(57)【要約】【課題】  車両のエネルギ効率を向上させる。【解決手段】  駆動輪３９ａ，３９ｂに接続されたモータＭＧ２を備える自動車において、モータＭＧ２の回生電力がバッテリ５０に充電可能な電力の制限値を超えるとき、超える分の電力を電気ヒータ６６で消費し、蓄熱タンク６５に熱として蓄える。エンジン２２の始動が要求されたときには、エンジン水温が所定温度以上となるまで蓄熱タンク６５内の熱交換媒体がエンジン２２に供給されるよう三方弁６８を切り替える。これにより、モータＭＧ２の回生電力を無駄なく必要に応じて利用することができ、車両のエネルギ効率をより向上させることができる。【選択図】        図１
2005130629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運動エネルギを回生可能な回生手段を備える自動車であって、
前記回生手段による回生電力を蓄電可能な蓄電手段と、
電力を熱に変換すると共に変換した熱を蓄積可能な蓄熱手段と、
前記回生手段により回生される回生電力が前記蓄電手段の蓄電可能最大電力を超えるとき、前記電動機により回生される回生電力の少なくとも一部が熱に変換されて蓄積されるよう前記蓄熱手段を制御する制御手段と、
を備える自動車。
【請求項２】
請求項１記載の自動車であって、
熱を利用する熱利用機器と、
前記蓄熱手段に蓄積された熱を前記熱利用機器に供給する熱供給手段と、を備え、
前記制御手段は、前記熱利用機器による熱の利用が要請されたときに前記蓄熱手段に蓄積された熱が前記熱利用機器に供給されるよう前記熱供給手段を制御する手段である
自動車。
【請求項３】
請求項２記載の自動車であって、
前記熱利用機器は、内燃機関であり、
前記制御手段は、前記内燃機関の暖機が要請されたときに前記蓄熱手段に蓄積された熱が該内燃機関に供給されるよう前記熱供給手段を制御する手段である
自動車。
【請求項４】
請求項３記載の自動車であって、
前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の始動後前記検出される内燃機関の温度が所定温度以上となるまで前記蓄熱手段に蓄積された熱が該内燃機関に供給されるよう前記熱供給手段を制御する手段である
自動車。
【請求項５】
請求項２記載の自動車であって、
前記熱利用機器は、燃料電池であり、
前記制御手段は、前記燃料電池の暖機が要請されたときに前記蓄熱手段に蓄積された熱が該燃料電池に供給されるよう前記熱供給手段を制御する手段である
自動車。
【請求項６】
請求項２記載の自動車であって、
前記熱利用機器は、乗員室内を暖房する暖房装置であり、
前記制御手段は、前記暖房装置の作動が要請されたときに前記蓄熱手段に蓄積された熱が該暖房装置に供給されるよう前記熱供給手段を制御する手段である
自動車。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか記載の自動車であって、
前記蓄電手段の状態を検出する状態検出手段を備え、
前記制御手段は、車両を制動させる制動力の付与が要求されたとき、該要求された制動力が作用するよう前記回生手段を回生制御すると共に該回生制御によって前記回生手段により回生される回生電力と前記状態検出手段により検出された蓄電手段の状態に基づいて設定される前記蓄電手段の蓄電可能最大電力との偏差の電力が前記蓄熱手段で消費されるよう該蓄熱手段を制御する手段である
自動車。
【請求項８】
前記状態検出手段は、前記蓄電手段の状態として該蓄電手段の残容量および／または温度を検出する手段である請求項７記載の自動車。
【請求項９】
前記回生手段は、車両の車軸からの動力により発電可能な電動機である請求項１ないし８いずれか記載の自動車。
【請求項１０】
請求項９記載の自動車であって、
内燃機関と、
該内燃機関からの動力の一部を電力に変換すると共に残余を前記車軸に接続された駆動軸に伝達する電力変換動力伝達手段と、を備え、
前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機である
自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に関し、詳しくは、車軸からの動力により発電可能な電動機を備える自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動車としては、減速時に車軸に接続された電動機を発電機として用いて回生された回生電力により空調装置を作動させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、空調装置が運転状態にあるときに蓄電池の許容回生電力を超える電動機の電力の回生があったとき、その余剰分の電力を空調装置で消費させることにより電動機の回生電力を無駄なく利用でき、車両全体のエネルギ効率を向上させることができるとされている。
【特許文献１】ＷＯ９４／２１４８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の自動車では、電動機の回生電力により空調装置を直接作動させるから、例えば、作動スイッチがオフで空調装置が運転停止状態にあるときには、電動機が蓄電池の許容回生電力を超える電力を回生しても、その電力を利用することができない。
【０００４】
本発明の自動車は、こうした問題を解決し、電動機の回生電力をより有効に利用することを目的の一つとする。また、本発明の自動車は、車両全体のエネルギ効率をより向上させることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の自動車は、
車両の運動エネルギを回生可能な回生手段を備える自動車であって、
前記回生手段による回生電力を蓄電可能な蓄電手段と、
電力を熱に変換すると共に変換した熱を蓄積可能な蓄熱手段と、
