(57)【要約】【課題】エンジンと、第１モータと、キャリアにエンジンのクランクシャフトが接続されると共にサンギヤに第１モータの回転軸が接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのリングギヤに接続されると共に車軸に接続された駆動軸に変速機を介して動力を出力可能な第２モータとを備える車両において、エネルギ効率の向上を図る。【解決手段】高速巡航走行時に第１モータの回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ未満であるときには（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、変速機における第２モータの回転軸と駆動軸との間の動力の伝達を解除すると共に（ステップＳ１５０）、第２モータを駆動するインバータをゲート遮断して（ステップＳ１６０）、走行に要求される要求トルクが駆動軸に出力されるようエンジンと第１モータとを制御する（ステップＳ１７０〜Ｓ２６０）。【選択図】図４
2009214639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
動力を入出力する発電機と、
車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達および動力の伝達の解除が可能な動力伝達解除手段と、
前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、
前記発電機の回転数を検出する回転数検出手段と、
比較的高い車速で巡航走行しているときに前記検出された発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に前記蓄電手段から前記電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記動力伝達解除手段とを制御する高速巡航時制御を実行する制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
前記制御手段は、前記内燃機関からトルクを出力すると前記３軸式動力入出力手段を介して前記駆動軸に作用する直達トルクが前記要求駆動力に基づくトルクとなるよう前記内燃機関が運転されると共に前記発電機が前記所定の低回転数範囲外の所定回転数で回転するよう前記内燃機関と前記発電機とを制御することにより前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御する手段である請求項１記載の車両。
【請求項３】
請求項２記載の車両であって、
前記蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段と、
前記検出された残容量が第１の残容量未満であるときには前記所定の低回転数範囲外の回転数であって前記発電機が回生駆動する第１の回転数を制御用回転数として設定し、前記検出された残容量が前記第１の残容量より大きい第２の残容量より大きいときには前記所定の低回転数範囲外の回転数であって前記発電機が力行駆動する第２の回転数を制御用回転数として設定し、前記検出された残容量が前記第１の残容量以上前記第２の残容量以下であるときには前記第１の回転数および前記第２の回転数のうち前記検出された発電機の回転数に近いものを制御用回転数として設定する制御用回転数設定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記設定された制御用回転数を前記所定回転数であるものとして制御する手段である
車両。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の車両であって、
燃費の優先を指示する燃費優先指示スイッチを備え、
前記制御手段は、前記燃費優先指示スイッチがオンされているときに、前記高速巡航時制御を実行する手段である
車両。
【請求項５】
内燃機関および蓄電手段と共に車両に搭載される駆動装置であって、
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、動力を入出力する発電機と、
車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達および動力の伝達の解除が可能な動力伝達解除手段と、
前記発電機の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記車両が比較的高い車速で巡航走行しているときに前記検出された発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に前記蓄電手段から前記電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記動力伝達解除手段とを制御する制御手段と、
を備える駆動装置。
【請求項６】
内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、該電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達および動力の伝達の解除が可能な動力伝達解除手段と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
比較的高い車速で巡航走行しているときに前記発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に前記蓄電手段から前記電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記動力伝達解除手段とを制御する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
【請求項７】
内燃機関および蓄電手段と共に車両に搭載され、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、該電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達および動力の伝達の解除が可能な動力伝達解除手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
前記車両が比較的高い車速で巡航走行しているときに前記発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に前記蓄電手段から前記電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記動力伝達解除手段とを制御する
ことを特徴とする駆動装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両およびその制御方法並びに駆動装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、走行用の動力を出力可能なエンジンと、動力を入出力可能な第１モータと、キャリアにエンジンのクランクシャフトが接続されると共にサンギヤに第１モータの回転軸が接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのリングギヤに接続されると共に車軸に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸に変速機を介して動力を出力可能な第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力のやりとりが可能なバッテリとを備える車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。こうした車両では、変速機のブレーキをオフすることによりモータから駆動軸への動力の伝達を解除することができる。
【特許文献１】特開２００６−１８２１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、上述の車両では、エネルギ効率の向上が課題の一つとされている。ところで、上述の車両において、比較的高い車速で巡航走行（定速走行）する巡航走行時には、第２モータで発電された電力が第１モータで消費される動力循環が発生し、エネルギ効率が低下することがある。よって、こうした高速巡航走行時に、より適正な制御を行なってエネルギ効率の向上を図ることが望ましい。
【０００４】
本発明の車両およびその制御方法並びに駆動装置およびその制御方法は、エネルギ効率の向上を図ることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両およびその制御方法並びに駆動装置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】
