(57)【要約】【課題】変速時のショックを抑制する。【解決手段】運転者がアクセルオフしたコーストダウンの状態で走行しているときには通常走行時に比してバッテリ５０に入力される電力が小さくなるよう制限を強化した入力制限を設定すると共に入力制限に基づくモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク制限の範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクが出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、コーストダウンの状態で変速機６０のギヤの状態を切り替える際にはバッテリ５０の入力制限を通常走行時に戻して、変速機６０のギヤの状態を切り替えると共に変速機６０のギヤの状態の切り替えを適正に行なうことができるモータＭＧ２のトルク制限の範囲内で且つ入力制限に基づくモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク制限の範囲内でリングギヤ軸３２ａに要求トルクが出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２や変速機６０を制御する。【選択図】図１
2007131047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド車であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関から出力される動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
通常走行時には前記蓄電手段の入力制限として第１の制限を設定し、所定の走行状態で走行しているときには前記蓄電手段の入力制限として前記第１の制限よりも制限を強化した第２の制限を設定し、該蓄電手段の入力制限として前記第２の制限を設定している最中に前記変速伝達手段における変速比を切り替える際には前記蓄電手段の入力制限として前記第２の制限よりも制限を緩和した第３の制限を設定する入力制限設定手段と、
前記設定された蓄電手段の入力制限に基づいて前記電力動力入出力手段および前記電動機からの動力の入出力が許容される入出力動力許容範囲を設定する入出力動力許容範囲設定手段と、
前記設定された入出力動力許容範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記変速伝達手段における変速比を切り替える指示がなされたときには該指示された変速比に切り替えられると共に該変速比の切り替えを適正に行なうための前記電動機から出力する駆動力の制限の範囲内かつ前記設定された入出力動力許容範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する駆動制御手段と
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
前記入力制限設定手段は、前記第２の制限と前記第３の制限との設定の切り替えを所定の緩変化処理をもって行なう手段である請求項１記載のハイブリッド車。
【請求項３】
前記入力制限設定手段は、前記第１の制限として前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段への電力の入力が許容される最大許容電力近傍の値を設定し、前記第３の制限として前記第１の制限と同一の値または前記第１の制限よりも制限を強化した値を設定する手段である請求項１または２記載のハイブリッド車。
【請求項４】
前記所定の走行状態は、走行中に運転者がアクセルオフしたコーストダウンの状態である請求項１ないし３いずれか記載のハイブリッド車。
【請求項５】
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駆動軸と第３の軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した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、前記第３の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段である請求項１ないし４いずれか記載のハイブリッド車。
【請求項６】
前記電力動力入出力手段は、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、該第１の回転子と該第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機である請求項１ないし４いずれか記載のハイブリッド車。
【請求項７】
内燃機関と充放電可能な蓄電手段とを備える車両に搭載され、車軸に接続された駆動軸を駆動する駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、電力と動力の入出力により該内燃機関から出力される動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
通常走行時には前記蓄電手段の入力制限として第１の制限を設定し、所定の走行状態で走行しているときには前記蓄電手段の入力制限として前記第１の制限よりも制限を強化した第２の制限を設定し、該蓄電手段の入力制限として前記第２の制限を設定している最中に前記変速伝達手段における変速比を切り替える際には前記蓄電手段の入力制限として前記第２の制限よりも制限を緩和した第３の制限を設定する入力制限設定手段と、
前記設定された蓄電手段の入力制限に基づいて前記電力動力入出力手段および前記電動機からの動力の入出力が許容される入出力動力許容範囲を設定する入出力動力許容範囲設定手段と、
前記設定された入出力動力許容範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記変速伝達手段における変速比を切り替える指示がなされたときには該指示された変速比に切り替えられると共に該変速比の切り替えを適正に行なうための前記電動機から出力する駆動力の制限の範囲内かつ前記設定された入出力動力許容範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する駆動制御手段と
を備える駆動装置。
【請求項８】
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関から出力される動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）通常走行時には前記蓄電手段の入力制限として第１の制限を設定し、所定の走行状態で走行しているときには前記蓄電手段の入力制限として前記第１の制限よりも制限を強化した第２の制限を設定し、該蓄電手段の入力制限として前記第２の制限を設定している最中に前記変速伝達手段における変速比を切り替える際には前記蓄電手段の入力制限として前記第２の制限よりも制限を緩和した第３の制限を設定し、
