(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、該駆動軸側の反力を用いて電力と動力の入出力により前記内燃機関の出力軸にトルクを入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
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取りが可能な蓄電手段と、
該蓄電手段の温度を検出する温度検出手段と、
該検出された蓄電手段の温度に基づいて該蓄電手段から充放電してもよい最大許容電力を設定する最大許容電力設定手段と、
燃費を優先した走行を指示可能な燃費優先スイッチと、
該燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには前記設定された蓄電手段の最大許容電力が第１の電力未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記設定された蓄電手段の最大許容電力が前記第１の電力以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可し、前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには前記設定された蓄電手段の最大許容電力が前記第１の電力よりも小さい第２の電力未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記設定された蓄電手段の最大許容電力が前記第２の電力以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可する間欠運転許否手段と
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
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、該駆動軸側の反力を用いて電力と動力の入出力により前記内燃機関の出力軸にトルクを入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
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取りが可能な蓄電手段と、
該蓄電手段の温度を検出する温度検出手段と、
燃費を優先した走行を指示可能な燃費優先スイッチと、
前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには前記検出された蓄電手段の温度が第１の温度未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記検出された蓄電手段の温度が前記第１の温度以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可し、前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには前記検出された蓄電手段の温度が前記第１の温度よりも小さい第２の温度未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記検出された蓄電手段の温度が前記第２の温度以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可する間欠運転許否手段と
を備えるハイブリッド車。
【請求項３】
前記間欠運転許否手段は、冷間時に前記内燃機関が始動されたときに行なわれる判定である請求項１または２記載のハイブリッド車。
【請求項４】
電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記駆動軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段とを備える手段である請求項１ないし３いずれか１項に記載のハイブリッド車。
【請求項５】
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該駆動軸側の反力を用いて電力と動力の入出力により前記内燃機関の出力軸にトルクを入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、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取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）前記蓄電手段の温度に基づいて該蓄電手段から充放電してもよい最大許容電力を設定し、
（ｂ）前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには前記設定された蓄電手段の最大許容電力が第１の電力未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記設定された蓄電手段の最大許容電力が前記第１の電力以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可し、前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには前記設定された蓄電手段の最大許容電力が前記第１の電力よりも小さい第２の電力未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記設定された蓄電手段の最大許容電力が前記第２の電力以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可する
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。
【請求項６】
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該駆動軸側の反力を用いて電力と動力の入出力により前記内燃機関の出力軸にトルクを入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、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取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、
前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには前記蓄電手段の温度が第１の温度未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記蓄電手段の温度が前記第１の温度以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可し、前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには前記蓄電手段の温度が前記第１の温度よりも小さい第２の温度未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記蓄電手段の温度が前記第２の温度以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可する
ことを特徴と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、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該駆動軸側の反力を用いて電力と動力の入出力により前記内燃機関の出力軸にトルクを入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、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取りが可能な蓄電手段とを備えるハイブリッド車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としては、エンジンと、エンジンの出力軸に接続されると共に駆動軸に接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構に接続された第１モータと、駆動軸に動力を出力する第１モータと、両モータと電力をやり取りするバッテリとを備え、バッテリの温度が所定温度未満のときにはエンジンの運転停止を禁止する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、バッテリの温度が閾値未満のときにはエンジンの運転を継続することにより、バッテリが出力可能な電力が不足している状態でエンジンが再始動されるのを回避し、エンジンの再始動時のもたつきを抑制している。
【特許文献１】特開２００４−４４４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したハイブリッド車では、エンジンの運転停止を禁止するエンジンの再始動時のもたつきを抑制することができるものの、バッテリの温度が所定温度以上となるまでエンジンの運転が継続される結果、エンジンが効率の悪い運転ポイントで運転され、車両全体のエネルギ効率が低下する場合がある。ハイブリッド車では、ユーザによってはエンジンのスムーズな再始動性能よりも低燃費を志向する場合もあるから、こうした志向にも対応することが望ましい。
