(57)【要約】【課題】遊星歯車機構にエンジンと第１モータと駆動輪に連結された駆動軸とを接続すると共に駆動軸に第２モータを接続し、第１モータおよび第２モータと電力をやりとりするバッテリを備える自動車において、バッテリの目標残容量をより適正に設定することにより、エネルギ効率の向上を図る。【解決手段】クルーズコントロールスイッチがＯＮされているときには（Ｓ１１０）、目標車速Ｖ＊が高いほど小さくなる傾向に且つバッテリの入力制限Ｗｉｎが制限されていないほど小さくなる傾向に目標残容量ＳＯＣ＊を設定し（Ｓ２２０）、残容量ＳＯＣと目標残容量ＳＯＣ＊とに応じてエンジンと２つのモータとを制御する。これにより、車両が減速する際の回生性能をより向上させることができ、エネルギ効率の向上を図ることができる。【選択図】図２
2007269093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸側に動力を出力可能な動力出力手段と、
前記車軸側に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の蓄電状態を検出する蓄電状態検出手段と、
所定の走行条件が成立しているとき、車速と前記蓄電手段の入力制限とに基づいて該蓄電手段の目標蓄電状態を設定すると共に該設定した蓄電手段の目標蓄電状態と前記検出された蓄電手段の蓄電状態とに基づいて前記蓄電手段に充放電すべき目標充放電電力を設定し、該設定した目標充放電電力により該蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記動力出力手段と前記電動機と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、前記車速が大きいほど小さくなる傾向に且つ前記蓄電手段の入力制限が制限されるほど大きくなる傾向に前記蓄電手段の目標蓄電状態を設定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、
車速を検出する車速検出手段と、
運転者の操作により目標車速を設定する目標車速設定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記目標車速設定手段により前記目標車速が設定されている条件が成立していることにより前記所定の走行条件が成立しているときには、前記目標車速と前記蓄電手段の入力制限とに基づいて該蓄電手段の目標蓄電状態を設定し、前記検出された車速が前記設定された目標車速に近づくよう前記要求駆動力を設定する手段である
車両。
【請求項４】
前記制御手段は、前記目標車速設定手段により前記目標車速が設定されている条件が成立していることにより前記所定の走行条件が成立しているときであって前記検出された蓄電手段の蓄電状態が前記蓄電手段の目標蓄電状態よりも大きいときには、前記要求駆動力に基づく要求動力が所定動力以上のときには該設定した目標充放電電力により該蓄電手段から放電が行なわれるよう制御し、前記要求駆動力に基づく要求動力が前記所定動力未満のときには該要求動力が該所定動力以上のときに比して該蓄電手段からの放電が制限されるよう制御する手段である請求項３記載の車両。
【請求項５】
前記制御手段は、前記要求動力が前記所定動力以上のときには該要求動力と前記設定した目標充放電電力とに基づく動力が前記動力出力手段から出力されるよう制御し、前記要求動力が前記所定動力未満のときには該要求動力が前記動力出力手段から出力されるよう制御する手段である請求項４記載の車両。
【請求項６】
請求項１または２記載の車両であって、
車速を検出する車速検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出された車速が所定車速以上である条件と該車速の変化量が所定範囲内である条件とが共に所定時間に亘って成立していることにより前記所定の走行条件が成立しているときには、前記検出された車速の平均値としての平均車速と前記蓄電手段の入力制限とに基づいて該蓄電手段の目標蓄電状態を設定する手段である
車両。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか記載の車両であって、
前記動力出力手段は、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記車軸側とに接続され電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該車軸側に出力可能な電力動力入出力手段と、を備え、
前記蓄電手段は、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやりとり可能な手段である
車両。
【請求項８】
前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記車軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか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、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段である請求項７記載の車両。
【請求項９】
燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、
前記車軸側に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電手段および前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の蓄電状態を検出する蓄電状態検出手段と、
所定の走行条件が成立しているとき、車速と前記蓄電手段の入力制限とに基づいて該蓄電手段の目標蓄電状態を設定すると共に該設定した蓄電手段の目標蓄電状態と前記検出された蓄電手段の蓄電状態とに基づいて前記蓄電手段に充放電すべき目標充放電電力を設定し、該設定した目標充放電電力により該蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項１０】
車軸側に動力を出力可能な動力出力手段と、前記車軸側に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
所定の走行条件が成立しているとき、車速と前記蓄電手段の入力制限とに基づいて該蓄電手段の目標蓄電状態を設定すると共に該設定した蓄電手段の目標蓄電状態と該蓄電手段の蓄電状態とに基づいて前記蓄電手段に充放電すべき目標充放電電力を設定し、該設定した目標充放電電力により該蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記動力出力手段と前記電動機とを制御する
ことを特徴とする車両の制御方法。
【請求項１１】
燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、前記車軸側に動力を入出力可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
所定の走行条件が成立しているとき、車速と前記蓄電手段の入力制限とに基づいて該蓄電手段の目標蓄電状態を設定すると共に該設定した蓄電手段の目標蓄電状態と該蓄電手段の蓄電状態とに基づいて前記蓄電手段に充放電すべき目標充放電電力を設定し、該設定した目標充放電電力により該蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御する