（ｂ）前記設定された蓄電手段の入力制限に基づいて前記電力動力入出力手段および前記電動機からの動力の入出力が許容される入出力動力許容範囲を設定し、
（ｃ）前記設定された入出力動力許容範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記変速伝達手段における変速比を切り替える指示がなされたときには該指示された変速比に切り替えられると共に該変速比の切り替えを適正に行なうための前記電動機から出力する駆動力の制限の範囲内かつ前記設定された入出力動力許容範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する
ハイブリッド車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車および内燃機関と充放電可能な蓄電手段とを備える車両に搭載され車軸に接続された駆動軸を駆動する駆動装置，ハイブリッド車の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、プラネタリギヤのサンギヤ，キャリア，リングギヤにそれぞれ第１モータジェネレータ，エンジン，駆動軸が接続されると共に変速機を介して駆動軸に第２モータジェネレータが接続されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、車速や要求駆動力に基づいて変速機の変速段を切り替えることにより、第２モータジェネレータから出力される動力を車速に応じた動力として駆動軸に出力している。
【特許文献１】特開２００４−２０３２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したタイプのハイブリッド車では、通常、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータと電力をやりとりするバッテリを搭載しており、このバッテリの入出力制限の範囲内で第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとが駆動制御される。このため、例えば、変速機の変速段を切り替える際にその切り替えを適正に行なうために第２モータジェネレータから出力するトルクを低下させると、設定しているバッテリの入力制限によってはその入力制限を守るために変速中に第１モータジェネレータから出力するトルクを変更する必要が生じ、これによって車両にショックを生じさせる場合がある。
【０００４】
本発明のハイブリッド車および駆動装置，ハイブリッドの制御方法は、変速比を切り替える際のショックを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のハイブリッド車および駆動装置，ハイブリッドの制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明のハイブリッド車は、
ハイブリッド車であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関から出力される動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
通常走行時には前記蓄電手段の入力制限として第１の制限を設定し、所定の走行状態で走行しているときには前記蓄電手段の入力制限として前記第１の制限よりも制限を強化した第２の制限を設定し、該蓄電手段の入力制限として前記第２の制限を設定している最中に前記変速伝達手段における変速比を切り替える際には前記蓄電手段の入力制限として前記第２の制限よりも制限を緩和した第３の制限を設定する入力制限設定手段と、
前記設定された蓄電手段の入力制限に基づいて前記電力動力入出力手段および前記電動機からの動力の入出力が許容される入出力動力許容範囲を設定する入出力動力許容範囲設定手段と、
前記設定された入出力動力許容範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記変速伝達手段における変速比を切り替える指示がなされたときには該指示された変速比に切り替えられると共に該変速比の切り替えを適正に行なうための前記電動機から出力する駆動力の制限の範囲内かつ前記設定された入出力動力許容範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する駆動制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明のハイブリッド車では、通常走行時には内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続されて電力と動力の入出力により内燃機関から出力される動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段および動力を入出力可能な電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段の入力制限として第１の制限を設定し、所定の走行状態で走行しているときには蓄電手段の入力制限として第１の制限よりも制限を強化した第２の制限を設定し、蓄電手段の入力制限として第２の制限を設定している最中に電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段における変速比を切り替える際には蓄電手段の入力制限として第２の制限よりも制限を緩和した第３の制限を設定し、設定した蓄電手段の入力制限に基づいて電力動力入出力手段および電動機からの動力の入出力が許容される入出力動力許容範囲を設定する。そして、設定された入出力動力許容範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御し、変速伝達手段における変速比を切り替える指示がなされたときには指示された変速比に切り替えられると共に変速比の切り替えを適正に行なうための電動機から出力する駆動力の制限の範囲内かつ設定された入出力動力許容範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と変速伝達手段とを駆動制御する。したがって、蓄電手段の入力制限として第１の制限よりも制限を強化した第２の制限が設定されている最中に変速伝達手段における変速比を切り替える際には蓄電手段の入力制限を第２の制限よりも制限を緩和した第３の制限に設定を切り替えて電力動力入出力手段および電動機の入出力動力許容範囲を設定するから、変速比の切り替えを適正に行なうために電動機から出力する駆動力を制限するものとしても、入出力動力許容範囲によって電力動力入出力手段から出力される動力が制限を受けるのを抑制することができる。この結果、変速比の切り替える際のショックを抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記入力制限設定手段は、前記第２の制限と前記第３の制限との設定の切り替えを所定の緩変化処理をもって行なう手段であるものとすることもできる。こうすれば、入力制限の設定を切り替えに伴って電力動力入出力手段や電動機から出力される動力が急変するのを抑制することができる。
