(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の燃焼により駆動力を発生させる熱機関と燃料電池用燃料を消費して発電する燃料電池からの電力を消費して駆動力を発生させる電動機とを駆動力源として備えると共に、駆動力源として熱機関が用いられる場合には熱機関を燃費が最適となる運転領域にて運転させるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記車両に要求される要求トルクを算出する要求トルク算出手段と、
前記燃費が最適となる運転領域における前記熱機関の現トルクと前記要求トルクとのトルク差を求めるトルク差算出手段と、
前記算出されたトルク差を最も高いエネルギ効率にて生成することができる駆動力源を前記熱機関または前記電動機の一方ないしは両者の組み合わせから選択する駆動力源選択手段と、
前記駆動力源選択手段によって、前記熱機関が駆動力源として選択された場合には、前記熱機関を前記燃費が最適となる運転領域にて運転させることによって前記トルク差を出力させる駆動力源制御手段とを備え、
前記エネルギ効率は、
前記熱機関については、前記燃料が生成可能な熱量に関する燃料効率、前記生成された熱量をトルクに変換する際の効率である熱機関効率、および前記熱機関の作動に伴う駆動効率を含み、
前記電動機については、前記燃料電池用燃料から生成可能な電力量に関する燃料効率、前記電力をトルクに変換する際の効率である電動機効率、および前記電動機の作動に伴う駆動効率を含むハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記駆動力源制御手段は、前記駆動力源選択手段によって、前記電動機が駆動力源として選択された場合には、前記トルク差を前記電動機によって出力させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記駆動力源制御手段は、前記駆動力源選択手段によって、前記熱機関および前記電動機の組み合わせが駆動力源として選択された場合には、前記熱機関を前記燃費が最適となる運転領域にて運転させて前記要求トルクよりも小さい燃費優先トルクを生成させると共に、前記要求トルクと前記燃費優先トルクとの不足トルク差を前記電動機によって出力させることによって前記トルク差を出力させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記燃費優先トルクは、前記要求トルクに最も近く、前記燃費が最適となる運転領域にて前記熱機関が出力可能なトルクであることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１、請求項３および請求項４のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置はさらに、
変速比を変更することにより前記熱機関の機関回転速度を減速して伝達する変速装置と、
前記要求トルクまたは前記燃費優先トルク出力時における前記熱機関の機関回転速度を前記車両の現車速に整合させるよう変速装置の変速比を制御する変速装置制御手段とを備えるハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
燃焼用燃料を消費して駆動力を発生させる熱機関と燃料電池からの電力を消費して駆動力を発生させる電動機とを駆動力源として備えるハイブリッド車両の制御方法において、
前記車両に要求される要求トルクを算出し、
前記熱機関の運転時には、前記熱機関を、前記熱機関の機関回転数および出力トルクの特性線として表される熱機関の燃料消費が最適となる最適燃費曲線上にて前記熱機関を運転し、
前記最適燃費曲線上の第１の運転ポイントにおける前記熱機関の現トルクと前記要求トルクとのトルク差を求め、
前記算出したトルク差を最も高いエネルギ効率にて生成することができる駆動力源を前記熱機関および前記電動機の一方または両者の組み合わせから選択し、
前記熱機関を駆動力源として選択した場合には、前記要求トルクに対応する前記最適燃費曲線上の第２の運転ポイントにて前記熱機関を運転させることによって前記トルク差を出力させることを備え、
前記エネルギ効率は、
前記熱機関については、前記燃料が生成可能な熱量に関する燃料効率、前記生成された熱量をトルクに変換する際の効率である熱機関効率、および前記熱機関の作動に伴う駆動効率を含み、
前記電動機については、前記燃料電池用燃料から生成可能な電力量に関する燃料効率、前記電力をトルクに変換する際の効率である電動機効率、および前記電動機の作動に伴う駆動効率を含むハイブリッド車両の制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
前記電動機を駆動力源として選択した場合には、前記トルク差を前記電動機によって出力させることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項８】
請求項６に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
前記熱機関および前記電動機の組み合わせを駆動力源として選択した場合には、前記要求トルクよりも小さい燃費優先トルクに対応する前記最適燃費曲線上の第３の運転ポイントにて前記熱機関を運転させることによって前記燃費優先トルクを出力させると共に、前記要求トルクと前記燃費優先トルクとの不足トルク差を前記電動機によって出力させることによって前記トルク差を出力させ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱機関および電動機を駆動力源として備えるハイブリッド車両における駆動力源の制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
駆動力源として内燃機関（熱機関）と電動機とを備えているハイブリッド車両が実用化されている。一般的に、電動機は車両要求トルクの小さな領域における効率が高く、内燃機関は車両要求トルクの大きな領域における効率が高いという特性を有している。したがって、ハイブリッド車両は、通常、車両に要求される車両要求トルクに応じて内燃機関、電動機、または、内燃機関および電動機を駆動力源として選択し、選択した駆動力源に車両要求トルクを出力させて走行している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のハイブリッド車両では、内燃機関の運転領域にて要求トルクが増大した場合には、内燃機関と電動機とを運転させることで要求トルクが出力されていた。また、従来のハイブリッド車両は、電動機用の電源として二次電池を用いており、内燃機関を用いた二次電池の充電を前提とした駆動力源の運転制御が行われていた。
【０００４】