ことを特徴と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に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、内燃機関と、２つの回転電機を有し内燃機関からの動力を駆動輪に出力する動力出力手段と、２つの回転電機と電力をやりとりするバッテリと、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、車速が高いほど小さくなる傾向に目標残存容量を設定すると共にバッテリの残存容量が目標残存容量となるよう内燃機関や２つの回転電機を制御することにより、低車速のときの加速性能や高車速のときの回生性能の向上を図っている。
【特許文献１】特開平１２−０９２６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうした車両では、車両全体のエネルギ効率の向上を図ることは重要な課題とされており、このうち高車速から停車するまでの間の回生性能の向上を図ることが課題の一つとされている。したがって、車速以外のパラメータも考慮して目標残存容量をより適正に設定することが望ましい。また、こうした車両では、エネルギ効率をできるだけ低下させることなく、バッテリの残存容量が目標残容量となるよう内燃機関と２つの回転電機とを制御することが望まれている。
【０００４】
本発明の車両およびその制御方法は、車両のエネルギ効率の向上を図ることを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、目標蓄電状態をより適正に設定することを目的の一つとする。さらに、本発明の車両およびその制御方法は、蓄電装置の蓄電状態を目標蓄電状態に近づける際にエネルギ効率が低下するのを抑制す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】
本発明の車両およびその制御方法は、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】
本発明の第１の車両は、
車軸側に動力を出力可能な動力出力手段と、
前記車軸側に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の蓄電状態を検出する蓄電状態検出手段と、
所定の走行条件が成立しているとき、車速と前記蓄電手段の入力制限とに基づいて該蓄電手段の目標蓄電状態を設定すると共に該設定した蓄電手段の目標蓄電状態と前記検出された蓄電手段の蓄電状態とに基づいて前記蓄電手段に充放電すべき目標充放電電力を設定し、該設定した目標充放電電力により該蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記動力出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の第１の車両では、所定の走行条件が成立しているときには、車速と蓄電手段の入力制限とに基づいて蓄電手段の目標蓄電状態を設定すると共に設定した蓄電手段の目標蓄電状態と蓄電手段の蓄電状態とに基づいて蓄電手段に充放電すべき目標充放電電力を設定し、その目標充放電電力により蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう動力出力手段と電動機とを制御する。これにより、所定の走行条件が成立しているときには、車速だけに応じて目標蓄電状態を設定するものに比して目標蓄電状態をより適正に設定することができ、車両が減速する際の回生性能をより向上させることができる。この結果、車両のエネルギ効率の向上を図ることができる。ここで、「蓄電状態検出手段」には、蓄電手段の蓄電状態を直接的に検出するものが含まれる他、蓄電手段に充放電される充放電電流に基づいて蓄電状態を演算するものなども含まれる。
【０００８】
こうした本発明の第１の車両において、前記制御手段は、前記車速が大きいほど小さくなる傾向に且つ前記蓄電手段の入力制限が制限されるほど大きくなる傾向に前記蓄電手段の目標蓄電状態を設定する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の第１の車両において、車速を検出する車速検出手段と、運転者の操作により目標車速を設定する目標車速設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記目標車速設定手段により前記目標車速が設定されている条件が成立していることにより前記所定の走行条件が成立しているときには前記目標車速と前記蓄電手段の入力制限とに基づいて該蓄電手段の目標蓄電状態を設定し前記検出された車速が前記設定された目標車速に近づくよう前記要求駆動力を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、目標車速近傍の車速で定速走行しているときに、車両が減速する際に回生性能をより発揮できるよう備えておくことができる。この場合、前記制御手段は、前記目標車速設定手段により前記目標車速が設定されている条件が成立していることにより前記所定の走行条件が成立しているときであって前記検出された蓄電手段の蓄電状態が前記蓄電手段の目標蓄電状態よりも大きいときには、前記要求駆動力に基づく要求動力が所定動力以上のときには該設定した目標充放電電力により該蓄電手段から放電が行なわれるよう制御し、前記要求駆動力に基づく要求動力が前記所定動力未満のときには該要求動力が該所定動力以上のときに比して該蓄電手段からの放電が制限されるよう制御する手段であるものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、前記要求動力が前記所定動力以上のときには該要求動力と前記設定した目標充放電電力とに基づく動力が前記動力出力手段から出力されるよう制御し、前記要求動力が前記所定動力未満のときには該要求動力が前記動力出力手段から出力されるよう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、出力が比較的大きい領域で効率が比較的良好であると共に出力が比較的小さい領域で出力が小さいほど効率が低下する内燃機関を用いる場合には、要求動力が比較的小さいときに、要求動力と目標充放電電力とに基づく動力（要求動力以下の動力）を内燃機関から出力するものに比して内燃機関からの出力を大きくすることができるから、内燃機関の効率が低下するのを抑制することができる。この場合、要求動力が比較的大きいときに蓄電手段から放電させることにより蓄電手段の蓄電状態を目標蓄電状態に近づけることになる。この結果、内燃機関のエネルギ効率をそれほど低下させることなく、蓄電手段の蓄電状態を目標蓄電状態に近づけることができる。
【００１０】
さらに、本発明の第１の車両において、車速を検出する車速検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出された車速が所定車速以上である条件と該車速の変化量が所定範囲内である条件とが共に所定時間に亘って成立していることにより前記所定の走行条件が成立しているときには、前記検出された車速の平均値としての平均車速と前記蓄電手段の入力制限とに基づいて該蓄電手段の目標蓄電状態を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、所定車速以上の車速で定速走行しているときに、車両が減速する際に回生性能をより発揮できるよう備えておくことができる。