本発明の車両は、
内燃機関と、
動力を入出力する発電機と、
車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達および動力の伝達の解除が可能な動力伝達解除手段と、
前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、
前記発電機の回転数を検出する回転数検出手段と、
比較的高い車速で巡航走行しているときに前記検出された発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に前記蓄電手段から前記電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記動力伝達解除手段とを制御する高速巡航時制御を実行する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の車両では、比較的高い車速で巡航走行しているときに発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に蓄電手段から電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機と動力伝達解除手段とを制御する高速巡航時制御を実行する。これにより、電動機で発電された電力の少なくとも一部が発電機で消費される動力循環が発生するのを抑制することができ、エネルギ効率の向上を図ることができる。
【０００８】
こうした本発明の車両において、前記制御手段は、前記内燃機関からトルクを出力すると前記３軸式動力入出力手段を介して前記駆動軸に作用する直達トルクが前記要求駆動力に基づくトルクとなるよう前記内燃機関が運転されると共に前記発電機が前記所定の低回転数範囲外の所定回転数で回転するよう前記内燃機関と前記発電機とを制御することにより前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、発電機の回転数が所定の低回転数範囲内に滞留するのを抑制することができ、発電機が高温に至るのを抑制することができる。この場合において、前記蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段と、前記検出された残容量が第１の残容量未満であるときには前記所定の低回転数範囲外の回転数であって前記発電機が回生駆動する第１の回転数を制御用回転数として設定し、前記検出された残容量が前記第１の残容量より大きい第２の残容量より大きいときには前記所定の低回転数範囲外の回転数であって前記発電機が力行駆動する第２の回転数を制御用回転数として設定し、前記検出された残容量が前記第１の残容量以上前記第２の残容量以下であるときには前記第１の回転数および前記第２の回転数のうち前記検出された発電機の回転数に近いものを制御用回転数として設定する制御用回転数設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記設定された制御用回転数を前記所定回転数であるものとして制御する手段であるものとすることもできる。これにより、蓄電手段の残容量をより適正に管理することができる。
【０００９】
また、本発明の車両において、燃費の優先を指示する燃費優先指示スイッチを備え、前記制御手段は、前記燃費優先指示スイッチがオンされているときに、前記高速巡航時制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、燃費優先指示スイッチがオンのときにエネルギ効率の向上を図ることができる。
【００１０】
本発明の駆動装置は、
内燃機関および蓄電手段と共に車両に搭載される駆動装置であって、
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、動力を入出力する発電機と、
車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達および動力の伝達の解除が可能な動力伝達解除手段と、
前記発電機の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記車両が比較的高い車速で巡航走行しているときに前記検出された発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に前記蓄電手段から前記電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記動力伝達解除手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１１】
この本発明の駆動装置では、比較的高い車速で巡航走行しているときに発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に蓄電手段から電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機と動力伝達解除手段とを制御する。これにより、電動機で発電された電力の少なくとも一部が発電機で消費される動力循環が発生するのを抑制することができ、エネルギ効率の向上を図ることができる。
【００１２】
本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、該電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達および動力の伝達の解除が可能な動力伝達解除手段と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
比較的高い車速で巡航走行しているときに前記発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に前記蓄電手段から前記電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記動力伝達解除手段とを制御する、
ことを要旨とする。
【００１３】
この本発明の車両の制御方法では、比較的高い車速で巡航走行しているときに発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に蓄電手段から電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機と動力伝達解除手段とを制御する。これにより、電動機で発電された電力の少なくとも一部が発電機で消費される動力循環が発生するのを抑制することができ、エネルギ効率の向上を図ることができる。
【００１４】
本発明の駆動装置の制御方法は、
内燃機関および蓄電手段と共に車両に搭載され、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、該電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達および動力の伝達の解除が可能な動力伝達解除手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
前記車両が比較的高い車速で巡航走行しているときに前記発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に前記蓄電手段から前記電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記動力伝達解除手段とを制御する
ことを要旨とする。
【００１５】
この本発明の駆動装置の制御方法では、比較的高い車速で巡航走行しているときに発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に蓄電手段から電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機と動力伝達解除手段とを制御する。これにより、電動機で発電された電力の少なくとも一部が発電機で消費される動力循環が発生するのを抑制することができ、エネルギ効率の向上を図ることができる。
【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、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１８】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１９】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２には変速機６０を介してモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して車両前輪の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。