【０００９】
また、本発明のハイブリッド車において、前記入力制限設定手段は、前記第１の制限として前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段への電力の入力が許容される最大許容電力近傍の値を設定し、前記第３の制限として前記第１の制限と同一の値または前記第１の制限よりも制限を強化した値を設定する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
さらに、本発明のハイブリッド車において、前記所定の走行状態は、走行中に運転者がアクセルオフしたコーストダウンの状態であるものとすることもできる。
【００１１】
本発明のハイブリッド車において、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駆動軸と第３の軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した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、前記第３の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段であるものとすることもできるし、前記電力動力入出力手段は、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、該第１の回転子と該第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機であるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の駆動装置は、
内燃機関と充放電可能な蓄電手段とを備える車両に搭載され、車軸に接続された駆動軸を駆動する駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、電力と動力の入出力により該内燃機関から出力される動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
通常走行時には前記蓄電手段の入力制限として第１の制限を設定し、所定の走行状態で走行しているときには前記蓄電手段の入力制限として前記第１の制限よりも制限を強化した第２の制限を設定し、該蓄電手段の入力制限として前記第２の制限を設定している最中に前記変速伝達手段における変速比を切り替える際には前記蓄電手段の入力制限として前記第２の制限よりも制限を緩和した第３の制限を設定する入力制限設定手段と、
前記設定された蓄電手段の入力制限に基づいて前記電力動力入出力手段および前記電動機からの動力の入出力が許容される入出力動力許容範囲を設定する入出力動力許容範囲設定手段と、
前記設定された入出力動力許容範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記変速伝達手段における変速比を切り替える指示がなされたときには該指示された変速比に切り替えられると共に該変速比の切り替えを適正に行なうための前記電動機から出力する駆動力の制限の範囲内かつ前記設定された入出力動力許容範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する駆動制御手段と
を備えることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の駆動装置では、通常走行時には内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続されて電力と動力の入出力により内燃機関から出力される動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段および動力を入出力可能な電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段の入力制限として第１の制限を設定し、所定の走行状態で走行しているときには蓄電手段の入力制限として第１の制限よりも制限を強化した第２の制限を設定し、蓄電手段の入力制限として第２の制限を設定している最中に電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段における変速比を切り替える際には蓄電手段の入力制限として第２の制限よりも制限を緩和した第３の制限を設定し、設定した蓄電手段の入力制限に基づいて電力動力入出力手段および電動機からの動力の入出力が許容される入出力動力許容範囲を設定する。そして、設定された入出力動力許容範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御し、変速伝達手段における変速比を切り替える指示がなされたときには指示された変速比に切り替えられると共に変速比の切り替えを適正に行なうための電動機から出力する駆動力の制限の範囲内かつ設定された入出力動力許容範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と変速伝達手段とを駆動制御する。したがって、蓄電手段の入力制限として第１の制限よりも制限を強化した第２の制限が設定されている最中に変速伝達手段における変速比を切り替える際には蓄電手段の入力制限を第２の制限よりも制限を緩和した第３の制限に設定を切り替えて電力動力入出力手段および電動機の入出力動力許容範囲を設定するから、変速比の切り替えを適正に行なうために電動機から出力する駆動力を制限するものとしても、入出力動力許容範囲によって電力動力入出力手段から出力される動力が制限を受けるのを抑制することができる。この結果、変速比の切り替える際のショックを抑制することができる。
【００１４】
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関から出力される動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）通常走行時には前記蓄電手段の入力制限として第１の制限を設定し、所定の走行状態で走行しているときには前記蓄電手段の入力制限として前記第１の制限よりも制限を強化した第２の制限を設定し、該蓄電手段の入力制限として前記第２の制限を設定している最中に前記変速伝達手段における変速比を切り替える際には前記蓄電手段の入力制限として前記第２の制限よりも制限を緩和した第３の制限を設定し、
（ｂ）前記設定された蓄電手段の入力制限に基づいて前記電力動力入出力手段および前記電動機からの動力の入出力が許容される入出力動力許容範囲を設定し、
（ｃ）前記設定された入出力動力許容範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記変速伝達手段における変速比を切り替える指示がなされたときには該指示された変速比に切り替えられると共に該変速比の切り替えを適正に行なうための前記電動機から出力する駆動力の制限の範囲内かつ前記設定された入出力動力許容範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する