【０００４】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、再始動性能を確保すると共に燃費的な志向にも対応することを主目的とする。
【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その制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の第１のハイブリッド車は、
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、該駆動軸側の反力を用いて電力と動力の入出力により前記内燃機関の出力軸にトルクを入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
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取りが可能な蓄電手段と、
該蓄電手段の温度を検出する温度検出手段と、
該検出された蓄電手段の温度に基づいて該蓄電手段から充放電してもよい最大許容電力を設定する最大許容電力設定手段と、
燃費を優先した走行を指示可能な燃費優先スイッチと、
該燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには前記設定された蓄電手段の最大許容電力が第１の電力未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記設定された蓄電手段の最大許容電力が前記第１の電力以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可し、前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには前記設定された蓄電手段の最大許容電力が前記第１の電力よりも小さい第２の電力未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記設定された蓄電手段の最大許容電力が前記第２の電力以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可する間欠運転許否手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の第１のハイブリッド車では、燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには蓄電手段の温度に基づいて設定される蓄電手段の最大許容電力が第１の電力未満のときに内燃機関の間欠運転を禁止し蓄電手段の最大許容電力が第１の電力以上のときに内燃機関の間欠運転を許可し、燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには蓄電手段の最大許容電力が第１の電力よりも小さい第２の電力未満のときに内燃機関の間欠運転を禁止し設定された蓄電手段の最大許容電力が第２の電力以上のときに内燃機関の間欠運転を許可する。したがって、通常時には再始動性能を確保すると共に操作者からの燃費を優先した走行の指示にも対応することができる。
【０００８】
本発明の第２のハイブリッド車は、
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、該駆動軸側の反力を用いて電力と動力の入出力により前記内燃機関の出力軸にトルクを入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
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取りが可能な蓄電手段と、
該蓄電手段の温度を検出する温度検出手段と、
燃費を優先した走行を指示可能な燃費優先スイッチと、
前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには前記検出された蓄電手段の温度が第１の温度未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記検出された蓄電手段の温度が前記第１の温度以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可し、前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには前記検出された蓄電手段の温度が前記第１の温度よりも小さい第２の温度未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記検出された蓄電手段の温度が前記第２の温度以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可する間欠運転許否手段と
を備えることを要旨とする。
【０００９】
この本発明の第２のハイブリッド車では、燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには蓄電手段の温度が第１の温度未満のときに内燃機関の間欠運転を禁止し蓄電手段の温度が第１の温度以上のときに内燃機関の間欠運転を許可し、燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには蓄電手段の温度が第１の温度よりも小さい第２の温度未満のときに内燃機関の間欠運転を禁止し蓄電手段の温度が第２の温度以上のときに内燃機関の間欠運転を許可する。したがって、通常時には再始動性能を確保すると共に操作者からの燃費を優先した走行の指示にも対応することができる。
【００１０】
こうした本発明の第１または第２のハイブリッド車において、前記間欠運転許否手段は、冷間時に前記内燃機関が始動されたときに行なわれる判定であるものとすることもできる。
【００１１】
また、本発明の第１または第２のハイブリッド車において、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記駆動軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段とを備える手段であるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の第１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該駆動軸側の反力を用いて電力と動力の入出力により前記内燃機関の出力軸にトルクを入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、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取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）前記蓄電手段の温度に基づいて該蓄電手段から充放電してもよい最大許容電力を設定し、
（ｂ）前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには前記設定された蓄電手段の最大許容電力が第１の電力未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記設定された蓄電手段の最大許容電力が前記第１の電力以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可し、前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには前記設定された蓄電手段の最大許容電力が前記第１の電力よりも小さい第２の電力未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記設定された蓄電手段の最大許容電力が前記第２の電力以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可する
ことを特徴とする。
【００１３】
この本発明の第１のハイブリッド車の制御方法によれば、燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには蓄電手段の温度に基づいて設定される蓄電手段の最大許容電力が第１の電力未満のときに内燃機関の間欠運転を禁止し蓄電手段の最大許容電力が第１の電力以上のときに内燃機関の間欠運転を許可し、燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには蓄電手段の最大許容電力が第１の電力よりも小さい第２の電力未満のときに内燃機関の間欠運転を禁止し設定された蓄電手段の最大許容電力が第２の電力以上のときに内燃機関の間欠運転を許可する。したがって、通常時には再始動性能を確保すると共に操作者からの燃費を優先した走行の指示にも対応することができる。