【００２０】
図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を中心とした電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれも外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと、三相コイルが巻回されたステータとを備える周知のＰＭ型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。インバータ４１は、６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６とトランジスタＴ１〜Ｔ６の各々に逆方向に並列接続された６個のダイオードＤ１〜Ｄ６とにより構成されている。トランジスタＴ１〜Ｔ６は、電力ライン５４の正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側とになるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々に三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、電力ライン５４の正極母線と負極母線との間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１〜Ｔ６のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１を回転駆動することができる。インバータ４２も、６個のトランジスタＴ７〜Ｔ１２と６個のダイオードＤ７〜Ｄ１２とによりインバータ４１と同様に構成されており、トランジスタＴ７〜Ｔ１２のオン時間の割合を制御することによりモータＭＧ２を回転駆動することができる。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、モータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルの各相に流れる相電流を検出する電流センサ４５Ｕ，４５Ｖ，４５Ｗ，４６Ｕ，４６Ｖ，４６Ｗからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２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】
変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達するよう構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフ状態としてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。
【００２２】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａ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に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。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。ここで、バッテリ５０の残容量ＳＯＣは、バッテリ５０の状態を良好に保つために、制御用残容量Ｓｒｅｆ（例えば、５５％，６０％，６５％など）を中心として下限残容量Ｓｍｉｎ（例えば、５０％，５５％，６０％など）から上限残容量Ｓｍａｘ（例えば、６０％，６５％，７０％など）までの範囲内となるよう管理されている。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。
【００２３】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃ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からのブレーキポジションＢＰ，車速を検出する車速センサ８８からの車速Ｖ，駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた回転数センサ３２ｂからの駆動軸回転数Ｎｒ，運転者の要求に基づく駆動性能より燃費の優先を指示するエコスイッチ９０からのエコスイッチ信号などが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。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。
【００２４】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２５】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、高速で巡航走行（定速走行）しているときにモータＭＧ１の回転数が低回転数となっている際の動作について説明する。図４は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２６】
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ２の回転数Ｎｍ１，バッテリ５０の残容量ＳＯＣ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，回転数センサ３２ｂからの駆動軸回転数Ｎｒなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は、回転位置検出センサ４３により検出されたモータＭＧ１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。また、バッテリ５０の残容量ＳＯＣ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演算されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、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３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５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＊に駆動軸回転数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。
【００２８】
続いて、車両が高速巡航走行しているか否かを調べると共に（ステップＳ１２０）モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値と所定回転数Ｎｒｅｆとを比較する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１２０の処理では、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づいて行なわれ、車速Ｖが比較的高い所定車速（例えば、７０ｋｍ／ｈ，８０ｋｍ／ｈ，９０ｋｍ／ｈなど）以上であり且つアクセル開度Ａｃｃが所定の低開度（例えば、３％，５％，７％など）以下であり且つアクセル開度Ａｃｃの変化量が所定変化量以下のときなどを含む所定の条件が成立したときに車両が高速巡航走行していると判断するものとした。また、ステップＳ１３０の処理において、所定回転数Ｎｒｅｆは、モータＭＧ１で発電または放電する電力が比較的小さくなり且つモータＭＧ１の三相のうち特定の相に比較的多くの電流が集中することによりモータＭＧ１やインバータ４１が高温に至るか否かを判定するために用いられるものであり、値０近傍の回転数（例えば、５０ｒｐｍや６０ｒｐｍ，７０ｒｐｍなど）に設定することができる。
【００２９】