ことを要旨とする。
【００１５】
この本発明のハイブリッド車の制御方法によれば、通常走行時には内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続されて電力と動力の入出力により内燃機関から出力される動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段および動力を入出力可能な電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段の入力制限として第１の制限を設定し、所定の走行状態で走行しているときには蓄電手段の入力制限として第１の制限よりも制限を強化した第２の制限を設定し、蓄電手段の入力制限として第２の制限を設定している最中に電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段における変速比を切り替える際には蓄電手段の入力制限として第２の制限よりも制限を緩和した第３の制限を設定し、設定した蓄電手段の入力制限に基づいて電力動力入出力手段および電動機からの動力の入出力が許容される入出力動力許容範囲を設定する。そして、設定された入出力動力許容範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御し、変速伝達手段における変速比を切り替える指示がなされたときには指示された変速比に切り替えられると共に変速比の切り替えを適正に行なうための電動機から出力する駆動力の制限の範囲内かつ設定された入出力動力許容範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と変速伝達手段とを駆動制御する。したがって、蓄電手段の入力制限として第１の制限よりも制限を強化した第２の制限が設定されている最中に変速伝達手段における変速比を切り替える際には蓄電手段の入力制限を第２の制限よりも制限を緩和した第３の制限に設定を切り替えて電力動力入出力手段および電動機の入出力動力許容範囲を設定するから、変速比の切り替えを適正に行なうために電動機から出力する駆動力を制限するものとしても、入出力動力許容範囲によって電力動力入出力手段から出力される動力が制限を受けるのを抑制することができる。この結果、変速比の切り替える際のショックを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載した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、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系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。
【００１８】
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。
【００１９】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２には変速機６０を介してモータ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からの動力とを統合してリングギヤ３２に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。
【００２０】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２１】
変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達可能に構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフ状態としてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。
【００２２】
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に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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。
【００２３】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータへの駆動信号などが出力されている。なお、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。
【００２４】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２５】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、走行中に運転者がアクセルペダル８３をオフしたコーストダウンの状態にあるときに変速機６０のギヤの状態を切り替える際の動作について説明する。図３は、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。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。
【００２６】
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の充放電要求パワーＰｂ＊，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の充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）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。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、駆動制御ルーチンと並行してハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される入出力制限設定処理により設定されたものを用いるものとした。この入出力制限設定処理についての詳細は後述する。
【００２７】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃ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３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃ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４に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として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を変速機６０のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。
