(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両の走行中に内燃機関の始動に伴うショックの発生を抑制すると共に運転停止されていた内燃機関をより適正に始動させる。【解決手段】エンジンの運転停止中におけるエンジンの始動判定に際して要求走行パワーと比較される始動判定パワーＰｒｅｆ１は、当該始動判定パワーＰｒｅｆ１をリングギヤ軸のトルクに換算することにより得られる換算始動判定トルクＴｃ１が車速Ｖが高いほど小さくなるように設定され、エンジンの始動判定に際して要求トルクと比較される始動判定トルクＴｒｅｆ１は、車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｒｅｆよりも低い基準車速Ｖ０以下であるときに換算始動判定トルクＴｃ１以下となると共に車速Ｖが基準車速Ｖ０を上回っているときに換算始動判定トルクＴｃ１よりも大きくなるように設定される。【選択図】図４
2012153203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、第１電動機と、３つの回転要素を有すると共に前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機と駆動輪に連結された駆動軸とに接続される遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の何れかの回転要素に接続される第２電動機と、前記第１および第２電動機と電力をやり取り可能な蓄電装置とを備えたハイブリッド車両において、
前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記要求トルクと前記駆動軸の回転数または車速とに基づいて走行に要求される要求走行パワーを設定する要求走行パワー設定手段と、
前記内燃機関の運転停止中に前記要求走行パワーが始動判定パワー未満であると共に前記要求トルクが始動判定トルク未満であるときに該内燃機関の運転停止を許容し、前記内燃機関の運転停止中に前記要求走行パワーが前記始動判定パワー以上であるか、あるいは前記要求トルクが前記始動判定トルク以上であるときに該内燃機関の運転を許可する始動判定手段と、
前記始動判定手段による判定結果に応じた前記内燃機関の運転または運転の停止を伴って前記要求トルクに基づくトルクが前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御する制御手段とを備え、
前記始動判定パワーは、該始動判定パワーを前記駆動軸のトルクに換算することにより得られる換算始動判定トルクが前記車速が高いほど小さくなるように設定され、前記始動判定トルクは、前記車速が所定車速以下であるときに前記換算始動判定トルク以下となると共に前記車速が前記所定車速を上回っているときに前記換算始動判定トルクよりも大きくなるように設定されることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
少なくとも前記要求走行パワーと前記蓄電手段の目標充放電電力とに基づいて前記内燃機関に要求される要求機関パワーを設定する要求機関パワー設定手段と、
前記内燃機関の運転中に前記要求機関パワーが停止判定パワー以上であるか、あるいは前記要求トルクが停止判定トルク以上であるときに該内燃機関の運転を許容し、前記内燃機関の運転中に前記要求機関パワーが前記停止判定パワー未満であると共に前記要求トルクが前記停止判定トルク未満であるときに該内燃機関の運転停止を許可する停止判定手段とを更に備え、
前記制御手段は、前記停止判定手段による判定結果に応じた前記内燃機関の運転または運転の停止を伴って前記要求トルクに基づくトルクが前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御し、
前記停止判定トルクは、前記始動判定トルクよりも小さくなるように設定され、前記停止判定パワーは、該停止判定パワーを前記駆動軸のトルクに換算することにより得られる換算停止判定トルクが前記車速が高いほど小さくなると共に前記換算始動判定トルクよりも小さくなり、かつ前記車速が前記所定車速を上回っているときに該換算停止判定トルクが前記停止判定トルクよりも小さくなるように設定されることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両において、
前記車速が予め定められた間欠禁止車速以上であるときに前記内燃機関の運転停止が禁止され、前記所定車速は、前記間欠禁止車速よりも低い車速であることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記遊星歯車機構は、前記第１電動機の回転軸に接続される第１要素と、前記駆動軸および前記第２電動機の回転軸に接続される第２要素と、ねじれ要素を介して前記内燃機関の出力軸に接続される第３要素とを有することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
内燃機関と、第１電動機と、３つの回転要素を有すると共に前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機と駆動輪に連結された駆動軸とに接続される遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の何れかの回転要素に接続される第２電動機と、前記第１および第２電動機と電力をやり取り可能な蓄電装置とを備えたハイブリッド車両の制御方法において、
（ａ）前記駆動軸に要求される要求トルクを設定すると共に、前記要求トルクと前記駆動軸の回転数または車速とに基づいて走行に要求される要求走行パワーを設定するステップと、
（ｂ）前記内燃機関の運転停止中に前記要求走行パワーが始動判定パワー未満であると共に前記要求トルクが始動判定トルク未満であるときに該内燃機関の運転停止を許容し、前記内燃機関の運転停止中に前記要求走行パワーが前記始動判定パワー以上であるか、あるいは前記要求トルクが前記始動判定トルク以上であるときに該内燃機関の運転を許可するステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）における判定結果に応じた前記内燃機関の運転または運転の停止を伴って前記要求トルクに基づくトルクが前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御するステップと、
を含み、
前記始動判定パワーを前記駆動軸のトルクに換算することにより得られる換算始動判定トルクが前記車速が高いほど小さくなるように該始動判定パワーを設定し、前記車速が所定車速以下であるときに前記換算始動判定トルク以下となると共に前記車速が前記所定車速を上回っているときに前記換算始動判定トルクよりも大きくなるように前記始動判定トルクを設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と、第１電動機と、３つの回転要素を有すると共に内燃機関の出力軸と第１電動機と駆動輪に連結された駆動軸とに接続される遊星歯車機構と、遊星歯車機構の何れかの回転要素に接続される第２電動機と、第１および第２電動機と電力をやり取り可能な蓄電装置とを備えたハイブリッド車両およびそ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両として、内燃機関の運転停止中にハイブリッド車両に要求される要求パワーが予め定められた第１の閾値以上になると内燃機関を始動させると共に、内燃機関の運転中に要求パワーが当該第１の閾値よりも小さく定められた第２の閾値未満になると内燃機関の運転を停止させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、この種のハイブリッド車両としては、車速が間欠禁止車速未満であると共に走行に要求される要求トルクが始動判定閾値以上であるときに内燃機関の運転停止を禁止すると共に、車速が間欠禁止車速未満であると共に要求トルクが停止判定閾値未満であるときに内燃機関の運転停止を許可するものも知られている（例えば、特許文献２参照）。このハイブリッド車両では、運転モードとしてノーマルモード、トルク出力の応答性を優先するパワーモードおよび燃費を優先するＥＣＯモードの何れかを選択可能であり、運転者により選択された運転モードに応じて要求トルクと比較される始動判定閾値および停止判定閾値が変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３１１０３号公報