車両が高速巡航走行していないときや車両が高速巡航していてもモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ以上であるときには（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、通常の制御を行なっても差し支えないと判断して、車速Ｖと設定された要求トルクＴｒ＊とに基づいて設定される変速機６０の状態（Ｈｉギヤの状態またはＬｏギヤの状態）になるよう変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２のいずれかをオンすると共に設定された要求トルクＴｒ＊に対応する要求駆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とを運転制御する通常の制御を実行して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、モータＭＧ２と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとの間で動力を伝達しながら走行することができる。
【００３０】
車両が高速巡航走行していて且つモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ未満であるときには（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、モータＭＧ１で発電または放電する電力が比較的小さいためモータＭＧ２を駆動しなくともバッテリ５０が過剰に充放電されることがなく且つモータＭＧ１の特定の相に電流が集中してモータＭＧ１やインバータ４１が高温に至ることがあると判断して、変速機６０の図示しないアクチュエータを駆動してブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフしてモータＭＧ２の回転軸４８と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとの間の動力の伝達を解除すると共に（ステップＳ１５０）インバータ４２がゲート遮断されるようゲート遮断指示をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１６０）。ゲート遮断指示を受信したモータＥＣＵ４０は、インバータ４２をゲート遮断してモータＭＧ２への電力の供給を遮断する。こうして、モータＭＧ２への電力の供給を遮断するから、モータＭＧ２で発電された電力の少なくとも一部がモータＭＧ１で消費される動力循環が発生するのを抑制することができ、エネルギ効率の向上を図ることができる。
【００３１】
続いて、エンジン２２からトルクを出力すると動力分配統合機構３０を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する直達トルクが要求トルクＴｒ＊になるよう次式（１）によりエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１７０）。図５は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの動力の伝達を解除した状態で高速巡航走行している際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である。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軸はリングギヤ３２の回転数Ｎｒ（駆動軸回転数Ｎｒ）を示す。なお、Ｒ軸上の太線矢印は、エンジン２２から出力されたトルクＴｅが動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに作用する直達トルクを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。こうしてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定することによりエンジン２２から出力するトルクで要求トルクＴｒ＊を賄うことができる。
【００３２】
Te*=(1+ρ)・Tr*    (1)
【００３３】
こうしてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定したら、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限残容量Ｓｍｉｎ未満であるときには所定回転数ＮｒｅｆをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定し（ステップＳ１８０，Ｓ１９０）、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが上限残容量Ｓｍａｘより大きいときには所定回転数Ｎｒｅｆを負の値にした回転数（−Ｎｒｅｆ）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定し（ステップＳ１８０、Ｓ２００）、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限残容量Ｓｍｉｎ以上上限残容量Ｓｍａｘ以下であるときにはモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の回転数であるときには所定回転数ＮｒｅｆをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定してモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の回転数であるときには負の回転数（−Ｎｒｅｆ）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定し（ステップＳ１８０，Ｓ２１０）、設定した目標回転数Ｎｍ１＊と駆動軸回転数Ｎｒと動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を次式（２）により設定して（ステップＳ２２０）、設定した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（３）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしての仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ２３０）。ここで、式（２）は、前述した図６の共線図から容易に導き出すことができる。また、式（３）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（３）中、右辺第２項の「ｋ２」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ３」は積分項のゲインである。バッテリ５０の残容量ＳＯＣが上限残容量Ｓｍａｘより大きいときに負の回転数（−Ｎｒｅｆ）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定するのは以下の理由に基づく。図６に示すように、ハイブリッド自動車２０が高速巡航走行しているときには、エンジン２２から出力されるトルクＴｅによってサンギヤ軸３１ａに作用するトルクＴｅｓ（＝ρ・Ｔｅ＊／（１＋ρ））をモータＭＧ１から抑えるように作用させる必要から、モータＭＧ１から出力すべきトルクは図中下向きになる。ここで、モータＭＧ１の回転数を負の回転数（−Ｎｒｅｆ）に設定することにより、モータＭＧ１が力行制御されてバッテリ５０の残容量ＳＯＣを制御用残容量Ｓｒｅｆに向けて変化させることができる。こうした理由から、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが上限残容量Ｓｍａｘより大きいときに負の回転数（−Ｎｒｅｆ）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定するのである。また、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限残容量Ｓｍｉｎより小さいときに所定回転数ＮｒｅｆをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定するのは、モータＭＧ１から出力すべきトルクは前述したように図中下向きになるため、モータＭＧ１の回転数を所定回転数Ｎｒｅｆに設定することにより、モータＭＧ１が回生制御されてバッテリ５０の残容量ＳＯＣを制御用残容量Ｓｒｅｆに向けて変化させることができるからである。そして、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限残容量Ｓｍｉｎ以上上限残容量Ｓｍａｘ以下であるときにはモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の回転数であるときには所定回転数ＮｒｅｆをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定してモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の回転数であるときには負の回転数（−Ｎｒｅｆ）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定するのは、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の変化をなるべく小さくして回転数の急変を抑制するためである。このようにモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定することによりバッテリ５０の残容量ＳＯＣをより適正に管理することができる。また、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を所定回転数Ｎｒｅｆまたは負の回転数（−Ｎｒｅｆ）に設定することにより、モータＭＧ１が高温に至るのを抑制することができる。