【００１４】
本発明の第２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該駆動軸側の反力を用いて電力と動力の入出力により前記内燃機関の出力軸にトルクを入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、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取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、
前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには前記蓄電手段の温度が第１の温度未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記蓄電手段の温度が前記第１の温度以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可し、前記燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには前記蓄電手段の温度が前記第１の温度よりも小さい第２の温度未満のときに前記内燃機関の間欠運転を禁止し前記蓄電手段の温度が前記第２の温度以上のときに前記内燃機関の間欠運転を許可する
ことを特徴とする。
【００１５】
この本発明の第２のハイブリッド車の制御方法によれば、燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには蓄電手段の温度が第１の温度未満のときに内燃機関の間欠運転を禁止し蓄電手段の温度が第１の温度以上のときに内燃機関の間欠運転を許可し、燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには蓄電手段の温度が第１の温度よりも小さい第２の温度未満のときに内燃機関の間欠運転を禁止し蓄電手段の温度が第２の温度以上のときに内燃機関の間欠運転を許可する。したがって、通常時には再始動性能を確保すると共に操作者からの燃費を優先した走行の指示にも対応することができる。
【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ハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、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にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【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。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２１】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２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）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。
【００２２】
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，燃費を優先するＥＣＯスイッチ８９からのＥＣＯスイッチ信号ＥＳＷなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２３】
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。
【００２４】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、外気の温度が低い冷間時（例えば、−１０℃や−２０℃など）にシステム起動しエンジン２２を始動して走行しているときの動作について説明する。図４はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図５はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止許否判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。説明の都合上、まず、図５のエンジン停止許否判定ルーチンについて説明し、その後、図４の駆動制御ルーチンについて説明する。
【００２５】
エンジン停止許否判定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、ＥＣＯスイッチ８９からのＥＣＯスイッチ信号ＥＳＷやバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを入力し（ステップＳ４００）、入力したＥＣＯスイッチ信号ＥＳＷがＯＮであるかＯＦＦであるかを判定し（ステップＳ４１０）、ＥＣＯスイッチ信号ＥＳＷがＯＦＦのときには停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐに値Ｗ１を設定し（ステップＳ４２０）、ＥＣＯスイッチ信号ＥＳＷがＯＮのときには停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐに値Ｗ２を設定する（ステップＳ４３０）。そして、入力したバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐとを比較し（ステップＳ４４０）、出力制限Ｗｏｕｔが停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐ以上のときにはエンジン２２の停止を許可し（ステップＳ４５０）、出力制限Ｗｏｕｔが停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐ未満のときにはエンジン２２の停止を禁止して（ステップＳ４６０）、本ルーチンを終了する。ここで、値Ｗ１は、走行中に停止後のエンジン２２の再始動をスムーズに行なうために必要な電力値として定められ、値Ｗ２は、走行中に停止後のエンジン２２の再始動を行なうための必要最小限の電力値近傍の値として値Ｗ１よりも小さな値に定められている。図６に、冷間時における出力制限Ｗｏｕｔと電池温度Ｔｂとの関係を示す。図示するように、冷間時では、出力制限Ｗｏｕｔは電池温度Ｔｂが小さいほど小さくなる。一方、エンジン２２を停止している状態での走行（モータ運転モード）はモータＭＧ２の駆動にバッテリ５０からの電力が用いられるから、この状態からエンジン２２を再始動しようとすると走行に必要な電力と再始動に必要な電力との和の電力をバッテリ５０から出力しなければならない。このため、冷間時では、エンジン２２の再始動にモタツキが生じる場合がある。実施例では、ＥＣＯスイッチ８９がＯＦＦのときには停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐに値Ｗ１を設定し、バッテリ５０が十分に暖機されてバッテリ５０から十分な電力を出力可能な状態に至ってからエンジン２２の停止を許可することにより、停止後のエンジン２２の再始動をスムーズに行なうものとしている。一方、エンジン２２の停止を禁止してその運転を継続すると、エンジン２２が効率の悪い運転ポイントで運転される結果、車両全体のエネルギ効率が低下するから、ＥＣＯスイッチ８９がＯＮされたときには走行中に停止後のエンジン２２を再始動できる必要最小限の電力近傍の電力を出力可能な状態に至った後にエンジン２２の停止を許可することにより、エンジン２２の再始動を確保すると共に車両全体のエネルギ効率の向上を図っているのである。
【００２６】
次に、図４の駆動制御ルーチンについて説明する。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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなどの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、エンジン２２の回転数Ｎｅは図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演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。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、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。
【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６３ａ，６３ｂ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７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（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。