【特許文献２】特開２００９−１６６５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のようなハイブリッド車両では、遊星歯車機構を介して駆動軸と内燃機関とが連結されていることから、ハイブリッド車両の走行中であって駆動軸に出力されているトルクがある程度大きいときに第１電動機によるクランキングを伴って内燃機関を始動させると、内燃機関の始動に伴うショックが発生してしまうおそれがある。従って、要求パワーや要求トルクと比較される始動判定閾値は、運転停止されている内燃機関をより適正に始動させると共に、内燃機関の始動に伴うショックの発生を抑制することができるように定められるべきである。しかしながら、上記特許文献には、内燃機関の始動に伴うショックを考慮して始動判定閾値を設定することが何ら開示されていない。
【０００５】
そこで、本発明は、ハイブリッド車両の走行中に内燃機関の始動に伴うショックの発生を抑制すると共に運転停止されている内燃機関をより適正に始動させることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるハイブリッド車両およびその制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００７】
本発明によるハイブリッド車両は、
内燃機関と、第１電動機と、３つの回転要素を有すると共に前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機と駆動輪に連結された駆動軸とに接続される遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の何れかの回転要素に接続される第２電動機と、前記第１および第２電動機と電力をやり取り可能な蓄電装置とを備えたハイブリッド車両において、
前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記要求トルクと前記駆動軸の回転数または車速とに基づいて走行に要求される要求走行パワーを設定する要求走行パワー設定手段と、
前記内燃機関の運転停止中に前記要求走行パワーが始動判定パワー未満であると共に前記要求トルクが始動判定トルク未満であるときに該内燃機関の運転停止を許容し、前記内燃機関の運転停止中に前記要求走行パワーが前記始動判定パワー以上であるか、あるいは前記要求トルクが前記始動判定トルク以上であるときに該内燃機関の運転を許可する始動判定手段と、
前記始動判定手段による判定結果に応じた前記内燃機関の運転または運転の停止を伴って前記要求トルクに基づくトルクが前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御する制御手段とを備え、
前記始動判定パワーは、該始動判定パワーを前記駆動軸のトルクに換算することにより得られる換算始動判定トルクが前記車速が高いほど小さくなるように設定され、前記始動判定トルクは、前記車速が所定車速以下であるときに前記換算始動判定トルク以下となると共に前記車速が前記所定車速を上回っているときに前記換算始動判定トルクよりも大きくなるように設定されることを特徴とする。
【０００８】
このハイブリッド車両において、内燃機関の運転停止中における当該内燃機関の始動判定に際して要求走行パワーと比較される始動判定パワーは、該始動判定パワーを駆動軸のトルクに換算することにより得られる換算始動判定トルクが車速が高いほど小さくなるように設定される。また、内燃機関の運転停止中における当該内燃機関の始動判定に際して要求トルクと比較される始動判定トルクは、車速が所定車速以下であるときに換算始動判定トルク以下となると共に車速が所定車速を上回っているときに換算始動判定トルクよりも大きくなるように設定される。これにより、車速が所定車速以下となる低車速域では、要求トルクや要求走行パワーが増加するときに要求走行パワーが始動判定パワー以上となる前に要求トルクが始動判定トルク以上となることから、運転停止されている内燃機関を要求トルクに応じて駆動軸に比較的高いトルクが出力されるようになる前に始動させることで当該内燃機関の始動に伴うショックの発生を抑制することができる。また、車速が所定車速を上回る車速域では、要求トルクや要求走行パワーが増加するときに要求トルクが始動判定トルク以上となる前に要求走行パワーが始動判定パワー以上となることから、運転停止されている内燃機関は、ハイブリッド車両の走行に要求される要求走行パワーが高まった段階で始動される。これにより、運転停止されている内燃機関が必要以上に始動されてしまうのを抑制することができる。この結果、このハイブリッド車両では、走行中の内燃機関の始動に伴うショックの発生を抑制すると共に運転停止されている内燃機関をより適正に始動させることが可能となる。
【０００９】
また、前記ハイブリッド車両は、少なくとも前記要求走行パワーと前記蓄電手段の目標充放電電力とに基づいて前記内燃機関に要求される要求機関パワーを設定する要求機関パワー設定手段と、前記内燃機関の運転中に前記要求機関パワーが停止判定パワー以上であるか、あるいは前記要求トルクが停止判定トルク以上であるときに該内燃機関の運転を許容し、前記内燃機関の運転中に前記要求機関パワーが前記停止判定パワー未満であると共に前記要求トルクが前記停止判定トルク未満であるときに該内燃機関の運転停止を許可する停止判定手段とを更に備えてもよく、前記制御手段は、前記停止判定手段による判定結果に応じた前記内燃機関の運転または運転の停止を伴って前記要求トルクに基づくトルクが前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御するものであってもよく、前記停止判定トルクは、前記始動判定トルクよりも小さくなるように設定されてもよく、前記停止判定パワーは、該停止判定パワーを前記駆動軸のトルクに換算することにより得られる換算停止判定トルクが前記車速が高いほど小さくなると共に前記換算始動判定トルクよりも小さくなり、かつ前記車速が前記所定車速を上回っているときに該換算停止判定トルクが前記停止判定トルクよりも小さくなるように設定されてもよい。これにより、車速が所定車速以下となる低車速域における停止判定パワーと停止判定トルクとをより適正なものにして当該低車速域で内燃機関の始動および停止が頻繁に繰り返されるのを抑制することが可能となる。また、車速が所定車速を上回る車速域では、要求トルクや要求機関パワーが減少するときに要求トルクが停止判定トルク未満となった後に要求機関パワーが停止判定パワー未満になることから、運転されている内燃機関は、要求機関パワーが低下した段階で停止される。これにより、内燃機関の運転が必要以上に継続されないようにして当該内燃機関の燃費を向上させることができる。
【００１０】
更に、前記車速が予め定められた間欠禁止車速以上であるときに前記内燃機関の運転停止が禁止されてもよく、前記所定車速は、前記間欠禁止車速よりも低い車速であってもよい、すなわち、本発明によれば、値０から間欠禁止車速までの車速域における始動判定パワーおよび始動判定トルクや、停止判定パワーおよび停止判定トルクをより適正に設定することが可能となる。
【００１１】