したがって、燃料電池等の自立発電型の電源を使用する場合には、従来の駆動力源の運転制御は最適でない場合があるという問題があった。また、駆動力源としての内燃機関および電動機をそれぞれエネルギ効率の高い条件下で運転することができず、車両全体として高いエネルギ効率を実現できないという問題が発生する可能性があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、自立発電型の電源から電力の供給をうける電動機と熱機関とを駆動力源として備える車両において、電動機および熱機関をそれぞれ高いエネルギ効率にて運転させることを目的とする。また、車両全体としてエネルギ効率の高い条件下で運転することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するために本発明の第１の態様は、燃料の燃焼により駆動力を発生させる熱機関と自発電源からの電力を消費して駆動力を発生させる電動機とを駆動力源として備えると共に、駆動力源として熱機関が用いられる場合には熱機関を燃費が最適となる運転領域にて運転させるハイブリッド車両の制御装置を提供する。本発明の第１の態様に係るハイブリッド車両の制御装置は、前記車両に要求される要求出力を算出する要求出力算出手段と、前記要求出力をよりエネルギ効率良く生成することができる駆動力源を前記熱機関および前記電動機の一方ないしは両者の組み合わせから選択して前記要求出力を出力させる駆動力源制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第１の態様に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、要求されている出力をエネルギ効率の高い駆動力源によって出力するので、車両全体としてエネルギ効率の高い条件下で車両を運転することができる。
【０００８】
本発明の第１の態様に係るハイブリッド車両の制御装置において、前記駆動力源制御手段は、前記熱機関を駆動力源として選択した場合には、前記熱機関を前記燃費が最適となる運転領域にて運転させることによって前記要求出力を出力させても良い。かかる場合には、熱機関の燃料消費を抑制しつつ車両のエネルギ効率を向上させることができる。また、前記駆動力源制御手段は、前記電動機を駆動力源として選択した場合には、前記要求出力を前記電動機によって出力させても良い。かかる場合には、エネルギ効率の高い電動機によって要求出力を出力することができる。
【０００９】
本発明の第１の態様に係るハイブリッド車両の制御装置において、前記駆動力源制御手段は、前記熱機関および前記電動機の組み合わせを駆動力源として選択した場合には、前記熱機関を前記燃費が最適となる運転領域にて運転させて前記熱機関および前記電動機によって前記要求出力を出力させても良い。かかる場合には、熱機関と電動機をエネルギ効率良く運転させることができる。
【００１０】
本発明の第１の態様に係るハイブリッド車両の制御装置はさらに、前記車両の車速に依存して、前記熱機関を任意の運転領域にて運転可能にする動力伝達手段を備えても良い。かかる場合には、熱機関を任意の運転領域にて運転させることが可能となるので、熱機関を燃費が最適となる運転領域にて運転させることができる。
【００１１】
本発明の第２の態様は、燃料の燃焼により駆動力を発生させる熱機関と自発電源からの電力を消費して駆動力を発生させる電動機とを駆動力源として備えると共に、駆動力源として熱機関が用いられる場合には熱機関を燃費が最適となる運転領域にて運転させるハイブリッド車両の制御装置を提供する。本発明の第２の態様に係るハイブリッド車両の制御装置は、
前記車両に要求される要求トルクを算出する要求トルク算出手段と、
前記燃費が最適となる運転領域における前記熱機関の現トルクと前記要求トルクとのトルク差を求めるトルク差算出手段と、
前記算出されたトルク差を最も高いエネルギ効率にて生成することができる駆動力源を前記熱機関および前記電動機の一方ないしは両者の組み合わせから選択する駆動力源選択手段と、
前記駆動力源選択手段によって、前記熱機関が駆動力源として選択された場合には、前記熱機関を前記燃費が最適となる運転領域にて運転させることによって前記トルク差を出力させる駆動力源制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の態様に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、要求されているトルクをエネルギ効率の高い駆動力源によって出力し、駆動力源として選択された場合には、熱機関を燃費が最適となる運転領域にて運転させるので、車両全体としてエネルギ効率の高い条件下で車両を運転することができる。
【００１３】
本発明の第２の態様に係るハイブリッド車両の制御装置において、前記駆動力源制御手段は、前記駆動力源選択手段によって、前記電動機が駆動力源として選択された場合には、前記トルク差を前記電動機によって出力させても良い。かかる構成を備えることにより、電動機のエネルギ効率が高い場合には、電動機によってトルク差を出力することが可能となり、車両全体としてのエネルギ効率を向上させることができる。
【００１４】
本発明の第２の態様に係るハイブリッド車両の制御装置において、前記駆動力源制御手段は、前記駆動力源選択手段によって、前記熱機関および前記電動機の組み合わせが駆動力源として選択された場合には、前記熱機関を前記燃費が最適となる運転領域にて運転させて前記要求トルクよりも小さい燃費優先トルクを生成させると共に、前記要求トルクと前記燃費優先トルクとの不足トルク差を前記電動機によって出力させることによって前記トルク差を出力させても良い。かかる構成を備えることにより、熱機関を燃費が最適となる運転領域にて運転して燃費優先トルクを出力することができると共に、電動機によって不足トルク差を補って、車両全体のエネルギ効率を向上させつつ要求トルクを出力することができる。
【００１５】
本発明の第２の態様に係るハイブリッド車両の制御装置において、前記燃費優先トルクは、前記要求トルクに最も近く、前記燃費が最適となる運転領域にて前記熱機関が出力可能なトルクであっても良い。かかる構成を備える場合には、熱機関によって要求トルクの大部分を出力することができる。
【００１６】
本発明の第２の態様に係るハイブリッド車両の制御装置はさらに、
変速比を変更することにより前記熱機関の機関回転速度を減速する変速装置と、
前記要求トルクまたは前記燃費優先トルク出力時における前記熱機関の機関回転速度を前記車両の現車速に整合させるよう変速装置の変速比を制御する変速装置制御手段とを備えても良い。かかる構成を備えることにより、熱機関を燃費が最適となる運転領域において運転させる結果として生じる機関回転速度の変動にかかわらず車両の速度を現車速に維持することができる。
【００１７】
本発明の第２の態様に係るハイブリッド車両の制御装置において、前記自発電源は、燃料電池用燃料を消費して発電する燃料電池であっても良い。
【００１８】
本発明の第２の態様に係るハイブリッド車両の制御装置において、
前記エネルギ効率は、
前記熱機関については、前記燃料が生成可能な熱量に関する燃料効率、前記生成された熱量をトルクに変換する際の効率である熱機関効率、および前記熱機関の作動に伴う駆動効率を含み、
前記電動機については、前記燃料電池用燃料から生成可能な電力量に関する燃料効率、前記電力をトルクに変換する際の効率である電動機効率、および前記電動機の作動に伴う駆動効率を含んでも良い。
【００１９】
本発明の第３の態様は、燃焼用燃料を消費して駆動力を発生させる熱機関と燃料電池からの電力を消費して駆動力を発生させる電動機とを駆動力源として備えるハイブリッド車両の制御方法を提供する。本発明の第３の態様に係るハイブリッド車両の制御方法において、
前記車両に要求される要求トルクを算出し、
前記熱機関の運転時には、前記熱機関を、前記熱機関の機関回転数および出力トルクの特性線として表される熱機関の燃料消費が最適となる最適燃費曲線上にて前記熱機関を運転し、
