(57)【要約】【課題】ノーマルモードにおける燃費を悪化させることなく、パワーモードにおける駆動力の応答性を向上させる。【解決手段】入力されたモード設定信号ＭＳＷに基づいて走行モードを判定し（ステップＳ４００〜Ｓ４１０）、走行モードがパワーモードのときにはノーマルモードのときに比べて小さい間欠禁止車速を設定し（ステップＳ４２０，Ｓ４３０）、車速Ｖが設定した間欠禁止車速以上のときにはエンジンの間欠運転を禁止し間欠禁止車速以上でない時にはエンジンの間欠運転を許可して走行する。こうすることにより、パワーモードが設定されているときにはエンジンの間欠運転が禁止されエンジンが運転していることが多くなるため駆動力の応答性が向上する。また、ノーマルモードが設定されているときにはエンジンの間欠運転が許可されエンジンを停止できることが多くなるため燃費が悪化することがない。【選択図】図３
2009126450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
車輪に接続された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
走行用の動力を入出力する電動機と、
前記電力動力入出力手段及び前記電動機と電力のやりとりを行う蓄電手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
ノーマルモードとノーマルモードよりも駆動力の応答性を優先するパワーモードとを含む複数の走行モードのうち少なくとも一つのモードを設定する走行モード設定手段と、
前記内燃機関の停止を許可する停止許可車速領域と前記内燃機関の停止を禁止する停止禁止車速領域との境界値である車速閾値を前記走行モードに基づいて設定するにあたり、パワーモードが設定されているときにはノーマルモードが設定されているときに比べて前記車速閾値を小さい値に設定する車速閾値設定手段と、
前記検出した車速が前記設定した停止許可車速領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を許可すると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記検出した車速が前記設定した停止禁止車速領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を禁止すると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
前記車速閾値設定手段は、前記内燃機関が運転しているときには該内燃機関が停止しているときに比べて前記車速閾値を小さい値に設定する手段である、
請求項１記載のハイブリッド車。
【請求項３】
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駆動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、を備える手段である、
請求項１又は２記載のハイブリッド車。
【請求項４】
内燃機関と、車輪に接続された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、走行用の動力を入出力する電動機と、前記電力動力入出力手段及び前記電動機と電力のやりとりを行う蓄電手段と、車速を検出する車速検出手段と、ノーマルモードとノーマルモードよりも駆動力の応答性を優先するパワーモードとを含む複数の走行モードのうち少なくとも一つのモードを設定する走行モード設定手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記内燃機関の停止を許可する停止許可車速領域と前記内燃機関の停止を禁止する停止禁止車速領域との境界値である車速閾値を前記走行モードに基づいて設定するにあたり、パワーモードが設定されているときにはノーマルモードが設定されているときに比べて前記車速閾値を小さい値に設定し、
前記検出した車速が前記設定した停止許可車速領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を許可すると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記検出した車速が前記設定した停止禁止車速領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を禁止すると共に前記要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
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、ハイブリッド車及びハイブリッド車の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクセル操作に対して異なる駆動力特性を定めた複数のモードを有する車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、パワーモードが設定されている場合にはノーマルモードよりも高駆動力の特性とすることで、パワーモード時に高い応答性を得ることができる。
【０００３】
また、ハイブリッド車であって、車両の速度が間欠運転禁止車速未満のときには内燃機関の間欠運転を伴って要求駆動力に基づく駆動力が得られるように内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、車両の速度が間欠運転禁止車速以上のときには内燃機関の運転を伴って要求駆動力に基づく駆動力が得られるように内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この車両では、車速が間欠運転禁止車速未満で内燃機関の運転が不要な場合には内燃機関を停止することができるため、燃費を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００７−９１０７３号公報
【特許文献２】特開２００７−１３１１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２記載の車両においては、内燃機関が停止した状態で加速して車両の速度が間欠運転禁止車速以上になった場合に内燃機関を始動する必要があるため、内燃機関始動の間の駆動力立ち上がりが遅れて「もたつき感」がでるという問題がある。これは、特許文献１記載のパワーモードのように、車両の駆動力の応答性を重視する場合には特に問題となる。一方、内燃機関の停止を行わないこととすると、パワーモードにおける駆動力の応答性は得られるが、運転が不要な場合でも内燃機関はアイドリング状態で駆動することになるためノーマルモードにおける燃費が悪化するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明のハイブリッド車及びハイブリッド車の制御方法は、ノーマルモードにおける燃費を悪化させることなく、パワーモード時に加速する際の「もたつき感」をなくし駆動力の応答性を向上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】
本発明のハイブリッド車及びハイブリッド車の制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド車は、
内燃機関と、
車輪に接続された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
走行用の動力を入出力する電動機と、
前記電力動力入出力手段及び前記電動機と電力のやりとりを行う蓄電手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
ノーマルモードとノーマルモードよりも駆動力の応答性を優先するパワーモードとを含む複数の走行モードのうち少なくとも一つのモードを設定する走行モード設定手段と、
前記内燃機関の停止を許可する停止許可車速領域と前記内燃機関の停止を禁止する停止禁止車速領域との境界値である車速閾値を前記走行モードに基づいて設定するにあたり、パワーモードが設定されているときにはノーマルモードが設定されているときに比べて前記車速閾値を小さい値に設定する車速閾値設定手段と、
