(57)【要約】【課題】高負荷運転時に、電動機またはインバータの温度上昇、バッテリの過充放電を抑制し、かつ、要求駆動力を満たすことの可能な駆動装置の制御装置を提供する。【解決手段】原動機および第１の電動機および第２の電動機を備え、原動機のトルクの反力を第１の電動機で受け持つように構成され、さらに、第２の電動機と出力部材との間に変速機が設けられた駆動装置の制御装置において、高負荷運転状態のときに、エネルギ伝達効率が最も良い運転状態となるように第１の電動機と第２の電動機と原動機との少なくともいずれか一つ、および変速機を制御する運転状態制御手段（ステップＳ１０７ないしＳ１１１）を備えている。【選択図】図１
2007118715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動回転可能な複数の回転要素を有する遊星歯車機構が設けられ、この遊星歯車機構の回転要素が第１の要素および第２の要素および第３の要素を有しており、前記第１の要素に原動機が連結され、前記第３の要素が車輪に連結され、前記第２の要素に第１の電動機が連結され、前記第３の要素から前記車輪に至る経路に第２の電動機が連結され、前記遊星歯車機構の第３の要素から前記車輪に至る経路に変速機が設けられている駆動装置の制御装置において、
車両における要求駆動力が予め定めた所定駆動力以上もしくは前記第２の電動機の出力トルクが予め定めた所定トルク以上であるか否かを判断する高負荷状態判断手段と、
前記原動機の回転数と出力トルクとに基づく前記原動機の運転状態が予め定めた等出力状態で変更可能な範囲でのエネルギ伝達効率を求める伝達効率算出手段と、
前記高負荷状態判断手段により前記要求駆動力が前記所定駆動力以上であることもしくは前記第２の電動機の出力トルクが前記所定トルク以上であることが判断された場合に、前記伝達効率算出手段により求められた前記エネルギ伝達効率が最も良い前記運転状態となるように前記第１の電動機と第２の電動機と原動機との少なくともいずれか一つ、および前記変速機を制御する運転状態制御手段と
を備えていることを特徴とする駆動装置の制御装置。
【請求項２】
前記第２の電動機が前記変速機の入力側に配置されているとともに、前記原動機のトルクを前記第１の要素から前記第３の要素に伝達し、かつ、この第３の要素のトルクを前記車輪に伝達する場合に、前記第１の電動機と前記第２の電動機との間で電力の授受を行う電気回路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置の制御装置。
【請求項３】
差動回転可能な複数の回転要素を有する遊星歯車機構が設けられ、この遊星歯車機構の回転要素が第１の要素および第２の要素および第３の要素を有しており、前記第１の要素に原動機が連結され、前記第３の要素が車輪に連結され、前記第２の要素に第１の電動機が連結され、前記第３の要素から前記車輪に至る経路に第２の電動機が連結され、前記遊星歯車機構の第３の要素から前記車輪に至る経路に変速機が設けられている駆動装置の制御装置において、
前記第２の電動機に用いられるインバータの温度が予め定めた所定温度以上であるか否かを判断する高負荷状態判断手段と、
前記原動機の回転数と出力トルクとに基づく前記原動機の運転状態が予め定めた等出力状態で変更可能な範囲での前記第２の電動機の出力トルクを求めるモータトルク算出手段と、
前記高負荷状態判断手段により前記インバータの温度が前記所定温度以上であることが判断された場合に、前記モータトルク算出手段により求められた第２の電動機の出力トルクが最も小さい前記運転状態となるように前記第１の電動機と第２の電動機と原動機との少なくともいずれか一つ、および前記変速機を制御する運転状態制御手段と
を備えていることを特徴とする駆動装置の制御装置。
【請求項４】
前記第２の電動機が前記変速機の入力側に配置されているとともに、前記原動機のトルクを前記第１の要素から前記第３の要素に伝達し、かつ、この第３の要素のトルクを前記車輪に伝達する場合に、前記第１の電動機と前記第２の電動機との間で電力の授受を行う電気回路が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の駆動装置の制御装置。
【請求項５】
差動回転可能な複数の回転要素を有する遊星歯車機構が設けられ、この遊星歯車機構の回転要素が第１の要素および第２の要素および第３の要素を有しており、前記第１の要素に原動機が連結され、前記第３の要素が車輪に連結され、前記第２の要素に第１の電動機が連結され、前記第３の要素から前記車輪に至る経路に第２の電動機が連結され、前記遊星歯車機構の第３の要素から前記車輪に至る経路に変速機が設けられている駆動装置の制御装置において、
前記第１の電動機の温度と第２の電動機の温度とのいずれかが予め定めた所定温度以上であるか否かを判断する高負荷状態判断手段と、
前記原動機の回転数と出力トルクとに基づく前記原動機の運転状態が予め定めた等出力状態で変更可能な範囲での前記第１の電動機もしくは第２の電動機のモータ損失を求めるモータ損失算出手段と、
前記高負荷状態判断手段により前記第１の電動機の温度と第２の電動機の温度とのいずれかが前記所定温度以上であることが判断された場合に、前記モータ損失算出手段により求められた前記第１の電動機もしくは第２の電動機のモータ損失が最も少ない前記運転状態となるように前記第１の電動機と第２の電動機と原動機との少なくともいずれか一つ、および前記変速機を制御する運転状態制御手段と
を備えていることを特徴とする駆動装置の制御装置。
【請求項６】
前記第２の電動機が前記変速機の入力側に配置されているとともに、前記原動機のトルクを前記第１の要素から前記第３の要素に伝達し、かつ、この第３の要素のトルクを前記車輪に伝達する場合に、前記第１の電動機と前記第２の電動機との間で電力の授受を行う電気回路が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置の制御装置。
【請求項７】
差動回転可能な複数の回転要素を有する遊星歯車機構が設けられ、この遊星歯車機構の回転要素が第１の要素および第２の要素および第３の要素を有しており、前記第１の要素に原動機が連結され、前記第３の要素が車輪に連結され、前記第２の要素に第１の電動機が連結され、前記第３の要素から前記車輪に至る経路に第２の電動機が連結され、前記遊星歯車機構の第３の要素から前記車輪に至る経路に変速機が設けられている駆動装置の制御装置において、
前記第１の電動機および第２の電動機に用いられる蓄電装置の充放電量が予め定めた所定充放電量以上であるか否かを判断する高負荷状態判断手段と、
前記原動機の回転数と出力トルクとに基づく前記原動機の運転状態が予め定めた等出力状態で変更可能な範囲での前記蓄電装置の充放電量を求める充放電量算出手段と、
前記高負荷状態判断手段により前記蓄電装置の充放電量が前記所定充放電量以上であることが判断された場合に、前記充放電量算出手段により求められた前記充放電量が最も少ない前記運転状態となるように前記第１の電動機と第２の電動機と原動機との少なくともいずれか一つ、および前記変速機を制御する運転状態制御手段と
を備えていることを特徴とする駆動装置の制御装置。
【請求項８】
前記第２の電動機が前記変速機の入力側に配置されているとともに、前記原動機のトルクを前記第１の要素から前記第３の要素に伝達し、かつ、この第３の要素のトルクを前記車輪に伝達する場合に、前記第１の電動機と前記第２の電動機との間で電力の授受を行う電気回路が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の駆動装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原動機のトルクが遊星歯車機構を経由して車輪に伝達されるように構成され、かつ、原動機から車輪に至る経路に、第１および第２の電動機が設けられている駆動装置の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の動力源として内燃機関、およびモータ・ジェネレータなどの電動機を搭載したハイブリッド車が知られている。このようなハイブリッド車においては、エンジンおよびモータ・ジェネレータの持つ特性を生かしつつ、燃費を向上し、かつ、排気ガスの低減を図ることが可能である。この種のハイブリッド車の一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載されているハイブリッド車駆動構造は、内燃機関の出力軸が、遊星歯車装置により構成される動力分配機構を経て第一の電動発電機（第１モーター・ジェネレータ）と車輪駆動軸とに連結され、その車輪駆動軸に第二の電動発電機（第２モータ・ジェネレータ）が連結されている。そして、車輪駆動軸の途中であって、第２モータ・ジェネレータの連結部より内燃機関の側に、あるいは第２モータ・ジェネレータの連結部より内燃機関とは隔たる側に、変速機が設けられている。この変速機は、第１速ないし第３速を切り換え可能であって、運転者からの運転指令と車両の運転状態とに基づいてハイブリッド車が制御される。すなわち、内燃機関を、休止を含む如何なる運転状態にて運転すべきか、また第１モーター・ジェネレータおよび第２モータ・ジェネレータを如何なる電動状態または発電状態にて運転すべきか計算し、その計算結果に基づいて、内燃機関および第１モーター・ジェネレータおよび第２モータ・ジェネレータの作動が制御される。なお、動力源として、エンジンおよびモータ・ジェネレータが搭載され、エンジンから駆動軸までの動力伝達経路の途中に変速機が設けられたハイブリッド車は、特許文献２にも記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１３０２０３号公報
【特許文献２】特開２０００−３４６１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１および特許文献２に記載されているハイブリッド車においては、車両の負荷が高くなる場合、例えば、車両が登坂路を走行する場合、あるいは車両がトレーラーを牽引して走行する場合などにおいて、車両の要求駆動力が増加すると、反力を受ける第１モーター・ジェネレータの発電、および駆動力を補助する第２モータ・ジェネレータの力行により、第１，第２モータ・ジェネレータの負荷が高くなる。すると、それら第１，第２モータ・ジェネレータの温度が上昇したり、また第２モータ・ジェネレータとバッテリなどの蓄電装置との間で交流・直流電流の変換を行うインバータの温度が上昇したり、さらに蓄電装置の充放電量が多くなり過ぎたりする恐れがあった。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、第１電動機と第２電動機との間で流通する電力量を低減することにより、第１および第２の電動機またはインバータなどのコントローラの温度上昇、蓄電装置の過充放電を抑制し、かつ、要求駆動力を満たすことの可能な駆動装置の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目標を達成するために、請求項１の発明は、差動回転可能な複数の回転要素を有する遊星歯車機構が設けられ、この遊星歯車機構の回転要素が第１の要素および第２の要素および第３の要素を有しており、前記第１の要素に原動機が連結され、前記第３の要素が車輪に連結され、前記第２の要素に第１の電動機が連結され、前記第３の要素から前記車輪に至る経路に第２の電動機が連結され、前記遊星歯車機構の第３の要素から前記車輪に至る経路に変速機が設けられている駆動装置の制御装置において、車両における要求駆動力が予め定めた所定駆動力以上もしくは前記第２の電動機の出力トルクが予め定めた所定トルク以上であるか否かを判断する高負荷状態判断手段と、前記原動機の回転数と出力トルクとに基づく前記原動機の運転状態が予め定めた等出力状態で変更可能な範囲でのエネルギ伝達効率を求める伝達効率算出手段と、前記高負荷状態判断手段により前記要求駆動力が前記所定駆動力以上であることもしくは前記第２の電動機の出力トルクが前記所定トルク以上であることが判断された場合に、前記伝達効率算出手段により求められた前記エネルギ伝達効率が最も良い前記運転状態となるように前記第１の電動機と第２の電動機と原動機との少なくともいずれか一つ、および前記変速機を制御する運転状態制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第２の電動機が前記変速機の入力側に配置されているとともに、前記原動機のトルクを前記第１の要素から前記第３の要素に伝達し、かつ、この第３の要素のトルクを前記車輪に伝達する場合に、前記第１の電動機と前記第２の電動機との間で電力の授受を行う電気回路が設けられていることを特徴とする制御装置である。