また、前記遊星歯車機構は、前記第１電動機の回転軸に接続される第１要素と、前記駆動軸および前記第２電動機の回転軸に接続される第２要素と、ねじれ要素を介して前記内燃機関の出力軸に接続される第３要素とを有するものであってもよい。すなわち、内燃機関の出力軸が遊星歯車機構に対してねじれ要素を介して接続されている場合、ねじれ要素の特性等によっては、駆動軸に出力されているトルクがある程度大きいとねじれ要素が片側に捻れてしまい、そのような状態で第１電動機によるクランキングを伴って内燃機関を始動させると当該内燃機関の始動に伴うショックが発生してしまうおそれがある。従って、このようなハイブリッド車両に本発明を適用すれば、運転停止されている内燃機関を要求トルクに応じて駆動軸に比較的高いトルクが出力されるようになる前に始動させることで当該内燃機関の始動に伴うショックの発生を良好に抑制することが可能となる。
【００１２】
本発明によるハイブリッド車両の制御方法は、
内燃機関と、第１電動機と、３つの回転要素を有すると共に前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機と駆動輪に連結された駆動軸とに接続される遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の何れかの回転要素に接続される第２電動機と、前記第１および第２電動機と電力をやり取り可能な蓄電装置とを備えたハイブリッド車両の制御方法において、
（ａ）前記駆動軸に要求される要求トルクを設定すると共に、前記要求トルクと前記駆動軸の回転数または車速とに基づいて走行に要求される要求走行パワーを設定するステップと、
（ｂ）前記内燃機関の運転停止中に前記要求走行パワーが始動判定パワー未満であると共に前記要求トルクが始動判定トルク未満であるときに該内燃機関の運転停止を許容し、前記内燃機関の運転停止中に前記要求走行パワーが前記始動判定パワー以上であるか、あるいは前記要求トルクが前記始動判定トルク以上であるときに該内燃機関の運転を許可するステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）における判定結果に応じた前記内燃機関の運転または運転の停止を伴って前記要求トルクに基づくトルクが前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御するステップと、
を含み、
前記始動判定パワーを前記駆動軸のトルクに換算することにより得られる換算始動判定トルクが前記車速が高いほど小さくなるように該始動判定パワーを設定し、前記車速が所定車速以下であるときに前記換算始動判定トルク以下となると共に前記車速が前記所定車速を上回っているときに前記換算始動判定トルクよりも大きくなるように前記始動判定トルクを設定することを特徴とする。
【００１３】
この方法によれば、車速が所定車速以下となる低車速域では、要求トルクや要求走行パワーが増加するときに要求走行パワーが始動判定パワー以上となる前に要求トルクが始動判定トルク以上となることから、運転停止されている内燃機関を要求トルクに応じて駆動軸に比較的高いトルクが出力されるようになる前に始動させることで当該内燃機関の始動に伴うショックの発生を抑制することができる。また、車速が所定車速を上回る車速域では、要求トルクや要求走行パワーが増加するときに要求トルクが始動判定トルク以上となる前に要求走行パワーが始動判定パワー以上となることから、運転停止されている内燃機関は、ハイブリッド車両の走行に要求される要求走行パワーが高まった段階で始動される。これにより、運転停止されている内燃機関が必要以上に始動されてしまうのを抑制することができる。この結果、このハイブリッド車両では、走行中の内燃機関の始動に伴うショックの発生を抑制すると共に運転停止されている内燃機関をより適正に始動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例に係るハイブリッド車両であるハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】実施例のハイブリッドＥＣＵ７０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】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】車速Ｖと始動判定パワー、停止判定パワー、始動判定トルクおよび停止判定トルクとの関係を例示する説明図である。
【図５】エンジン２２の動作ラインの一例を示す説明図である。
【図６】ハイブリッド自動車２０が走行するときのプラネタリギヤ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示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の実施例に係るハイブリッド車両であるハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料を用いて動力を出力するエンジン（内燃機関）２２と、エンジン２２を制御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と、サンギヤ（第１要素）３１、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続されたリングギヤ（第２要素）３２、および複数のピニオンギヤ３３を支持すると共にねじれ要素としてのダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト（出力軸）２６に接続されたプラネタリキャリア（第３要素）３４を有するシングルピニオン式のプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続されると共に主として発電機として作動するモータＭＧ１と、減速ギヤ機構３５およびリングギヤ軸３２ａを介してリングギヤ３２に接続されたモータＭＧ２と、リングギヤ軸３２ａにギヤ機構３７やデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動輪３９ａ，３９ｂと、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２に接続されたリチウムイオン二次電池あるいはニッケル水素二次電池であるバッテリ５０と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２と、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等と通信しながら車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０とを備える。
【００１７】
エンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力され、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２の吸入空気量や燃料噴射量、点火時期等の制御するための制御信号等が出力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信し、ハイブリッドＥＣＵ７０からの信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン２２を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ＥＣＵ７０に出力する。
【００１８】
プラネタリギヤ３０は、モータＭＧ１がエンジン２２からの動力の少なくとも一部を用いて発電する発電機として機能するときにはプラネタリキャリア３４に伝達されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１とリングギヤ３２と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プラネタリキャリア３４に伝達されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１に伝達されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００１９】