前記検出した車速が前記設定した停止許可車速領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を許可すると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記検出した車速が前記設定した停止禁止車速領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を禁止すると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド車では、内燃機関の停止を許可する停止許可車速領域と内燃機関の停止を禁止する停止禁止車速領域との境界値である車速閾値を前記走行モードに基づいて設定するにあたり、パワーモードが設定されているときにはノーマルモードが設定されているときと比べて車速閾値を小さい値に設定し、車両の車速が停止許可車速領域に含まれる場合は内燃機関の停止を許可し車両の車速が停止禁止車速領域に含まれる場合は内燃機関の停止を禁止すると共に、設定された要求駆動力により走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。こうすることにより、パワーモードの場合はノーマルモードに比べて、車速が停止禁止車速領域に含まれて内燃機関の停止を禁止することが多くなる。従って、パワーモードでは加速時に内燃機関が運転していることが多くなるため、加速時に「もたつき感」があることが少なくなり駆動力の応答性が向上する。また、ノーマルモードの場合はパワーモードに比べて、車速が停止許可車速領域に含まれて内燃機関の停止を許可することが多くなる。従って、ノーマルモードでは内燃機関の運転が不要な場合に適切に内燃機関を停止することができ、燃費が悪化することがない。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記車速閾値設定手段は、前記内燃機関が運転しているときには該内燃機関が停止しているときに比べて前記車速閾値を小さい値に設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、車速閾値付近の車速で走行している場合に、頻繁な内燃機関の運転と停止とが生じるのを防ぐことができる。
【００１０】
また、本発明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駆動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、を備える手段であるものとすることもできる。
【００１１】
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、車輪に接続された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、走行用の動力を入出力する電動機と、前記電力動力入出力手段及び前記電動機と電力のやりとりを行う蓄電手段と、車速を検出する車速検出手段と、ノーマルモードとノーマルモードよりも駆動力の応答性を優先するパワーモードとを含む複数の走行モードのうち少なくとも一つのモードを設定する走行モード設定手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記内燃機関の停止を許可する停止許可車速領域と前記内燃機関の停止を禁止する停止禁止車速領域との境界値である車速閾値を前記走行モードに基づいて設定するにあたり、パワーモードが設定されているときにはノーマルモードが設定されているときに比べて前記車速閾値を小さい値に設定し、
前記検出した車速が前記設定した停止許可車速領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を許可すると共に走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記検出した車速が前記設定した停止禁止車速領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を禁止すると共に前記要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
ことを要旨とする。
【００１２】
この本発明のハイブリッド車の制御方法では、内燃機関の停止を許可する停止許可車速領域と内燃機関の停止を禁止する停止禁止車速領域との境界値である車速閾値を前記走行モードに基づいて設定するにあたり、パワーモードが設定されているときにはノーマルモードが設定されているときと比べて車速閾値を小さい値に設定し、車両の車速が停止許可車速領域に含まれる場合は内燃機関の停止を許可し車両の車速が停止禁止車速領域に含まれる場合は内燃機関の停止を禁止すると共に、設定された要求駆動力により走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。こうすることにより、パワーモードの場合はノーマルモードに比べて、車速が停止禁止車速領域に含まれて内燃機関の停止を禁止することが多くなる。従って、パワーモードでは加速時に内燃機関が運転していることが多くなるため、加速時に「もたつき感」があることが少なくなり駆動力の応答性が向上する。また、ノーマルモードの場合はパワーモードに比べて、車速が停止許可車速領域に含まれて内燃機関の停止を許可することが多くなる。従って、ノーマルモードでは内燃機関の運転が不要な場合に適切に内燃機関を停止することができ、燃費が悪化することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、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する。
【実施例】
【００１４】
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、動力出力装置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。
【００１５】
エンジン２２は、例えば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には、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、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。また、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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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可電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
【００１９】
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，運転者の操作により走行モードをノーマルモードまたは駆動力の応答性を優先するパワーモードに設定する走行モード設定スイッチ８９からのモード設定信号ＭＳＷ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っている。
【００２０】
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Ｔｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊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と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。
【００２１】
