングトルクＴｃｒを出力するものとした。しかし、エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができるとき，できないときにそれぞれモータリング時間ｔｃｒに値ｔｃｒ１，ｔｃｒ２（ｔｃｒ１＞ｔｃｒ２）を設定し、モータリング時間ｔｃｒに亘ってモータＭＧ１からモータリングトルクＴｃｒを出力するものとしてもよい。
【００７９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、図７の制御用値設定ルーチンを実行するものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、図９の制御用値設定ルーチンを実行するものとしてもよい。図９の制御用値設定ルーチンは、図７の制御用値設定ルーチンにステップＳ３４０，Ｓ３５０の処理を追加した点を除いて、図７の制御用値設定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。図９の制御用値設定ルーチンは、図７の制御用値設定ルーチンと同様に、要求パワーＰｐ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなったとき（モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始するとき）に実行される。
【００８０】
図９の制御用値設定ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ３１０でバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下のときには、エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができると判断し、ステップＳ３２０で目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ１を設定するのに加えて、モータリングトルクＴｃｒに値Ｔｃｒ１を設定して（ステップＳ３４０）、本ルーチンを終了する。ここで、値Ｔｃｒ１は、比較的大きい値、例えば、４０Ｎｍなどを用いることができる。
【００８１】
ステップＳ３１０でバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆよりも大きいときには、エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができないと判断し、ステップＳ３３０で目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ１よりも小さい値Ｎｅｃｒ２を設定するのに加えて、モータリングトルクＴｃｒに値Ｔｃｒ１よりも小さい値Ｔｃｒ２を設定して（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了する。ここで、値Ｔｃｒ２は、比較的小さい値、例えば、２０Ｎｍなどを用いることができる。
【００８２】
上述したように、エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができないと、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始する前に比して、駆動軸３６に出力されるトルクが落ち込む。この変形例では、このときに、モータリングトルクＴｃｒを小さくすることにより、駆動軸３６に出力されるトルクの落ち込み量を小さくすることができる。この結果、運転者に加速抜け感（トルク抜け感）を感じさせるのを抑制することができる。なお、モータリングトルクＴｃｒを小さくすると、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊（＝Ｎｅｃｒ２）に至るまでの時間（モータリング時間）が長くなる。したがって、実施例と同様の効果を奏するためには、モータリングトルクＴｃｒを値Ｔｃｒ１としたときにエンジン２２の回転数Ｎｅが値Ｎｅｃｒ１に至るまでの時間よりも、モータリングトルクＴｃｒを値Ｔｃｒ２としたときにエンジン２２の回転数Ｎｅが値Ｎｅｃｒ２に至るまでの時間よりも短くなるように、値Ｔｃｒ２を設定する必要がある。
【００８３】
図１０は、両駆動によって走行している状態からエンジン２２を始動する際の様子の一例を示す説明図である。図中、モータＭＧ２のトルクＴｍ２以外について、実線は実施例の様子（図８の実線と同一）を示し、破線は比較例の様子（図８の歯線と同一）を示し、一点鎖線はこの変形例の様子を示す。この変形例の場合、実施例の場合に比して、エンジン２２の回転数Ｎｅが値Ｎｅｃｒ２に至る時刻ｔ４が遅くなる（モータリング時間が長くなる）が、駆動軸３６のトルクＴｐの落ち込み量を小さくすることができる。なお、上述の理由により、この変形例の場合の時刻ｔ１〜ｔ４の時間が比較例の場合の時刻ｔ１〜ｔ３の時間よりも短くなるように、値Ｔｃｒ２を設定する必要がある。
【００８４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、図７の制御用値設定ルーチンを実行するものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、図１１の制御用値設定ルーチンを実行するものとしてもよい。図１１の制御用値設定ルーチンは、図７の制御用値設定ルーチンにステップＳ３６０，Ｓ３７０の処理を追加した点を除いて、図７の制御用値設定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。図１１の制御用値設定ルーチンは、図７の制御用値設定ルーチンと同様に、要求パワーＰｐ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなったとき（モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始するとき）に実行される。
【００８５】
図１１の制御用値設定ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ３１０でバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下のときには、ステップＳ３２０で目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ１を設定するのに加えて、エンジン２２の回転数Ｎｅの単位時間当たりの増加量である増加率ΔＮｅの目標値としての目標増加率ΔＮｅ＊に値Ｒｎｅ１を設定して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。