【０００８】
また、請求項３の発明は、差動回転可能な複数の回転要素を有する遊星歯車機構が設けられ、この遊星歯車機構の回転要素が第１の要素および第２の要素および第３の要素を有しており、前記第１の要素に原動機が連結され、前記第３の要素が車輪に連結され、前記第２の要素に第１の電動機が連結され、前記第３の要素から前記車輪に至る経路に第２の電動機が連結され、前記遊星歯車機構の第３の要素から前記車輪に至る経路に変速機が設けられている駆動装置の制御装置において、前記第２の電動機に用いられるインバータの温度が予め定めた所定温度以上であるか否かを判断する高負荷状態判断手段と、前記原動機の回転数と出力トルクとに基づく前記原動機の運転状態が予め定めた等出力状態で変更可能な範囲での前記第２の電動機の出力トルクを求めるモータトルク算出手段と、前記高負荷状態判断手段により前記インバータの温度が前記所定温度以上であることが判断された場合に、前記モータトルク算出手段により求められた第２の電動機の出力トルクが最も小さい前記運転状態となるように前記第１の電動機と第２の電動機と原動機との少なくともいずれか一つ、および前記変速機を制御する運転状態制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記第２の電動機が前記変速機の入力側に配置されているとともに、前記原動機のトルクを前記第１の要素から前記第３の要素に伝達し、かつ、この第３の要素のトルクを前記車輪に伝達する場合に、前記第１の電動機と前記第２の電動機との間で電力の授受を行う電気回路が設けられていることを特徴とする制御装置である。
【００１０】
さらに、請求項５の発明は、差動回転可能な複数の回転要素を有する遊星歯車機構が設けられ、この遊星歯車機構の回転要素が第１の要素および第２の要素および第３の要素を有しており、前記第１の要素に原動機が連結され、前記第３の要素が車輪に連結され、前記第２の要素に第１の電動機が連結され、前記第３の要素から前記車輪に至る経路に第２の電動機が連結され、前記遊星歯車機構の第３の要素から前記車輪に至る経路に変速機が設けられている駆動装置の制御装置において、前記第１の電動機の温度と第２の電動機の温度とのいずれかが予め定めた所定温度以上であるか否かを判断する高負荷状態判断手段と、前記原動機の回転数と出力トルクとに基づく前記原動機の運転状態が予め定めた等出力状態で変更可能な範囲での前記第１の電動機もしくは第２の電動機のモータ損失を求めるモータ損失算出手段と、前記高負荷状態判断手段により前記第１の電動機の温度と第２の電動機の温度とのいずれかが前記所定温度以上であることが判断された場合に、前記モータ損失算出手段により求められた前記第１の電動機もしくは第２の電動機のモータ損失が最も少ない前記運転状態となるように前記第１の電動機と第２の電動機と原動機との少なくともいずれか一つ、および前記変速機を制御する運転状態制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記第２の電動機が前記変速機の入力側に配置されているとともに、前記原動機のトルクを前記第１の要素から前記第３の要素に伝達し、かつ、この第３の要素のトルクを前記車輪に伝達する場合に、前記第１の電動機と前記第２の電動機との間で電力の授受を行う電気回路が設けられていることを特徴とする制御装置である。
【００１２】
そして、請求項７の発明は、差動回転可能な複数の回転要素を有する遊星歯車機構が設けられ、この遊星歯車機構の回転要素が第１の要素および第２の要素および第３の要素を有しており、前記第１の要素に原動機が連結され、前記第３の要素が車輪に連結され、前記第２の要素に第１の電動機が連結され、前記第３の要素から前記車輪に至る経路に第２の電動機が連結され、前記遊星歯車機構の第３の要素から前記車輪に至る経路に変速機が設けられている駆動装置の制御装置において、前記第１の電動機および第２の電動機に用いられる蓄電装置の充放電量が予め定めた所定充放電量以上であるか否かを判断する高負荷状態判断手段と、前記原動機の回転数と出力トルクとに基づく前記原動機の運転状態が予め定めた等出力状態で変更可能な範囲での前記蓄電装置の充放電量を求める充放電量算出手段と、前記高負荷状態判断手段により前記蓄電装置の充放電量が前記所定充放電量以上であることが判断された場合に、前記充放電量算出手段により求められた前記充放電量が最も少ない前記運転状態となるように前記第１の電動機と第２の電動機と原動機との少なくともいずれか一つ、および前記変速機を制御する運転状態制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記第２の電動機が前記変速機の入力側に配置されているとともに、前記原動機のトルクを前記第１の要素から前記第３の要素に伝達し、かつ、この第３の要素のトルクを前記車輪に伝達する場合に、前記第１の電動機と前記第２の電動機との間で電力の授受を行う電気回路が設けられていることを特徴とする制御装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１および２の発明によれば、車両における要求駆動力と第２の電動機の出力トルクとが検出され、要求駆動力が予め定めた所定駆動力以上であること、もしくは第２の電動機が予め定めた所定トルク以上のトルクを出力していることが判断されると、原動機から車輪までの間のエネルギ伝達効率が最高となるように、第１の電動機と第２の電動機と原動機との少なくともいずれか一つ、および変速機の変速比が制御されて、原動機の運転状態が設定される。そのため、要求駆動力が予め定めた所定駆動力以上、もしくは第２の電動機の出力トルクが予め定めた所定トルク以上となるような高負荷状態で駆動装置が運転された場合に、エネルギ伝達効率が最も良くなるように、原動機の運転状態、および第１，第２の電動機の運転状態を制御することができる。その結果、第１，第２の電動機にかかる負荷を低減し、それら第１，第２の電動機のモータ温度の上昇を抑制することができる。  
【００１５】
また、請求項３および４の発明によれば、第２の電動機を制御する際に交流・直流電流の変換を行うインバータの温度が検出され、そのインバータの温度が予め定めた所定温度以上であることが判断されると、第２の電動機の出力トルクが最小となるように、第１の電動機と第２の電動機と原動機との少なくともいずれか一つ、および変速機の変速比が制御されて、原動機の運転状態が設定される。そのため、第２の電動機に用いられるインバータの温度が所定温度以上となるような高負荷状態で駆動装置が運転された場合に、第２の電動機の出力トルクを低減し、その電流を低減することで、インバータの温度上昇を抑制するように、原動機の運転状態、および第１，第２の電動機の運転状態を制御することができる。その結果、第２の電動機に用いられるインバータにかかる負荷を低減し、そのインバータの温度の上昇を抑制することができる。
【００１６】
さらに、請求項５および６の発明によれば、第１の電動機および第２の電動機のモータ温度が検出され、それらモータ温度のいずれかが予め定めた所定温度以上であることが判断されると、第１，第２の電動機のモータ損失が最少となるように、第１の電動機と第２の電動機と原動機との少なくともいずれか一つ、および変速機の変速比が制御されて、原動機の運転状態が設定される。そのため、第１の電動機もしくは第２の電動機のモータ温度が所定温度以上となるような高負荷状態で駆動装置が運転された場合に、最もモータ損失が少なく、第１，第２の電動機の発熱が最小となるように、原動機の運転状態、および第１，第２の電動機の運転状態を制御することができる。その結果、第１および第２の電動機にかかる負荷を低減し、それらのモータ温度の上昇を抑制することができる。
【００１７】
そして、請求項７および８の発明によれば、第１の電動機および第２の電動機に対して電力の供給・回収を行う蓄電装置の充放電量が検出され、その充放電量が予め定めた所定充放電量以上であることが判断されると、蓄電装置の充放電収支が最少となるように、第１の電動機と第２の電動機と原動機との少なくともいずれか一つ、および変速機の変速比が制御されて、原動機の運転状態が設定される。そのため、第１の電動機および第２の電動機に用いられる蓄電装置の充放電量が所定充放電量以上となるような高負荷状態で駆動装置が運転された場合に、エネルギ伝達効率が最も良くなるように、原動機の運転状態、および第１，第２の電動機の運転状態を制御することができる。その結果、蓄電装置にかかる負荷を低減し、その蓄電装置が過充放電状態になることを回避もしくは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】
【００１８】
つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図５は、後述する実施例の制御を実行可能な車両のパワートレーンの構成例を示す。図５に示された車両Ｖｅは、Ｆ・Ｒ（フロントエンジン・リヤドライブ；エンジン前置き後輪駆動）形式のハイブリッド車（以下、「車両」と略記する）である。図５に示された車両Ｖｅは、２種類の動力源を有している。２種類の動力源は、動力の発生原理が異なり、この実施例では、エンジン１およびモータ・ジェネレータ（ＭＧ２）２が動力源として搭載されているとともに、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２から出力された動力が、共に同じ車輪（後輪）３に伝達されるように、パワートレーンおよび動力伝達経路が構成されている。車両Ｖｅの動力源であるエンジン１は、燃料を燃焼させて、その熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置である。このエンジン１としては、内燃機関または外燃機関を用いることが可能であるが、この実施例では、エンジン１として内燃機関、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いる場合について説明する。このエンジン１は、電子スロットルバルブ（図示せず）、燃料噴射装置（図示せず）、点火時期制御装置（図示せず）などの出力制御装置を有しており、少なくとも１つの装置を制御することにより、エンジン出力を制御することが可能である。
【００１９】
一方、他の動力源であるモータ・ジェネレータ２はケーシング４の内部に収納されており、モータ・ジェネレータ２は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備している。このモータ・ジェネレータ２は、ロータ５およびステータ６を有しており、ステータ６はケーシング４に固定されている。また、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２から車輪３に至る動力伝達経路には変速機７が設けられているとともに、エンジン１から変速機７に至る動力伝達経路には、動力分配装置８が設けられている。図５に示された動力分配装置８は、シングルピニオン形式の遊星歯車機構を主体として構成されている。すなわち、動力分配装置８は、エンジン１の出力軸９と同軸上に配置されたサンギヤ１０と、サンギヤ１０と同軸上に配置されたリングギヤ１１と、サンギヤ１０およびリングギヤ１１に噛合する複数のピニオンギヤ１２を、自転かつ公転自在に保持したキャリヤ１３とを有している。