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の動作について説明する。図２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３は駆動制御ルーチンで用いる間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐ及び間欠禁止車速Ｖｓｔａｒｔを設定する間欠禁止車速設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐとは、エンジン２２が運転しているときにエンジン２２の間欠運転を許可する間欠許可車速領域と間欠運転を禁止する間欠禁止車速領域との境界値であり、間欠禁止車速Ｖｓｔａｒｔとは、エンジン２２が停止しているときにエンジン２２の間欠運転を許可する間欠許可車速領域と間欠運転を禁止する間欠禁止車速領域との境界値である。駆動制御ルーチンや間欠禁止車速設定ルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、説明の都合上、まず、図３の間欠禁止車速設定ルーチンを用いて間欠禁止車速Ｖｓｔａｒｔ及びＶｓｔｏｐの設定処理を説明し、その後、図２の駆動制御ルーチンを用いて駆動制御について説明する。
【００２２】
図３の間欠禁止車速設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、走行モード設定スイッチ８９からのモード設定信号ＭＳＷを入力する処理を実行する（ステップＳ４００）。次に、モード設定信号ＭＳＷの値を調べる（ステップＳ４１０）。モード設定信号ＭＳＷは、走行モード設定スイッチ８９でノーマルモードが設定されている場合は値０が設定され、パワーモードが設定されている場合は値１が設定される。ステップＳ４１０でＭＳＷの値が０である場合、つまり走行モードがノーマルモードである場合は、間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐの値をＶ１に設定し、Ｖｓｔａｒｔの値をＶ２に設定して（ステップＳ４２０）本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ４１０でＭＳＷの値が１である場合、つまり走行モードがパワーモードである場合は、間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐの値をＶ３に設定し、Ｖｓｔａｒｔの値をＶ４に設定して（ステップＳ４３０）本ルーチンを終了する。本ルーチンで設定される間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐ，Ｖｓｔａｒｔ及びＶ１〜Ｖ４の関係を示す説明図を図４に示す。ここで、Ｖ１及びＶ２は、Ｖ１及びＶ２がＶｓｔｏｐ及びＶｓｔａｒｔとして設定され後述する駆動制御ルーチンが実行されたときに燃費と駆動力の応答性がバランスよく保たれるように実験的に定めた値である。Ｖ３及びＶ４は、Ｖ３及びＶ４がＶｓｔｏｐ及びＶｓｔａｒｔとして設定され後述する駆動制御ルーチンが実行されたときにパワーモードで必要とされる駆動力の高い応答性が得られるようにＶ１及びＶ２より小さい値としている。また、後述する駆動制御ルーチンが実行されたときに頻繁なエンジン２２の運転と停止とが生じないように、Ｖ２はＶ１より大きい値を、Ｖ４はＶ３より大きい値を、それぞれ用いるのが好ましい。
【００２３】
次に、こうして設定された間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐ及びＶｓｔａｒｔを用いた駆動制御について説明する。図２の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，間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐ，Ｖｓｔａｒｔ、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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、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。間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐ及びＶｓｔａｒｔは、上述の図３に例示する間欠禁止車速設定ルーチンにより設定されたものを入力するものとした。
【００２４】
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）によって求めたりすることができる。
【００２５】
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、エンジン２２の間欠運転を許可するか否かを判定するために車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐ以上か否かを判定する（ステップＳ１３０）。車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐ以上であるとき、すなわち、図４に示す間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐを境界値として車速の大きい領域である間欠禁止車速領域に車速Ｖが含まれているときには、エンジン２２の間欠運転が禁止され、エンジン２２を停止することなく運転を継続すべきと判断する。一方、車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐ以上でないとき、すなわち、図４に示す間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐを境界値として車速の小さい領域である間欠許可車速領域に車速Ｖが含まれているときには、エンジン２２の間欠運転が許可され、エンジン２２を停止することが可能と判断する。ここで、間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐは、前述の間欠禁止車速設定ルーチンによって、走行モードがノーマルモードのときはＶ１の値に設定され、パワーモードのときはＶ３の値に設定されている。図４に示すように、Ｖ３の値はＶ１より小さい値であるため、パワーモードのときはノーマルモードのときと比べて間欠禁止車速領域が広くなる。従って、車速Ｖが小さくてもＶｓｔｏｐ以上となることが多くなり、エンジン２２の運転を継続すべきと判断することが多くなる。
【００２６】
ステップＳ１３０で車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐ以上であったときは、ステップＳ１１０で設定した要求パワー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６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とは、要求パワーＰｅ＊（＝Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線と動作ラインとの交点により求めることができる。
【００２７】
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と減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒ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の仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１８０）。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７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、中央の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、右の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。
【００２８】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/（Gr・ρ）    (1)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００２９】