前記回生手段により回生される回生電力が前記蓄電手段の蓄電可能最大電力を超えるとき、前記電動機により回生される回生電力の少なくとも一部が熱に変換されて蓄積されるよう前記蓄熱手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の自動車では、車両の運動エネルギにより回生手段により回生される回生電力が蓄電手段の蓄電可能最大電力を超えるとき、この回生電力の少なくとも一部が熱に変換されて蓄熱手段に蓄積されるよう蓄熱手段を制御する。したがって、必要に応じて蓄熱手段に蓄積された熱を利用することが可能となり、電動機の回生電力を有効利用することができる。この結果、車両全体のエネルギ効率をより向上させることができる。
【０００８】
こうした本発明の自動車において、熱を利用する熱利用機器と、前記蓄熱手段に蓄積された熱を前記熱利用機器に供給する熱供給手段とを備え、前記制御手段は、前記熱利用機器による熱の利用が要請されたときに前記蓄熱手段に蓄積された熱が前記熱利用機器に供給されるよう前記熱供給手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、熱利用機器に熱の利用が要請されたタイミングで熱を供給することができるから、電動機の回生電力の利用効率を高めることができる。
【０００９】
熱利用機器に熱を供給する熱供給手段を備える態様の本発明の自動車において、前記熱利用機器は、内燃機関であり、前記制御手段は、前記内燃機関の暖機が要請されたときに前記蓄熱手段に蓄積された熱が該内燃機関に供給されるよう前記熱供給手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、回生電力に基づく熱により内燃機関の暖機を行なうことができる。この態様の本発明の自動車において、前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段を備え、前記制御手段は、前記内燃機関の始動後前記検出される内燃機関の温度が所定温度以上となるまで前記蓄熱手段に蓄積された熱が該内燃機関に供給されるよう前記熱供給手段を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
または、熱利用機器に熱を供給する熱供給手段を備える態様の本発明の自動車において、前記熱利用機器は、燃料電池であり、前記制御手段は、前記燃料電池の暖機が要請されたときに前記蓄熱手段に蓄積された熱が該燃料電池に供給されるよう前記熱供給手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、回生電力に基づく熱により燃料電池の暖機を行なうことができる。
【００１１】
あるいは、熱利用機器に熱を供給する熱供給手段を備える態様の本発明の自動車において、前記熱利用機器は、乗員室内の暖房を行なう暖房装置であり、前記制御手段は、前記暖房装置の作動が要請されたときに前記蓄熱手段に蓄積された熱が該暖房装置に供給されるよう前記熱供給手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、回生電力に基づく熱を直接用いて乗員室内の暖房を行なうことができる。
【００１２】
また、本発明の自動車において、前記蓄電手段の状態を検出する状態検出手段を備え、前記制御手段は、車両を制動させる制動力の付与が要求されたとき、該要求された制動力が作用するよう前記回生手段を回生制御すると共に該回生制御によって前記回生手段により回生される回生電力と前記状態検出手段により検出された蓄電手段の状態に基づいて設定される前記蓄電手段の蓄電可能最大電力との偏差の電力が前記蓄熱手段で消費されるよう該蓄熱手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、要求された制動力を作用させながら蓄電手段の過充電や過大電力による充電を防止することができると共に余った電力を有効利用することができる。この態様の本発明の自動車において、前記状態検出手段は、前記蓄電手段の状態として該蓄電手段の残容量および／または温度を検出する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
また、本発明の自動車において、前記回生手段は、車両の車軸からの動力により発電可能な電動機であるものとすることもできる。この態様の本発明の自動車において、内燃機関と、該内燃機関からの動力の一部を電力に変換すると共に残余を前記車軸に接続された駆動軸に伝達する電力変換動力伝達手段と、を備え、前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機であるものとすることもできる。この場合、電力変換動力伝達手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸との３軸に接続され該３軸のうちの２軸に入出力される動力が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式動力分配統合機構と、前記第３の軸に接続された発電機を備える手段であるものとすることもできるし、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し電磁気的な作用により該第１の回転子と該第２の回転子とを相対回転させる対電機子発電機であるものとすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態としての実施例の自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車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に接続されたモータＭＧ２と、エンジン２２の温度を管理する温度管理装置６０と、車両全体をコントロールするメイン電子制御ユニット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、メイン電子制御ユニット７０と通信しており、メイン電子制御ユニット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メイン電子制御ユニット７０に出力する。