【００８６】
ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅの目標増加率ΔＮｅ＊は、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを終了してＨＶ走行モードでの走行を開始した後にエンジン２２の回転数Ｎｅを上昇させる際の増加率ΔＮｅの目標値である。要求パワーＰｐ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなってエンジン２２を始動したときには、要求パワーＰｅ＊もある程度大きいから、ＨＶ走行での走行を開始した後に、エンジン２２の回転数Ｎｅを増加させることになると考えられる。この変形例では、この際に、エンジン２２の回転数Ｎｅの増加率ΔＮｅが目標増加率ΔＮｅ＊となるように制御するときを考えるものとした。値ΔＮｅ１は、比較的大きい値、例えば、３０００ｒｐｍ／ｓなどを用いることができる。
【００８７】
ステップＳ３１０でバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆよりも大きいときには、ステップＳ３３０で目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ１よりも小さい値Ｎｅｃｒ２を設定するのに加えて、エンジン２２の回転数Ｎｅの目標増加率ΔＮｅ＊に値ΔＮｅ１よりも小さい値ΔＮｅ２を設定して（ステップＳ３７０）、本ルーチンを終了する。ここで、値ΔＮｅ２は、比較的小さい値、例えば、１５００ｒｐｍ／ｓなどを用いることができる。
【００８８】
図１２は、ＨＶ走行によって走行する際のプラネタリギヤ３０の共線図の一例を示す説明図である。図１２から分かるように、ＨＶ走行によって走行するときには、上述の直達トルク（エンジン２２からの正のトルクとモータＭＧ１からの負のトルクとによってプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルク）と、モータＭＧ２から出力されて駆動軸３６に作用するトルクと、によって走行する。バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆよりも大きいときには、目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ２を設定するから、目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ１を設定するときに比して、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを終了するときのエンジン２２の回転数Ｎｅが小さい。このため、ＨＶ走行での走行を開始する際のエンジン２２のパワーがそれほど大きくないと考えられる。このときに、エンジン２２の回転数Ｎｅの目標増加率ΔＮｅ＊に比較的大きい値ΔＮｅ１を設定すると、エンジン２２の回転数Ｎｅの増加率ΔＮｅを比較的大きくするために、モータＭＧ１からの負のトルクの絶対値を比較的小さくする必要があるから、直達トルクが大きくなりにくい。これに対して、この変形例では、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆよりも大きいときには、目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ２を設定するのに加えて、エンジン２２の回転数Ｎｅの目標増加率ΔＮｅ＊に値ΔＮｅ１よりも小さい値ΔＮｅ２を設定する。これにより、モータＭＧ１からの負のトルクの絶対値を比較的大きくすることができるから、直達トルクを大きくすることができ、駆動軸３６に出力されるトルクを大きくすることができる。この結果、運転者にもたつき感を感じさせるのを抑制することができる。
【００８９】
図１３は、両駆動によって走行している状態からエンジン２２を始動する際の様子の一例を示す説明図である。図中、エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１のトルクＴｍ１，駆動軸３６のトルクＴｐについて、実線はこの変形例の様子を示し、破線は比較例の様子を示す。この図１３での比較例としては、実施例と同様に目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ２を設定すると共に、エンジン２２の回転数Ｎｅの目標増加率ΔＮｅ＊に比較的大きい値ΔＮｅ１を設定するときを考えるものとした。この変形例および比較例において、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを終了する時刻ｔ２までは、図８の実施例の様子と同様である。この変形例の場合、比較例に比して、時刻ｔ２からのエンジン２２の回転数Ｎｅの増加率ΔＮｅを小さくすることにより、モータＭＧ１からの負のトルクを大きくすることができるから、駆動軸３６に出力されるトルクを大きくすることができる。この結果、運転者にもたつき感を感じさせるのを抑制することができる。
【００９０】
この変形例では、要求パワーＰｐ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなったとき（モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始するとき）に、図１１の制御用値設定ルーチンを実行して、目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊および目標増加率ΔＮｅ＊を設定するものとした。しかし、目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊については、要求パワーＰｐ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなったときに設定し、目標増加率ΔＮｅ＊については、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に至ったとき（モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを終了するとき）またはモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングの実行中に設定するものとしてもよい。
【００９１】