【００２８】
続いて、設定した要求パワー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Ｓ１２０）。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＊とに基づいて行われる。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５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。
【００２９】
次に、変速機６０のギヤの状態を切り替える変速要求がなされているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、変速要求は、要求トルクＴｒ＊や車速Ｖに基づいて予め定められたタイミングに行なわれる。変速要求がなされていると判定されると、変速機６０のギヤの状態を切り替える変速処理を実行する（ステップＳ１４０）。変速処理は、変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に切り替える際にはブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態からブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフの状態に切り替える処理となり、変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に切り替える際にはブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフの状態からブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態に切り替える処理となる。図６に、変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に切り替える際の変速機６０の共線図の一例を示す。図中、Ｓ１軸はダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａのサンギヤ６１の回転数を示し、Ｒ１，Ｒ２軸はダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａおよびシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのリングギヤ６２，６６の回転数を示し、Ｃ１，Ｃ２軸はリングギヤ軸３２ａの回転数であるダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａおよびシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのキャリア６４，６８の回転数を示し、Ｓ２軸はモータＭＧ２の回転数であるシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのサンギヤ６５の回転数を示す。図示するように、Ｌｏギヤの状態では、ブレーキＢ２がオンでブレーキＢ１がオフとされている。この状態からブレーキＢ２をオフすると、モータＭＧ２はリングギヤ軸３２ａから切り離された状態となり、モータＭＧ２が電動機として機能しているときには正のトルクによってその回転数は上昇しようとする。ここで、ブレーキＢ１をフリクション係合させると、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は減少する。そして、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２がＨｉギヤの状態の回転数Ｎｍ２＊近傍になったときにブレーキＢ１をフリクション係合から完全にオンとすることにより、Ｈｉギヤの状態に切り替えることができる。
【００３０】
こうして変速処理を実行している最中にはモータＭＧ２から出力するトルクを低下するよう要求するトルクダウン要求がなされているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。いま、変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に切り替える場合を考えると、前述したように、ブレーキＢ２をオフとしたときにブレーキＢ１をフリクション係合するが、モータＭＧ２から出力されるトルクが大きいとそのトルクをブレーキＢ１のフリクション係合によって受け止めきれずにモータＭＧ２が吹き上がる場合が生じる。モータＭＧ２のトルクダウン要求は、こうした現象を回避して変速機６０のギヤの状態の切り替えを適正に行なうためになされるものである。ステップＳ１３０で変速要求がなされていないと判定されたりトルクダウン要求がなされていないと判定されると、モータＭＧ２の定格トルクＴ１をモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍに設定し（ステップＳ１６０）、トルクダウン要求がなされていると判定されると、変速機６０のギヤの状態の切り替えを適正に行なうことができるよう定格トルクＴ１よりも小さなトルクとして定められた所定トルクＴ２をモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍに設定する（ステップＳ１７０）。
【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から出力すべき仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１８０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図７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を変速機６０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＊が変速機６０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)
Tm1tmp=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３３】