モータＭＧ１およびＭＧ２は、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と電力のやり取りを行う。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およびＭＧ２の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費可能とする。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２により発電される電力に応じて充放電され、モータＭＧ１およびＭＧ２間で電力収支のバランスをとれば充放電されないことになる。
【００２０】
モータＥＣＵ４０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されている。モータＥＣＵ４０には、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等が入力され、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等が出力される。また、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算する。更に、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信し、ハイブリッドＥＣＵ７０からの信号等に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００２１】
バッテリＥＣＵ５２も図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されている。バッテリＥＣＵ５２には、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Ｖｂ、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に設置された図示しない電流センサからの充放電電流Ｉｂ、バッテリ５０に設置された温度センサ５１からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力される。また、バッテリＥＣＵ５２は、ハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４と通信し、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に出力する。更に、バッテリＥＣＵ５２は、電流センサにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０の充電割合を示す残容量ＳＯＣを算出したり、残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の目標充放電電力としての充放電要求パワーＰｂ＊（実施例では、放電側を正とし、充電側を負とする）を算出したり、残容量ＳＯＣとバッテリ温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である許容充電電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である許容放電電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。
【００２２】
ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したようにエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等と通信し、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等と各種信号やデータのやり取りを行う。また、ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）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（シフトポジション）に対応したシフトレンジＳＲを検出するシフトレンジセンサ８２からのシフトレンジＳＲ、アクセルペダル８３の踏み込み量（アクセル操作量）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ストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速センサ８７からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。
【００２３】
上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、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Ｔｒ＊が計算され、この要求トルクＴｒ＊に応じたトルクがリングギヤ軸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とが制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２との制御モードとしては、要求トルクＴｒ＊に見合うパワーがエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を制御すると共にエンジン２２から出力されるパワーのすべてがプラネタリギヤ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ＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合うパワーがエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を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から出力されるパワーの全部またはその一部がプラネタリギヤ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トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２を停止して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクをリングギヤ軸３２ａに出力するようにモータＭＧ２を駆動制御するモータ運転モード等がある。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖが予め定められた間欠禁止車速Ｖｒｅｆ（例えば７０〜９０ｋｍ／ｈ）以上であるときにエンジン２２の運転停止が禁止されると共に、車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｒｅｆ未満であるときに、エンジン２２を自動的に停止・始動させる間欠運転が実行される。
【００２４】
次に、上述のように構成されるハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２は、実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に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。
【００２５】