前記最適燃費曲線上の第１の運転ポイントにおける前記熱機関の現トルクと前記要求トルクとのトルク差を求め、
前記算出したトルク差を最も高いエネルギ効率にて生成することができる駆動力源を前記熱機関および前記電動機の一方または両者の組み合わせから選択し、
前記熱機関を駆動力源として選択した場合には、前記要求トルクに対応する前記最適燃費曲線上の第２の運転ポイントにて前記熱機関を運転させることによって前記トルク差を出力させることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第３の態様に係るハイブリッド車両の制御方法によれば、本発明の第１および第２の態様に係るハイブリッド車両の制御装置と同様な作用効果を得ることができる。
【００２１】
本発明の第３の態様に係るハイブリッド車両の制御方法において、前記電動機を駆動力源として選択した場合には、前記トルク差を前記電動機によって出力させても良い。
【００２２】
本発明の第３の態様に係るハイブリッド車両の制御方法において、前記熱機関および前記電動機の組み合わせを駆動力源として選択した場合には、前記要求トルクよりも小さい燃費優先トルクに対応する前記最適燃費曲線上の第３の運転ポイントにて前記熱機関を運転させることによって前記燃費優先トルクを出力させると共に、前記要求トルクと前記燃費優先トルクとの不足トルク差を前記電動機によって出力させることによって前記トルク差を出力させても良い。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置について図面を参照しつつ実施例に基づいて説明する。
【００２４】
図１を参照して本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置が用いられ得る車両の概略構成について説明する。図１は本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置を適用可能な車両の概略構成を示すブロック図である。
【００２５】
車両は、動力源としてのエンジン（燃機関）１０および駆動用モータ（電動機）２０と、エンジン１０および駆動用モータ２０の出力を機械的に合成分配する遊星歯車装置３０と、最大減速比と最小減速比の間で減速比を無段階に変更可能な無段変速装置（ＣＶＴ）４０とを備えている。エンジン１０はクランクシャフト（出力軸）１１、ダンパ１８および第１クラッチＣ１を介して遊星歯車装置３０の動力入力軸と接続されており、駆動用モータ２０はロータ２１を介して遊星歯車装置３０の動力入力軸と接続されている。遊星歯車装置３０の駆動力出力軸はＣＶＴ４０の動力入力軸と接続されており、ＣＶＴ４０の動力出力軸はドライブシャフト５０と接続されている。ドライブシャフト５０はディファレンシャルギヤ（ファイナルギヤを含む）５１および車軸５２を介して車輪５３と接続されている。
【００２６】
エンジン１０は、例えば、ガソリンを燃料とする一般的なガソリンエンジンであり、制御ユニット６０によってその運転状態が制御される。エンジン１０には発生した出力を外部に出力するクランクシャフト１１、制御ユニット６０からの指令に基づき、所定量の燃料を噴射するインジェクタ、所定のタイミングにて点火プラグを介して電気火花を生成させるイグナイタ（共に図示せず）等が備えられている。また、本実施例に係るエンジン１０は、アクセルペダル１２と機械的にリンクレスな電子制御式スロットルバルブ１３を備えており、アクセルペダル１２の踏み込み量とは独立してスロットル開度を制御することができる。クランクシャフト１１にはエンジン１０の回転数を検出するためのエンジン回転数センサ７０（図３参照）が配置されている。エンジン１０の周りには、パワーステアリング用油圧ポンプ、空調装置用の冷媒を循環させるためのエアコンディショナー（Ａ／Ｃ）コンプレッサ等の補機１４が配置されている。補機１４はタイミングベルト１５、電磁式クラッチ１６を介してクランクシャフト１１に連結されており、エンジン１０の運転中は、クランクシャフト１１から出力される駆動力がタイミングベルト１５を介して伝達されることによって駆動される。
【００２７】
エンジン１０の周囲には、さらに補機駆動用モータ１７が配置されている。補機駆動用モータ１７は、タイミングベルト１５を介して補機１４と結合されている。補機駆動用モータ１７は、制御ユニット６０からの指令に基づいてエンジン１０の停止中にタイミングベルト１５を介して補機１４を駆動する。かかる場合には、制御ユニット６０からの指令により電磁式クラッチ１６はオフ（解放）され、補機駆動用モータ１７とエンジン１０との結合を遮断して補機駆動用モータ１７の負荷が軽減される。補機駆動用モータ１７は、エンジン１０によって駆動されて発電機としても機能すると共に、エンジン１０を始動させる際のスタータモータとしても機能する。
【００２８】
駆動用モータ２０は、モータによる駆動力が要求される場合には電気エネルギを機械エネルギに変換するモータとして機能し、回生時、充電走行時等には機械エネルギを電気エネルギとして変換するジェネレータとして機能する三相の同期モータである。駆動用モータ２０は、外周面に複数個の永久磁石を有するロータ２１と、回転磁界を形成するための三相コイルが巻回されたステータ２２とを備える。駆動用モータ２０はロータ２２に備えられた永久磁石による磁界とステータ２２の三相コイルによって形成される磁界との相互作用によって回転する。ロータ２２が外力によって駆動される場合には、これら磁界の相互作用によって三相コイルの両端に起電力が生成される。回転軸２３には駆動用モータ２０の回転数を検出するためのレゾルバ７１（図３参照）が配置されている。
【００２９】
駆動用モータ２０および補機駆動用モータ１７の電源としては、燃料電池２００、バッテリ（二次電池）２１０が備えられている。本実施例では、基本的に燃料電池２００が各モータ１７、２０の主電源として用いられる。バッテリ２１０は、例えば、燃料電池２００の運転状態が安定するまでの期間等の燃料電池２００が十分な電力を供給できない時期に補助電源として機能すると共に、制御ユニット６０、その他の電装部品に対する主電源として機能する。
【００３０】
各モータ１７、２０と各電源２００、２１０との間にはインバータ２２０、２３０および切替スイッチ２４０が配置されている。インバータ２２０、２３０は制御ユニット６０と信号線を介して接続されており、制御ユニット６０からの指令に基づいて各モータ１７、２０に対して制御電流を供給する。切替スイッチ２４０は、各モータ１７、２０と各電源２００、２１０との接続状態を任意に切り換えるためのスイッチであり、切替スイッチ２４０は各モータ１７、２０のステータ２１に接続されている。
【００３１】
図２を参照して切替スイッチ２４０の切替動作について説明する。図２は切替スイッチ２４０の切替動作を模式的に示す説明図である。切替スイッチ２４０は、燃料電池２００またはバッテリ２１０を補機駆動用モータ１７に対して選択的に連結する状態、補機駆動用モータ１７に対していずれの電源２００、２１０をも連結しない状態を取り得る。また、切替スイッチ２４０は、燃料電池２００またはバッテリ２１０を駆動用モータ２０に対して選択的に連結する状態、駆動用モータ２０に対していずれの電源２００、２１０をも連結しない状態を取り得る。したがって、各モータ１７，２０に対して同時にいずれかの電源２００、２１０から電力を供給できると共に、各モータ１７，２０のいずれかに対してのみいずれかの電源２００、２１０から電力を供給することができる。また、補機駆動用モータ１７に対して電源２１０を連結すると共に補機駆動用モータ１７をジェネレータとして作用させることによって電源２１０に蓄電することも可能である。