続いて、次式（３）と次式（４）と次式（５）とをいずれも満たすモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する（ステップＳ１９０）。ここで、式（３）はモータＭＧ１やモータＭＧ２により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（３）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係であり、式（５）はモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクがトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍ以下の範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図８に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。こうしてトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定すると、ステップ１８０で設定したモータＭＧ１の仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限した値をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定する（ステップＳ２００）。
【００３４】
0≦−Tm1tmp/ρ＋Tm2tmp・Gr≦Tr*  (3)
Win≦Tm1tmp・Nm1＋Tm2tmp・Nm2≦Wout  (4)
Tm2tmp≦Tm2lim  (5)
【００３５】
こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、要求トルクＴｒ＊と設定したトルク指令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（６）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとモータ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Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（７）および式（８）により計算し（ステップＳ２２０）、計算したトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２３０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸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（６）は、前述した図７の共線図から容易に導き出すことができる。
【００３６】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr    (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  (8)
【００３７】
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Ｓ２４０）、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。
【００３８】
次に、入出力制限設定処理について説明する。図９は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により駆動制御ルーチンと並行して実行される入出力制限設定処理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。この入出力制限設定処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、最大充放電パワーＷｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆを入力し（ステップＳ３００）、入力した最大放電パワーＷｏｕｔｆをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに設定する（ステップＳ３１０）。ここで、最大充放電パワーＷｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆは、バッテリ５０から入出力してもよい最大電力として設定されるものであり、実施例では、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の最大充放電パワーＷｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆは、電池温度Ｔｂに基づいて最大充放電パワーＷｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて最大放電パワー用補正係数と最大充電パワー用補正係数とを設定し、設定した最大充放電パワーＷｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの基本値に補正係数を乗じて最大充放電パワーＷｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆを設定することができる。図１０に電池温度Ｔｂと最大充放電パワーＷｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの基本値との関係の一例を示し、図１１にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と最大充放電パワーＷｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの補正係数との関係の一例を示す。
【００３９】
そして、走行中に運転者がブレーキペダル８５を踏み込むことなくアクセルペダル８３をオフしたコーストダウンの状態にあるか否かを判定し（ステップＳ３２０）、コーストダウンの状態にないと判定されたときには、ステップＳ３００で設定した最大充電パワーＷｉｎｆをバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに設定して（ステップＳ３３０）、処理を終了する。コーストダウンの状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を図１２に示す。図示するように、走行中に運転者がアクセルペダル８３をオフしてコーストダウンの状態で走行しているときには要求トルクＴｒ＊としては負の値が設定され、エンジン２２については燃料カットしモータＭＧ１については回転数Ｎｍ１が負で正のトルクを出力することにより発電を伴ってエンジン２２をモータリングし、エンジン２２のモータリングに伴ってリングギヤ軸３２ａに伝達される負のトルクが要求トルクＴｒ＊よりも小さいときにはモータＭＧ２からは正のトルクを出力することによりリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に見合う制動トルクが出力される。
【００４０】