【００３４】
Ne*=Nm1*・ρ/(1+ρ)+Nm2・Grρ    (2)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k2(Nm1*-Nm1)+k3∫(Nm1*-Nm1)dt  (3)
【００３５】
こうして、仮トルクＴｍ１ｔｍｐを設定したら、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１で割ることによりモータＭＧ１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Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを次式（４）および式（５）により計算すると共に（ステップＳ２４０）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（６）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限したものをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定し（ステップＳ２５０）、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊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。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＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようインバータ４１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、モータＭＧ２の回転軸４８と駆動軸としてのリングギヤ軸との間の動力の伝達を解除した状態でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを出力して走行することができる。
【００３６】
Tm1min=Win/Nm1                          (4)
Tm1max=Wout/Nm1                       (5)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min)  (6)
【００３７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、高速巡航走行時にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ未満であるときには、モータＭＧ２の回転軸４８と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとの接続を解除してモータＭＧ２への電力の供給を遮断した状態で要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力で走行するようエンジン２２とモータＭＧ１を制御するから、モータＭＧ２で発電された電力の少なくとも一部がモータＭＧ１で消費される動力循環が発生するのを抑制することができ、エネルギ効率の向上を図ることができる。また、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ未満であるときにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数（Ｎｒｅｆまたは−Ｎｒｅｆ）となるようモータＭＧ１を制御するから、モータＭＧ１が高温に至るのを抑制することができる。さらに、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限残容量Ｓｍｉｎ未満であるときには所定回転数ＮｒｅｆをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが上限残容量Ｓｍａｘより大きいときには所定回転数Ｎｒｅｆを負の値にした回転数（−Ｎｒｅｆ）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限残容量Ｓｍｉｎ以上上限残容量Ｓｍａｘ以下であるときにはモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の回転数であるときには所定回転数ＮｒｅｆをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定してモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の回転数であるときには負の回転数（−Ｎｒｅｆ）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定するから、バッテリ５０の残容量ＳＯＣをより適正に管理することができる。もとより、要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力で走行することができる。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１９０〜Ｓ２１０の処理でモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を所定回転数Ｎｒｅｆまたは負の回転数（−Ｎｒｅｆ）に設定するものとしたが、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊は値０を含む負の回転数（−Ｎｒｅｆより大きく所定回転数Ｎｒｅｆより小さい低回転数範囲外の回転数に設定すればよいから、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を所定回転数Ｎｒｅｆより大きい回転数に設定したり負の回転数（−Ｎｒｅｆ）より小さい回転数に設定するものとしてもよい。この場合において、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限残容量Ｓｍｉｎ以上上限残容量Ｓｍａｘ以下であるときにはモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の回転数であるときには所定回転数Ｎｒｅｆおよび負の回転数（−Ｎｒｅｆ）のうちモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１＊に近い方の回転数を目標回転数Ｎｍ１＊として設定するのが望ましい。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに応じてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定するものとしたが、バッテリ５０の状態を考慮せずにモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を回転数の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ未満である回転数の範囲外のものに設定するものとしてもよい。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エコスイッチ９０のオンオフ状態に拘わらず図４に例示した駆動制御ルーチンを実行するものとしたが、エコスイッチ９０がオンされているときに駆動制御ルーチンを実行するものとしてもよい。