【００３２】
遊星歯車装置３０は、駆動用モータ２０と共に電気式トルクコンバータを実現する。すなわち、本実施例では一般的な流体式トルクコンバータに代えて駆動用モータ２０と遊星歯車装置３０との動作を電気的および機械的に制御することによってトルクコンバータの機能を実現している。遊星歯車装置３０は、ダブルプラネタリ型の第１遊星歯車装置３１とシンプルプラネタリ型の第２遊星歯車装置３２とを相互に近接して並列配置して備えている。第１および第２遊星歯車装置３１，３２は、共通のリングギヤＲおよびキャリアＣを有すると共に、第１遊星歯車装置３１の外側ピニオンギヤと第２遊星歯車装置３２のピニオンギヤとが一体化された共通ピニオンギヤＰ１を有するラビニョ型の遊星歯車装置である。
【００３３】
第１遊星歯車装置３１の第１サンギヤＳ１は、駆動用モータ２０のロータ２１と直接連結され、第２遊星歯車装置３２の第２サンギヤＳ２は、第１クラッチＣ１、ダンパ１８を介してクランクシャフト１１の他端と結合されている。第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２とは、第２クラッチＣ２を介して連結可能であり、第２クラッチＣ２を継合状態とすることにより第１サンギヤＳ１はエンジン１０のクランクシャフト１１と連結される。リングギヤＲは、ＣＶＴ４０の入力側プーリ４１の軸と連結されていると共に、自転可能な共通ピニオンギヤＰ１を介して第２サンギヤＳ２と相互に噛み合っている。キャリアＣは、ブレーキＢを介してハウジングに対して固定されると共に、自転可能な共通ピニオンギヤＰ１を介してリングギヤＲと噛み合うと共に自転可能な独立ピニオンギヤＰ２を介して第１サンギヤＳ１と噛み合っている。
【００３４】
第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２およびブレーキＢは、相互に重ね合わされた複数枚のクラッチ板が油圧アクチュエータによって押圧されることにより継合し、押圧の解除により解放する多板式の油圧式クラッチである。
【００３５】
ＣＶＴ４０は、入力側プーリ４１、出力側プーリ４２、および両プーリ４１、４２に架装されているスチールベルト４３とを備えている。入力側プーリ４１および出力側プーリ４２にはそれぞれ図示しない油圧アクチュエータが備えられており、車両の運転状態に応じて油圧アクチュエータによってスチールベルト４３が架けられる外周径が変更される。このように、各プーリ４１、４２の溝幅が変更されることによりプーリ比が変更され、所望の減速比が実現される。入力側プーリ４１の軸は前述のようにリングギヤＲと接続され、共通ピニオンギヤＰ１および独立ピニオンギヤＰ２を介して第１サンギヤＳ１と、共通ピニオンギヤＰ１を介して第２サンギヤＳ２と接続されている。出力側プーリ４２の軸はドライブシャフト５０に連結されており、出力側プーリ４２から出力された駆動力は、ドライブシャフト５０、ディファレンシャルギヤ５１、車軸５２を介して車輪５３に伝達される。
【００３６】
次に図３を参照して本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置の制御回路構成について説明する。図３は本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置の制御回路構成を示すブロック図である。制御ユニット６０は、ハイブリッドＥＣＵ（電子制御ユニット）６００、エンジンＥＣＵ６１０、トランスミッションＥＣＵ６２０を備えている。各ＥＣＵ６００、６１０および６２０には図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が備えられている。なお、これらＥＣＵは例示であり、例えば、ブレーキＥＣＵ等がハイブリッドＥＣＵ６００とは別に備えられ得る。
【００３７】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、制御ユニット６０の中核をなすＥＣＵであり、エンジンＥＣＵ６１０およびトランスミッションＥＣＵ６２０と双方向通信可能に信号線を介して接続されている。ハイブリッドＥＣＵ６００には、エンジン１０のクランクシャフト１１の回転数を検出するエンジン回転数センサ７０、駆動用モータ２０の回転数を検出するレゾルバ７１、車両の車速を検出する車速センサ７２、シフトポジションを検出するシフトポジションセンサ７３、アクセル踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサ７４、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ７５が信号線を介して接続されている。さらに、ハイブリッドＥＣＵ６００には、燃料電池２００の燃料であるメタノールの残量を検出するメタノール残量センサ７６、バッテリ２１０の充電率を検出するＳＯＣセンサ７７がそれぞれ信号線を介して接続されているメタノール残量センサ７６はメタノールタンク１１０に配置されており、燃料電池２００は改質装置（図示しない）メタノール配管を介してメタノールタンク１１０と接続されている。
【００３８】
ハイブリッドＥＣＵ６００にはこの他にも図４に示すように種々のセンサが信号線を介して入力ポート側に接続され、種々の制御回路が信号線を介して出力ポート側に接続されている。
【００３９】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、ＲＯＭ内にエンジン１０と駆動用モータ２０との運転切替を決定するためのマップ、エンジン１０と駆動用モータ２０のエネルギ効率マップ、アクセル開度からスロットル開度を求めるマップ等を格納している。
【００４０】
エンジンＥＣＵ６１０は、ハイブリッドＥＣＵ６００からの要求に基づいてインジェクタを制御して要求燃料噴射量を実現し、点火タイミング、スロットルバルブ開度等を制御してエンジン１０の運転状態を制御する。また、駆動用モータ２０のみによる車両走行時（以下、「ＥＶ走行時」という）には、ハイブリッドＥＣＵ６００からの要求に従って、エンジン１０に対する燃料噴射を停止してエンジン１０の運転を停止させる。
【００４１】
トランスミッションＥＣＵ６２０は、ハイブリッドＥＣＵ６００からの要求に従って油圧アクチュエータを介して各クラッチＣ１、Ｃ２およびブレーキＢの継合状態を制御し、また、入力側プーリ４１、出力側プーリ４２の溝幅を制御することによりプーリ比を変更し、エンジン１０の回転速度（回転数）を適切に減速して車輪に伝達する。
【００４２】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジン停止中にはインバータ２２０、２３０、切替スイッチ２４０を介して補機駆動用モータ１７を制御し、エンジン１０停止時における補機１４の駆動を実現する。ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジン停止状態からエンジン１０の運転を再開させる際には、補機駆動用モータ１７を駆動してエンジン回転数を始動回転数まで上昇させ、エンジンＥＣＵ６１０に対して燃料噴射制御および点火制御を要求する。