コーストダウンの状態にあると判定されると、定常充電パワーＷｉｎｐを入力制限Ｗｉｎに設定する（ステップＳ３４０）。ここで、定常充電パワーＷｉｎｐは、残容量（ＳＯＣ）を急上昇させることなく継続的にバッテリ５０を充電することができるパワーとして最大充電パワーＷｉｎｆよりも小さい値、例えば、所定値に補機（図示せず）が消費するパワーとの和の値として定めるものとした。これにより、運転者がアクセルペダル８３をオフしたコーストダウンによる走行を安定して維持することができる。
【００４１】
そして、変速機６０のギヤの状態が切り替えられている最中にあるか否かを判定し（ステップＳ３５０）、変速機６０のギヤの状態が切り替えられている最中にないと判定されると、フラグＦの値を調べる（ステップＳ４１０）。ここで、フラグＦは、この入出力制限設定処理の実行が開始されたときに図示しない初期化ルーチンにより値０が設定される。フラグＦが値０と判定されると、入力制限Ｗｉｎを定常充電パワーＷｉｎｐのままとして処理を終了する。一方、変速機６０のギヤの状態が切り替えられている最中と判定されると、所定値αを前回このルーチンで設定された補正値ΔＷ１に加えたものを新たな補正値ΔＷ１に設定し（ステップＳ３６０）、定常充電パワーＷｉｎｐから補正値ΔＷ１を減じたものをバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに再設定し（ステップＳ３７０）、補正値ΔＷ１だけ減少した入力制限Ｗｉｎの下限を最大充電パワーＷｉｎｆに制限し（ステップＳ３８０）、制限された入力制限Ｗｉｎが最大充電パワーＷｉｎｆとなったときにフラグＦに値１を設定して（ステップＳ３９０，Ｓ４００）、処理を終了する。ここで、補正値ΔＷ１は、入出力制限設定処理の実行が開始されたときに値０が設定される。したがって、補正値ΔＷ１を所定値αずつ増加させることにより、入力制限Ｗｉｎは定常充電パワーＷｉｎｐから最大充電パワーＷｉｎｆに至るまで所定値αずつ減少することになる。所定値αは、モータＭＧ１やモータＭＧ２から出力するトルクの急変を伴うことなく入力制限Ｗｉｎを無理なく変更することができる値として定められたものである。いま、コーストダウンの状態で走行しているときに入力制限Ｗｉｎとして定常充電パワーＷｉｎｐを設定した状態で変速機６０のギヤの状態を切り替える場合を考える。この場合、入力制限Ｗｉｎとして最大充電パワーＷｉｎｆを設定した場合に比してモータＭＧ１やモータＭＧ２から出力することのできるトルクの領域（図８参照）が狭くなり、この状態で変速機６０のギヤの状態が切り替えられることになる。このため、変速機６０のトルクダウン要求によって所定トルクＴ２が設定されたトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍのためにモータＭＧ１のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎは大きくなるから、このトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎによってモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が制限される頻度が大きくなりモータＭＧ１から出力するトルクが急変する場合がある。モータＭＧ１から出力するトルクの急変は、リングギヤ軸３２ａに出力するトルクの急変を招くからトルクショックが生じる。コーストダウンの状態で走行している最中に変速機６０のギヤの状態を切り替える際に入力制限Ｗｉｎとして定常充電パワーＷｉｎｐから最大充電パワーＷｉｎｆに設定を切り替えるのは、モータＭＧ１やモータＭＧ２から出力することができるトルクの領域を拡大することにより、変速機６０のギヤの状態を切り替える際のトルクダウン要求（所定トルクＴ２）によってモータＭＧ１から出力するトルクが制限を受ける頻度を少なくして、変速機６０のギヤの状態を切り替える際のショックを抑制するためである。
【００４２】
変速機６０のギヤの状態の切り替えが完了してステップＳ３５０で変速機６０のギヤの状態が切り替えられている最中にないと判定されると共にステップＳ４１０でフラグＦが値１と判定されると、所定値βを前回このルーチンで設定された補正値ΔＷ２に加えたものを新たな補正値ΔＷ２に設定し（ステップＳ４２０）、最大充電パワーＷｉｎｆに補正値ΔＷ２を加えたものをバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに再設定し（ステップＳ４３０）、補正値ΔＷ２だけ増加した入力制限Ｗｉｎの上限を定常充電パワーＷｉｎｐに制限し（ステップＳ４４０）、制限された入力制限Ｗｉｎが定常充電パワーＷｉｎｐとなったときにフラグＦを値０にリセットすると共に補正値ΔＷ１，ΔＷ２を値０にリセットして（ステップＳ４５０，Ｓ４６０）、処理を終了する。ここで、補正値ΔＷ２は、入力制限設定処理の実行が開始されたときに値０が設定される。したがって、補正値ΔＷ２を所定値βずつ増加させることにより、入力制限Ｗｉｎは最大充電パワーＷｉｎｆから定常充電パワーＷｉｎｐに至るまで所定値βずつ増加することになる。所定値βは、モータＭＧ１やモータＭＧ２から出力するトルクの急変を伴うことなく入力制限Ｗｉｎを無理なく変更することができる値として定められたものである。
【００４３】
図１３に、運転者がアクセルペダル８３をオフしたコーストダウンの状態で走行しているときに変速機６０のギヤの状態を切り替える際におけるバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの時間変化の様子を示す。図示するように、コーストダウンの状態で走行しているときには、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎには定常充電パワーＷｉｎｐが設定されている。この状態から時刻ｔ１に変速機６０のギヤの状態の切り替えが開始されると、レート処理により所定値αずつ徐々に定常充電パワーＷｉｎｐから最大充電パワーＷｉｎｆに設定が切り替えられ、この最大充電パワーＷｉｎｆを入力制限Ｗｉｎとして変速機６０のギヤの状態の切り替えが行なわれる。これにより、モータＭＧ１のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎは緩和されるから、変速機６０のギヤの状態の切り替えに伴ってモータＭＧ２から出力するトルクを制限する必要（トルク制限Ｔｍ２ｌｉｍ）が生じても入力制限Ｗｉｎを守るためにモータＭＧ１から出力するトルクが制限を受ける頻度を少なくすることができる。時刻ｔ２に変速機６０のギヤの状態の切り替えが完了すると、再びレート処理により所定値βずつ徐々に最大充電パワーＷｉｎｆから定常充電パワーＷｉｎｐへ設定が切り替えられる。