【００２０】
これらのサンギヤ１０およびリングギヤ１１およびキャリヤ１３は、相互に差動回転可能に構成されている。そして、キャリヤ１３と出力軸９とが動力伝達可能に連結、具体的には一体回転するように連結されている。また、出力軸９の軸線方向において、エンジン１と動力分配装置８との間には、モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）１４が配置されている。モータ・ジェネレータ１４は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備している。このモータ・ジェネレータ１４は、ロータ１５およびステータ１６を有しており、ステータ１６はケーシング４に固定されている。そして、ロータ１５とサンギヤ１０とが動力伝達可能に連結、具体的には一体回転するように連結されている。
【００２１】
一方、前記変速機７は、入力回転数を出力回転数で除した値である変速比を変更（制御可能）可能に構成されており、変速機７は有段変速機または無段変速機のいずれであってもよい。この実施例では、変速機７として有段変速機を用いた場合、より具体的には、遊星歯車機構を有する有段変速機を用いた場合について説明する。変速機７は、遊星歯車機構を構成する回転要素同士の動力伝達経路を切り替えたり、回転要素の回転・停止を制御するために、摩擦係合装置、具体的にはクラッチおよびブレーキを有している。ここで、摩擦係合装置としては、油圧制御式または電磁制御式のいずれを用いてもよいが、この実施例では、油圧制御式の摩擦係合装置を用いる場合について説明する。そして、これらの摩擦係合装置の係合・解放を制御することにより、例えば、ドライブポジションでは第１速ないし第６速を選択し、リバースポジションでは固定された変速比を選択可能に構成されている。そして、ドライブポジションが選択された場合は、第１速ないし第６速の変速段を、選択的に、かつ段階的に変更可能である。また、変速段を示す数字が大きくなるほど、変速機７の変速比が小さくなるように構成されている。
【００２２】
そして、変速機７の入力側には入力回転部材２９が連結され、変速機７の出力側には出力回転部材３０が連結されている。さらに、入力回転部材２９と、動力分配装置８のリングギヤ１１とが一体回転するように連結され、モータ・ジェネレータ２のロータ５が入力回転部材２９に連結されている。前記出力回転部材３０は、いわゆるプロペラシャフトであり、この出力回転部材３０がデファレンシャル３１のドライブピニオンシャフト（図示せず）に連結されている。また、デファレンシャル３１のサイドギヤ（図示せず）にはドライブシャフト３２が連結されており、ドライブシャフト３２に車輪３が連結されている。
【００２３】
さらに、モータ・ジェネレータ２，１４との間で電力の授受を行う、すなわち電力の供給・回収を行うことの可能な蓄電装置３３が設けられているとともに、モータ・ジェネレータ２と蓄電装置３３との間の回路にはインバータ３４が設けられている。また、モータ・ジェネレータ１４と蓄電装置３３との間の回路にはインバータ３５が設けられている。この蓄電装置３３としては、二次電池、具体的にはバッテリ、キャパシタなどを用いることが可能である。この実施例では、蓄電装置３３としてバッテリ３３を用いる場合について説明する。また、インバータ３４とインバータ３５とを接続する電気回路３６が設けられており、バッテリ３３との間で電力の授受を行うことが可能に構成されているとともに、モータ・ジェネレータ２とモータ・ジェネレータ１４との間で、バッテリ３３を経由することなく、電力の授受を行うことも可能なように構成されている。
【００２４】
一方、変速機７の制御、例えば、ドライブポジション、リバースポジション、ニュートラルポジションなどのシフトポジションを切り換える制御、ドライブポジションが選択された場合における変速段の自動変速制御などを実行するために、油圧制御装置３７が設けられている。この油圧制御装置３７は、油圧回路、マニュアルバルブ、ソレノイドバルブ、圧力制御弁などにより構成された公知の構成を有しており、油圧制御装置３７により、各シフトポジションの切り換え、前述した摩擦係合装置の係合・解放が制御されるように構成されている。
【００２５】
つぎに、車両Ｖｅの制御系統について説明する。まず、電子制御装置（ＥＣＵ）３８が設けられており、電子制御装置３８には、シフトポジションセンサの信号、車速センサの信号、加速要求検知センサの信号、制動要求検知センサの信号、エンジン回転数センサの信号、バッテリ３３の充電量を検知するセンサの信号、モータ・ジェネレータ２，１４の回転数を検知するセンサの信号、モータ・ジェネレータ２，１４の温度を検知するセンサの信号、入力回転部材２９および出力回転部材３０の回転数を検知するセンサの信号、車両Ｖｅが走行する道路の勾配を検知するセンサの信号、車両Ｖｅの加速度を検知するセンサの信号などが入力される。これに対して、電子制御装置３８からは、エンジン１を制御する信号、モータ・ジェネレータ２，１４（インバータ３４，３５）を制御する信号、油圧制御装置３７を制御する信号などが出力される。
【００２６】
図５に示す車両Ｖｅにおいて、エンジン１が運転されて、エンジントルクが動力分配装置８のキャリヤ１３に伝達されると、モータ・ジェネレータ１４により反力トルクが受け持たれて、エンジントルクがリングギヤ１１に伝達される。そのリングギヤ１１に伝達されたトルクが、入力回転部材２９および変速機７および出力回転部材３０およびデファレンシャル３１を経由して車輪３に伝達されて、駆動力が発生する。前記動力分配装置８においては、サンギヤ１０とキャリヤ１３とリングギヤ１１との差動作用により、入力要素であるキャリヤ１３と、出力要素であるリングギヤ１１との変速比を制御することが可能である。具体的には、反力トルクを受け持つモータ・ジェネレータ１４の出力を制御することにより、エンジン回転数を無段階に（連続的に）制御することが可能である。つまり、動力分配装置８は無段変速機としての機能を有している。
【００２７】
このように、モータ・ジェネレータ１４で反力トルクを受け持つ場合、各種の条件に基づいて、モータ・ジェネレータ１４の回転方向が、正回転、停止、逆回転などに選択的に切り換えられる。例えば、モータ・ジェネレータ１４が正回転して反力トルクを受け持つ場合、モータ・ジェネレータ１４は回生制御され、モータ・ジェネレータ１４で発生した電力を、バッテリ３３に充電したり、インバータ３５，３４を経由させてモータ・ジェネレータ２に供給し、モータ・ジェネレータ２を力行制御することが可能である。すなわち、モータ・ジェネレータ２が電動機として駆動され、そのトルクが入力回転部材２９、変速機７、デファレンシャル３１を経由して車輪３に伝達される。これに対して、モータ・ジェネレータ１４が逆回転して反力トルクを受け持つ場合、モータ・ジェネレータ１４は力行制御される。モータ・ジェネレータ１４に供給する電力は、バッテリ３３またはモータ・ジェネレータ２から供給することが可能である。すなわち、モータ・ジェネレータ２を回生制御させて、その電力を、インバータ３４，３５を経由させてモータ・ジェネレータ１４に供給することも可能である。
【００２８】
ここで、動力分配装置８の変速比を制御する概念について説明すると、エンジン１の燃費を向上させることを目的として、エンジン１の運転状態と、動力分配装置８の変速比とを協調制御するものである。例えば、加速要求（アクセル開度）および車速に基づいて、車両Ｖｅにおける要求駆動力が求められる。これは、例えば予め用意したマップから求められる。その要求駆動力と車速とからエンジン１の要求出力が算出され、その要求出力を最小の燃費で出力する目標エンジン回転数が、マップを使用して求められる。そして、実エンジン回転数を目標エンジン回転数に近づけるように、モータ・ジェネレータ１４の出力（トルク×回転数）が制御される。この制御と並行して、実エンジン出力を目標エンジン出力に近づけるように、エンジン１の電子スロットルバルブの開度などが制御される。このように、動力分配装置８の変速比を制御することにより、エンジン１の運転状態を最適燃費線に沿って制御することが可能である。
【００２９】
また、前述したように、モータ・ジェネレータ２を電動機として駆動させ、モータ・ジェネレータ２のトルクを、変速機７を経由させて車輪３に伝達する制御を実行可能である。つまり、車輪３にトルクを伝達して駆動力を発生させる場合、エンジン１またはモータ・ジェネレータ２の少なくとも一方のトルクを車輪３に伝達可能であり、いずれの動力源のトルクまたは両方の動力源のトルクを伝達するかが、電子制御装置３８に入力される信号およびデータに基づいて判断される。
【００３０】
これに対して、車両Ｖｅが惰力走行する場合は、車両Ｖｅの運動エネルギが変速機７および動力分配装置８を経由してエンジン１に伝達され、エンジンブレーキ力が発生する。また、車両Ｖｅの惰力走行時に入力回転部材２９に伝達された運動エネルギの一部をモータ・ジェネレータ２に伝達し、このモータ・ジェネレータ２で回生制動力を発生させ、発生した電力をバッテリ３３に充電することも可能である。
【００３１】
（第１の実施例）
つぎに、図５に示された車両Ｖｅにおいて実行可能な制御の一例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。図１のフローチャートは、例えば、車両Ｖｅにおける負荷が高い使用条件となる場合に実行されるものである。車両Ｖｅの負荷が高い場合には、車両Ｖｅがトラックであり、かつ、トラックがトレーラーを牽引して走行する（積載貨物重量が大重量である）場合、車両Ｖｅが急坂路を登坂する場合などが含まれる。
【００３２】
図１のフローチャートにおいて、先ず、電子制御装置３８に入力される信号、および電子制御装置３８に記憶されているデータに基づいて、車両Ｖｅにおける負荷が計算される（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１の制御では、アクセル開度、車速、道路勾配、車両Ｖｅの加速度などの信号が用いられる。このステップＳ１０１についで、車両Ｖｅにおける要求駆動力Ｆが所定駆動力以上、もしくはモータ・ジェネレータ２の出力トルクＴm2が所定トルク以上であるか否か、言い換えれば、車両Ｖｅが高負荷状態で運転されているか否かが判定される（ステップＳ１０２）。このステップＳ１０２の制御は、例えば、モータ・ジェネレータ２の温度に基づいて判断可能である。
【００３３】
なお、このステップＳ１０２で用いる「所定トルク」は、例えばモータ・ジェネレータ２の定格トルクなどを基に設定された値を意味する。つまり、モータ・ジェネレータ２，１４は、回生制御または力行制御のいずれが実行される場合においても、高トルクであるほど大電流となり、温度が上昇しやすくなるという特性を有している。図１の制御は基本的にはモータ・ジェネレータ２の負荷増大、言い換えれば、温度上昇を抑制するための制御であり、したがって、ステップＳ１０２では、モータ・ジェネレータ２のトルクが、連続運転可能なトルクを越えているか否かを判断している。ここで、「連続運転可能なトルク」とは、モータ・ジェネレータの過熱を招くことなく、所定時間以上、そのモータ・ジェネレータを運転可能なトルクである。
【００３４】
車両Ｖｅの要求駆動力Ｆが所定駆動力より小さく、かつモータ・ジェネレータ２の出力トルクＴm2が所定トルクより小さいこと、すなわち車両Ｖｅの運転状態が高負荷状態でないと判断されたことによって、このステップＳ１０２で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わずに、このルーチンを一旦終了する。
【００３５】
一方、車両Ｖｅの要求駆動力Ｆが所定駆動力以上、もしくはモータ・ジェネレータ２の出力トルクＴm2が所定トルク以上であること、すなわち車両Ｖｅの運転状態が高負荷状態であると判断されたことによって、ステップＳ１０２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０３へ進み、ドライバ要求出力が算出される。上記のステップＳ１０１と同様に、このステップＳ１０３の制御では、アクセル開度、車速、道路勾配、車両Ｖｅの加速度などの信号が用いられる。