【００２８】
続いて、エンジン２２が運転中であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、エンジン２２が運転中のときには設定した要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を運転停止するための閾値Ｐｓｔｏｐ未満か否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｐｓｔｏｐとしては、エンジン２２を比較的効率よく運転することができるパワー領域の下限値近傍の値を用いることができる。
【００２９】
要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ以上のときには、エンジン２２の運転を継続すると判断し、設定したエンジン２２の要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１５０）。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＊とに基づいて行なわれる。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８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。
【００３０】
次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２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＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１６０）。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。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図９に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００３１】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ    (1)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３２】
そして、要求トルクＴｒ＊にトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（３）により計算し（ステップＳ１７０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令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（４）および式（５）により計算すると共に（ステップＳ１８０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（６）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１９０）。ここで、式（３）は、図９の共線図から容易に導くことができる。
【００３３】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr            (3)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2           (4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2          (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min)  (6)
【００３４】
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（ステップＳ２００）、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における吸入空気量制御や燃料噴射制御，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。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。
【００３５】
ステップＳ１３０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ未満であると判定されたときには、前述した図５のエンジン停止許否判定ルーチンによりエンジン２２の停止が禁止されているか否かを判定し（ステップＳ１４０）、エンジン２２の停止が禁止されているときには、エンジン２２の運転を継続すべきと判断し、上述したステップＳ１５０〜Ｓ２００の処理を実行する。
【００３６】
一方、ステップＳ１３０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ未満であると判定され、且つ、エンジン２２の停止が許可されていると判定されたときには、エンジン２２の運転を停止すべきと判断し、燃料噴射制御や点火制御を停止してエンジン２２の運転を停止する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信してエンジン２２を停止すると共に（ステップＳ２１０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する（ステップＳ２２０）。そして、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮も値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐとして設定し（ステップＳ２３０）、値０のトルク指令Ｔｍ１＊を上述の式（４）および式（５）に代入してモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算すると共に（ステップＳ２４０）、仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（６）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２５０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン２２の運転を停止し、モータＭＧ２からバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。
【００３７】
ステップＳ１２０でエンジン２２が運転中ではない、即ちエンジン２２が運転停止されていると判定されると、エンジン２２が指導中か否か（ステップＳ２７０）、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を始動するための閾値Ｐｓｔａｒｔ以上であるか否か（ステップＳ２８０）、を判定する。ここで、閾値Ｐｓｔａｒｔとしては、エンジン２２を比較的効率よく運転することができるパワー領域の下限値近傍の値を用いることができるが、頻繁なエンジン２２の運転停止と始動とが生じないように上述したエンジン２２を運転停止するための閾値Ｐｓｔｏｐより大きな値を用いるのが好ましい。エンジン２２が指導中ではなく、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ未満のときには、エンジン２２の運転停止状態を継続すべきと判断し、上述したステップＳ２２０〜Ｓ２６０の処理を実行する。
【００３８】
ステップＳ１２０でエンジン２２が運転停止されていると判定され、ステップＳ２７０でエンジン２２が指導中ではないと判定され、ステップＳ２８０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以上と判定されたときには、エンジン２２を始動すべきと判断し、始動時のトルクマップとエンジン２２の始動開始からの経過時間ｔとに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する。（ステップＳ２９０）。エンジン２２の始動時にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定するトルクマップの一例とエンジン２２の回転数Ｎｅの変化の様子の一例とを図１０に示す。実施例のトルクマップは、エンジン２２の始動指示がなされた時間ｔ１１の直後からレート処理を用いて比較的大きなトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定してエンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させる。エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯を通過したか共振回転数帯を通過するのに必要な時間以降の時間ｔ１２にエンジン２２を安定して回転数Ｎｒｅｆ以上でモータリングすることができるトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、電力消費や駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにおける反力を小さくする。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆに至った時間ｔ１３からレート処理を用いてトルク指令Ｔｍ１＊を値０とし、エンジン２２の完爆が判定された時間ｔ１５から発電用のトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。ここで、回転数Ｎｒｅｆは、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数である。なお、いまエンジン２２を始動するときを考えているから、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊にはレート処理に用いるレート値が設定されることになる。