【００４４】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、運転者がアクセルペダル８３をオフしたコーストダウンの状態で走行しているときに、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとして定常充電パワーＷｉｎｐを設定し、この状態で変速機６０のギヤの状態を切り替える際にはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとして定常充電パワーＷｉｎｐから最大充電パワーＷｉｎｆに設定を切り替えるから、定常充電パワーＷｉｎｐのままで変速機６０のギヤの状態を切り替えるものに比して、モータＭＧ１から出力するトルクが制限を受ける頻度を減らすことができる。この結果、変速機６０のギヤの状態を切り替える際にトルクショックが生じるのを抑制することができる。しかも、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとして定常充電パワーＷｉｎｐと最大充電パワーＷｉｎｆとの設定の切り替えをレート処理を用いて行なうから、入力制限Ｗｉｎの設定の切り替えに伴ってモータＭＧ１やモータＭＧ２から出力されるトルクが急変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、運転者がアクセルペダル８３をオフしたコーストダウンの状態で走行しているときに変速機６０のギヤの状態を切り替える際には、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを定常充電パワーＷｉｎｐから通常走行時に用いる最大充電パワーＷｉｎｆに切り替えるものとしたが、定常充電パワーＷｉｎｐと最大充電パワーＷｉｎｆとの間の如何なる充電パワーを設定するものとしても構わない。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者がアクセルペダル８３をオフしたコーストダウンの状態で走行しているときの処理として説明したが、走行状態に応じてバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとして最大充電パワーＷｉｎｆと定常充電パワーＷｉｎｐとが切り替えられ、入力制限Ｗｉｎとして定常充電パワーＷｉｎｐが設定されている最中に変速機６０のギヤの状態の切り替えが要求されるものであれば適用することが可能である。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０としてＬｏギヤの状態とＨｉギヤの状態とを切り替え可能な２段変速の変速機を用いたが、３段以上の変速段を切り替え可能な変速機を用いるものとしてもよい。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を変速機６０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３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１４における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図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。
【００５０】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、自動車産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【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】変速機６０の構成の概略を示す構成図である。
【図３】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４】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】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６】変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に切り替える際の変速機６０の共線図の一例を示す説明図である。
【図７】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８】トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を示す説明図である。
【図９】入出力制限設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】バッテリ５０における電池温度Ｔｂと最大充放電パワーＷｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの基本値との関係の一例を示す説明図である。
【図１１】バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と最大充放電パワーＷｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの補正係数との関係の一例を示す説明図である。
【図１２】走行中に運転者がアクセルペダル８３をオフしたコーストダウンの状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を示す説明図である。
【図１３】走行中に運転者がアクセルペダル８３をオフしたコーストダウンの状態で走行しているときに変速機６０のギヤの状態を切り替える際におけるバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの時間変化の様子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】
【００５３】
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、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、３９ｃ，３９ｄ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４８  回転軸、５０  バッテリ、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  変速機、６０ａ  ダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂ  シングルピニオンの遊星歯車機構、６１  サンギヤ、６２  リングギヤ、６３ａ  第１ピニオンギヤ、６３ｂ  第２ピニオンギヤ、６４  キャリア、６５  サンギヤ、６６  リングギヤ、６７  ピニオンギヤ、６８  キャリア、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、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ。
【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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