続いて、式（３）および式（４）を共に満たす仮トルクＴｍ１ｔｍｐの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定すると共に（ステップＳ１９０）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２００）。ここで、式（３）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（４）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図８に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。
【００３０】
0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr* (3)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout  (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (5)
【００３１】
そして、要求トルクＴｒ＊にトルク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（６）により計算し（ステップＳ２１０）、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（７）および式（８）により計算すると共に（ステップＳ２２０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）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Ｓ２３０）。ここで、式（６）は、図７の共線図から容易に導くことができる。
【００３２】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1tmp/ρ)/Gr      (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2      (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2     (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (9)
【００３３】
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Ｓ２４０）、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＊に基づくトルクを出力して走行することができる。
【００３４】
ステップＳ１３０で車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐ以上でないときは、エンジン２２の間欠運転が許可され、エンジン２２の運転を継続するか否かを判断するため、設定した要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を停止するための閾値Ｐｓｔｏｐ未満か否かを判定する（ステップＳ１４０）。Ｐｓｔｏｐ未満でないと判定されたときには、エンジン２２を停止すべきでないと判断し、上述したステップＳ１５０〜Ｓ２４０の処理を実行する。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。
【００３５】
ステップＳ１３０で車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐ以上でないと判定され、かつ、ステップＳ１４０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、エンジン２２の間欠運転が許可されており、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Ｓ２５０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する（ステップＳ２６０）。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の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐとして設定し（ステップＳ２７０）、値０のトルク指令Ｔｍ１＊を上述の式（７）及び式（８）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Ｓ２８０）、仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）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Ｓ２９０）、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Ｓ３００）、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。エンジン２２の運転を停止した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。
【００３６】
ステップＳ１２０でエンジン２２が運転中ではないと判定されると、エンジン２２の始動中か否か（ステップＳ３１０）を判定し、始動中でないときにはエンジンを始動すべきか否かを判定するために車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｓｔａｒｔ以上か否かを判定する（ステップＳ３１５）。車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｓｔａｒｔ以上であるとき、すなわち、図４に示す間欠禁止車速Ｖｓｔａｒｔを境界値として車速の大きい領域である間欠禁止車速領域に車速Ｖが含まれているときには、エンジン２２の間欠運転が禁止され、停止しているエンジン２２を始動すべきと判断する。一方、車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｓｔａｒｔ以上でないとき、すなわち、図４に示す間欠禁止車速Ｖｓｔａｒｔを境界値として車速の小さい領域である間欠許可車速領域に車速Ｖが含まれているときには、エンジン２２の間欠運転が許可され、エンジン２２の停止を継続することが可能と判断する。ここで、間欠禁止車速Ｖｓｔａｒｔは、前述の間欠禁止車速設定ルーチンによって、走行モードがノーマルモードのときはＶ２の値に設定され、パワーモードのときはＶ４の値に設定されている。図４に示すように、Ｖ４の値はＶ２より小さい値であるため、パワーモードのときはノーマルモードのときと比べて間欠禁止車速領域が広くなる。従って、車速Ｖが小さくてもＶｓｔａｒｔ以上となることが多くなり、停止しているエンジン２２を始動すべきと判断することが多くなる。
【００３７】
ステップＳ３１５で車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｓｔａｒｔ以上でないときは、エンジン２２の間欠運転が許可され、エンジン２２の停止を継続するか否かを判断するため、設定した要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を始動するための閾値Ｐｓｔａｒｔ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以上でないときには、エンジン２２の停止を継続すべきと判断し、上述したステップＳ２６０〜Ｓ３００の処理を実行する。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の停止と始動とが生じないように上述したエンジン２２を停止するための閾値Ｐｓｔｏｐより大きい値を用いるのが好ましい。
【００３８】
ステップＳ３１５で車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｓｔａｒｔ以上と判定されたときや、ステップＳ３１５で車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｓｔａｒｔ以上でないと判定されたときでもステップＳ３２０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Ｓ３３０）。始動時におけるＴｍ１＊のトルクマップは、エンジン２２の始動指示がなされた直後からエンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させ、燃料噴射制御や点火制御を開始するまでエンジン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よう、始動時からの経過時間ｔに基づく関数Ｔｓｔａｒｔ（ｔ）として設定されている。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。