【００３６】
続いて、ステップＳ１０３で求められたドライバ要求出力に基づいて、補正前のエンジン動作点Ｅ0が算出される（ステップＳ１０４）。ドライバ要求出力が求められると、その要求出力を最適の燃料消費率で出力するための目標エンジン回転数が求められる。これは、前述したように、エンジン１のいわゆる最適燃費線が考慮されたマップに基づいて求めることができ、このマップ上において、求められたエンジン回転数Ｎeに対応するエンジン１の出力トルクＴeが併せて求められる。したがって、これらエンジン回転数Ｎeと出力トルクＴeとは、前記のマップ上において、最適燃費線上にある点として示される。そして、これらエンジン回転数Ｎeと出力トルクＴeとによって、その時点におけるエンジン１の運転状態を表すことができる。すなわちエンジン回転数Ｎeと出力トルクＴeとよってマップ上の点Ｅ0として示される。このエンジン１の運転状態を表す点Ｅ0が、ここで言うところのいわゆるエンジン動作点Ｅ0である。
【００３７】
補正前のエンジン動作点Ｅ0が求められると、Ｌｏｗ側限界変速点ｉ_lowと、その点における電気エネルギ伝達効率η_lowが求められ（ステップＳ１０５）、併せて、Ｈｉｇｈ側限界変速点ｉ_highと、その点における電気エネルギ伝達効率η_highが求められる（ステップＳ１０６）。これら限界変速点ｉ_low，ｉ_high、電気エネルギ伝達効率η_low，η_highの算出方法を、図６，図７（図７Ａ）を用いて説明する。
【００３８】
図６は、縦軸にエンジントルク、横軸にエンジン回転数を示すものであり、前述のステップＳ１０４で求められた補正前（現在）のエンジン動作点Ｅ0が最適燃費線上に示されている。そのエンジン動作点Ｅ0を、等出力線上でエンジン回転数Ｎeが低下する方向に移動させた場合に、最大トルク線と交わる点Ｅ_high、すなわちＨｉｇｈ側（エンジン１から車輪３に至る動力伝達経路における変速比が小さくなる側）のエンジン動作点Ｅ_highにおけるエンジン回転数が、Ｈｉｇｈ側のエンジン回転数の限界Ｎe_highである。これに対して、エンジン動作点Ｅ0を、等出力線上でエンジン回転数Ｎeが上昇する方向に移動させた場合に、その場合にエンジン回転数が増大することにより運転者が違和感を感じるエンジン１の吹け上がり感が生じない範囲の上限の回転数として予め設定されたのが、エンジン回転数がＬｏｗ側（エンジン１から車輪３に至る動力伝達経路における変速比が大きくなる側）のエンジン回転数の限界Ｎe_lowである。そして、このＬｏｗ側のエンジン回転数の限界Ｎe_lowと最大トルク線とが交わる点Ｅ_lowが、Ｌｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowである。
【００３９】
Ｈｉｇｈ側およびＬｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_high，Ｅ_lowが求められると、図７に示すようにして、Ｈｉｇｈ側およびＬｏｗ側の限界変速点ｉ_low，ｉ_high、電気エネルギ伝達効率η_low，η_highが求められる。図７は、電気回路３６における電力流通量と、エンジン回転数Ｎeと出力回転数Ｎoとの比ｉとの関係を示すものであり、図５に示された車両Ｖｅにおいて、モータ・ジェネレータ２とモータ・ジェネレータ１４との間における電気エネルギの伝達効率の一例を示す図である。図７においては、縦軸には電気エネルギ伝達効率ηが示され、横軸には「回転数の比ｉ」が示されている。ここで、「回転数の比ｉ」とは、エンジン回転数Ｎeを、変速機の出力回転数Ｎoで除した値である。また、モータ・ジェネレータ１４が停止された場合を、電気エネルギ伝達効率ηが１．０として表している。電気エネルギ伝達効率ηが１．０未満になるということは、電気回路３６における電気流通量が増加すること、つまり、車両Ｖｅにおける全体としての電気依存度が大きく（高く）なることを意味する。
【００４０】
また、図７の線図には、変速機７の各変速段に対応する特性線が示されている。各変速段に対応する特性線は、上向きに突出された山形の特性を備えている。各変速段に対応する特性線の頂点で、いずれも、電気エネルギ伝達効率ηが１．０となっている。また、各変速段に対応する特性線の頂点を境として、左側の領域がモータ・ジェネレータ１４が逆回転し、かつ、力行制御されることを示し、右側領域がモータ・ジェネレータ１４が正回転し、かつ、回生制御されることを示している。
【００４１】
図７Ａは、図７におけるＡ部を拡大して示した図であって、上記のようにして求められた現在のエンジン動作点Ｅ0（変速点ｉ_0）、Ｈｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_high（変速点ｉ_high）、Ｌｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_low（変速点ｉ_low）が、図７Ａ（図７）の特性線上の対応する位置にそれぞれ示されている。それら各エンジン動作点Ｅ0，Ｅ_high，Ｅ_lowの位置で示される電気エネルギ伝達効率ηが、それぞ現在のエンジン動作点Ｅ0での電気エネルギ伝達効率η_0、Ｈｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_highでの電気エネルギ伝達効率η_high、Ｌｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowでの電気エネルギ伝達効率η_lowである。
【００４２】
図７Ａ（図７）では、電気エネルギ伝達効率η_0に対して、電気エネルギ伝達効率η_highの方が電気エネルギ伝達効率が高くなっていて、さらに電気エネルギ伝達効率η_highに対して、電気エネルギ伝達効率η_lowの方が伝達効率が高くなっている例を示している。したがって、この例においては、現在のエンジン動作点Ｅ0をＬｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowに移動させることによって、電気エネルギ伝達効率を向上させることができる。なお、図７Ａに示すエンジン動作点Ｅ_convは、この発明の制御例を適用しない従来技術の例を示したものである。従来技術では、エンジン動作点Ｅ0が最適燃費線上を移動するように制御されるため、上記のように現在のエンジン動作点Ｅ0をＬｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowに移動させる場合、エンジン動作点Ｅ0からエンジン動作点動作点Ｅ_highを経由し、さらにエンジン動作点Ｅ_convを経由してエンジン動作点Ｅ_lowに移動することになり、その分エネルギ伝達効率が低下してしまう例を示している。
【００４３】
Ｌｏｗ側限界変速点ｉ_low、電気エネルギ伝達効率η_low、およびＨｉｇｈ側限界変速点ｉ_high、電気エネルギ伝達効率η_highが求められると、それら電気エネルギ伝達効率η_lowと電気エネルギ伝達効率η_highとの大小が比較される。すなわち、電気エネルギ伝達効率η_lowが電気エネルギ伝達効率η_highよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ１０７）。電気エネルギ伝達効率η_lowが電気エネルギ伝達効率η_highよりも大きいこと、すなわち、現在のエンジン動作点Ｅ0の移動先として、Ｈｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_highよりもＬｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowを設定した方が電気エネルギの伝達効率が良いと判断されたことによって、このステップＳ１０７で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０８へ進み、現在のエンジン動作点Ｅ0の移動先の目標値である目標エンジン動作点が、Ｌｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowに設定される。
【００４４】
続いて、エンジン動作点Ｅ0をＬｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowに移動して設定するため、モータ・ジェネレータ１４の回転状態を制御する動作点ずらし制御と、変速機７の変速比を変更する変速制御とが実行される（ステップＳ１０９）。例えば、図７（図７Ａ）に示すように、現在のエンジン動作点Ｅ0の状態が第２速にあり、目標エンジン動作点が第１速にあるＬｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowに設定され、エンジン動作点が移動される場合は、上記の動作点ずらし制御が実行されるとともに、変速機７の変速比が第２速から第１速に変更される変速制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００４５】
一方、電気エネルギ伝達効率η_lowが電気エネルギ伝達効率η_high以下であること、すなわち、現在のエンジン動作点Ｅ0の移動先として、Ｌｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowよりもＨｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_highを設定した方が電気エネルギの伝達効率が良いと判断されることによって、ステップＳ１０７で否定的に判断された場合には、ステップＳ１１０へ進み、目標エンジン動作点が、Ｈｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_highに設定される。  
【００４６】
続いて、エンジン動作点Ｅ0をＨｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_highに移動して設定する動作点ずらし制御と変速制御とが実行される（ステップＳ１１１）。例えば、図７（図７Ａ）に示すように、現在のエンジン動作点Ｅ0の状態が第２速にあり、目標エンジン動作点が同じく第２速にあるＨｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_highに設定され、エンジン動作点が移動される場合は、上記の動作点ずらし制御のみが実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００４７】
このように、第１の実施例に示したこの発明の制御装置によれば、車両Ｖｅにおける要求駆動力Ｆとモータ・ジェネレータ（ＭＧ２）２の出力トルクＴm2とが検出され、要求駆動力Ｆが予め定めた所定駆動力以上であること、もしくはモータ・ジェネレータ２が予め定めた所定トルク以上であることが判断されると、エンジン１から車輪３へのエネルギ伝達効率が最高となるように、モータ・ジェネレータ１４の回転状態とモータ・ジェネレータ２の回転状態とエンジン１の運転状態との少なくともいずれか一つ、および変速機７の変速比が制御されて、エンジン１の運転状態（エンジン動作点）が設定される。そのため、要求駆動力Ｆが予め定めた所定駆動力以上、もしくはモータ・ジェネレータ２の出力トルクＴm2が予め定めた所定トルク以上となるような高負荷状態で車両Ｖｅが運転された場合に、エネルギ伝達効率が最も良くなるように、エンジン１の運転状態、およびモータ・ジェネレータ２，１４の運転状態を制御することができる。その結果、モータ・ジェネレータ２，１４にかかる負荷を低減し、それらモータ・ジェネレータ２，１４のモータ温度の上昇を抑制することができる。
【００４８】