【００１７】
温度管理装置６０は、冷却用通路６１と加温用通路６２が選択的に接続されて熱交換媒体（例えば、水や不凍液など）の循環路を形成する循環形成管路６３と、冷却用通路６１の熱交換媒体を外気との熱交換により冷却する熱交換器６４と、通電により発熱する電気ヒータ６６により加温用通路６２の熱交換媒体を加熱して蓄える蓄熱タンク６５と、電気ヒータ６４への通電電流を調節する電流調節回路６７と、冷却用通路６１や加温用通路６２と循環形成管路６３との接続を司る三方弁６８とを備える。この温度管理装置６０では、三方弁６８により冷却用通路６１と循環形成管路６３とを接続したときにはエンジン２２のクランクシャフト２６に連結された図示しないポンプの駆動に伴って熱交換器６４により冷却された熱交換媒体がエンジン２２に供給されてエンジン２２が冷却されるようになっており、三方弁６８により加温用通路６２と循環形成管路６３とを接続したときにはポンプの駆動に伴って蓄熱タンク６５に蓄えられた熱交換媒体がエンジン２２に供給されてエンジン２２が加温されるようになっている。なお、エンジン２２にはその温度を検出する温度センサ６９が取り付けられており、温度センサ６８により検出された信号はエンジンＥＣＵ２４に入力されるようになっている。
【００１８】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはモータＭＧ２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。
【００１９】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。また、この電力ライン５４には、電気ヒータ６６に電力を供給する電流調節回路６７も接続されている。したがって、バッテリ５０から放電された電力やモータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力を電気ヒータ６４で消費させて熱エネルギとして蓄熱タンク６５に蓄えることもできるようになっている。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、メイン電子制御ユニット７０と通信しており、メイン電子制御ユニット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メイン電子制御ユニット７０に出力する。
【００２０】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば，バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりメイン電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２１】
メイン電子制御ユニット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。メイン電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、メイン電子制御ユニット７０からは、電流調節回路６７への制御信号や三方弁６８への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、メイン電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２２】
なお、駆動輪３９ａ，３９ｂには、油圧により作動する図示しない油圧ブレーキが設けられており、メイン電子制御ユニット７０によりその制動トルクＴｂが調節されるようになっている。
【００２３】
こうして構成された実施例の自動車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。
【００２４】
次に、こうして構成された実施例の自動車２０の動作、特に、モータＭＧ２の回生制御により車両を制動する際の動作について説明する。図２は、実施例の自動車２０のメイン電子制御ユニット７０により実行される制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、走行中のアクセルオフやブレーキオンによって制動力が要求されてから所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２５】
制動制御ルーチンが実行されると、メイン電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の残容量ＳＯＣ，電池温度ｔｂなどのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４４により検出されたモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＥＣＵ４０により演算されたものを通信により入力するものとした。また、残容量ＳＯＣと電池温度ｔｂは、それぞれバッテリＥＣＵ５２により演算されたものと温度センサ５１により検出されたものを通信により入力するものとした。
【００２６】
続いて、入力したブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求制動トルクＴｄ＊を設定すると共に要求制動パワーＰｄ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求制動トルクＴｄ＊は、実施例では、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖと要求制動トルクＴｄ＊との関係を予め求めて要求制動トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとが与えられると要求制動トルク設定用マップから対応する要求制動トルクＴｄ＊を導出することにより設定するものとした。要求制動トルク設定用マップの一例を図３に示す。また、要求制動パワーＰｄ＊は、設定した要求制動トルクＴｄ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数を乗じることにより計算するものとした。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数は、車速Ｖに換算係数Ｋを乗じることにより計算できる。