【００１１】
あるいは、本発明の第１の車両において、前記動力出力手段は内燃機関と該内燃機関の出力軸と前記車軸側とに接続され電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該車軸側に出力可能な電力動力入出力手段とを備え、前記蓄電手段は前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやりとり可能な手段であるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記車軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか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、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段であるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の第２の車両は、
燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、
前記車軸側に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電手段および前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の蓄電状態を検出する蓄電状態検出手段と、
所定の走行条件が成立しているとき、車速と前記蓄電手段の入力制限とに基づいて該蓄電手段の目標蓄電状態を設定すると共に該設定した蓄電手段の目標蓄電状態と前記検出された蓄電手段の蓄電状態とに基づいて前記蓄電手段に充放電すべき目標充放電電力を設定し、該設定した目標充放電電力により該蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の第２の車両では、所定の走行条件が成立しているときには、車速と蓄電手段の入力制限とに基づいて蓄電手段の目標蓄電状態を設定すると共に設定した蓄電手段の目標蓄電状態と蓄電手段の蓄電状態とに基づいて蓄電手段に充放電すべき目標充放電電力を設定し、その目標充放電電力により蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう発電手段と電動機とを制御する。これにより、所定の走行条件が成立しているときには、車速だけに応じて目標蓄電状態を設定するものに比して目標蓄電状態をより適正に設定することができ、車両が減速する際の回生性能をより向上させることができる。この結果、車両のエネルギ効率の向上を図ることができる。ここで、「蓄電状態検出手段」には、蓄電手段の蓄電状態を直接的に検出するものが含まれる他、蓄電手段に充放電される充放電電流に基づいて蓄電状態を演算するものなども含まれる。
【００１４】
本発明の第１の車両の制御方法は、
車軸側に動力を出力可能な動力出力手段と、前記車軸側に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
所定の走行条件が成立しているとき、車速と前記蓄電手段の入力制限とに基づいて該蓄電手段の目標蓄電状態を設定すると共に該設定した蓄電手段の目標蓄電状態と該蓄電手段の蓄電状態とに基づいて前記蓄電手段に充放電すべき目標充放電電力を設定し、該設定した目標充放電電力により該蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記動力出力手段と前記電動機とを制御する
ことを特徴とする。
【００１５】
この本発明の第１の車両の制御方法によれば、所定の走行条件が成立しているときには、車速と蓄電手段の入力制限とに基づいて蓄電手段の目標蓄電状態を設定すると共に設定した蓄電手段の目標蓄電状態と蓄電手段の蓄電状態とに基づいて蓄電手段に充放電すべき目標充放電電力を設定し、その目標充放電電力により蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう動力出力手段と電動機とを制御するから、所定の走行条件が成立しているときには、車速だけに応じて目標蓄電状態を設定するものに比して目標蓄電状態をより適正に設定することができ、車両が減速する際の回生性能をより向上させることができる。この結果、車両のエネルギ効率の向上を図ることができる。
【００１６】
本発明の第２の車両の制御方法は、
燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、前記車軸側に動力を入出力可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
所定の走行条件が成立しているとき、車速と前記蓄電手段の入力制限とに基づいて該蓄電手段の目標蓄電状態を設定すると共に該設定した蓄電手段の目標蓄電状態と該蓄電手段の蓄電状態とに基づいて前記蓄電手段に充放電すべき目標充放電電力を設定し、該設定した目標充放電電力により該蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御する
ことを特徴とする。
【００１７】
この本発明の第２の車両の制御方法によれば、所定の走行条件が成立しているときには、車速と蓄電手段の入力制限とに基づいて蓄電手段の目標蓄電状態を設定すると共に設定した蓄電手段の目標蓄電状態と蓄電手段の蓄電状態とに基づいて蓄電手段に充放電すべき目標充放電電力を設定し、その目標充放電電力により蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう発電手段と電動機とを制御するから、所定の走行条件が成立しているときには、車速だけに応じて目標蓄電状態を設定するものに比して目標蓄電状態をより適正に設定することができ、車両が減速する際の回生性能をより向上させることができる。この結果、車両のエネルギ効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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】
【００１９】
図１は、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。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、動力出力装置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。
【００２０】
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。
【００２１】
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６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００２２】