図２の駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵは、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８７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＊や入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０から通信により入力され、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊や入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力されるものである。ステップＳ１００のデータ入力処理の後、図３に例示する要求トルク設定用マップからステップＳ１００にて入力したアクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに対応したリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を導出・設定した上で、ハイブリッド自動車２０の走行に要求される要求走行パワーＰｒ＊と、エンジン２２に要求される要求エンジンパワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。実施例において、要求走行パワーＰｒ＊は、走行に要求される要求トルクＴｒ＊と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２／減速ギヤ機構３５のギヤ比Ｇｒ、または車速Ｖ×換算係数ｋ）との積として計算される。また、要求エンジンパワーＰｅ＊は、要求走行パワーＰｒ＊から充放電要求パワーＰｂ＊を減じた値に損失分Ｌｏｓｓを加算することにより得られる。
【００２６】
次いで、エンジン２２が運転されているか否かを判定し（ステップＳ１２０）、エンジン２２の運転が停止されている場合には、運転停止されているエンジン２２の始動判定に用いられる始動判定閾値である始動判定パワーＰｒｅｆ１と始動判定トルクＴｒｅｆ１とを設定する（ステップＳ１３０）。実施例では、車速Ｖと始動判定パワーＰｒｅｆ１との関係が予め定められて図示しない始動判定パワー設定用マップとしてハイブリッドＥＣＵ７０のＲＯＭに記憶されており、ステップＳ１３０では、当該マップからステップＳ１００にて入力した車速Ｖに対応した始動判定パワーＰｒｅｆ１が導出・設定される。また、実施例では、車速Ｖと始動判定トルクＴｒｅｆ１との関係が予め定められて図４において実線で示すような始動判定トルク設定用マップとしてハイブリッドＥＣＵ７０のＲＯＭに記憶されており、ステップＳ１３０では、当該マップからステップＳ１００にて入力した車速Ｖに対応した始動判定トルクＴｒｅｆ１が導出・設定される。
【００２７】
実施例の始動判定パワー設定用マップは、始動判定パワーＰｒｅｆ１をリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒで除して当該リングギヤ軸３２ａのトルクに換算することにより得られる換算始動判定トルクＴｃ１（＝Ｐｒｅｆ１／Ｎｒ）が図４に示すように車速Ｖが高いほど小さくなるように車速Ｖと始動判定パワーＰｒｅｆ１との関係（少なくとも値０から上述の間欠禁止車速Ｖｒｅｆまでの車速域における関係）を規定するものとして作成されている。また、始動判定トルク設定用マップは、図４に示すように、車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｒｅｆよりも低く定められた基準車速Ｖ０（例えば３０〜４０ｋｍ／ｈ）以下であるときに換算始動判定トルクＴｃ１以下となると共に車速Ｖが基準車速Ｖ０を上回っているときに換算始動判定トルクＴｃ１よりも大きくなるように車速Ｖと始動判定トルクＴｒｅｆ１との関係（少なくとも値０から上述の間欠禁止車速Ｖｒｅｆまでの車速域における関係）を規定するものとして作成されている。なお、実施例の始動判定トルク設定用マップは、図示するように、車速Ｖが値０から基準車速Ｖ０よりも高く間欠禁止車速Ｖｒｅｆよりも低い切替車速Ｖ１（０＜Ｖ１＜Ｖｒｅｆ）までの車速域に含まれるときに始動判定トルクＴｒｅｆ１を予め定められた一定値Ｔ１に設定すると共に、車速Ｖが切替車速Ｖ１を上回っているときに始動判定トルクＴｒｅｆ１を車速Ｖが増加するほど小さくなるように設定するものとして作成されている。
【００２８】
ステップＳ１３０にて始動判定パワーＰｒｅｆ１と始動判定トルクＴｒｅｆ１とを設定したならば、ステップＳ１００にて入力された車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｒｅｆ未満であるか否かを判定し（ステップＳ１４０）、車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｒｅｆ未満であれば、更にステップＳ１１０にて設定された要求トルクＴｒ＊がステップＳ１３０にて設定された始動判定トルクＴｒｅｆ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０にて要求トルクＴｒ＊が始動判定トルクＴｒｅｆ１未満であると判断した場合には、更にステップＳ１１０にて設定された要求走行パワーＰｒ＊がステップＳ１３０にて設定された始動判定パワーＰｒｅｆ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。そして、ステップＳ１６０にて要求走行パワーＰｒ＊が始動判定パワーＰｒｅｆ１未満であると判断した場合には、エンジン２２の運転停止状態を継続させるべく、エンジン２２の目標運転ポイントである目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をそれぞれ値０に設定すると共に（ステップＳ１７０）、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定する（ステップＳ１８０）。
【００２９】
続いて、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ１，ＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とを用いてモータ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（１）および（２）に従い計算する（ステップＳ１９０）。更に、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρと減速ギヤ機構３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（３）に従い計算する（ステップＳ２００）。そして、モータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊をトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値に設定する（ステップＳ２１０）。このようしてモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、リングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内に制限することができる。
【００３０】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（１）
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（２）
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr  …（３）
【００３１】
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に対するトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２２０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。なお、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３２】