【００２７】
こうして要求制動パワーＰｄ＊を設定すると、設定した要求制動パワーＰｄに基づいてモータＭＧ２の制動パワーＰｍ２と油圧ブレーキの制動パワーＰｂとを設定して（ステップＳ１２０）、設定した制動パワーＰｍ２を入力した回転数Ｎｍ２で除してモータＭＧ２から出力すべき目標制動トルクＴｍ２＊を設定すると共に（ステップＳ１３０）、制動パワーＰｂを車輪の回転数（車速Ｖと換算係数Ｋ２との積）で除して油圧ブレーキの制動トルクＴｂ＊を設定する（ステップＳ１４０）。制動パワーＰｍ２の設定は、実施例では、モータＭＧ２が分担する制動パワーＰｍ２と油圧ブレーキが分担する制動パワーＰｂとの和が要求制動パワーＰｄ＊となる条件を満足しながらモータＭＧ２の回生電力ができる限り多くなるよう設定するものとした。なお、油圧ブレーキが分担する制動パワーＰｂをゼロ、即ち、要求制動パワーＰｄ＊のすべてをモータＭＧ２が分担するものとしても構わない。
【００２８】
次に、入力した残容量ＳＯＣと電池温度ｔｂとに基づいてバッテリ充電制限値Ｗｉｎを設定する（ステップＳ１５０）。バッテリ充電制限値Ｗｉｎは、実施例では、残容量ＳＯＣと電池温度ｔｂとバッテリ充電制限値Ｗｉｎとの関係を予め実験的に求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、残容量ＳＯＣと電池温度ｔｂとが与えられるとマップから対応するバッテリ充電制限値Ｗｉｎを導出することにより設定するものとした。
【００２９】
バッテリ充電制限値Ｗｉｎを設定すると、モータＭＧ２の制動パワーＰｍ２の絶対値がバッテリ充電制限値Ｗｉｎよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１６０）、制動パワーＰｍ２の絶対値がバッテリ充電制限値Ｗｉｎよりも大きいと判定されると、制動パワーＰｍ２からバッテリ充電制限値Ｗｉｎを減じて得られる値を電気ヒータ６６の目標消費電力Ｐｈ＊に設定する（ステップＳ１７０）。制動パワーＰｍ２はモータＭＧ２により回生される回生電力であるから、この回生電力がバッテリ充電制限値Ｗｉｎを超えるときには、超える分の電力を電気ヒータ６６で消費して熱として蓄熱タンク６５に蓄えることで要求制動パワーＰｄ＊をリングギヤ軸３２ａに出力できると共にバッテリ５０への過充電や過大な電力による充電を防止しながら回生エネルギを無駄なく蓄えることができるのである。この蓄熱タンク６５に蓄えられる熱の利用については後述する。
【００３０】
こうして目標制動トルクＴｍ２＊と目標消費電力Ｐｈ＊とが設定されると、目標制動トルクＴｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し、制動トルクＴｂ＊で油圧ブレーキを制御すると共に目標消費電力Ｐｈ＊で電流調節回路６７を制御して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。これにより、目標トルクＴｍ２＊を受け取ったモータＥＣＵ４０は、目標トルクＴｍ２＊に見合うトルクでモータＭＧ２が運転されるようインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。また、油圧ブレーキの制御は、具体的には、制動トルクＴｂ＊に見合うトルクが車輪に作用するよう油圧ブレーキに作用する油圧を調節することにより行ない、電流調節回路６７の制御は、目標消費電力Ｐｈ＊に見合う電流が電気ヒータ６６に印加されるよう電流調節回路６７のスイッチング素子を制御することにより行なう。
【００３１】
次に、こうして蓄熱タンク６５に蓄積された熱を用いてエンジン２２を暖機する際の動作について説明する。図４は、エンジン始動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、エンジン２２の始動条件が成立（例えば、イグニッションスイッチ８０がオン）してエンジン２２が始動してから所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３２】
エンジン始動時制御ルーチンが実行されると、温度センサ６９により検出されエンジンＥＣＵ２４による通信により入力されたエンジン水温ｔｅを読み込み（ステップＳ２００）、読み込んだエンジン水温ｔｅがエンジン２２の暖機を必要とする低い温度として設定されている閾値ｔｒｅｆ未満か否かを判定する（ステップＳ２１０）。エンジン水温ｔｅが閾値ｔｒｅｆ未満と判定されると、加温用通路６２と循環形成管路６３とが接続されるよう三方弁６８を駆動制御して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。これにより、加温用循環路が形成され蓄熱タンク６５に蓄積された熱交換媒体がエンジン２２に供給されてエンジン２２の暖機が促進される。一方、エンジン水温ｔｅが閾値ｔｒｅｆ未満でないと判定されると、冷却用通路６１と循環形成管路６３とが接続されるよう三方弁６８を駆動制御して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。これにより、冷却用循環路が形成され外気との熱交換により冷却された熱交換媒体がエンジン２２に供給されてエンジン２２が冷却される。
【００３３】
以上説明した実施例の自動車２０によれば、モータＭＧ２の制動パワーＰｍ２の絶対値がバッテリ充電制限値Ｗｉｎよりも大きいときには、制動パワーＰｍ２（回生電力）とバッテリ充電制限値Ｗｉｎとの偏差の電力を電気ヒータ６６により消費して熱エネルギとして蓄熱タンク６５に蓄積させるから、要求制動パワーＰｄ＊をリングギヤ軸３２ａに出力しながらモータＭＧ２の回生電力に基づくエネルギを無駄なく蓄えることができると共に必要に応じて熱として利用することが可能となる。この結果、車両全体のエネルギ効率をより向上させることができる。しかも、蓄積した熱エネルギをエンジン２２の暖機が必要なときに利用するから、エンジン２２を効率よく暖機することができる。