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。
【００２３】
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。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。
【００２４】
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，定速走行を指示すると共に定速走行における目標車速Ｖ＊を設定するクルーズコントロールスイッチ８９からのクルーズコントロール信号ＣＳＷ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と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。なお、シフトポジションセンサ８２により検出するシフトレバー８１のポジションとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）や中立ポジション（Ｎポジション），ドライブポジション（Ｄポジション），リバースポジション（Ｒポジション）などがある。また、クルーズコントロール信号ＣＳＷは、目標車速Ｖ＊が設定されたときに定速走行を行なうよう定速走行モードに移行させるためのモードスイッチ８９ａからの信号と、目標車速Ｖ＊を設定する目標車速設定スイッチ８９ｂからの信号とにより構成されており、モードスイッチ８９ａにより定速走行モードが設定されると共に目標車速設定スイッチ８９ｂにより目標車速Ｖ＊が設定されたときにクルーズコントロールスイッチ８９がＯＮされたと判断し、クルーズコントロール制御を実行する。このクルーズコントロール制御は、実施例では、クルーズコントロールスイッチ８９がＯＦＦされたときに加えて、運転者によりブレーキペダル８５が踏み込まれたときやシフトポジションＳＰがＤポジションから変更されたときなどにも解除するものとした。
【００２５】
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。
【００２６】
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の動作について説明する。図２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、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２７】
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、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃやブレーキペダルポジションセンサ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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の残容量ＳＯＣ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，クルーズコントロールスイッチ８９からのクルーズコントロール信号ＣＳＷ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の残容量ＳＯＣは、図示しない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演算されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量ＳＯＣとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。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て入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定することができる。図３に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値との関係の一例を示し、図４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。クルーズコントロール信号ＣＳＷは、前述したように、モードスイッチ８９ａからの信号と目標車速設定スイッチ８９ｂからの信号とにより構成されており、モードスイッチ８９ａにより定速走行モードが設定されると共に目標車速設定スイッチ８９ｂにより目標車速Ｖ＊が設定されたときにクルーズコントロール制御を実行する。
【００２８】
こうしてデータを入力すると、入力したクルーズコントロール信号ＣＳＷに基づいてクルーズコントロールスイッチ８９がＯＮされているか否かを判定し（ステップＳ１１０）、クルーズコントロールスイッチ８９がＯＮされていない、即ちＯＦＦされていると判定されたときには、目標残容量ＳＯＣ＊に所定値Ｓ１を設定すると共に（ステップＳ１２０）、設定した目標残容量ＳＯＣ＊と残容量ＳＯＣとに基づいてバッテリ５０に充放電すべき充放電要求電力Ｐｂ＊を設定する（ステップＳ１３０）。ここで、所定値Ｓ１は、例えば、５５％や６０％などに設定される。また、充放電要求電力Ｐｂ＊は、実施例では、残容量ＳＯＣから目標残容量ＳＯＣ＊を減じて得られる残容量差（ＳＯＣ−ＳＯＣ＊）と充放電要求電力Ｐｂ＊との関係を予め定めて充放電要求電力設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、残容量差（ＳＯＣ−ＳＯＣ＊）が与えられると記憶したマップから対応する充放電要求電力Ｐｂ＊を導出して設定するものとした。充放電要求電力設定用マップの一例を図５に示す。図５の例では、充放電要求電力Ｐｂ＊は、残容量差（ＳＯＣ−ＳＯＣ＊）が値０を含む所定範囲内（負の所定値Ｓｒｅｆ１以上かつ正の所定値Ｓｒｅｆ２以下）のときには値０が設定され、残容量差（ＳＯＣ−ＳＯＣ＊）が正の所定値Ｓｒｅｆ２より大きいときには正（放電側）の値が設定され、残容量差（ＳＯＣ−ＳＯＣ＊）が負の所定値Ｓｒｅｆ１より小さいときには負（充電側）の値が設定される。なお、所定値Ｓｒｅｆ１としては残容量差（ＳＯＣ−ＳＯＣ＊）が−５％や−１０％となる値などを用いることができ、所定値Ｓｒｅｆ２としては残容量差（ＳＯＣ−ＳＯＣ＊）が５％や１０％となる値などを用いることができる。
【００２９】
続いて、入力したアクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結されたリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とリングギヤ軸３２ａに要求される要求パワーＰｒ＊とを設定する（ステップＳ１４０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと車速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、アクセル開度Ａｃｃと車速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６に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｒ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じることにより計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。