また、ステップＳ１４０にて車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｒｅｆ以上であると判断するか、ステップＳ１５０にて要求トルクＴｒ＊が始動判定トルクＴｒｅｆ１以上であると判断するか、あるいはステップＳ１６０にて要求走行パワーＰｒ＊が始動判定パワーＰｒｅｆ１以上であると判断した場合には、運転停止されているエンジン２２が始動されるようにエンジン始動フラグをオンし（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了させる。ここで、上述のステップＳ１３０において、始動判定パワーＰｒｅｆ１は、上述の換算始動判定トルクＴｃ１が車速Ｖが高いほど小さくなるように設定され、始動判定トルクＴｒｅｆ１は、車速Ｖが基準車速Ｖ０以下であるときに換算始動判定トルクＴｃ１以下となると共に車速Ｖが基準車速Ｖｒｅｆを上回っているときに換算始動判定トルクＴｃ１よりも大きくなるように設定される。従って、車速Ｖが基準車速Ｖ０以下となる低車速域では、要求トルクＴｒ＊や要求走行パワーＰｒ＊が増加するときに要求走行パワーＰｒ＊が始動判定パワーＰｒｅｆ１以上となる前に要求トルクＴｒ＊が始動判定トルクＴｒｅｆ１以上となり、図２の駆動制御ルーチンが繰り返し実行される間にはステップＳ１６０にて否定判断がなされる前にステップＳ１５０にて否定判断がなされることになる。これにより、実施例のハイブリッド自動車２０では、運転停止されているエンジン２２を要求トルクＴｒ＊に応じてリングギヤ軸３２ａに比較的高いトルクが出力されるようになる前に始動させることで当該エンジン２２の始動に伴うショックの発生を抑制することができる。
【００３３】
また、車速Ｖが基準車速Ｖ０を上回る車速域（基準車速Ｖ０から間欠禁止車速Ｖｒｅｆまでの車速域）に含まれる場合、要求トルクＴｒ＊や要求走行パワーＰｒ＊が増加するときに要求トルクＴｒ＊が始動判定トルクＴｒｅｆ１以上となる前に要求走行パワーＰｒ＊が始動判定パワーＰｒｅｆ１以上となる。すなわち、車速Ｖが基準車速Ｖ０を上回る車速域に含まれる場合、図２の駆動制御ルーチンが繰り返し実行される間にステップＳ１５０にて否定判断がなされる前にステップＳ１６０にて否定判断がなされ、運転停止されているエンジン２２は、走行に要求される要求走行パワーＰｒ＊が高まった段階で始動される。これにより、基準車速Ｖ０から間欠禁止車速Ｖｒｅｆまでの車速域において、車速Ｖが基準車速Ｖｒｅｆを上回っているときに換算始動判定トルクＴｃ１以下になるように始動判定トルクＴｒｅｆ１を設定した場合に比較して、運転停止されているエンジン２２が必要以上に始動されてしまうのを抑制することができる。
【００３４】
なお、ステップＳ２３０にてエンジン始動フラグがオンされて図２の駆動制御ルーチンが終了した場合には、ハイブリッドＥＣＵ７０により図示しないエンジン始動時駆動制御ルーチンが実行される。エンジン始動時駆動制御ルーチンは、エンジン２２を始動させるためのクランキングを実行するようにモータＭＧ１を駆動制御すると共に、エンジン２２のクランキングに伴ってリングギヤ軸３２ａに作用する駆動トルクに対する反力としてのトルクをキャンセルしつつ要求トルクＴｒ＊に基づくトルクをリングギヤ軸３２ａに出力するようにモータＭＧ２を制御する処理である。かかるエンジン始動時駆動制御ルーチンが終了するとエンジン始動フラグがオフされる。そして、エンジン始動フラグがオフされると、ハイブリッドＥＣＵ７０により再度本ルーチンが実行されることになる。
【００３５】
一方、ステップＳ１２０にてエンジン２２が運転されていると判断された場合には、運転されているエンジン２２の停止判定に用いられる停止判定閾値である停止判定パワーＰｒｅｆ０と停止判定トルクＴｒｅｆ０とを設定する（ステップＳ２４０）。実施例では、車速Ｖと停止判定パワーＰｒｅｆ０との関係が予め定められて図示しない停止判定パワー設定用マップとしてハイブリッドＥＣＵ７０のＲＯＭに記憶されており、ステップＳ２４０では、当該マップからステップＳ１００にて入力した車速Ｖに対応した停止判定パワーＰｒｅｆ０が導出・設定される。また、実施例では、車速Ｖと停止判定トルクＴｒｅｆ０との関係が予め定められて図４において破線で示すような停止判定トルク設定用マップとしてハイブリッドＥＣＵ７０のＲＯＭに記憶されており、ステップＳ２４０では、当該マップからステップＳ１００にて入力した車速Ｖに対応した停止判定トルクＴｒｅｆ０が導出・設定される。
【００３６】
実施例の停止判定トルク設定用マップは、図４に示すように、停止判定トルクＴｒｅｆ０を始動判定トルクＴｒｅｆ１よりも小さくなるように車速Ｖと停止判定トルクＴｒｅｆ０との関係（値０から間欠禁止車速Ｖｒｅｆまでの車速域における関係）を規定するものとして作成されている。なお、実施例の停止判定トルク設定用マップは、図示するように、車速Ｖが値０から切替車速Ｖ１までの車速域に含まれるときに停止判定トルクＴｒｅｆ０を上述の値Ｔ１よりも小さい一定値Ｔ０に設定すると共に、車速Ｖが切替車速Ｖ１を上回っているときに停止判定トルクＴｒｅｆ０を車速Ｖが増加するほど小さくなるように設定するものとして作成されている。また、停止判定パワー設定用マップは、図４に示すように、停止判定パワーＰｒｅｆ０をリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒで除して当該リングギヤ軸３２ａのトルクに換算することにより得られる換算停止判定トルクＴｃ０（＝Ｐｒｅｆ０／Ｎｒ）が車速Ｖが高いほど小さくなると共に換算始動判定トルクＴｃ１よりも小さくなり、かつ車速Ｖが基準車速Ｖ０を上回っているときに換算停止判定トルクＴｃ０が停止判定トルクＴｒｅｆ０よりも小さくなるように車速Ｖと停止判定パワーＰｒｅｆ０との関係（少なくとも値０から間欠禁止車速Ｖｒｅｆまでの車速域における関係）を規定するものとして作成されている。
【００３７】
ステップＳ２４０にて停止判定パワーＰｒｅｆ０と停止判定トルクＴｒｅｆ０とを設定したならば、ステップＳ１００にて入力された車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｒｅｆ未満であるか否かを判定し（ステップＳ２５０）、車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｒｅｆ未満であれば、更にステップＳ１１０にて設定された要求エンジンパワーＰｅ＊がステップＳ２４０にて設定された停止判定パワーＰｒｅｆ０未満であるか否かを判定する（ステップＳ２６０）。ステップＳ２６０にて要求エンジンパワーＰｅ＊が始動判定パワーＰｒｅｆ０未満であると判断した場合には、更にステップＳ１１０にて設定された要求トルクＴｒ＊がステップＳ２４０にて設定された停止判定パワーＴｒｅｆ０以上であるか否かを判定する（ステップＳ２７０）。
【００３８】