ここで、図１に示す第１の実施例と、この発明（請求項１の発明）との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ１０１，Ｓ１０２の機能的手段が、この発明の高負荷状態判断手段に相当し、また、ステップＳ１０３ないしＳ１０６の機能的手段が、この発明の伝達効率算出手段に相当し、そして、ステップＳ１０７ないしＳ１１１の機能的手段が、この発明の運転状態制御手段に相当する。
【００４９】
（第２の実施例）
つぎに、図５に示された車両Ｖｅにおいて実行可能な第２の実施例を図２のフローチャートに基づいて説明する。この図２に示す第２の実施例は、モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）２のインバータ３４の負荷低減、つまり、インバータ３４の温度を低減させることを目的として、モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）１４の回転状態および変速機７の変速比を制御する構成となっている。前述の第１の実施例では、車両Ｖｅにおける要求駆動力Ｆもしくはモータ・ジェネレータ２の出力トルクＴm2に基づいて、車両Ｖｅにおける負荷が判断される例を示したが、この第２の実施例では、モータ・ジェネレータ２に用いられるインバータ３４の温度に基づいて車両Ｖｅにおける負荷が判断される。なお、この図２のフローチャートに示す第２の実施例は、前述の図１のフローチャートに示す第１の実施例を一部変更したものであって、図１のフローチャートに示す第１の実施例と同じ制御内容のステップについては、図１と同様の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５０】
図２のフローチャートにおいて、先ず、電子制御装置３８に入力される信号、および電子制御装置３８に記憶されているデータに基づいて、車両Ｖｅにおける負荷が求められる。すなわち、ここではインバータ３４の温度Ｄiが検出される（ステップＳ２０１）。
【００５１】
続いて、ステップＳ１０３ないしＳ１０６において、補正前のエンジン動作点Ｅ0、Ｈｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_high、Ｌｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_low、Ｈｉｇｈ側限界変速点ｉ_high、電気エネルギ伝達効率η_high、Ｌｏｗ側限界変速点ｉ_low、電気エネルギ伝達効率η_lowが求められると、ステップＳ２０１で検出されたインバータ３４の温度Ｄiが、車両Ｖｅが高負荷状態で運転されていることを判断するための閾値として予め定められた所定温度以上であるか否か、言い換えれば、車両Ｖｅが高負荷状態で運転されているか否かが判定される（ステップＳ２０２）。
【００５２】
インバータ３４の温度Ｄiが所定温度より低いこと、すなわち車両Ｖｅの運転状態が高負荷状態でないと判断されたことによって、このステップＳ２０２で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わずに、このルーチンを一旦終了する。一方、インバータ３４の温度Ｄiが所定温度以上であること、すなわち車両Ｖｅの運転状態が高負荷状態であると判断されたことによって、ステップＳ２０２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２０３へ進み、Ｈｉｇｈ側のエンジン１の出力トルクＴeに対するモータ・ジェネレータ２の出力トルクＴm2の割合を表す、Ｈｉｇｈ側のトルク比Ｔm2/Ｔe_highと、Ｌｏｗ側のエンジン１の出力トルクＴeに対するモータ・ジェネレータ２の出力トルクＴm2の割合を表す、Ｌｏｗ側のトルク比Ｔm2/Ｔe_lowとが求められる。
【００５３】
これらＨｉｇｈ側のトルク比Ｔm2/Ｔe_highとＬｏｗ側のトルク比Ｔm2/Ｔe_lowとの算出方法を、図７Ｂ，図８を用いて説明する。前述の第１の実施例の場合と同様にして（図７Ｂ）、現在のエンジン動作点Ｅ0（変速点ｉ_0）、Ｈｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_high、Ｌｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_low、Ｈｉｇｈ側限界変速点ｉ_high、電気エネルギ伝達効率η_high、Ｌｏｗ側限界変速点ｉ_low、電気エネルギ伝達効率η_lowが求められると、図８において、Ｈｉｇｈ側限界変速点ｉ_highでのＨｉｇｈ側のトルク比Ｔm2/Ｔe_high、およびＬｏｗ側限界変速点ｉ_lowでのＬｏｗ側のトルク比Ｔm2/Ｔe_lowが求められる。
【００５４】
図８は、トルク比Ｔm/Ｔeと、エンジン回転数Ｎeと出力回転数Ｎoとの比ｉとの関係を示すものであり、実線がモータ・ジェネレータ１４のトルク比Ｔm1/Ｔeを示し、破線がモータ・ジェネレータ２のトルク比Ｔm2/Ｔeを示している。図８において、現在の変速点ｉ_0、Ｈｉｇｈ側限界変速点ｉ_high、Ｌｏｗ側限界変速点ｉ_lowが設定され、それらの点に対応するトルク比Ｔm/Ｔe、すなわち現在のトルク比Ｔm/Ｔe_0、Ｈｉｇｈ側のトルク比Ｔm/Ｔe_high、Ｌｏｗ側のトルク比Ｔm/Ｔe_lowがそれぞれ求められる。
【００５５】
図８では、現在のトルク比Ｔm/Ｔe_0に対して、Ｈｉｇｈ側のトルク比Ｔm/Ｔe_highの方がトルク比が小さくなっていて、さらにトルク比Ｔm/Ｔe_highに対して、Ｌｏｗ側のトルク比Ｔm/Ｔe_lowの方がトルク比が小さくなっている例を示している。インバータ３４が所定温度以上となるような高負荷状態において、インバータ３４の温度Ｄiを低下させるためには、モータ・ジェネレータ２の電流を減少させる、すなわちモータ・ジェネレータ２の出力トルクＴm2を低下させればよい。したがって、インバータ３４の温度Ｄiが高く、エンジン動作点Ｅ0，Ｅ_high，Ｅ_low、およびそれに対応するトルク比Ｔm/Ｔe_0，Ｔm/Ｔe_high，Ｔm/Ｔe_lowより、出力トルクＴm_low，Ｔm_highを求め、図８に示すような状態の場合は、エンジン動作点Ｅ0をＬｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowに移動させることで、出力トルクを小さくし、モータ・ジェネレータ２の出力トルクＴm2を低下させてインバータ３４の温度Ｄiを低下させることができる。
【００５６】
Ｈｉｇｈ側およびＬｏｗ側の出力トルクＴm_high，Ｔm_lowが求められると、それらＨｉｇｈ側の出力トルクＴm_highとＬｏｗ側の出力トルクＴm_lowとの大小が比較される。すなわち、Ｌｏｗ側の出力トルクＴm_lowがＨｉｇｈ側の出力トルクＴm_highよりも小さいか否かが判断される（ステップＳ２０４）。Ｌｏｗ側の出力トルクＴm_lowがＨｉｇｈ側の出力トルクＴm_highよりも小さいによって、このステップＳ２０４で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０８，Ｓ１０９へ進み、目標エンジン動作点が、Ｌｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowに設定され、エンジン動作点Ｅ0をＬｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowに移動して設定する動作点ずらし制御と変速制御とが実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００５７】
一方、Ｌｏｗ側の出力トルクＴm_lowがＨｉｇｈ側の出力トルクＴm_high以上であることによって、ステップＳ２０４で否定的に判断された場合には、ステップＳ１１０，Ｓ１１１へ進み、目標エンジン動作点が、Ｈｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_highに設定され、エンジン動作点Ｅ0をＨｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_highに移動して設定する動作点ずらし制御と変速制御とが実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００５８】
このように、第２の実施例に示したこの発明の制御装置によれば、モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）２を制御する際に交流・直流電流の変換を行うインバータ３４の温度Ｄiが検出され、そのインバータ３４の温度Ｄiが予め定めた所定温度以上であることが判断されると、モータ・ジェネレータ２の出力トルクが最小となるように、モータ・ジェネレータ１４の回転状態とモータ・ジェネレータ２の回転状態とエンジン１の運転状態との少なくともいずれか一つ、および変速機７の変速比が制御されて、エンジン１の運転状態（エンジン動作点）が設定される。そのため、インバータ３４の温度Ｄiが予め定めた所定温度以上となるような高負荷状態で車両Ｖｅが運転された場合に、エネルギ伝達効率が最も良くなるように、エンジン１の運転状態、およびモータ・ジェネレータ２，１４の運転状態を制御することができる。その結果、モータ・ジェネレータ２に用いられるインバータ３４にかかる負荷を低減し、そのインバータ３４の温度Ｄiの上昇を抑制することができる。  
【００５９】
ここで、図２に示す第２の実施例と、この発明（請求項２の発明）との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ２０１，Ｓ２０２の機能的手段が、この発明の高負荷状態判断手段に相当し、また、ステップＳ２０３の機能的手段が、この発明のモータトルク算出手段に相当し、そして、ステップＳ２０４およびステップＳ１０８ないしＳ１１１の機能的手段が、この発明の運転状態制御手段に相当する。
【００６０】
（第３の実施例）
つぎに、図５に示された車両Ｖｅにおいて実行可能な第３の実施例を図３のフローチャートに基づいて説明する。この図３に示す第３の実施例は、モータ・ジェネレータ（ＭＧ２，ＭＧ１）２，１４の負荷低減、つまり、モータ・ジェネレータ２，１４のモータ温度を低減させることを目的として、モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）１４の回転状態および変速機７の変速比を制御する構成となっている。したがって、この第３の実施例では、モータ・ジェネレータ２，１４のモータ温度に基づいて車両Ｖｅにおける負荷が判断される。なお、この図３のフローチャートに示す第３の実施例は、前述の図１のフローチャートに示す第１の実施例を一部変更したものであって、図１のフローチャートに示す実施例と同じ制御内容のステップについては、図１と同様の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６１】
図３のフローチャートにおいて、先ず、電子制御装置３８に入力される信号、および電子制御装置３８に記憶されているデータに基づいて、車両Ｖｅにおける負荷が求められる。すなわち、ここではモータ・ジェネレータ（ＭＧ１）１４のモータ温度Ｄm1、およびモータ・ジェネレータ（ＭＧ２）２のモータ温度Ｄm2が検出される（ステップＳ３０１）。
【００６２】
続いて、ステップＳ１０３ないしＳ１０６において、補正前のエンジン動作点Ｅ0、Ｈｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_high、Ｌｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_low、Ｈｉｇｈ側限界変速点ｉ_high、電気エネルギ伝達効率η_high、Ｌｏｗ側限界変速点ｉ_low、電気エネルギ伝達効率η_lowが求められると、ステップＳ３０１で検出されたモータ・ジェネレータ２のモータ温度Ｄm2が、車両Ｖｅが高負荷状態で運転されていることを判断するための閾値として予め定められた所定温度以上であるか否か、言い換えれば、車両Ｖｅが高負荷状態で運転されているか否かが判定される（ステップＳ３０２）。