【００３０】
そして、計算した要求パワーＰｒ＊からバッテリ５０の充放電要求電力Ｐｂ＊を減じることによりエンジン２２に要求されるエンジン要求パワーＰｅ＊を計算し（ステップＳ１５０）、計算したエンジン要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１６０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図７に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００３１】
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）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１７０）。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の一例を図８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、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊がリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、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。
【００３２】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)    (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３３】
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、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータ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（発電電力）との偏差をモータ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上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ１８０）、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（５）により計算し（ステップＳ１９０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘ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Ｓ２００）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、リングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図８の共線図から容易に導き出すことができる。
【００３４】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr    (5)
【００３５】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２１０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、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。
【００３６】
ステップＳ１１０でクルーズコントロールスイッチ８９がＯＮされていると判定されたときには、目標車速Ｖ＊とバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとに基づいてバッテリ５０の目標残容量ＳＯＣ＊を設定すると共に（ステップＳ２２０）、設定した目標残容量ＳＯＣ＊と残容量ＳＯＣとに基づいて前述した図５の充放電要求電力設定用マップを用いて充放電要求電力Ｐｂ＊を設定する（ステップＳ２３０）。バッテリ５０の目標残容量ＳＯＣ＊は、実施例では、目標車速Ｖ＊とバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと目標残容量ＳＯＣ＊との関係を予め定めて目標残容量設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、目標車速Ｖ＊と入力制限Ｗｉｎとが与えられると記憶したマップから対応する目標残容量ＳＯＣ＊を導出して設定するものとした。目標残容量設定用マップの一例を図９に示す。目標残容量ＳＯＣ＊は、図示するように、目標車速Ｖ＊が大きいほど小さくなる傾向に設定し、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが制限されていないほど（絶対値が大きいほど）小さくなる傾向に設定するものとした。いま、クルーズコントロールスイッチ８９がＯＮされていて比較的高速で定速走行している状態のときに運転者によりブレーキペダル８５が比較的大きく踏み込まれて車速Ｖが低下するときを考える。この場合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図１０に示す。運転者によりブレーキペダル８５が比較的大きく踏み込まれたときには、クルーズコントロール制御が解除され、要求トルクＴｒ＊に負の値が設定され、図１０の共線図に示すように、モータＭＧ２から制動トルクを出力することになる。このとき、モータＭＧ２は発電機として機能し、モータＭＧ２により発電された電力はバッテリ５０に充電されることになる。車両が停止するまでにモータＭＧ２により回生可能なエネルギは、ブレーキペダル８５が踏み込まれる前の車速Ｖが高いほど多くなる。また、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが制限されていないほど（絶対値が大きいほど）バッテリ５０に充電可能な電力は多くなり、低温時などバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが大きく制限されているときにはバッテリ５０に充電可能な電力は制限される。したがって、実施例では、目標車速Ｖ＊が大きいほど小さくなる傾向に且つバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが制限されていないほど小さくなる傾向にバッテリ５０の目標残容量ＳＯＣ＊を設定するものとした。このように、目標車速Ｖ＊およびバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに応じて目標残容量ＳＯＣ＊を設定することにより、目標車速Ｖ＊だけに基づいて目標残容量ＳＯＣ＊を設定するものに比して目標残容量ＳＯＣ＊をより適正に設定することができる。
【００３７】