【００３９】
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を次式（１０）により計算し（ステップＳ３４０）、上述した式（７）および式（８）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Ｓ３５０）、仮トルクＴｍ２ｔｍｐを上述の式（９）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Ｓ３６０）、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Ｓ３７０）。
【００４０】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr    (10)
【００４１】
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Ｓ３８０）。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。
【００４２】
エンジン２２の始動が開始されると、ステップＳ３１０ではエンジン２２の始動中であると判定されるから、上述したステップＳ３３０からＳ３８０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Ｓ３８０）、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Ｓ３９０）。こうした制御により、停止しているエンジン２２を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１０に示す。
【００４３】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車速Ｖが間欠禁止車速以上のときにはエンジン２２の間欠運転を禁止し間欠禁止車速以上でない時にはエンジン２２の間欠運転を許可して走行するにあたり、走行モードがパワーモードのときにはノーマルモードのときに比べて小さい間欠禁止車速を設定するため、パワーモードのときにはエンジン２２の間欠運転が禁止されてエンジン２２が運転していることが多くなる。そのため、大きい要求トルクＴｒ＊が要求されてもまずエンジン２２を始動するということが少なく速やかに要求トルクＴｒ＊を出力して走行できる。従って、加速時に「もたつき感」があることが少なくなり駆動力の応答性が向上する。また、ノーマルモードのときにはエンジンの間欠運転が許可されてエンジン２２の停止が可能なことが多くなる。従って、要求パワーＰｅ＊が小さい時にエンジン２２を停止できることが多くなり燃費が悪化することがない。しかも、間欠禁止車速はエンジン２２が運転しているときはＶｓｔｏｐを設定し停止しているときはＶｓｔａｒｔを設定しており、ＶｓｔａｒｔはＶｓｔｏｐより大きい値を用いているので、間欠禁止車速付近で走行している場合に、頻繁なエンジン２２の始動と停止とが生じるのを防ぐことができる。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、走行モード設定スイッチ８９を備え、パワーモードとノーマルモードとを切り替えて制御するものとしたが、ハイブリッド用電子制御ユニット７０が走行状態に応じてパワーモードとノーマルモードとを切り替えて制御するものとしてもよい。例えば、アクセル開度Ａｃｃの値やその変化量、車速Ｖの平均値やその変化量が一定値を超えたか否かでモードを切り替えてもよい。また、ノーマルモード及びパワーモード以外の他のモードを設定することができるものであってもよい。例えば、燃費をノーマルモードよりも優先するエコモードを設定することができるものであってもよい。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、Ｖ１〜Ｖ４は一定値であるが、他の条件に基づいて値を設定してもよい。例えば、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに基づいて値を設定してもよい。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖが間欠禁止車速以上でない場合にエンジン２２を停止するか否かの判定をＰｅ＊に基づいて行っているが、他の条件に基づいて行ってもよい。例えば、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに基づいて判定してもよい。また、車速Ｖが間欠禁止車速以上でない場合に必ずエンジン２２を停止するものとしてもよい。また、車速Ｖが間欠禁止車速以上であり、かつ、他の条件を満たした場合にのみ間欠運転を禁止してもよい。例えば、車速Ｖが間欠禁止車速以上であり、かつ、Ｐｅ＊がある閾値を越えたときにのみ間欠運転を禁止することとしてもよい。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、Ｖ２はＶ１より大きい値を、Ｖ４はＶ３より大きい値を用いることとしているが、Ｖ２とＶ１、Ｖ４とＶ３は同一の値であってもよい。
【００４８】
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Ｖｓｔｏｐ以上でないときにエンジン２２の間欠運転を許可することとしているが、パワーモードが設定されている場合はエンジン２２の間欠運転を許可しないものとしてもよい。例えば、Ｖ３の値を絶対値の十分大きい負の値としてもよい。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖが間欠禁止車速以上のときにエンジン２２の間欠運転を禁止し間欠禁止車速未満のときにエンジン２２の間欠運転を許可することとしているが、車速Ｖが間欠禁止車速超過のときにエンジン２２の間欠運転を禁止し間欠禁止車速以下のときにエンジン２２の間欠運転を許可することとしてもよい。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、上述した式（３），（４）を満たす範囲内でモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限するトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを求めてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定したが、式（３），（４）を満たす範囲内によるトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの制限を受けることなくモータトルクＴｍ１ｔｍｐをそのままモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定すると共にこのトルク指令Ｔｍ１＊を用いて式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしてもよい。この他、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定するものであれば、如何なる手法を用いるものとしてもよい。
【００５１】
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。
【００５２】
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１１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（図１１における駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１１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。
【００５３】