こうすれば、エコスイッチ９０がオンされているときにエネルギ効率の向上を図ることができる。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、Ｈｉ，Ｌｏの２段の変速段をもって変速可能な変速機６０を用いるものとしたが、変速機６０の変速段は２段に限られるものではなく、３段以上の変速段としてもよい。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転軸４８と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとの間の動力の伝達の解除を変速機６０で行なうものとしたが、変速機６０に代えてモータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの間にクラッチを設けて、このクラッチでモータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの間の動力の伝達の解除するものとしてもよい。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２への電力の供給を遮断する際にモータＭＧ２を駆動するインバータ４２をゲート遮断するものとしたが、モータＭＧ２への電力の供給を遮断できればよいから、モータＭＧ２とインバータ４２との間やインバータ４２とバッテリ５０との間などにリレーを設けてリレーをオフすることによりモータＭＧ２への電力の供給を遮断するものとしてもよい。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図７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の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４５】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や駆動装置の形態としても構わない。さらに、こうした車両の制御方法や駆動装置の制御方法の形態としてもよい。
【００４６】
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。車両としては、実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、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」に相当し、変速機６０が「動力伝達解除手段」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、回転位置検出センサ４３が「回転数検出手段」に相当し、高速巡航走行時にモータＧＭ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ未満であるときにブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフしてモータＭＧ２の回転軸４８と駆動軸としてのリングギヤ軸３２との間の動力の伝達を解除すると共にモータＭＧ２のゲート遮断指示をモータＥＣＵ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１３０，Ｓ１５０，Ｓ１６０の処理や要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊や目標回転数Ｎｅ＊，モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊を設定して設定値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信するＳ１７０〜Ｓ２６０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とゲート遮断指示に基づいてインバータ４１のゲート遮断を実行したりトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、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を演算するモータＥＣＵ４０が「残容量検出手段」に相当し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限残容量Ｓｍｉｎ未満であるときには所定回転数ＮｒｅｆをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１８０，Ｓ１９０の処理やバッテリ５０の残容量ＳＯＣが上限残容量Ｓｍａｘより大きいときには所定回転数Ｎｒｅｆを負の値にした回転数（−Ｎｒｅｆ）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定するステップＳ１８０，Ｓ２００の処理やバッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限残容量Ｓｍｉｎ以上上限残容量Ｓｍａｘ以下であるときにはモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の回転数であるときには所定回転数ＮｒｅｆをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定してモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の回転数であるときには負の回転数（−Ｎｒｅｆ）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定するステップＳ１８０，Ｓ２１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「制御用回転数設定手段」に相当する。さらに、エコスイッチ９０が「燃費優先指示スイッチ」に相当する。駆動装置としては、実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、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」に相当し、変速機６０が「動力伝達解除手段」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、回転位置検出センサ４３が「回転数検出手段」に相当し、高速巡航走行時にモータＧＭ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ未満であるときにブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフしてモータＭＧ２の回転軸４８と駆動軸としてのリングギヤ軸３２との間の動力の伝達を解除すると共にモータＭＧ２のゲート遮断指示をモータＥＣＵ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１３０，Ｓ１５０，Ｓ１６０の処理や要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊や目標回転数Ｎｅ＊，モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊を設定して設定値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信するＳ１７０〜Ｓ２６０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とゲート遮断指示に基づいてインバータ４１のゲート遮断を実行したりトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【００４７】