続いて、目標車速Ｖ＊と車速Ｖとの差としての車速差（Ｖ＊−Ｖ）が打ち消されるよう要求トルクＴｒ＊を次式（６）により計算する（ステップＳ２４０）。ここで、式（６）は、車速Ｖが目標車速Ｖ＊となるようにするためのフィードバック制御の関係式であり、式（６）中、右辺第１項の「ｋ３」は比例項のゲインであり、右辺第２項の「ｋ４」は積分項のゲインである。
【００３８】
Tr*=k3・(V*-V)+k4・∫(V*-V)dt  (6)
【００３９】
そして、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを目標残容量ＳＯＣ＊と比較する（ステップＳ２５０）。ステップＳ２５０の残容量ＳＯＣと目標残容量ＳＯＣ＊との比較は、バッテリ５０が放電要求している可能性があるか否か、即ち充放電要求電力Ｐｂ＊が正である可能性があるか否かを判定する処理である。残容量ＳＯＣが目標残容量ＳＯＣ＊以下のときには、こうした可能性はないと判断し、要求パワーＰｒ＊から充放電要求電力Ｐｂ＊を減じることによりエンジン要求パワーＰｅ＊を計算し（ステップＳ１５０）、ステップＳ１６０〜Ｓ２１０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。この場合、充放電要求電力Ｐｂ＊に応じてバッテリ５０の充電が行なわれる。
【００４０】
一方、ステップＳ２５０でバッテリ５０の残容量ＳＯＣが目標残容量ＳＯＣ＊より大きいときには、バッテリ５０が放電要求している可能性があると判断し、要求パワーＰｒ＊を閾値Ｐｒｅｆと比較し（ステップＳ２６０）、要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上のときには、要求パワーＰｒ＊から充放電要求電力Ｐｂ＊を減じることによりエンジン要求パワーＰｅ＊を計算し（ステップＳ１５０）、ステップＳ１６０〜Ｓ２１０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了し、要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには要求パワーＰｒ＊をエンジン要求パワーＰｅ＊として設定し（ステップＳ２７０）、ステップＳ１６０〜Ｓ２１０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｐｒｅｆは、バッテリ５０の放電を伴って要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力する際に、エンジン２２を効率よく運転できるパワーの下限値近傍の値として設定される。エンジン２２の動作ラインとエンジン２２の効率との関係の一例を図１１に示す。エンジン２２の動作ライン上にエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する際のエンジン２２の効率は、図示するように、エンジン要求パワーＰｅ＊が所定パワーＰ１未満のときにはエンジン要求パワーＰｅ＊が大きくなるほど上昇し、エンジン要求パワーＰｅ＊が所定パワーＰ１以上のときにはエンジン要求パワーＰｅ＊が大きくなるほど低下する。したがって、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが目標残容量ＳＯＣ＊より大きいときに、要求パワーＰｒ＊が所定パワーＰ１未満のときに要求パワーＰｒ＊から充放電要求電力Ｐｂ＊（値０以上）を減じたものをエンジン要求パワーＰｅ＊として設定すると、要求パワーＰｒ＊をエンジン要求パワーＰｅ＊として設定するものに比してエンジン２２の効率が低下することがある。実施例では、こうしたエンジン２２の効率の低下を抑制するために、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが目標残容量ＳＯＣ＊より大きいときに、要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには要求パワーＰｒ＊をエンジン要求パワーＰｅ＊として設定するものとし、要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上のときには要求パワーＰｒから充放電要求電力Ｐｂ＊を減じたものをエンジン要求パワーＰｅ＊に設定するものとした。ここで、閾値Ｐｒｅｆには、所定パワーＰ１を用いるものとしてもよいし、所定パワーＰ１より若干小さいパワーや若干大きいパワーを用いるものとしてもよい。このようにエンジン要求パワーＰｅ＊を設定することにより、エンジン要求パワーＰｅ＊が比較的小さいときにバッテリ５０から放電を行なうのを抑制すると共にエンジン要求パワーＰｅ＊が比較的大きいときにバッテリ５０から放電を行なうから、エンジン２２の効率をそれほど低下させることなく、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを目標残容量ＳＯＣ＊に近づけることができる。
【００４１】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、クルーズコントロールスイッチ８９がＯＮされているときには、目標車速Ｖ＊とバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとに基づいてバッテリ５０の目標残容量ＳＯＣ＊を設定すると共に目標残容量ＳＯＣ＊と残容量ＳＯＣとに基づいてバッテリ５０に充放電すべき充放電要求電力Ｐｂ＊を設定し、設定した充放電要求電力Ｐｂ＊によりバッテリ５０が充放電されると共に要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力により走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するから、目標車速Ｖ＊だけに基づいて目標残容量ＳＯＣ＊を設定するものに比して目標残容量ＳＯＣ＊をより適正に設定することができ、車両が減速する際の回生性能をより向上させることができる。この結果、車両のエネルギ効率の向上を図ることができる。しかも、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、クルーズコントロールスイッチ８９がＯＮされているときにバッテリ５０の残容量ＳＯＣが目標残容量ＳＯＣ＊より大きいときには、要求パワーＰｒ＊が比較的大きいときにバッテリ５０から放電を行なうと共に要求パワーＰｒ＊がそれほど大きくないときにはバッテリ５０から放電を行なわないから、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを目標残容量ＳＯＣ＊に近づける際にエンジン２２の効率が低下するのを抑制することができる。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、クルーズコントロールスイッチ８９がＯＮされているときであってバッテリ５０の残容量ＳＯＣが目標残容量ＳＯＣ＊より大きいときには、要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上のときにバッテリ５０から放電を行なって残容量ＳＯＣを目標残容量ＳＯＣ＊に近づけるものとしたが、要求パワーＰｒ＊に拘わらずバッテリ５０の放電を行なって残容量ＳＯＣを目標残容量ＳＯＣ＊に近づけるものとしてもよい。