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１２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。
【００５４】
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、自動車以外の車両の形態としても構わないし、車両の制御方法の形態としてもよい。
【００５５】
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、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「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、車速センサ８８が「車速検出手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０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「要求駆動力設定手段」に相当し、走行モード設定スイッチ８９が「走行モード設定手段」に相当し、走行モード設定スイッチ８９からのモード設定信号ＭＳＷに基づいて間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐ，Ｖｓｔａｒｔを設定する図３の間欠禁止車速設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「車速閾値設定手段」に相当し、車速Ｖが間欠禁止車速以上でないときにはエンジン２２の間欠運転を伴ってバッテリ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ようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信したり、車速Ｖが間欠禁止車速以上のときにはエンジン２２の間欠運転を禁止してエンジン２２の運転を継続した状態でバッテリ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ようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信したり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、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。
【００５６】
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に限定されるされるものではなく、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力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。「車速検出手段」としては、車速センサ８８に限定されるものではなく、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数に基づいて車速Ｖを算出するものや駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に取り付けられた車輪速センサからの信号に基づいて車速Ｖを演算するものなど、車速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。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、走行に要求される要求駆動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。「走行モード設定手段」としては、走行モード設定スイッチ８９に限定されるものではなく、ノーマルモードとノーマルモードよりも駆動力の応答性を優先するパワーモードとを切替可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「車速閾値設定手段」としては、内燃機関の停止を許可する停止許可車速領域と内燃機関の停止を禁止する停止禁止車速領域との境界値である車速閾値を走行モードに基づいて設定するものであれば如何なる形式のものであっても構わない。「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、車速Ｖが間欠禁止車速以上でないときにはエンジン２２の間欠運転を伴ってバッテリ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ようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信したり、車速Ｖが間欠禁止車速以上のときにはエンジン２２の間欠運転を禁止してエンジン２２の運転を継続した状態でバッテリ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ようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信したり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とに限定されるものではなく、検出した車速が設定した停止許可車速領域に含まれる場合は内燃機関の停止を許可すると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、検出した車速が設定した停止禁止車速領域に含まれる場合は内燃機関の停止を禁止すると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機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。「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。
【００５７】
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。
【００５８】
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】
【００５９】
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】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】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３】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される間欠禁止車速設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】間欠禁止車速Ｖｓｔｏｐ，Ｖｓｔａｒｔ及びＶ１〜Ｖ４の関係を示す説明図である。
【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】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７】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８】トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する様子を説明する説明図である。
【図９】エンジン２２の運転を停止した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１１】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１２】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】
【００６１】
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  走行モード設定スイッチ、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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