【００４３】
次に、上記構成を備えるハイブリッド車両の制御装置によって実行されるハイブリッド車両の基本的な走行動作について図５〜図８を参照して説明する。図５は車速、出力トルク（アクセル開度）およびシフトポジションに基づいて車両前進時にエンジン１０および駆動用モータ２０のいずれを駆動力源とするかを決定するために用いられるマップを示す説明図である。図６は車速、出力トルク（アクセル開度）およびシフトポジションに基づいて車両後進時にエンジン１０および駆動用モータ２０のいずれを駆動力源とするかを決定するために用いられるマップを示す説明図である。図７は各クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢの継合状態、および遊星歯車装置３０の変速状態との関係を示す説明図であり、駆動力源、シフトポジション（図８参照）などにより場合分けしている。図８はシフトレバーポジション配置の一例を示す説明図である。
【００４４】
なお、図５および図６に示すマップは、車両要求トルクを出力する駆動力源を決定するために用いられるマップの一例に過ぎない。また、エンジン１０による走行域において、加速が必要な場合にはエンジン１０または駆動用モータ２０によって必要な出力がアシストされ得る。この詳細な制御については後述する。
【００４５】
イグニッションポジションが車両始動位置（ＳＴＡ）にあるとき、ハイブリッドＥＣＵ６００は、車速センサ７２およびアクセル開度センサ７４からそれぞれ車速ｖおよびアクセル開度θを取得する。ハイブリッドＥＣＵ６００は取得した車速ｖおよびアクセル開度θに基づいて図５または図６のマップからエンジン１０および駆動用モータ２０のいずれを駆動力源として用いるか決定する。車速０からの０発進時には、通常、車速ｖおよびアクセル開度θの交点はＥＶ走行域に存在するので、ハイブリッドＥＣＵ６００は駆動用モータ２０を駆動力源として決定する。
【００４６】
駆動用モータ２０が駆動力源として選択され、シフトポジションがＤ、Ｍ、Ｂを取る車両前進時には、トランスミッションＥＣＵ６２０は、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２を共に解放するとともにブレーキＢを係合させることにより低速前進モード「１ｓｔ」を確立する。ハイブリッドＥＣＵ６００は、インバータ２２０を制御してアクセル開度θおよび車速ｖから求めた要求トルクを駆動用モータ２０に出力させる。あるいは、燃料電池２００の運転状態が不安定な場合には、切替スイッチ２４０を制御してインバータ２３０からの電力供給線と駆動用モータ２０のステータ２２とを接続させる。ハイブリッドＥＣＵ６００は、インバータ２３０を制御してアクセル開度θおよび車速ｖから求めた要求トルクを駆動用モータ２０に出力させて、車両を発進させる。車両発進後、ＥＶ走行域内で車速が上昇するに連れ、ハイブリッドＥＣＵ６００は最適な変速比を逐次算出し、トランスミッションＥＣＵ６２０を介して、算出した変速比を実現する。なお、本実施例においては、車両停止時には駆動用モータ２０によって前進方向のクリープトルクを発生させている。なお、燃料電池２００の燃料不足やバッテリ２１０の蓄電量ＳＯＣの低下などで十分な電力を駆動用モータ２０に供給できない場合には、エンジン１０によって補機駆動用モータ１７を駆動して発電機として機能させて、発生した電力をバッテリ２１０に蓄電し、駆動用モータ２０を作動させる。
【００４７】
低速前進モード「１ｓｔ」における変速比は、１／ρ１（ρ１は第１遊星歯車装置３１のギヤ比（＝第１サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲの歯数））と比較的大きく、大きなトルク増幅が得られるため、ＣＶＴ４０の大きな変速比と相まって、実用上満足できるクリープトルクや発進性能が得られる。本実施例ではρ１＜ρ２であり、上記変速比１／ρ１は、第１クラッチＣ１を係合させてエンジン１０を使って後進走行する場合の変速比の絶対値｜１／ρ２｜よりも大きく、大きなトルク増幅作用が得られる。
【００４８】
低速前進モード「１ｓｔ」からエンジン１０による高速前進モード「２ｎｄ」への移行に際しては、ハイブリッドＥＣＵ６００は、例えば、トランスミッションＥＣＵ６２０を介して第２クラッチＣ２を継合させながらブレーキＢを解放して遊星歯車装置３０を一体回転させるとともに、エンジン１０の回転数が第２サンギヤＳ２と同期した後に第１クラッチＣ１を継合させ、その後に駆動用モータ２０への電力供給を停止して無負荷状態にする。
【００４９】
トランスミッションＥＣＵ６２０は、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２を共に継合させるとともにブレーキＢを解放することにより、エンジン１０および駆動用モータ２０の両方を駆動力源として走行する変速比が１のアシストモード「２ｎｄ（アシスト）」を確立する。トランスミッションＥＣＵ６２０は、第１クラッチＣ１およびブレーキＢを解放するとともに第２クラッチＣ２を継合させて、駆動用モータ２０を回生制御して充電しながら制動力を発生させる変速比が１の回生制動モード「２ｎｄ（回生）」を確立する。
【００５０】
駆動用モータ２０が駆動力源として選択され、シフトポジションがＲポジションを取る車両後進時には、トランスミッションＥＣＵ６２０は、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２を共に解放するとともにブレーキＢを継合させることにより低速後進モード「低速（モータ）」を確立する。ハイブリッドＥＣＵ６００は、低速後進モードでは、駆動用モータ２０に逆回転のトルクを発生させることにより、車両停止時には後進方向のクリープトルクを発生させる。ハイブリッドＥＣＵ６００は、アクセル踏み込み量の増大と共に駆動用モータ２０の逆回転トルクを増大させて車両を後方へ発進させる。この時の変速比は１／ρ１で比較的大きく、大きなトルク増幅が得られるためＣＶＴ４０の大きな変速比と相まって、実用上満足できるクリープトルクや発進性能が得られる。
【００５１】
この低速後進モード「低速（モータ）」からエンジン１０による高速後進モード「高速」への移行に際しては、ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジン１０を始動させ、トランスミッションＥＣＵ６２０を介して第１クラッチＣ１を継合させた後に駆動用モータ２０への電力供給を停止して無負荷状態にする。
【００５２】
ＥＶ走行時には補機１４は補機駆動用モータ１７によって駆動されている。ハイブリッドＥＣＵ６００は、電磁式クラッチ１６を解放させてエンジン１０を補機駆動系から遮断し、切替スイッチ２４０を制御してインバータ２２０からの電力供給線と補機駆動用モータ１７の電力入力線とを接続する。必要に応じてバッテリ２１０が電源として用いられる点は駆動用モータ２０の場合と同様である。
【００５３】
車速ｖまたはアクセル開度θのいずれか一方がＥＶ走行域を外れると、すなわち、エンジン走行域に入るとハイブリッドＥＣＵ６００は駆動用モータ２０からエンジン１０への駆動力源の切り換えを決定する。この決定と共にハイブリッドＥＣＵ６００は、補機駆動用モータ１７を一旦停止させて電磁式クラッチ１６をオン（継合）してクランクシャフト１１と補機駆動用モータ１７とをタイミングベルト１５を介して連結する。