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、クルーズコントロールスイッチ８９がＯＮされているときであってバッテリ５０の残容量ＳＯＣが目標残容量ＳＯＣ＊以下のときには、要求パワーＰｒ＊に拘わらず、要求パワーＰｒ＊から充放電要求電力Ｐｂ＊（値０以下）を減じることによりエンジン要求パワーＰｅ＊を設定するものとしたが、要求パワーＰｒ＊を閾値Ｐｒｅｆ２と比較し、要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ２以上のときには要求パワーＰｒ＊をエンジン要求パワーＰｅ＊として設定し、要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ２未満のときには要求パワーＰｒ＊から充放電要求電力Ｐｂ＊を減じることによりエンジン要求パワーＰｅ＊を設定するものとしてもよい。ここで、閾値Ｐｒｅｆ２は、バッテリ５０の充電を伴って要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力する際に、エンジン２２を効率よく運転できるパワーの上限値近傍の値として設定される。以下、この理由について説明する。バッテリ５０の残容量ＳＯＣが目標残容量ＳＯＣ＊以下のときには、充放電要求電力Ｐｂ＊に負の値である可能性、即ちバッテリ５０は充電要求している可能性がある。また、図１１のエンジン２２の動作ラインとエンジン２２の効率との関係の一例に示したように、エンジン２２の動作ライン上にエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する際のエンジン２２の効率は、エンジン要求パワーＰｅ＊が所定パワーＰ１未満のときにはエンジン要求パワーＰｅ＊が大きくなるほど上昇し、エンジン要求パワーＰｅ＊が所定パワーＰ１以上のときにはエンジン要求パワーＰｅ＊が大きくなるほど低下する。したがって、要求パワーＰｒ＊が所定パワーＰ１以上のときに要求パワーＰｒ＊から充放電要求電力Ｐｂ＊（値０以下）を減じたものをエンジン要求パワーＰｅ＊として設定すると、要求パワーＰｒ＊をエンジン要求パワーＰｅ＊として設定するものに比してエンジン２２の効率が低下することになる。変形例では、こうしたエンジン２２の効率の低下を抑制するために、要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ２未満のときには要求パワーＰｒ＊から充放電要求電力Ｐｂ＊を減じたものをエンジン要求パワーＰｅ＊として設定するものとし、要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ２以上のときには要求パワーＰｒ＊をエンジン要求パワーＰｅ＊として設定するものとした。ここで、閾値Ｐｒｅｆ２には、所定パワーＰ１を用いるものとしてもよいし、所定パワーＰ１より若干小さいパワーや若干大きいパワーを用いるものとしてもよい。このようにエンジン要求パワーＰｅ＊を設定することにより、要求パワーＰｒ＊が比較的大きいときにバッテリ５０の充電を行なうのを抑制すると共に要求パワーＰｒ＊が比較的小さいときにバッテリ５０の充電を行なうから、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを目標残容量ＳＯＣ＊に近づける際にエンジン２２の効率が低下するのを抑制することができる。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、クルーズコントロールスイッチ８９がＯＦＦされているときには所定値Ｓ１をバッテリ５０の目標残容量ＳＯＣ＊として設定し、クルーズコントロールスイッチ８９がＯＮされているときには目標車速Ｖ＊とバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとに基づいて目標残容量ＳＯＣ＊を設定するものとしたが、クルーズコントロールスイッチ８９がＯＦＦされているときやクルーズコントロールスイッチ８９を備えない車両であっても、車両がある程度の車速Ｖで定速走行しているときなどには、定速走行時の平均車速Ｖａｖｅとバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとに基づいてバッテリ５０の目標残容量ＳＯＣ＊を設定するものとしてもよい。図１２は、クルーズコントロールスイッチ８９を備えない車両における駆動制御ルーチンの一例の一部である。この駆動制御ルーチンのうち図２の駆動制御ルーチンと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。この駆動制御ルーチンでは、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の残容量ＳＯＣ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ１００ｂ）、車速Ｖを閾値Ｖｒｅｆ１と比較すると共に（ステップＳ３００）、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上のときには、今回の車速Ｖから前回の車速（前回ｖ）を減じた車速変化量ΔＶの絶対値を閾値Ｖｒｅｆ２と比較し（ステップＳ３１０）、車速変化量ΔＶの絶対値が閾値Ｖｒｅｆ２以下のときには、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上且つ車速変化量ΔＶの絶対値が閾値Ｖｒｅｆ２以下の状態が所定時間に亘って継続しているか否かを判定する（ステップＳ３２０）。ここで、閾値Ｖｒｅｆ１は、現在の車速Ｖから車両が停止するまでに回生可能なエネルギに応じて目標残容量ＳＯＣ＊を設定する必要があるか否かを判定するために用いられる閾値であり、例えば、４０ｋｍ／ｈなどに設定される。また、閾値Ｖｒｅｆ２は、車速Ｖがそれほど大きく変化していないか否かを判定するために用いられる閾値であり、例えば、３ｋｍ／ｈや５ｋｍ／ｈなどに設定される。さらに、所定時間は、車両が定速走行しているか否かを判定するために用いられる閾値であり、例えば、１ｓｅｃや２ｓｅｃなどに設定される。したがって、ステップＳ３００〜Ｓ３２０の処理は、車両がある程度の車速Ｖで定速走行しているか否かを判定する処理となる。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１未満のときや、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上であっても車速変化量ΔＶの絶対値が閾値Ｖｒｅｆ２より大きいとき，車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上であると共に車速変化量ΔＶの絶対値が閾値Ｖｒｅｆ２以下であってもその状態が未だ所定時間に亘って継続していないときには、車両がある程度の車速Ｖで定速走行していないと判断し、所定値Ｓ１を目標残容量ＳＯＣ＊として設定し（ステップＳ１２０）、ステップＳ１３０以降の処理を実行する。一方、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上であると共に車速変化量ΔＶの絶対値が閾値Ｖｒｅｆ２以下でありその状態が所定時間に亘って継続しているときには、車両がある程度の車速Ｖで定速走行していると判断し、今回の車速Ｖを含む過去ｎ回（例えば、３回や５回，１０回など）の車速Ｖの平均値としての平均車速Ｖａｖｅを計算し（ステップＳ３３０）、計算した平均車速Ｖａｖｅとバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとに基づいてバッテリ５０の目標残容量ＳＯＣ＊を設定し（ステップＳ３４０）、ステップＳ２３０以降の処理を実行する。