【００６３】
モータ温度Ｄm2が所定温度より低いことによって、このステップＳ３０２で否定的に判断された場合は、ステップＳ３０３へ進み、ステップＳ３０１で検出されたモータ・ジェネレータ１４のモータ温度Ｄm1が、車両Ｖｅが高負荷状態で運転されていることを判断するための閾値として予め定められた所定温度以上であるか否か、言い換えれば、車両Ｖｅが高負荷状態で運転されているか否かが判定される。モータ温度Ｄm1が所定温度より低いことによって、このステップＳ３０３で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わずに、このルーチンを一旦終了する。
【００６４】
一方、モータ温度Ｄm2が所定温度以上であること、すなわち車両Ｖｅの運転状態が高負荷状態であると判断されたことによって、前述のステップＳ３０２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３０４へ進み、Ｈｉｇｈ側のモータ・ジェネレータ２のモータ動作点Ｍ2_highと、Ｌｏｗ側のモータ・ジェネレータ２のモータ動作点Ｍ2_lowとが求められる。モータ動作点とは、モータ・ジェネレータの運転状態を表すものであって、モータ回転数ＮmとモータトルクＴmとによって示される点である。続いて、Ｈｉｇｈ側のモータ・ジェネレータ２のモータ損失Ｌ2_highと、Ｌｏｗ側のモータ・ジェネレータ２のモータ損失Ｌ2_lowとが求められる（ステップＳ３０５）。
【００６５】
これらＨｉｇｈ側のモータ動作点Ｍ1_high，Ｍ2_high、Ｌｏｗ側のモータ動作点Ｍ1_low，Ｍ2_low、およびＨｉｇｈ側のモータ損失Ｌ1_high，Ｌ2_high、Ｌｏｗ側のモータ損失Ｌ1_low,Ｌ2_lowの算出方法を、図７Ｃ，図９，図１０等を用いて説明する。前述の第１の実施例の場合と同様にして（図７Ｃ）、現在のエンジン動作点Ｅ0（変速点ｉ_0）、Ｈｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_high、Ｌｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_low、Ｈｉｇｈ側限界変速点ｉ_high、電気エネルギ伝達効率η_high、Ｌｏｗ側限界変速点ｉ_low、電気エネルギ伝達効率η_lowが求められると、図９および図１０において、Ｈｉｇｈ側限界変速点ｉ_highでのＨｉｇｈ側のトルク比Ｔm/Ｔe_high、Ｌｏｗ側限界変速点ｉ_lowでのＬｏｗ側のトルク比Ｔm/Ｔe_low、およびＨｉｇｈ側限界変速点ｉ_highでのＨｉｇｈ側の回転数比Ｎm/Ｎe_high、Ｌｏｗ側限界変速点ｉ_lowでのＬｏｗ側の回転数比Ｎm1/Ｎe_lowが求められ、その結果に基づいて、Ｈｉｇｈ側限界変速点ｉ_highでのＨｉｇｈ側のモータ損失Ｌ_high、Ｌｏｗ側限界変速点ｉ_lowでのＬｏｗ側のモータ損失Ｌ_lowが求められる。
【００６６】
図９は、前述の図８と同様に、トルク比Ｔm/Ｔeと、エンジン回転数Ｎeと出力回転数Ｎoとの比ｉとの関係を示すものであり、実線がモータ・ジェネレータ１４のトルク比Ｔm1/Ｔeを示し、破線がモータ・ジェネレータ２のトルク比Ｔm2/Ｔeを示している。図９において、現在の変速点ｉ_0、Ｈｉｇｈ側限界変速点ｉ_high、Ｌｏｗ側限界変速点ｉ_lowが設定され、それらの点に対応するトルク比Ｔm1/Ｔe，Ｔm2/Ｔe 、すなわち現在のトルク比Ｔm1/Ｔe_0，Ｔm2/Ｔe_0、Ｈｉｇｈ側のトルク比Ｔm1/Ｔe_high，Ｔm2/Ｔe_high、Ｌｏｗ側のトルク比Ｔm1/Ｔe_low，Ｔm2/Ｔe_lowがそれぞれ求められる。
【００６７】
また、図１０は、エンジン１のエンジン回転数Ｎeに対するモータ・ジェネレータのモータ回転数Ｎmの割合を表す回転数比Ｎm/Ｎeと、エンジン回転数Ｎeと出力回転数Ｎoとの比ｉとの関係を示すものであり、実線がモータ・ジェネレータ１４の回転数比Ｎm1/Ｎeを示し、破線がモータ・ジェネレータ２の回転数比Ｎm2/Ｎeを示している。図１０において、同様に、図９において、現在の変速点ｉ_0、Ｈｉｇｈ側限界変速点ｉ_high、Ｌｏｗ側限界変速点ｉ_lowが設定され、それらの点に対応する回転数比Ｎm1/Ｎe，Ｎm2/Ｎe、すなわち現在の回転数比Ｎm1/Ｎe_0，Ｎm2/Ｎe_0、Ｈｉｇｈ側の回転数比Ｎm1/Ｎe_high，Ｎm2/Ｎe_high、Ｌｏｗ側の回転数比Ｎm1/Ｎe_low，Ｎm2/Ｎe_lowがそれぞれ求められる。
【００６８】
Ｈｉｇｈ側のトルク比Ｔm1/Ｔe_high，Ｔm2/Ｔe_high、Ｌｏｗ側のトルク比Ｔm1/Ｔe_low，Ｔm2/Ｔe_low、およびＨｉｇｈ側の回転数比Ｎm1/Ｎe_high，Ｎm2/Ｎe_high、Ｌｏｗ側の回転数比Ｎm1/Ｎe_low，Ｎm2/Ｎe_lowが求められると、それらの値を基に、Ｈｉｇｈ側のモータ動作点Ｍ1_high，Ｍ2_high、Ｌｏｗ側のモータ動作点Ｍ1_low，Ｍ2_lowを求めることができる。そして、それらの各モータ動作点が求められると、モータ・ジェネレータ２のＨｉｇｈ側のモータ損失Ｌ2_highおよびＬｏｗ側のモータ損失Ｌ2_low、モータ・ジェネレータ１４のＨｉｇｈ側のモータ損失Ｌ1_highおよびＬｏｗ側のモータ損失Ｌ1_lowを求めることができる。例えば、後述する図１４ないし１６に示すようなマップに基づいて、推定して求めることができる。
【００６９】
上記のようにして、Ｈｉｇｈ側のモータ損失Ｌ2_highおよびＬｏｗ側のモータ損失Ｌ2_low、あるいはＨｉｇｈ側のモータ損失Ｌ1_highおよびＬｏｗ側のモータ損失Ｌ1_lowが求められると、それらＨｉｇｈ側のモータ損失とＬｏｗ側のモータ損失との大小が比較される。すなわち、Ｌｏｗ側のモータ損失Ｌ2_high（もしくはＬ1_low）が、Ｈｉｇｈ側のモータ損失Ｌ2_high（もしくはＬ1_high）より小さいか否かが判断される（ステップＳ３０８）。Ｌｏｗ側のモータ損失Ｌ2_high（もしくはＬ1_low）がＨｉｇｈ側のモータ損失Ｌ2_high（もしくはＬ1_high）よりも小さいによって、このステップＳ３０８で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０８，Ｓ１０９へ進み、目標エンジン動作点が、Ｌｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowに設定され、エンジン動作点Ｅ0をＬｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowに移動して設定する動作点ずらし制御と変速制御とが実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００７０】
一方、Ｌｏｗ側のモータ損失Ｌ2_high（もしくはＬ1_low）がＨｉｇｈ側のモータ損失Ｌ2_high（もしくはＬ1_high）以上であることによって、ステップＳ３０８で否定的に判断された場合には、ステップＳ１１０，Ｓ１１１へ進み、目標エンジン動作点が、Ｈｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_highに設定され、エンジン動作点Ｅ0をＨｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_highに移動して設定する動作点ずらし制御と変速制御とが実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００７１】
このように、第３の実施例に示したこの発明の制御装置によれば、モータ・ジェネレータ（ＭＧ２，ＭＧ１）２，１４のモータ温度Ｄm2，Ｄm1が検出され、そのモータ温度Ｄm2が予め定めた所定温度以上であること、もしくはモータ温度Ｄm1が予め定めた所定温度以上であることが判断されると、モータ・ジェネレータ２，１４のモータ損失が最少となるように、モータ・ジェネレータ１４の回転状態とモータ・ジェネレータ２の回転状態とエンジン１の運転状態との少なくともいずれか一つ、および変速機７の変速比が制御されて、エンジン１の運転状態（エンジン動作点）、およびモータ・ジェネレータ２，１４の運転状態（モータ動作点）が設定される。そのため、モータ温度Ｄm2もしくはモータ温度Ｄm1が予め定めた所定温度以上となるような高負荷状態で車両Ｖｅが運転された場合に、エネルギ伝達効率が最も良くなるように、エンジン１の運転状態、およびモータ・ジェネレータ２，１４の運転状態を制御することができる。その結果、モータ・ジェネレータ２，１４にかかる負荷を低減し、モータ温度Ｄm2，Ｄm1の上昇を抑制することができる。
【００７２】
ここで、図３に示す第３の実施例と、この発明（請求項３の発明）との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ３０１ないしＳ３０３の機能的手段が、この発明の高負荷状態判断手段に相当し、また、ステップＳ３０４ないしＳ３０７の機能的手段が、この発明のモータ損失算出手段に相当し、そして、ステップＳ３０８およびステップＳ１０８ないしＳ１１１の機能的手段が、この発明の運転状態制御手段に相当する。
【００７３】
（第４の実施例）
つぎに、図５に示された車両Ｖｅにおいて実行可能な第４の実施例を図４のフローチャートに基づいて説明する。この図４に示す第４の実施例は、モータ・ジェネレータ（ＭＧ２，ＭＧ１）２，１４との間で、電力の供給・回収を行うバッテリ３３の負荷低減、つまり、バッテリ３３の充放電量を低減させることを目的として、モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）１４の回転状態および変速機７の変速比を制御する構成となっている。したがって、この第４の実施例では、バッテリ３３の充放電量に基づいて車両Ｖｅにおける負荷が判断される。なお、この図４のフローチャートに示す第４の実施例は、前述の図１のフローチャートに示す第１の実施例を一部変更したものであって、図１のフローチャートに示す実施例と同じ制御内容のステップについては、図１と同様の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７４】
図４のフローチャートにおいて、先ず、電子制御装置３８に入力される信号、および電子制御装置３８に記憶されているデータに基づいて、車両Ｖｅにおける負荷が求められる。すなわち、ここではバッテリ３３のバッテリ温度Ｄbが検出される（ステップＳ４０１）。
【００７５】
続いて、ステップＳ１０３ないしＳ１０６において、補正前のエンジン動作点Ｅ0、Ｈｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_high、Ｌｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_low、Ｈｉｇｈ側限界変速点ｉ_high、電気エネルギ伝達効率η_high、Ｌｏｗ側限界変速点ｉ_low、電気エネルギ伝達効率η_lowが求められると、ステップＳ４０１で検出されたバッテリ温度Ｄbが、車両Ｖｅが高負荷状態で運転されていることを判断するための閾値として予め定められた所定温度以上であるか否か、言い換えれば、車両Ｖｅが高負荷状態で運転されているか否かが判定される（ステップＳ４０２）。バッテリ温度Ｄbが所定温度より低いことによって、このステップＳ４０２で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わずに、このルーチンを一旦終了する。
【００７６】