この変形例では、ＨＶＥＣＵ７０は、図７の制御用値設定ルーチンにステップＳ３６０，Ｓ３７０の処理を追加した図１１の制御用値設定ルーチンを実行するものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、図９の制御用値設定ルーチンにステップＳ３６０，Ｓ３７０の処理を追加したルーチンを実行するものとしてもよい。
【００９２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、図７の制御用値設定ルーチンを実行するものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、図１４の制御用値設定ルーチンを実行するものとしてもよい。図１４の制御用値設定ルーチンは、図７の制御用値設定ルーチンにステップＳ４００，Ｓ４１０の処理を追加した点を除いて、図７の制御用値設定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。図１４の制御用値設定ルーチンは、図７の制御用値設定ルーチンと同様に、要求パワーＰｐ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも大きくなったとき（モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始するとき）に実行される。
【００９３】
図１４の制御用値設定ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを入力すると（ステップＳ３００）、ＣＤモードであるかＣＳモードであるかを判定し（ステップＳ４００）、ＣＳモードであると判定されたときには、エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができると判断し、ステップＳ３２０で目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ１を設定して、本ルーチンを終了する。
【００９４】
ステップＳ４００でＣＤモードであるときには、単駆動からのエンジン２２の始動であるか両駆動からのエンジン２２の始動であるかを判定する（ステップＳ４１０）。そして、両駆動からのエンジン２２の始動であるときには、エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができないと判断し、ステップＳ３３０で目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ１よりも小さい値Ｎｅｃｒ２を設定して、本ルーチンを終了する。
【００９５】
ステップＳ４１０で単駆動からのエンジン２２の始動であるときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを閾値Ｗｒｅｆと比較する（ステップＳ４１０）。そして、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下のときには、エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができると判断し、ステップＳ３２０で目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ１を設定して（ステップＳ３２０）、本ルーチンを終了する。これに対して、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆよりも大きいときには、エンジン２２を始動する際に基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）をモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができると判断し、目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊に値Ｎｅｃｒ１よりも小さい値Ｎｅｃｒ２を設定して（ステップＳ３３０）、本ルーチンを終了する。
【００９６】
ＣＳモードのときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下であり、ＣＤモードで両駆動からエンジン２２を始動する際には、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆよりも大きい。したがって、図１５の制御用値設定ルーチンの実行によって目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊（値Ｎｅｃｒ１または値Ｎｅｃｒ２）を設定する手法は、図７の制御用値設定ルーチンの実行によって目標モータリング回転数Ｎｅｃｒ＊を設定する手法と実質的に同一である。
【００９７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２のクランクシャフト２６（プラネタリギヤ３０のキャリヤ３４）には、ワンウェイクラッチＣ１が取り付けられているものとした。しかし、図１５の変形例のハイブリッド自動車１２０に示すように、エンジン２２のクランクシャフト２６をケース２１に対して回転不能に固定（接続）すると共にエンジン２２のクランクシャフト２６をケース２１に対して回転自在に解放するブレーキＢ１を設けるものとしてもよい。この場合、ＥＶ走行モードでは、ブレーキＢ１を係合状態としてエンジン２２を回転停止状態とすればよい。また、ＨＶ走行モードでは、ブレーキＢ１を解放状態としてエンジン２２を回転状態とすればよい。
【００９８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２が減速ギヤ３５を介して駆動軸３６に接続されているものとした。しかし、モータＭＧ２が駆動軸３６に直結されるものとしてもよい。また、モータＭＧ２が変速機を介して駆動軸３６に接続されるものとしてもよい。
【００９９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、遊星歯車装置として、１つのプラネタリギヤ３０を有するものとした。しかし、遊星歯車装置として、複数のプラネタリギヤを有するものとしてもよい。この場合、図１６の変形例のハイブリッド自動車２２０に示す構成としてもよい。
【０１００】
図１６の変形例のハイブリッド自動車２２０は、遊星歯車装置として、ハイブリッド自動車２０のプラネタリギヤ３０に代えてプラネタリギヤ２３０，２４０を有すると共に、クラッチＣ２およびブレーキＢ２を有する。
【０１０１】