【００５４】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、補機駆動用モータ１７を駆動してエンジン回転数を始動時回転数まで上昇させ、エンジンＥＣＵ６１０に対して始動制御を要求する。エンジンＥＣＵ６１０は要求に応じてインジェクタ、イグナイタ（図示せず）等を制御してエンジン１０の爆発燃焼を開始させる。
【００５５】
エンジン１０が駆動力源として選択され、シフトポジションがＤ、Ｍ、Ｂポジションを取る車両前進時には、トランスミッションＥＣＵ６２０は、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２を共に継合させるとともにブレーキＢを解放することにより、変速比が１の高速前進モード「２ｎｄ」を確立する。なお、ＥＶ走行域からの移行時には、エンジン１０の回転数が遊星歯車装置３０の回転数と同期したところで第１クラッチＣ１が継合される。
【００５６】
また、トランスミッションＥＣＵ６２０は、第１クラッチＣ１をスリップ継合させ、第２クラッチＣ２を継合させるとともにブレーキＢを解放することにより、エンジン発進が可能なエンジン低速前進モード「２ｎｄ（低速）」を確立する。エンジン低速前進モードにて車両が発進した場合には、トランスミッションＥＣＵ６２０は、車速の増加に伴って第１クラッチを徐々に完全継合状態とする。
【００５７】
エンジン１０が駆動力源として選択され、シフトポジションがＲポジションを取る車両後進時には、トランスミッションＥＣＵ６２０は、第１クラッチＣ１およびブレーキＢを継合させるとともに第２クラッチＣ２を解放することにより、変速比が１／ρ２（ρ２は、第２遊星歯車装置３２のギヤ比（＝第２サンギヤＳ２の歯数／リングギヤＲの歯数））の高速後進モード「高速」を確立する。
【００５８】
また、前進時と同様に、第１クラッチＣ１をスリップ継合させれば、エンジン発進が可能なエンジン低速後進モード「低速（エンジン）」が確立され得る。さらに、トランスミッションＥＣＵ６２０は、シフトポジションがＮポジションを取る場合には、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２を共に解放するとともにブレーキＢを継合させることにより、エンジン１０から遊星歯車装置３０への動力伝達を遮断する。
【００５９】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジン走行時には、エンジンＥＣＵ６１０に対してアクセル開度θおよび車速ｖから求めた車両要求トルクの出力を要求する。エンジンＥＣＵ６１０は、ハイブリッドＥＣＵ６００からの要求に基づいて、インジェクタ、イグナイタ（図示せず）等を制御してエンジン１０の運転状態を制御する。
【００６０】
なお、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、エンジン１０を図９に示した最適燃費曲線Ｌ１上の運転ポイントにて運転させる。図９は本実施例においてエンジン１０の運転ポイントを決定するために用いられる燃費優先領域（最適燃費曲線Ｌ１）のマップを示す説明図である。図９において最適燃費曲線Ｌ１は、トルクおよびエンジン回転数とをパラメータとする特性線であり、燃費が等しくなるポイントを結んで示す等燃費曲線Ｌ２およびエンジン１０の出力が等しくなるポイントを結んで示す等出力曲線Ｌ３とから決定される。
【００６１】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、車速ｖおよびアクセル開度θに基づいて最適な変速比を算出し、トランスミッションＥＣＵ６２０を介して、算出した変速比を実現する。なお、エンジン走行時であっても車両要求トルクの増大が要求された場合には、後述する制御処理が実行される。
【００６２】
エンジン走行時には、補機１４はエンジン１０の駆動力によって駆動される。すなわち、クランクシャフト１１から出力された駆動力はタイミングベルト１５を介して補機１４に伝達される。
【００６３】
続いて、エンジン１０走行時における車両加速時に実行される本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置における駆動力源制御処理について図１０および図１１を参照して説明する。図１０は本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置において実行される駆動力源制御処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。図１１はアクセル開度から要求トルクを求めるために用いられるマップを示す説明図である。
【００６４】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、アクセル開度センサ７４によって検出されたアクセル開度θを取得する（ステップＳ１００）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、検出したアクセル開度θを用いて図１１に示すマップを用いてアクセル開度θから要求トルクＴreqを算出する（ステップＳ１１０）。なお、本実施例では、説明を容易にするためにアクセル開度θのみに基づいて要求トルクＴreqを算出するが、この他にも補機１４を駆動するために要求されるトルク、補機駆動用モータ１７を駆動して発電するために要求されるトルク等が要求トルクＴreqに反映され得る。
【００６５】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、駆動用モータ２０が正常に作動可能な状態であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、駆動用モータ２０が正常に作動可能な状態にあると判定した場合には（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、燃料電池用燃料であるメタノール残量Ｆremをメタノール残量センサ７６から取得し、取得したメタノール残量Ｆremが所定値Ｆref以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。
【００６６】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、メタノール残量Ｆrem≧Ｆrefであると判定した場合には（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、要求トルクＴreqと現トルクＴcurとのトルク差ΔＴが駆動用モータ２０によって出力可能な最大トルクＴｍｇmax以下であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。トルク差ΔＴが駆動用モータ２０によって出力可能な最大トルクＴｍｇmaxを超えている場合には、駆動用モータ２０のみによって要求トルクＴreqを出力することは不可能だからである。なお、かかる場合には、後述するようにエンジン１０を作動させることによって駆動用モータ２０を利用することができる。