一方、バッテリ温度Ｄbが所定温度以上であること、すなわち車両Ｖｅの運転状態が高負荷状態であると判断されたことによって、ステップＳ４０２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ４０３へ進み、Ｈｉｇｈ側のモータ・ジェネレータ２，１４のモータ動作点Ｍ2_high，Ｍ1_highと、Ｌｏｗ側のモータ・ジェネレータ２，１４のモータ動作点Ｍ2_low，Ｍ1_lowとが求められ、Ｈｉｇｈ側のモータ・ジェネレータ２，１４のモータ出力Ｐ2_high，Ｐ1_highと、Ｌｏｗ側のモータ・ジェネレータ２，１４のモータ出力Ｐ2_low，Ｐ1_lowとが求められる（ステップＳ４０４）。続いて、Ｈｉｇｈ側のバッテリ３３の充放電量Ｃ_highと、Ｌｏｗ側のバッテリ３３の充放電量Ｃ_lowとが求められる（ステップＳ４０５）。
【００７７】
各モータ動作点Ｍ2_high，Ｍ1_high，Ｍ2_low，Ｍ1_lowの算出は、前述の図３に示す第３の実施例におけるステップＳ３０４あるいはステップＳ３０６での制御内容と同様であって、先ず、Ｈｉｇｈ側のトルク比Ｔm1/Ｔe_high，Ｔm2/Ｔe_high、Ｌｏｗ側のトルク比Ｔm1/Ｔe_low，Ｔm2/Ｔe_low、およびＨｉｇｈ側の回転数比Ｎm1/Ｎe_high，Ｎm2/Ｎe_high、Ｌｏｗ側の回転数比Ｎm1/Ｎe_low，Ｎm2/Ｎe_lowが求められ、それらの値を基に、Ｈｉｇｈ側のモータ動作点Ｍ1_high，Ｍ2_high、Ｌｏｗ側のモータ動作点Ｍ1_low，Ｍ2_lowが求められる。それらの各モータ動作点が求められると、モータ・ジェネレータ２のＨｉｇｈ側のモータ出力Ｐ2_highおよびＬｏｗ側のモータ出力Ｐ2_low、モータ・ジェネレータ１４のＨｉｇｈ側のモータ出力Ｐ1_highおよびＬｏｗ側のモータ出力Ｐ1_lowを求めることができる。例えば、マップ（図示せず）などに基づいて推定して、あるいは理論式に基づいて演算して求めることができる。そして、それらのモータ出力が求められると、Ｈｉｇｈ側のバッテリ３３の充放電量Ｃ_highと、Ｌｏｗ側のバッテリ３３の充放電量Ｃ_lowとを求めることができる。例えば、マップ（図示せず）などに基づいて推定して、あるいは理論式に基づいて演算して求めることができる。
【００７８】
上記のようにして、Ｈｉｇｈ側の充放電量Ｃ_highおよびＬｏｗ側の充放電量Ｃ_lowが求められると、それらＨｉｇｈ側の充放電量Ｃ_highとＬｏｗ側の充放電量Ｃ_lowとの大小が比較される。すなわち、Ｌｏｗ側の充放電量Ｃ_lowが、Ｈｉｇｈ側の充放電量Ｃ_highより小さいか否かが判断される（ステップＳ４０６）。Ｌｏｗ側の充放電量Ｃ_lowがＨｉｇｈ側の充放電量Ｃ_highよりも小さいによって、このステップＳ４０６で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０８，Ｓ１０９へ進み、目標エンジン動作点が、Ｌｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowに設定され、エンジン動作点Ｅ0をＬｏｗ側のエンジン動作点Ｅ_lowに移動して設定する動作点ずらし制御と変速制御とが実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００７９】
一方、Ｌｏｗ側の充放電量Ｃ_lowがＨｉｇｈ側の充放電量Ｃ_high以上であることによって、ステップＳ４０６で否定的に判断された場合には、ステップＳ１１０，Ｓ１１１へ進み、目標エンジン動作点が、Ｈｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_highに設定され、エンジン動作点Ｅ0をＨｉｇｈ側のエンジン動作点Ｅ_highに移動して設定する動作点ずらし制御と変速制御とが実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００８０】
このように、第４の実施例に示したこの発明の制御装置によれば、モータ・ジェネレータ（ＭＧ２，ＭＧ１）２，１４に対して電力の供給・回収を行うバッテリ３３のバッテリ温度Ｄbが検出され、そのバッテリ温度Ｄbが予め定めた所定温度以上であることが判断されると、バッテリ３３の充放電収支が最少となるように、モータ・ジェネレータ１４の回転状態とモータ・ジェネレータ２の回転状態とエンジン１の運転状態との少なくともいずれか一つ、および変速機７の変速比が制御されて、エンジン１の運転状態（エンジン動作点）、およびモータ・ジェネレータ２，１４の運転状態（モータ動作点）が設定される。そのため、バッテリ温度Ｄbが予め定めた所定温度以上となるような高負荷状態で車両Ｖｅが運転された場合に、エネルギ伝達効率が最も良くなるように、エンジン１の運転状態、およびモータ・ジェネレータ２，１４の運転状態を制御することができる。その結果、バッテリ３３にかかる負荷を低減し、バッテリ３３過充放電状態になることを回避もしくは抑制することができる。
【００８１】
ここで、図４に示す第４の実施例と、この発明（請求項４の発明）との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ４０１，Ｓ４０２の機能的手段が、この発明の高負荷状態判断手段に相当し、また、ステップＳ４０３ないしＳ４０５の機能的手段が、この発明の充放電量算出手段に相当し、そして、ステップＳ４０６およびステップＳ１０８ないしＳ１１１の機能的手段が、この発明の運転状態制御手段に相当する。
【００８２】
（その他の実施例）
この発明におけるその他の実施例を図１１ないし図１３のフローチャートに基づいて説明する。これら図１１ないし図１３のフローチャートに示す実施例は、エンジン１の始動性が低下し、なおかつバッテリ３３の出力が制限されるような極低温環境の下でのエンジン１の始動を効率よく行うことを目的としている。そのために、先ず、図１１のフローチャートに示す実施例では、モータ・ジェネレータ２，１４のモータ損失ができるだけ少ないモータ動作点でエンジン１の始動、すなわちエンジン１のクランキングを行うように制御する構成となっている。
【００８３】
図１１のフローチャートにおいて、先ず、バッテリ３３の出力が制限されているか否かが判断される（ステップＳ５０１）。これは、例えばバッテリ３３の充電量に応じて判断することができる。バッテリ３３が、所定の出力が得られる状態であることによって、バッテリ３３の出力が制限されていないと判断され、このステップＳ５０１で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。一方、バッテリ３３の出力が制限されていると判断されたことによって、ステップＳ５０１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ５０２へ進み、車両Ｖｅのおかれている温度環境が「極低温」であるか否かが判断される。この場合の「極低温」とは、低温のためバッテリ３３の性能が低下して、その出力が制限される状態、および低温のため例えばエンジンオイルなどの粘性が増大して、エンジン１の始動性が低下する状態となるような低温状態における温度として、予め定められた所定温度である。
【００８４】
温度環境が「極低温」でないことによって、このステップＳ５０２で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。一方、温度環境が「極低温」であることによって、ステップＳ５０２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ５０３へ進み、エンジン１を始動させる、すなわちエンジン１をクランキング（モータリング）させるのに最適なモータ動作点Ｍ1_crk，Ｍ2_crkが求められる。エンジン１をクランキングさせるのに最適なモータ動作点とは、エンジン１をクランキングさせる際に各モータ・ジェネレータ２，１４のモータ損失Ｌ2_crk，Ｌ1_crkが最少となるモータ・ジェネレータの運転状態のことである。
【００８５】
この場合の各モータ・ジェネレータ２，１４のモータ損失Ｌ2_crk，Ｌ1_crkは、各モータ・ジェネレータ２，１４のモータ回転数Ｎm2，Ｎm1と、モータトルクＴm2，Ｔm1とにより推定して求めることができる。具体的には、エンジン１の冷却水温、潤滑油温、吸気温等が検出され、それらの検出値に基づいて、目標クランキングエンジン回転数が算出される。そしてその目標クランキングエンジン回転数でエンジン１をクランキングさせる場合に、各モータ・ジェネレータ２，１４のモータ損失Ｌ2_crk，Ｌ1_crkが最少となるモータ動作点Ｍ1_crk，Ｍ2_crkが、例えば図１４に示すマップに基づいて求められる。図１４（後述の図１５，図１６）に示すマップは、縦軸にモータ・ジェネレータのモータトルクＴmを示し、横軸にモータ・ジェネレータのモータ回転数Ｎmを示したもので、モータ損失Ｌが等損失線として表されている。なお、図１４の（ａ）（図１５の（ａ），図１６の（ａ））がモータ・ジェネレータ（ＭＧ１）１４のモータ損失マップであり、図１４の（ｂ）（図１５の（ｂ），図１６の（ｂ））がモータ・ジェネレータ（ＭＧ２）２のモータ損失マップである。また、図１４（図１５，図１６）に示すマップにおいて、点Ｍ_convで示されるモータ動作点は、この実施例を適用しない場合の従来例である。
【００８６】
上記のようにして、エンジン１のクランキング時の最適モータ動作点Ｍ1_crk，Ｍ2_crkが求められると、それらのモータ動作点Ｍ1_crk，Ｍ2_crkにおいて各モータ・ジェネレータ２，１４の回転が制御され、エンジン１がクランキングされる（ステップＳ５０４）。このステップＳ５０４の制御によるエンジン１および各モータ・ジェネレータ２，１４の回転状態を、図１７の共線図に示してある。図１７の共線図においては、モータ・ジェネレータ１４とモータ・ジェネレータ２との間にエンジン１が配置されている。そして、「正」は正回転を示し、「逆」は逆回転を示し、「零」は停止を意味している。また、正回転とは、エンジン１の回転方向と同じ回転方向を意味している。この図１７の共線図に示すように、ステップＳ５０４での制御では、各モータ・ジェネレータ２，１４のモータ損失Ｌ2_crk，Ｌ1_crkが最少となるモータ動作点Ｍ1_crk，Ｍ2_crkで、エンジン１がクランキングされるため、エンジン１の始動時における効率を向上することができる。
【００８７】
エンジン１のクランキングが開始されると、エンジン１が完爆状態であるか否か、すなわちエンジン１が自立回転する状態になったか否かが判断される（ステップＳ５０５）。未だエンジン１が完爆状態でないことによって、このステップＳ５０５で否定的に判断された場合は、クランキングを継続させるため、前述のステップＳ５０３へ戻り、以降の制御が引き続き実行される。これに対して、エンジン１が完爆状態となったことによって、ステップＳ５０５で肯定的に判断された場合には、このルーチンを一旦終了する。
【００８８】
つぎに、図１２のフローチャートに示す実施例では、図５Ａに示すように、エンジン１のクランキング時にモータ・ジェネレータ（ＭＧ１）１４の回転を規制するＭＧ１ロック機構４０を設けることによって、モータ・ジェネレータ１４のモータ損失をなくし、モータ損失ができるだけ少ないモータ動作点でエンジン１の始動、すなわちエンジン１のクランキングを行うように制御する構成となっている。なお、この図１２のフローチャートに示す実施例は、前述の図１１のフローチャートに示す実施例を一部変更したものであって、図１１のフローチャートに示す実施例と同じ制御内容のステップについては、図１１と同様の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８９】
図１２のフローチャートにおいて、バッテリ３３の出力が制限されていると判断され、かつ温度環境が「極低温」であると判断されると、ステップＳ６０１へ進み、エンジン１をクランキング（モータリング）させるの際に、モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）１４の回転を規制（ロック）するために、ＭＧ１ロック機構４０における必要なトルク容量が求められる。続いて、ＭＧ１ロック機構４０にモータ・ジェネレータ１４の回転をロックする指令が出力され（ステップＳ６０２）、その後にモータ・ジェネレータ（ＭＧ２）２の回転が制御され、エンジン１がクランキングされる（ステップＳ６０３）。