プラネタリギヤ２３０は、シングルピニオン式のプラネタリギヤ（遊星歯車）として構成されており、外歯歯車のサンギヤ２３１と、内歯歯車のリングギヤ２３２と、サンギヤ２３１およびリングギヤ２３２に噛合する複数のピニオンギヤ２３３と、複数のピニオンギヤ２３３を自転かつ公転自在に保持するキャリヤ２３４と、を有する。サンギヤ２３１には、モータＭＧ２の回転子が接続されている。リングギヤ２３２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。キャリヤ２３４には、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８およびギヤ機構３７を介して連結された駆動軸２３６が接続されている。
【０１０２】
プラネタリギヤ２４０は、シングルピニオン式のプラネタリギヤ（遊星歯車）として構成されており、外歯歯車のサンギヤ２４１と、内歯歯車のリングギヤ２４２と、サンギヤ２４１およびリングギヤ２４２に噛合する複数のピニオンギヤ２４３と、複数のピニオンギヤ２４３を自転かつ公転自在に保持するキャリヤ２４４と、を有する。サンギヤ２４１には、モータＭＧ１の回転子が接続されている。キャリヤ２４４には、駆動軸２３６が接続されている。
【０１０３】
クラッチＣ２は、プラネタリギヤ２３０のサンギヤ２３１およびモータＭＧ２の回転子と、プラネタリギヤ２４０のリングギヤ２４２と、を接続すると共に両者の接続を解除する。ブレーキＢ２は、プラネタリギヤ２４０のリングギヤ２４２をケース２１に対して回転不能に固定（接続）すると共にリングギヤ２４２をケース２１に対して回転自在に解放する。
【０１０４】
図１７は、クラッチＣ２を係合状態とすると共にブレーキＢ２を解放状態としているときにおいて、エンジン２２を始動する際のプラネタリギヤ２３０，２４０の共線図の一例を示す説明図である。
【０１０５】
図１７において、Ｓ１，Ｒ２軸は、プラネタリギヤ２３０のサンギヤ２３１の回転数であり且つモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を示すと共にプラネタリギヤ２４０のリングギヤ２４２の回転数を示し、Ｃ１，Ｃ２軸は、プラネタリギヤ２３０，２４０のキャリヤ２３４，２４４の回転数であると共に駆動軸２３６の回転数Ｎｐを示し、Ｒ１軸は、プラネタリギヤ２３０のリングギヤ２３２の回転数であると共にエンジン２２の回転数Ｎｅを示し、Ｓ２軸は、プラネタリギヤ２４０のサンギヤ２４１の回転数であると共にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を示す。
【０１０６】
また、図１７において、Ｓ２軸の太線矢印は、モータＭＧ１から出力されているトルクＴｍ１を示し、Ｓ１，Ｒ２軸の太線矢印は、モータＭＧ２から出力しているトルクＴｍ２を示し、Ｃ１，Ｃ２軸の２つの太線矢印は、モータＭＧ１，ＭＧ２から出力されて駆動軸２３６に作用するトルク（Ｔｍ１・ｋ１＋Ｔｍ２・ｋ２）を示す。換算係数ｋ１は、モータＭＧ１のトルクＴｍ１を駆動軸２３６のトルクに換算するための係数である。換算係数ｋ２は、モータＭＧ２のトルクＴｍ２を駆動軸２３６のトルクに換算するための係数である。
【０１０７】
図１７の場合、クラッチＣ２を係合状態とするから、プラネタリギヤ２３０のサンギヤ２３１の回転数およびモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と、プラネタリギヤ２４０のリングギヤ２４２の回転数と、が同一となる。したがって、プラネタリギヤ２３０，２４０は、いわゆる４要素タイプの遊星歯車装置として機能する。
【０１０８】
図１７から分かるように、エンジン２２を始動する際には、モータＭＧ１から正のトルクＴｍ１（＝Ｔｃｒ）を出力してエンジン２２をクランキングすると共に、上述の基本トルク（Ｔｐ＊＋Ｔｃｎ）を、バッテリ５０の充放電パワーが出力制限Ｗｏｕｔの範囲内になると共にモータＭＧ２からのトルクＴｍ２が負側（図１７の下向き側）の定格トルクＴｍ２ｒｔの範囲内となるように制限したトルクを、モータＭＧ２から駆動軸３６に出力すればよい。したがって、図７の制御値設定ルーチンなどを実行することにより、実施例と同様に、運転者に加速抜け感（トルク抜け感）を感じさせるのを抑制することができる。
【０１０９】
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「遊星歯車装置」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、ワンウェイクラッチＣ１が「回転規制機構」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「制御手段」に相当する。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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】
【０１１２】
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】
【０１１３】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、２１  ケース、２２  エンジン、２３  クランクポジションセンサ、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、３０，２３０，２４０  プラネタリギヤ、３１，２３１，２４１  サンギヤ、３２，２３２，２４２  リングギヤ、３３，２３３，２４３  ピニオンギヤ、３４，２３４，２４４  キャリヤ、３５  減速ギヤ、３６，２３６  駆動軸、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、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、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  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、５７  コンデンサ、６０  充電器、６１  電源プラグ、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、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ、Ｃ１  ワンウェイクラッチ、Ｃ２  クラッチ、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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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