ここで、車両がある程度の車速Ｖで定速走行しているときの目標残容量ＳＯＣ＊は、変形例では、平均車速Ｖａｖｅとバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと目標残容量ＳＯＣ＊との関係を予め定めて目標残容量設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、目標車速Ｖ＊と入力制限Ｗｉｎとが与えられると記憶したマップから対応する目標残容量ＳＯＣ＊を導出して設定するものとした。この変形例の目標残容量設定用マップの一例を図１３に示す。目標残容量ＳＯＣ＊は、図示するように、平均車速Ｖａｖｅが閾値Ｖｒｅｆ１以上の領域で大きいほど小さくなる傾向に設定し、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが制限されていないほど（絶対値が大きいほど）小さくなる傾向に設定するものとした。この理由については前述した。このように、平均車速Ｖａｖｅおよびバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに応じて目標残容量ＳＯＣ＊を設定することにより、平均車速Ｖａｖｅだけに基づいて目標残容量ＳＯＣ＊を設定するものに比して目標残容量ＳＯＣ＊をより適正に設定することができる。この結果、車両のエネルギ効率の向上を図ることができる。なお、車両がある程度の車速Ｖで定速走行しているときにバッテリ５０の残容量ＳＯＣが目標残容量ＳＯＣ＊より大きいときには、運転者によりアクセルペダル８３が踏み増されたときなどのようにリングギヤ軸３２ａに比較的大きなパワーが要求されたときにだけバッテリ５０から放電を行なって目標残容量ＳＯＣ＊にバッテリ５０の現在の残容量ＳＯＣを近づけるものとしてもよいし、リングギヤ軸３２ａに要求されるパワーに拘わらずバッテリ５０から放電を行なって目標残容量ＳＯＣ＊にバッテリ５０の現在の残容量ＳＯＣを近づけるものとしてもよい。前者の場合には、実施例と同様に、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを目標残容量ＳＯＣ＊に近づける際にエンジン２２の効率が低下するのを抑制することができる。
【００４５】
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１４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６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１４における車輪６３ｃ，６３ｄに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、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６３ａ，６３ｂに接続されたリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１５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。
【００４７】
実施例では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを発電手段として備えると共にモータＭＧ２を備えるハイブリッド自動車２０について説明したが、例えば、燃料電池を発電手段として備え、モータからの動力により走行する車両などに適用するものとしてもよい。この場合、バッテリが要求する要求充放電電力によりバッテリが充放電されると共に走行に要求される要求トルクにより走行するよう燃料電池とモータとを制御することになる。
【００４８】
実施例では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを動力出力手段として備えると共にモータＭＧ２を備えるハイブリッド自動車２０について説明したが、例えば、エンジンだけを動力出力手段として備え、エンジンからの動力とモータからの動力とを用いて走行可能な車両などに適用するものとしてもよい。この場合、バッテリが要求する要求充放電電力によりバッテリが充放電されると共に走行に要求される要求トルクにより走行するようエンジンとモータとを制御することになる。
【００４９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【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】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３】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４】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５】充放電要求電力設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。
【図８】動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。
【図９】目標残容量設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１０】動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。
【図１１】エンジン２２の動作ラインとエンジン２２の効率との関係の一例を示す説明図である。
【図１２】変形例の駆動制御ルーチンの一例を示す説明図である。
【図１３】変形例の目標残容量設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１４】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１５】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】
【００５１】
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、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  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ  駆動輪、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、８９  クルーズコントロールスイッチ、８９ａ  モードスイッチ、８９ｂ  目標車速設定スイッチ、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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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