【００６７】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、トルク差ΔＴが駆動用モータ２０によって出力可能な最大トルクＴｍｇmax以下であると判定した場合には（ステップＳ１４０：Ｙｅｓ）、要求トルクＴreqを出力する駆動力源としてエンジン効率Ｅnefが駆動用モータ効率Ｍｇefよりも高いか否かを判定する（ステップＳ１５０）。すなわち、要求トルクＴreqと現トルクＴcurとのトルク差を、エンジン１０、駆動用モータ２０のいずれによって出力する場合のエネルギ効率が最良となるかを判定する。このことは、車両全体としてのエネルギ効率の向上にも寄与する。
【００６８】
かかる判定処理の詳細について図１２を参照して説明する。図１２はトルクに対するエンジン１０および駆動用モータ２０のエネルギ効率を示す説明図である。図１２において、エンジン１０のエネルギ効率Ｅｎefはエネルギ効率曲線Ｌ１０によって、駆動用モータ２０のエネルギ効率Ｍｇefはエネルギ効率曲線Ｌ２０によって示す。
【００６９】
エンジン１０のエネルギ効率Ｅｎefは、例えば、以下の式（１）によって定義され得る。
Ｅｎef＝燃料効率×エンジン効率×駆動効率  （１）
ここで、燃料効率は、例えば、所定量のガソリン燃料が燃焼することにより生成することのできる熱量である。エンジン効率は、例えば、ガソリン燃料の燃焼により発生した熱をトルク（出力）として取り出し得る変換効率である。駆動効率は、例えば、ガソリンタンク内のガソリン燃料をポンプで汲み上げ、インジェクタでエンジンのシリンダ内に噴射する際に要した電力（損失）を考慮した効率である。
【００７０】
駆動用モータ２０のエネルギ効率Ｍｇefは、例えば、以下の式（２）によって定義され得る。
Ｍｇef＝燃料効率×モータ効率×駆動効率  （２）
ここで、燃料効率は、例えば、所定量のメタノール燃料から生成することのできる電力量である。駆動効率は、メタノール燃料から生成された電力をモータ駆動用の電力に変換する効率、すなわち、インバータ効率および送電効率である。モータ効率は、例えば、変換された電力をトルク（出力）として取り出し得る割合（効率）である。
【００７１】
駆動用モータ２０が出力可能な最大トルクはＴｍｇmaxであるとする。したがって、要求トルクが駆動用モータ２０の最大トルクＴｍｇmax以下の領域では、メタノール燃料の残量不足等といった例外を除いて原則として駆動用モータ２０が駆動力源として用いられる。
【００７２】
現在、エンジン１０が出力している現トルクＴcurの値がＡであるとし、要求トルクＴreqに対応する第１例の値がＢ、第２例の値がＣであるとする。要求トルクＴreqが第１の値Ｂを取る場合、Ｂ点におけるエンジン１０のエネルギ効率Ｅｎefと現トルクＴcurと要求トルクＴreqとのトルク差ΔＴ１を出力する際の駆動用モータ２０のエネルギ効率Ｍｇefとを比較すると、駆動用モータ２０を駆動力源とした場合のエネルギ効率の方が高くなる。したがって、ハイブリッドＥＣＵ６００は、駆動力源として駆動用モータ２０を選択する。
【００７３】
一方、要求トルクＴreqが第２の値Ｃを取る場合、Ｃ点におけるエンジン１０のエネルギ効率Ｅｎefと現トルクＴcurと要求トルクＴreqとのトルク差ΔＴ２を出力する際の駆動用モータ２０のエネルギ効率Ｍｇefとを比較すると、エンジン１０を駆動力源とした場合のエネルギ効率の方が高くなる。したがって、ハイブリッドＥＣＵ６００は、駆動力源としてエンジン１０を選択する。また、駆動用モータ２０によって出力可能な最大トルクＴｍｇmaxを超える要求トルクＴreqの変動が生じた場合にもエンジン１０によってトルク差ΔＴを出力する。
【００７４】
図１０に戻って説明を続ける。ハイブリッドＥＣＵ６００は、演算の結果、エンジン１０のエネルギ効率Ｅｎefが駆動用モータ２０のエネルギ効率Ｍｇefよりも高いと判定した場合には（ステップＳ１５０）、図１３に示すマップから要求トルクに対応する目標スロットルバルブ開度θｓｔを求め、スロットルバルブ開度θｓ＝目標スロットルバルブ開度θｓｔとする（ステップＳ１６０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、スロットルバルブ１３の開度制御と共にインジェクタを介して要求される燃料量をエンジン１０に供給する。なお、要求トルクには、補機負荷駆動トルクを加えても良い。
【００７５】
上記ステップＳ１２０にて駆動用モータ２０に異常が発生していると判定された場合（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、およびステップＳ１３０にてメタノール残量Ｆrem＜Ｆrefであると判定された場合（ステップＳ１３０：Ｎｏ）には、駆動用モータ２０を運転することができないので、ハイブリッドＥＣＵ６００は、ステップＳ１６０の処理を実行する。また、ステップＳ１４０にてトルク差ΔＴが駆動用モータ２０によって出力可能な最大トルクＴｍｇmaxよりも大きいと判定された場合には（ステップＳ１４０：Ｎｏ）、駆動用モータ２０のみによっては要求トルクＴreqを出力できないので、ハイブリッドＥＣＵ６００は、ステップＳ１６０の処理を実行する。
【００７６】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、スロットルバルブ１３のバルブ開度制御を実行した後、トランスミッションＥＣＵ６２０を介してＣＶＴ４０の変速比を変更する制御を実行して（ステップＳ１７０）、本処理ルーチンを終了する。図９から明らかなように、最適燃費曲線Ｌ１上の運転ポイントをエンジン１０の運転ポイントとして選択する場合には、トルクが決定されるとエンジン回転数は一義的に決定されてしまい、トルクが増大すればエンジン回転数も増加する。したがって、制御開始直後の車両速度を現車両速度に整合させる必要があるので、ＣＶＴの変速比を制御してエンジン回転数（エンジン回転速度）を現在の車速まで減速する。
【００７７】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、ステップＳ１４０にて駆動用モータ２０のエネルギ効率Ｍｇefがエンジン１０のエネルギ効率Ｅｎef以上であると判定した場合には（ステップＳ１５０：Ｎｏ）、駆動用モータ２０に対する制御電流量を増大させて、駆動用モータ２０によって要求トルクＴreqと現トルクＴcurとのトルク差ΔＴを出力させて（ステップＳ１８０）、本処理ルーチンを終了する。
【００７８】
以上説明したように、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、車両の要求トルクＴreqと現トルクＴcurとのトルク差ΔＴをエンジン１０または駆動用モータ２０のうちエネルギ効率の高い駆動力源によって出力するので、エンジン１０および駆動用モータ２０をそれぞれエネルギ効率の高い状態にて運転することができる。したがって、エンジン１０の燃料消費量および燃料電池２００の燃料消費量を低減することが可能となり、車両全体としてのエネルギ効率を向上することができる。
【００７９】