【００９０】
この場合の各モータ・ジェネレータ２，１４のモータ損失Ｌ2_crk，Ｌ1_crkを、図１５のモータ損失マップに示してある。また、エンジン１および各モータ・ジェネレータ２，１４の回転状態を、図１８の共線図に示してある。このステップＳ６０３の制御によるエンジン１のクランキング時では、エンジン１の反力をＭＧ１ロック機構４０で受け持たせることができるため、クランキング時にモータ・ジェネレータ１４は駆動されず、したがってモータ損失も発生しない（モータ損失Ｌ1_crk＝０）。そのため、エンジン１の始動時における効率を向上することができる。
【００９１】
そして、エンジン１が完爆状態になるまでクランキングが行われ、エンジン１が完爆状態になると（ステップＳ５０５）、その後、このルーチンを一旦終了する。
【００９２】
つぎに、図１３のフローチャートに示す実施例では、図５Ｂに示すように、モータ・ジェネレータ２から車輪３に至る動力伝達経路に設けられた変速機７の出力側に、出力部材３０の回転を規制（ロック）するパーキング機構４１が設けられた車両Ｖｅを対象として、エンジン１の始動時のエンジン反力をパーキング機構４１で受け持たすことによって、モータ・ジェネレータ２，１４のモータ損失ができるだけ少ないモータ動作点でエンジン１のクランキングを行うように制御する構成となっている。なお、この図１３のフローチャートに示す実施例は、前述の図１１のフローチャートに示す実施例を一部変更したものであって、図１１のフローチャートに示す実施例と同じ制御内容のステップについては、図１１と同様の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００９３】
図１３のフローチャートにおいて、バッテリ３３の出力が制限されていると判断され、かつ温度環境が「極低温」であると判断されると、ステップＳ７０１へ進み、パーキング機構４１がロックされたか否か、すなわちパーキング機構４１によって出力部材３０の回転が規制された状態であるか否かが判断される。このパーキング機構４１は、各種構成の装置・機構を採用することができ、例えば、出力部材３０と一体回転するように設けられたパーキングギヤにパーキングポールを噛み合わすことで、出力部材３０の回転を固定して、車両Ｖｅの停止状態を維持する公知の構成のパーキング機構を適用することができる。
【００９４】
パーキング機構４１がロックされていないことによって、このステップＳ７０１で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。一方、パーキング機構４１がロックされたことによって、ステップＳ７０１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ７０２へ進み、パーキング機構４１をロックしてエンジン１をクランキングした場合のエンジントルク変動が推定されて求められる。エンジン１をクランキングさせる際に、パーキング機構４１をロックさせて、そのパーキング機構４１でエンジン反力を受け持たせた場合、例えば前述のパーキングギヤとパーキングポールとの噛み合い部分のクリアランスなどの影響によって、エンジン１のトルクが脈動するように変動したり、ギヤのがた打ち音が発生したりする。そこで、そのクランキング時のエンジントルク変動を、予め実験等により経験的に求めて、マップ化するなどしておくことにより、このステップＳ７０２における、クランキング時のエンジントルク変動を推定して求めることができる。
【００９５】
続いて、モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）２の押し付けトルクが算出される（ステップＳ７０３）。モータ・ジェネレータ２の押し付けトルクとは、モータ・ジェネレータ２で出力する、上記のエンジントルク変動を打ち消す方向のトルクである。そして、モータ・ジェネレータ２に、上記の押し付けトルクを出力する指令が出力され（ステップＳ７０４）、その後に各モータ・ジェネレータ２，１４の回転が制御され、エンジン１がクランキングされる（ステップＳ７０５）。
【００９６】
この場合の各モータ・ジェネレータ２，１４のモータ損失Ｌ2_crk，Ｌ1_crkを、図１６のモータ損失マップに示してある。また、エンジン１および各モータ・ジェネレータ２，１４の回転状態を、図１９の共線図に示してある。このステップＳ７０５の制御によるエンジン１のクランキング時では、エンジン反力をパーキング機構４１で受け持たせることができ、その場合の生じるエンジントルク変動分だけ、その変動分を打ち消す方向のトルクをモータ・ジェネレータ２で出力すればよい。そのため、クランキング時に発生するモータ・ジェネレータ２のモータ損失Ｌ2_crkは僅かである。そのため、エンジン１の始動時における効率を向上することができる。
【００９７】
そして、エンジン１が完爆状態になるまでクランキングが行われ、エンジン１が完爆状態になると、その後、このルーチンを一旦終了する。
【００９８】
なお、この発明は、上述した具体例に限定されないのであって、各構成例においては、動力分配装置がシングルピニオン型の遊星歯車機構を主体として構成されている例を示しているが、動力分配装置がダブルピニオン型の遊星歯車機構を主体とした構成であってもよい。
【００９９】
また、回転要素が４個以上設けられた動力分配装置を有する車両においても、この実施例を適用可能である。つまり、この発明において、第１の要素ないし第３の要素とは、複数個ある回転要素のうち、第１の要素ないし第３の要素を、原動機および２個のモータ・ジェネレータに連結する構成となっており、４要素ある回転要素と、原動機および２個のモータ・ジェネレータとの連結関係を変更可能な動力分配装置であってもよい。また、この発明において、動力分配装置を構成する回転要素には、ギヤ、キャリヤ、回転メンバ、回転軸、コネクティングドラム、ハブなどが含まれる。
【０１００】
また、有段変速機の前進段で設定可能な変速段は、６速未満であってもよい。さらに有段変速機としては、選択歯車式変速機を用いることも可能である。また、この実施例において、変速機として無段変速機を用いる場合は、トロイダル式無段変速機またはベルト式無段変速機のいずれを用いてもよい。この場合は、入力回転数と出力回転数との比である変速比を、無段階に制御および変更可能である。また、有段変速機または無段変速機は、その変速比が自動的に切り替えられる変速機、または手動操作により切り換えられる変速機のいずれでもよい。
【０１０１】
さらに、バッテリ３３に代えて、燃料電池を用いた車両においても、この発明の制御を実行可能である。さらにまた、蓄電装置および燃料電池の両方を有する車両において、この発明の制御例を実行することも可能である。
【０１０２】
さらに、動力源としてのエンジンおよびモータ・ジェネレータの動力が、後輪（車輪）に伝達されるように構成された車両、つまり、後輪駆動車の他に、動力源としてのエンジンおよびモータ・ジェネレータの動力が、前輪（車輪）に伝達されるように構成された前輪駆動車にも、この実施例を適用可能である。さらに、動力源としてのエンジンおよびモータ・ジェネレータの動力が、トランスファ（図示せず）を経由して前輪（車輪）および後輪（車輪）に分配されるように構成された四輪駆動車にも、この実施例を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】この発明に係る制御装置の第１の実施例における制御を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明に係る制御装置の第２の実施例における制御を説明するためのフローチャートである。
【図３】この発明に係る制御装置の第３の実施例における制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明に係る制御装置の第４の実施例における制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】この発明に係る駆動装置の例を模式的に示すスケルトン図である。
【図５Ａ】この発明に係る駆動装置の他の例を模式的に示すスケルトン図である。
【図５Ｂ】この発明に係る駆動装置のさらに他の例を模式的に示すスケルトン図である。
【図６】図１の第１の実施例における制御を説明するために用いるエンジントルクとエンジン回転数との関係を示す図である。
【図７】図１の第１の実施例における制御を説明するために用いる電気エネルギの理論伝達効率と回転数の比ｉ（エンジン回転数／出力回転数）との関係を示す図である。
【図７Ａ】図７の一部を詳細に説明するための拡大図である。
【図７Ｂ】図２の第２の実施例における制御を説明するために用いる電気エネルギの理論伝達効率と回転数の比ｉとの関係を示す図である。
【図７Ｃ】図３，図４の第３，第４の実施例における制御を説明するために用いる電気エネルギの理論伝達効率と回転数の比ｉとの関係を示す図である。
【図８】図２の第２の実施例における制御を説明するために用いるトルク比（モータトルク／エンジントルク）と回転数の比ｉとの関係を示す図である。
【図９】図３，図４の第３，第４の実施例における制御を説明するために用いるトルク比と回転数の比ｉとの関係を示す図である。
【図１０】図３，図４の第３，第４の実施例における制御を説明するために用いる回転数比（モータ回転数／エンジン回転数）と回転数の比ｉとの関係を示す図である。
【図１１】この発明に係る制御装置のその他の実施例における制御を説明するためのフローチャートである。
【図１２】この発明に係る制御装置のその他の実施例における制御を説明するためのフローチャートである。
【図１３】この発明に係る制御装置のその他の実施例における制御を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１１の実施例における制御で用いる制御例で用いるマップの一例である。
【図１５】図１２の実施例における制御で用いる制御例で用いるマップの一例である。
【図１６】図１３の実施例における制御で用いる制御例で用いるマップの一例である。
【図１７】図１１の実施例における制御を説明するために用いるエンジンとモータ・ジェネレータとの回転状態を示す共線図である。
【図１８】図１２の実施例における制御を説明するために用いるエンジンとモータ・ジェネレータとの回転状態を示す共線図である。
【図１９】図１３の実施例における制御を説明するために用いるエンジンとモータ・ジェネレータとの回転状態を示す共線図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１…エンジン、  ２，１４…モータ・ジェネレータ、  ３…車輪、  ７…変速機、  ８…動力分配装置、  １０…サンギヤ、  １１…リングギヤ、  １３…キャリヤ、  ３３…蓄電装置（バッテリ）、  ３４，３５…インバータ、  ３６…電気回路、３８…電子制御装置（ＥＣＵ）、  Ｖｅ…車両。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
2007118715.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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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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【図１８】
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【図１９】
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