ステップＳ２５０にて車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｒｅｆ以上であると判断された場合、ステップＳ２６０にて要求エンジンパワーＰｅ＊が停止判定パワーＰｒｅｆ０以上であると判断された場合、あるいはステップＳ２７０にて要求トルクＴｒ＊が停止判定パワーＴｒｅｆ０以上であると判断された場合には、ステップＳ１１０にて設定された要求エンジンパワーＰｅ＊をエンジン２２に出力させるべく要求エンジンパワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標運転ポイントである目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ２８０）。実施例では、目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定するために、エンジン２２を効率よく動作させるように予め定められた動作ライン（最適燃費ライン）が用意されており、ステップＳ２８０では、当該動作ラインから要求エンジンパワーＰｅ＊に対応した目標回転数Ｎｅ＊が導出・設定され、要求エンジンパワーＰｅ＊を目標回転数Ｎｅ＊で除することによりエンジン２２の目標トルクＴｅ＊が設定される。図５にエンジン２２の動作ラインの一例を示す。続いて、目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒまたはｋ・Ｖ）とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とを用いて次式（４）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊や目標回転数Ｎｍ１＊や現在の回転数Ｎｍ１等を用いて次式（５）に従いモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２９０）。式（４）は、プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係式であり、上記式（３）と共に図６に例示するプラネタリギヤ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から容易に導出され得るものである。そして、式（５）は、モータＭＧ１をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に対応した目標回転数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（５）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。
【００３９】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)  …（４）
Tm1*=-ρ/(1+ρ)・Te*+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt  …（５）
【００４０】
ステップＳ２９０にてモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、上述のステップＳ１９０−Ｓ２１０の処理を実行してモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２２０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。ハイブリッドＥＣＵ７０から目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいて吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火時期制御等を実行する。更に、ハイブリッドＥＣＵ７０からトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００４１】
また、ステップＳ２７０にて要求トルクＴｒ＊が停止判定パワーＴｒｅｆ０未満であると判断された場合、すなわち車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｒｅｆ未満であり、要求走行パワーＰｒ＊が始動判定パワーＰｒｅｆ０未満であり、かつ要求トルクＴｒ＊が停止判定パワーＴｒｅｆ０未満であると判断された場合には、エンジン２２の運転が停止されるようにエンジン停止フラグをオンし（ステップＳ３００）、本ルーチンを終了させる。ここで、上述のステップＳ２４０において、停止判定トルクＴｒｅｆ０は、始動判定トルクＴｒｅｆ１よりも小さくなるように設定され、停止判定パワーＰｒｅｆ０は、上述の換算停止判定トルクＴｃ０が車速Ｖが高いほど小さくなると共に換算始動判定トルクＴｃ１よりも小さくなり、かつ車速Ｖが基準車速Ｖ０を上回っているときに換算停止判定トルクＴｃ０が停止判定トルクＴｒｅｆ０よりも小さくなるように設定される。これにより、車速Ｖが基準車速Ｖ０以下となる低車速域における停止判定パワーＰｒｅｆ０と停止判定トルクＴｒｅｆ０とをより適正なものにして当該低車速域でエンジン２２の始動および停止が頻繁に繰り返されるのを抑制することが可能となる。また、車速Ｖが基準車速Ｖ０を上回る車速域（基準車速Ｖ０から間欠禁止車速Ｖｒｅｆまでの車速域）では、要求トルクＴｒ＊や要求エンジンパワーＰｅ＊が減少するときに要求トルクＴｒ＊が停止判定トルクＴｒｅｆ０未満となった後に要求エンジンパワーＰｅ＊が停止判定パワーＰｒｅｆ０未満になり、運転されているエンジン２２は、要求エンジンパワーＰｅ＊が低下した段階で停止されることになる。これにより、基準車速Ｖ０から間欠禁止車速Ｖｒｅｆまでの車速域において、換算停止判定トルクＴｃ０が停止判定トルクＴｒｅｆ０以上になるように停止判定パワーＰｒｅｆ０を設定した場合に比較して、エンジン２２の運転が必要以上に継続されないようにして当該エンジン２２の燃費を向上させることができる。
【００４２】
なお、ステップＳ３００にてエンジン停止フラグがオンされて図２の駆動制御ルーチンが終了した場合には、ハイブリッドＥＣＵ７０により図示しないエンジン停止制御ルーチンが実行される。エンジン停止制御ルーチンは、エンジン２２に対する燃料供給を停止した状態で、例えばエンジン２２の回転数Ｎｅが所定の停止直前回転数に達するまでエンジン２２の回転を抑制するための負のトルクをモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊として設定すると共に、回転数Ｎｅが停止直前回転数に達したタイミングでピストンを保持するための正のトルクをモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊として設定し、更に要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する処理である。かかるエンジン停止制御ルーチンが終了するとエンジン停止フラグがオフされる。そして、エンジン停止フラグがオフされると、ハイブリッドＥＣＵ７０により再度本ルーチンが実行されることになる。
【００４３】
以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０において、エンジン２２の運転停止中における当該エンジン２２の始動判定に際して要求走行パワーＰｒ＊と比較される始動判定パワーＰｒｅｆ１は、当該始動判定パワーＰｒｅｆ１をリングギヤ軸３２ａのトルクに換算することにより得られる換算始動判定トルクＴｃ１が車速Ｖが高いほど小さくなるように設定される（ステップＳ１３０）。また、エンジン２２の運転停止中における当該エンジン２２の始動判定に際して要求トルクＴｒ＊と比較される始動判定トルクＴｒｅｆ１は、車速Ｖが基準車速Ｖ０以下であるときに換算始動判定トルクＴｃ１以下となると共に車速Ｖが基準車速Ｖ０を上回っているときに換算始動判定トルクＴｃ１よりも大きくなるように設定される（ステップＳ１３０）。
【００４４】
これにより、車速Ｖが基準車速Ｖ０以下となる低車速域では、要求トルクＴｒ＊や要求走行パワーＰｒ＊が増加するときに要求走行パワーＰｒ＊が始動判定パワーＰｒｅｆ１以上となる前に要求トルクＴｒ＊が始動判定トルクＴｒｅｆ１以上となることから、運転停止されているエンジン２２を要求トルクＴｒ＊に応じてリングギヤ軸３２ａに比較的高いトルクが出力されるようになる前に始動させることで当該エンジン２２の始動に伴うショックの発生を抑制することができる。また、基準車速Ｖ０から間欠禁止車速Ｖｒｅｆまでの車速域では、要求トルクＴｒ＊や要求走行パワーＰｒ＊が増加するときに要求トルクＴｒ＊が始動判定トルクＴｒｅｆ１以上となる前に要求走行パワーＰｒ＊が始動判定パワーＰｒｅｆ１以上となることから、運転停止されているエンジン２２は、ハイブリッド自動車２０の走行に要求される要求走行パワーＰｒ＊が高まった段階で始動される。これにより、基準車速Ｖ０から間欠禁止車速Ｖｒｅｆまでの車速域において、車速Ｖが基準車速Ｖｒｅｆを上回っているときに換算始動判定トルクＴｃ１以下になるように始動判定トルクＴｒｅｆ１を設定した場合に比較して、運転停止されているエンジン２２が必要以上に始動されてしまうのを抑制することができる。この結果、実施例のハイブリッド自動車２０では、走行中のエンジン２２の始動に伴うショックの発生を抑制すると共に運転停止されているエンジン２２をより適正に始動させることが可能となる。