車両において、「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。「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電動機であっても構わない。「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差動作用を有するものなど、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の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２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。「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、発電機および電動機と電力のやりとりを行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「回転数検出手段」としては、回転位置検出センサ４３に限定されるものではなく、発電機の回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、高速巡航走行時にモータＧＭ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ未満であるときにブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフしてモータＭＧ２の回転軸４８と駆動軸としてのリングギヤ軸３２との間の動力の伝達を解除すると共にモータＭＧ２のゲート遮断して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊や目標回転数Ｎｅ＊，モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、比較的高い車速で巡航走行しているときに検出された発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に蓄電手段から電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機と動力伝達解除手段とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「残容量検出手段」としては、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を演算するものに限定されるものではなく、蓄電手段の残容量を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御用回転数設定手段」としては、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限残容量Ｓｍｉｎ未満であるときには所定回転数ＮｒｅｆをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが上限残容量Ｓｍａｘより大きいときには所定回転数Ｎｒｅｆを負の値にした回転数（−Ｎｒｅｆ）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限残容量Ｓｍｉｎ以上上限残容量Ｓｍａｘ以下であるときにはモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の回転数であるときには所定回転数ＮｒｅｆをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定してモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の回転数であるときには負の回転数（−Ｎｒｅｆ）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定するものなど、検出された残容量が第１の残容量未満であるときには所定の低回転数範囲外の回転数であって発電機が回生駆動する第１の回転数を制御用回転数として設定し、検出された残容量が第１の残容量より大きい第２の残容量より大きいときには所定の低回転数範囲外の回転数であって発電機が力行駆動する第２の回転数を制御用回転数として設定し、検出された残容量が第１の残容量以上第２の残容量以下であるときには第１の回転数および第２の回転数のうち検出された発電機の回転数に近いものを制御用回転数として設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「燃費優先指示スイッチ」としては、エコスイッチ９０に限定されるものではなく、燃費の優先を指示するものであれば如何なるものとしても構わない。駆動装置における「内燃機関」，「発電機」，「３軸式動力入出力手段」，「電動機」，「動力伝達解除手段」，「蓄電手段」，「回転数検出手段」については、車両における「内燃機関」，「発電機」，「３軸式動力入出力手段」，「電動機」，「動力伝達解除手段」，「蓄電手段」，「回転数検出手段」と同様である。駆動装置における「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。駆動装置における「制御手段」としては、高速巡航走行時にモータＧＭ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ未満であるときにブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフしてモータＭＧ２の回転軸４８と駆動軸としてのリングギヤ軸３２との間の動力の伝達を解除すると共にモータＭＧ２のゲート遮断して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊や目標回転数Ｎｅ＊，モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、車両が比較的高い車速で巡航走行しているときに検出された発電機の回転数が値０を含む所定の低回転数範囲内にあるときには、電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達が解除されると共に蓄電手段から電動機への電力の供給が遮断された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機と動力伝達解除手段とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００４８】
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、車両や駆動装置の製造産業などに利用可能である。
【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】モータＭＧ１，ＭＧ２を中心とした電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】変速機６０の構成の概略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】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続を解除した状態で高速巡航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７】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。
【符号の説明】
【００５２】
２０，１２０  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、３１ａ  サンギヤ軸、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３２ｂ  回転数センサ、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、３９ｃ，３９ｄ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４５Ｕ，４５Ｖ，４５Ｗ，４６Ｕ，４６Ｖ，４６Ｗ  電流センサ、４８  回転軸、５０  バッテリ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  変速機、６０ａ  ダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂ  シングルピニオンの遊星歯車機構、６１，６５  サンギヤ、６２，６６  リングギヤ、６３ａ  第１ピニオンギヤ、６３ｂ  第２ピニオンギヤ、６４，６８  キャリア、６７  ピニオンギヤ、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、９０  エコスイッチ、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ、Ｄ１〜Ｄ１２  ダイオード、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｔ１〜Ｔ１２  トランジスタ。
【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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