また、二次電池を駆動用モータの電源として用いていた従来のハイブリッド車両では、エンジンの出力によって発電機を作動させて二次電池を充電する必要があったが、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、駆動用モータ２０の電源として燃料電池２００を用いるので、二次電池の充電を考慮することなくエンジン１０を最も効率の良い運転ポイントにて運転することができる。従来のハイブリッド車両では、たとえ、エンジンを最適燃費曲線上の運転ポイントにて運転可能であったとしても、エンジンのエネルギ効率までは考慮されておらず、エンジンの燃料消費量は最適値までは低減されているとはいえなかった。これに対して、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、エンジン１０を最適燃費曲線Ｌ１上の運転ポイントで運転させることができるのみならず、最適燃費曲線Ｌ１上の運転ポイントの中で最もエンジン１０のエネルギ効率の高い運転ポイントにて運転させることができる。
【００８０】
以上、実施例に基づき本発明に係るハイブリッド車両の制御装置を説明してきたが、上記した実施例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【００８１】
例えば、上記実施例では、エンジン１０および駆動用モータ２０のいずれか一方のみを要求トルクＴreqと現トルクＴcurとのトルク差ΔＴを出力するための駆動力源として用いているが、エンジン１０および駆動用モータ２０の双方を駆動力源として用いてトルク差ΔＴを出力しても良い。図１２から理解されるように、エンジン１０のエネルギ効率Ｅｎefは、トルクが大きくなるに連れて高くなる。したがって、例えば、図９においてエンジン１０の運転ポイントをＰａに維持したまま要求トルクＴreqと現トルクＴcurとのトルク差ΔＴを駆動用モータ２０にて出力させず、エンジン１０の運転ポイントをＰｂに変更した後に、駆動用モータ２０によって不足するトルク差を出力するようにしたほうが、車両全体としてのエネルギ効率も最良となる場合がある。
【００８２】
また、要求トルクＴreqが図１２に２点差線で示す値Ｂ’を取る場合には、要求トルクＴreqと現トルクＴcurとのトルク差ΔＴが駆動用モータ２０の最大トルクＴｍｇmaxを超える。このような場合にも、エンジン１０によってトルク差ΔＴの一部を出力して、残りのトルク差ΔＴを駆動用モータ２０によって出力させることもできる。例えば、駆動用モータ２０のエネルギ効率Ｍｇefの方がエンジン１０のエネルギ効率Ｅｎefよりも高い車両走行領域においては、エンジン１０によってＡ’のトルクを出力して、要求トルクＴreqであるＢ’とのトルク差ΔＴを駆動用モータ２０の最大トルクＴｍｇmaxとして、駆動用モータ２０によって最大トルクＴｍｇmaxを出力させることにより、車両全体のエネルギ効率を向上させることができる。
【００８３】
上記実施例ではエンジン１０を最適燃費曲線Ｌ１上の運転ポイントにて運転させているが、例えば、最適燃費曲線に対して９０％の燃費曲線上を運転させても良い。かかる場合であっても、エネルギ効率を考慮することにより、エネルギ効率を考慮せずエンジン１０を最適燃費曲線上の運転ポイントにて運転させる場合と比較してエネルギ効率が高くなり得る。
【００８４】
また、上記実施例におけるエンジン１０のエネルギ効率Ｅｎefおよび駆動用モータ２０のエネルギ効率Ｍｇefを定義するパラメータは一例に過ぎず、この他のパラメータを用いて各エネルギ効率Ｅｎef、Ｍｇefを定義しても良い。
【００８５】
上記実施例では、燃料電池２００の燃料としてメタノールを用いて説明したが、この他のアルコール、炭化水素、エーテル、アルデヒドなど水素原子を含有する所定の原料を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置を適用可能な車両の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す車両における切替スイッチ２４０の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置の制御回路構成を示すブロック図である。
【図４】制御ユニット６０の入出力信号関係を示すブロック図である。
【図５】車速、出力トルク（アクセル開度）およびシフトポジションに基づいて車両前進時にエンジン１０および駆動用モータ２０のいずれを駆動力源とするかを決定するために用いられるマップを示す説明図である。
【図６】車速、出力トルク（アクセル開度）およびシフトポジションに基づいて車両後進時にエンジン１０および駆動用モータ２０のいずれを駆動力源とするかを決定するために用いられるマップを示す説明図である。
【図７】各クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢの継合状態、および遊星歯車装置３０の変速状態との関係を示す説明図であり、駆動力源、シフトポジションなどにより場合分けしている。
【図８】シフトレバーポジション配置の一例を示す説明図である。
【図９】本実施例においてエンジン１０の運転ポイントを決定するために用いられる燃費優先領域（最適燃費曲線Ｌ１）のマップを示す説明図である。
【図１０】本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置において実行される駆動力源制御処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】アクセル開度から要求トルクを求めるために用いられるマップを示す説明図である。
【図１２】トルクに対するエンジン１０および駆動用モータ２０のエネルギ効率を示す説明図である。
【図１３】要求トルクからスロットルバルブ開度を求めるために用いられるマップを示す説明図である。
【符号の説明】
１０…エンジン
１１…クランクシャフト
１２…アクセルペダル
１３…スロットルバルブ
１４…補機
１５…タイミングベルト
１６…多板式電磁式クラッチ
１７…補機駆動用モータ
１８…ダンパ
２０…駆動用モータ
２１…ロータ
２２…ステータ
２３…回転軸
３０…遊星歯車装置
３１…第１遊星歯車装置
３２…第２遊星歯車装置
４０…無段式自動変速機（ＣＶＴ）
４１…入力側プーリ
４２…出力側プーリ
４３…スチールベルト
５０…ドライブシャフト
５１…ディファレンシャルギヤ
５２…車軸
５３…車輪
６０…制御ユニット
７０…エンジン回転数センサ
７１…レゾルバ
７２…車速センサ
７３…シフトポジションセンサ
７４…アクセル開度センサ
７５…スロットルバルブ開度センサ
７６…メタノール残量センサ
７７…ＳＯＣセンサ
１１０…メタノールタンク
２００…燃料電池
２１０…バッテリ
２２０…インバータ
２３０…インバータ
２４０…切替スイッチ
６００…ハイブリッドＥＣＵ
６１０…エンジンＥＣＵ
６２０…トランスミッションＥＣＵ
Ｃ１…第１クラッチ
Ｃ２…第２クラッチ
Ｐ１…共通ピニオンギヤ
Ｐ２…独立ピニオンギヤ
Ｒ…リングギヤ
Ｓ１…第１サンギヤ
Ｓ２…第２サンギヤ
【図１】
0004134502.tif 000002
【図２】
0004134502.tif 000003
【図３】
0004134502.tif 000004
【図４】
0004134502.tif 000005
【図５】
0004134502.tif 000006
【図６】
0004134502.tif 000007
【図７】
0004134502.tif 000008
【図８】
0004134502.tif 000009
【図９】
0004134502.tif 000010
【図１０】
0004134502.tif 000011
【図１１】
0004134502.tif 000012
【図１２】
0004134502.tif 000013
【図１３】
0004134502.tif 000014