【００３４】
実施例の自動車２０では、電気ヒータ６６で加熱した熱交換媒体を蓄熱タンク６５に蓄えるものとしたが、これに加えてエンジン２２が運転状態にあるときにエンジン２２により加温された熱交換媒体を回収して蓄熱タンク６５に蓄えるものとしてもよい。この場合、例えば、蓄熱タンク６５内に蓄えられている熱交換媒体の温度を検出し、検出した温度が低温の状態にあるときに三方弁６８により加温用通路６２と循環形成管路６３とを接続してポンプの駆動によりエンジン２２で温められた熱交換媒体を蓄熱タンク６５に供給するものとするものとすればよい。また、実施例の自動車２０では、蓄熱タンク６５に電気ヒータ６６を内蔵するものとして構成したが、図５に示すように、蓄熱タンク１６５と電気ヒータ１６６とを別々に配置するものとしてもよい。この例では、三方弁１６８ａ，１６８ｂにより熱交換器１６４とエンジン２２とを接続する冷却用循環路を形成すると共にエンジン２２のクランクシャフト２６に連結された図示しないポンプの駆動により熱交換器１６４で冷却した熱交換媒体をエンジン２２に供給してエンジン２２を冷却できると同時に、三方弁１６８ｃ，１６８ｄにより冷却用循環路とは独立に蓄熱タンク１６５と電気ヒータ１６６とを接続する蓄熱用循環路を形成すると共にポンプ１９０の駆動により電気ヒータ１６６で加熱した熱交換媒体を蓄熱タンク１６５に供給して熱エネルギとして蓄えることができる。そして、エンジン２２を始動する際には三方弁１６８ａ〜１６８ｄにより熱交換器１６４や電気ヒータ１６６をバイパスして蓄熱タンク１６５とエンジン２２とを接続する加温用循環路を形成すると共に蓄熱タンク１６５内の加熱された熱交換媒体をエンジン２２に供給してエンジン２２を暖機することができる。また、この加温用循環路を形成して暖機後のエンジン２２により加温された熱交換媒体を蓄熱タンク１６５に供給して熱エネルギとして回収することもできる。
【００３５】
実施例の自動車２０では、蓄熱タンク６５に蓄積された熱をエンジン２２の暖機に用いるものとしたが、乗員室内の暖房する暖房装置に用いるものとしてもよい。この場合、蓄熱タンクの加熱された熱交換媒体を乗員室内に設置された熱交換器に供給して乗員室内の空気や外気と熱交換させればよい。また、駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を入出力可能な電動機に電力を供給する燃料電池を備える自動車に適用する場合には、蓄熱タンク６５に蓄積された熱を燃料電池の暖機に用いるものとしてもよい。
【００３６】
実施例の自動車２０では、電気ヒータ６６により熱交換媒体を加熱するものとしたが、熱交換媒体を加熱できれば、如何なる発熱器、例えば、モータＭＧ１を用いるものとしてもよい。
【００３７】
実施例の自動車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、車軸に接続された発電可能な電動機を備える自動車であれば、如何なる自動車に適用するものとしてもよい。例えば、車軸に接続されたモータを備える通常の電気自動車に適用したり、図６の変形例の自動車１２０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１３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ１３４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１３０と駆動軸に接続された発電可能なモータ１４０とを備える自動車に適用するものとしてもよい。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例である自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の自動車２０のメイン電子制御ユニット７０により実行される制動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求制動トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】実施例の自動車２０のメイン電子制御ユニット７０により実行されるエンジン始動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】温度管理装置１６０の他の例を示す構成図である。
【図６】変形例の自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
２０，１２０  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、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、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０，１６０  温度管理装置、６１  冷却用通路、６２  加温用通路、６３  循環形成管路、６４、１６４  熱交換器、６５，１６５  蓄熱タンク、６６，１６６  電気ヒータ、６７  電流調節回路、６８、１６８ａ〜１６８ｄ  三方弁、６９  温度センサ、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、１３０  対ロータ電動機、１３２  インナーロータ、  １３４  アウターロータ、１４０  モータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、１９０  ポンプ。
【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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