【００４５】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｒｅｆ未満であると共にエンジン２２が運転されている最中に、要求エンジンパワーＰｅ＊が停止判定パワーＰｒｅｆ０以上であるか、あるいは要求トルクＴｒ＊が停止判定トルクＴｒｅｆ０以上であるときにエンジン２２の運転が許容され、要求エンジンパワーＰｅ＊が停止判定パワーＰｒｅｆ０未満であると共に要求トルクＴｒ＊が停止判定トルクＴｒｅｆ０未満であるときにエンジン２２の運転停止が許可される（ステップＳ２５０−Ｓ２７０）。そして、停止判定トルクＴｒｅｆ０は、始動判定トルクＴｒｅｆ１よりも小さくなるように設定され、停止判定パワーＰｒｅｆ０は、換算停止判定トルクＴｃ０が車速Ｖが高いほど小さくなると共に換算始動判定トルクＴｃ１よりも小さくなり、かつ車速Ｖが基準車速Ｖ０を上回っているときに換算停止判定トルクＴｃ０が停止判定トルクＴｒｅｆ０よりも小さくなるように設定される（ステップＳ２４０）。
【００４６】
これにより、車速Ｖが基準車速Ｖ０以下となる低車速域における停止判定パワーＰｒｅｆ０と停止判定トルクＴｒｅｆ０とをより適正なものにして当該低車速域でエンジン２２の始動および停止が頻繁に繰り返されるのを抑制することが可能となる。また、基準車速Ｖ０から間欠禁止車速Ｖｒｅｆまでの車速域では、要求トルクＴｒ＊や要求エンジンパワーＰｅ＊が減少するときに要求トルクＴｒ＊が停止判定トルクＴｒｅｆ０未満となった後に要求エンジンパワーＰｅ＊が停止判定パワーＰｒｅｆ０未満になることから、運転されているエンジン２２は、要求エンジンパワーＰｅ＊が低下した段階で停止される。これにより、基準車速Ｖ０から間欠禁止車速Ｖｒｅｆまでの車速域において、換算停止判定トルクＴｃ０が停止判定トルクＴｒｅｆ０以上になるように停止判定パワーＰｒｅｆ０を設定した場合に比較して、エンジン２２の運転が必要以上に継続されないようにして当該エンジン２２の燃費を向上させることができる。
【００４７】
この結果、本発明によれば、値０から間欠禁止車速Ｖｒｅｆまでの車速域における始動判定パワーＰｒｅｆ１および始動判定トルクＴｒｅｆ１や、停止判定パワーおよび停止判定トルクをより適正に設定することが可能となる。
【００４８】
また、実施例のハイブリッド自動車２０のプラネタリギヤ３０は、モータＭＧ１の回転軸に接続されるサンギヤ（第１要素）３１と、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａおよびモータＭＧ２の回転軸に接続されるリングギヤ（第２要素）３２と、ねじれ要素としてのダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されるプラネタリキャリア（第３要素）３４とを有する。このように、エンジン２２のクランクシャフト２６がプラネタリギヤ３０に対してねじり要素としてのダンパ２８を介して接続されている場合、ダンパ２８の特性等によっては、リングギヤ軸３２ａに出力されているトルクがある程度大きいとダンパ２８が片側に捻れてしまい、そのような状態でモータＭＧ１によるクランキングを伴ってエンジン２２を始動させると当該エンジン２２の始動に伴うショックが発生してしまうおそれがある。従って、このようなハイブリッド自動車２０に本発明を適用すれば、運転停止されているエンジン２２を要求トルクＴｒ＊に応じてリングギヤ軸３２ａに比較的高いトルクが出力されるようになる前に始動させることで当該エンジン２２の始動に伴うショックの発生を良好に抑制することが可能となる。
【００４９】
また、クランクシャフトの硬度が比較的低い場合や、エンジンのマウントが比較的柔らかい場合、ハイブリッド自動車２０の走行中であってリングギヤ軸に出力されているトルクがある程度大きいときにモータＭＧ１によるクランキングを伴ってエンジンを始動させると、エンジンの始動に伴うショックが発生してしまうおそれがある。従って、このような特性を有するハイブリッド自動車に本発明を適用しても、エンジン２２の始動に伴うショックの発生を良好に抑制することが可能となる。
【００５０】
なお、プラネタリギヤ３０の回転要素に対して上述のようにエンジン２２やモータＭＧ１およびＭＧ２を接続する代わりに、プラネタリギヤ３０のサンギヤ（第１要素）３１にモータＭＧ２の回転軸を接続し、リングギヤ（第２要素）３２にモータＭＧ１の回転軸およびエンジン２２のクランクシャフト２６を接続し、かつプラネタリキャリア（第３要素）３４に駆動輪３９ａ，３９ｂに連結される駆動軸を接続してもよい。また、減速ギヤ機構３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有したモータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。
【００５１】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。すなわち、上記実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「第１電動機」に相当し、プラネタリギヤ３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「第２電動機」に相当し、モータＭＧ１およびＭＧ２と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、図２のステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「要求トルク設定手段」、「要求走行パワー設定手段」および「要求機関パワー設定手段」に相当し、図２のステップＳ１５０およびＳ１６０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「始動判定手段」に相当し、図２のステップＳ２６０およびＳ２７０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「停止判定手段」に相当し、図２のステップＳ１７０−Ｓ２３０およびＳ２８０−Ｓ３００の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０との組み合わせが「制御手段」に相当する。
【００５２】
ただし、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００５３】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、ハイブリッド車両の製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
２０  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、３０  プラネタリギヤ、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  プラネタリキャリア、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、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、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、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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