【００３９】
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＊にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを上述した式（３）により計算し（ステップＳ３００）、上述した式（４）および式（５）を用いてモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算すると共に（ステップＳ３１０）、仮トルクＴｍ２ｔｍｐを上述の式（６）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ３２０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ３３０）。
【００４０】
そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数Ｎｒｅｆ以上に至っているか否かを判定する（ステップＳ３４０）。いま、エンジン２２の始動開始時を考えているから、エンジン２２の回転数Ｎｅは小さく、回転数Ｎｒｅｆには至っていない。このため、この判定では否定的な結論がなされ、燃料噴射制御や点火制御が開始されることなく本ルーチンを終了する。
【００４１】
エンジン２２の始動が開始されると、ステップＳ２７０ではエンジン２２が指導中であると判定されるから、上述したステップＳ２９０〜Ｓ３３０の処理が実行され、エンジン２２の回転数Ｎｅが燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数Ｎｒｅｆ以上に至るのを待って（ステップＳ３４０）、燃料噴射制御と点火制御とが開始されるよう制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ３５０）。こうした制御により、停止しているエンジン２２の始動しながらモータＭＧ２からバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。エンジン２２をモータリングしている状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図１１に示す。
【００４２】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ＥＣＯスイッチ８９がＯＦＦのときには停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐに値Ｗ１を設定しＥＣＯスイッチ８９がＯＮのときには停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐに値Ｗ１よりも小さい値Ｗ２を設定し、冷間時にエンジン２２が始動されて走行しているときに電池温度Ｔｂに基づいて設定されるバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐ以上のときにはエンジン２２の間欠運転を許可し出力制限Ｗｏｕｔが停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐ未満のときにはエンジン２２の間欠運転を禁止する、即ち、ＥＣＯスイッチ８９がＯＦＦのときにはバッテリ５０から十分な電力を出力可能な状態となるまでバッテリ５０が暖機されるのを待ってエンジン２２の間欠運転を開始しＥＣＯスイッチ８９がＯＮのときにはバッテリ５０から最低限の電力を出力可能な状態にバッテリ５０が暖機された後にエンジン２２の間欠運転を開始するから、通常時にはエンジン２２の再始動をスムーズに行なうことができると共に操作者からの指示によりエネルギ効率の向上にも対応することができる。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の再始動をスムーズに行なうためにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐとを比較してエンジン２２の停止を許可するか禁止するかを決定するものとしたが、エンジン２２を停止する際にエンジン２２への燃料供給を遮断すると共に発電を伴ってモータＭＧ１から出力されるトルクによりエンジン２２の回転数を低下させるエンジン停止制御を行なう場合には、このエンジン停止制御を正常に行なうことができるか否かをバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと停止判定閾値Ｗｓｔｏｐ２とを比較することにより判定してエンジン２２の停止を許可するか禁止するかを決定するものとしてもよい。なお、エンジン停止制御では、モータＭＧ１からエンジン２２の回転数を低下させるためのトルクを出力すると、これに応じたトルクがリングギヤ軸３２ａ側に作用するからこのトルクをキャンセルすると共にリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるよう前述した式（３）〜式（６）に基づいてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が設定されることになる。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、電池温度Ｔｂと残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定される出力制限Ｗｏｕｔに基づいてエンジン２２の停止を許可するか禁止するかを決定するものとしたが、電池温度Ｔｂを直接に用いてエンジン２２の停止を許可するか禁止するかを決定するものとしても構わない。この場合のエンジン停止許否判定ルーチンを図１２に示す。図１２のエンジン停止許否判定ルーチンでは、ＥＣＯスイッチ８９からのＥＣＯスイッチ信号ＥＳＷを入力すると共にモータＥＣＵ４０から通信により電池温度Ｔｂを入力し（ステップＳ５００）、入力したＥＣＯスイッチ信号ＥＳＷがＯＦＦであるかＯＮであるかを判定し（ステップＳ５１０）、ＥＣＯスイッチ信号ＥＳＷがＯＦＦのときには停止判定用閾値Ｔｓｔｏｐに値Ｔ１を設定し（ステップＳ５２０）、ＥＣＯスイッチ信号ＥＳＷがＯＮのときには停止判定用閾値Ｔｓｔｏｐに値Ｔ２を設定する（ステップＳ５３０）。そして、入力した電池温度Ｔｂと停止判定用閾値Ｔｓｔｏｐとを比較し（ステップＳ５４０）、電池温度Ｔｂが停止判定用閾値Ｔｓｔｏｐ以上のときにはエンジン２２の停止を許可し（ステップＳ５５０）、電池温度Ｔｂが停止判定用閾値Ｔｓｔｏｐ未満のときにはエンジン２２の停止を禁止する（ステップＳ５６０）ことにより行なわれる。ここで、値Ｔ１は、走行中に停止後のエンジン２２の再始動をスムーズに行なうために必要なバッテリ５０の暖機温度として定められ、値Ｔ２は、走行中に停止後のエンジン２２の再始動を行なうための必要最小限の暖機温度近傍の温度として値Ｔ１よりも小さな値に定められている。この変形例によっても、実施例と同様に、通常時にはエンジン２２の再始動をスムーズに行なうことができると共に操作者からの指示によりエネルギ効率の向上にも対応することができる。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付け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、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１３の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された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１４の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００４８】
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。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０との組み合わせが「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、温度センサ５１が「温度検出手段」に相当し、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くバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算するバッテリＥＣＵ５２が「最大許容電力設定手段」に相当し、ＥＣＯスイッチ８９が「燃費優先スイッチ」に相当し、ＥＣＯスイッチ８９がＯＦＦのときには停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐに値Ｗ１を設定しＥＣＯスイッチ８９がＯＮのときには停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐに値Ｗ１よりも小さい値Ｗ２を設定し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐ以上のときにはエンジン２２の停止を許可し出力制限Ｗｏｕｔが停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐ未満のときにはエンジン２２の停止を禁止する図５のエンジン停止許否判定ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「間欠運転許否手段」に相当する。また、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるものではなく、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駆動軸側の反力を用いて電力と動力の入出力により内燃機関の出力軸にトルクを入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段とや電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「最大許容電力設定手段」としては、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度Ｔｂとに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算するものに限定されるものではなく、残容量（ＳＯＣ）や電池温度Ｔｂの他に例えばバッテリ５０の内部抵抗などに基づいて演算するものなど、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段の充放電を許容する最大許容電力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「間欠運転許否手段」としては、ＥＣＯスイッチ８９がＯＦＦのときには停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐに値Ｗ１を設定しＥＣＯスイッチ８９がＯＮのときには停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐに値Ｗ１よりも小さい値Ｗ２を設定し、エンジン２２が運転中にバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐ以上のときにはエンジン２２の停止を許可し出力制限Ｗｏｕｔが停止判定用閾値Ｗｓｔｏｐ未満のときにはエンジン２２の停止を禁止するものや、ＥＣＯスイッチ８９がＯＦＦのときには停止判定用閾値Ｔｓｔｏｐに値Ｔ１を設定しＥＣＯスイッチ８９がＯＮのときには停止判定用閾値Ｔｓｔｏｐに値Ｔ１よりも小さい値Ｔ２を設定し、エンジン２２が運転中に電池温度Ｔｂが停止判定用閾値Ｔｓｔｏｐ以上のときにはエンジン２２の停止を許可し電池温度Ｔｂが停止判定用閾値Ｔｓｔｏｐ未満のときにはエンジン２２の停止を禁止するものに限定されるものではなく、燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには蓄電手段の最大許容電力が第１の電力未満のときに内燃機関の間欠運転を禁止し蓄電手段の最大許容電力が第１の電力以上のときに内燃機関の間欠運転を許可し、燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには蓄電手段の最大許容電力が第１の電力よりも小さい第２の電力未満のときに内燃機関の間欠運転を禁止し蓄電手段の最大許容電力が第２の電力以上のときに内燃機関の間欠運転を許可するものや、燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されていないときには蓄電手段の温度が第１の温度未満のときに内燃機関の間欠運転を禁止し蓄電手段の温度が第１の温度以上のときに内燃機関の間欠運転を許可し、燃費優先スイッチにより燃費を優先した走行が指示されているときには蓄電手段の温度が第１の温度よりも小さい第２の温度未満のときに内燃機関の間欠運転を禁止し蓄電手段の温度が第２の温度以上のときに内燃機関の間欠運転を許可するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれかに軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、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は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良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。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明について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り、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４９】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
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】
【００５１】
【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】バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図３】バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。
【図４】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５】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止許否判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】冷間時における電池温度Ｔｂとバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとの関係を示す説明図である。
【図７】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図８】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示す説明図である。
【図９】エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図１０】エンジン２２の始動時にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定するトルクマップの一例とエンジン２２の回転数Ｎｅの変化の様子の一例とを示す説明図である。
【図１１】エンジン２２をモータリングしている状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図１２】変形例のエンジン停止許否判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１３】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１４】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】
【００５２】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、８９  ＥＣＯスイッチ、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ  ２３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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