(57)【要約】【課題】駆動輪の空転によるスリップに起因した蓄電手段の過放電等を抑制する。【解決手段】ハイブリッド自動車２０では、ブレーキＥＣＵ９５による車両運動統合制御がキャンセルされているときに、正弦波制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのうちの設定されている電動機制御モードに対応した駆動輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップの程度を示すスリップ速度Ｖｓｌｉｐの許容範囲を規定する目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊が設定される（ステップＳ１４０，Ｓ１５０またはＳ１６０）。駆動源としてのエンジン２２やモータＭＧ１およびＭＧ２は、設定されている電動機制御モードのもとでのモータＭＧ１およびＭＧ２の駆動制御を伴ってスリップ速度Ｖｓｌｉｐが目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を超えないように制御される（ステップＳ１７０〜Ｓ２７０）。【選択図】図３
2009165326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも電動機を含むと共に駆動輪に接続された車軸に動力を出力可能な駆動源を有する車両であって、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
車速を取得する車速取得手段と、
前記駆動輪の回転速度である車輪速を取得する車輪速取得手段と、
前記取得された車速と前記取得された車輪速とに基づいて前記駆動輪の空転によるスリップの程度を示すスリップ速度を取得するスリップ速度取得手段と、
複数の制御モードのうちの何れか一つを前記電動機の制御モードである電動機制御モードとして設定する電動機制御モード設定手段と、
前記設定された電動機制御モードに対応した前記スリップ速度の許容範囲を設定するスリップ許容範囲設定手段と、
前記設定された電動機制御モードのもとでの前記電動機の駆動制御を伴って前記取得されるスリップ速度が前記設定された許容範囲内に収まるように前記駆動源を制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両において、
前記スリップ許容範囲設定手段は、前記設定された電動機制御モードに対応した前記駆動輪に許容されるスリップ速度である目標スリップ速度を設定し、
前記制御手段は、前記取得されたスリップ速度と前記設定された目標スリップ速度とに基づく制約を用いて走行に要求される要求駆動力を制限すると共に、該制限された要求駆動力に基づく動力が前記車軸に出力されるように前記駆動源を制御する車両。
【請求項３】
請求項２に記載の車両において、
前記電動機制御モード設定手段は、第１の電動機制御モードと、該第１の電動機制御モードに比べて制御精度に劣る第２の電動機制御モードとの何れか一方を前記電動機制御モードとして設定可能であり、
前記目標スリップ速度設定手段は、前記第２の電動機制御モードが設定されているときには前記第１の電動機制御モードが設定されているときに比べて前記目標スリップ速度の絶対値を小さく設定する車両。
【請求項４】
請求項３に記載の車両において、
前記電動機制御モード設定手段は、矩形波制御モード、過変調制御モードおよび正弦波制御モードのうちの何れか一つを前記電動機制御モードとして設定可能であり、
前記目標スリップ速度設定手段は、前記矩形波制御モードが設定されているときには前記正弦波制御モードが設定されているときに比べて前記目標スリップ速度の絶対値を小さく設定すると共に、前記過変調制御モードが設定されているときには前記正弦波制御モードが設定されているときに比べて前記目標スリップ速度の絶対値を小さく設定する車両。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の車両において、
前記駆動源は、
内燃機関と、
動力を入出力可能な第１の電動機を含むと共に前記車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続され、電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力可能な電力動力入出力手段と、
前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に少なくとも動力を出力可能な第２の電動機とを含む車両。
【請求項６】
前記電力動力入出力手段は、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記第１の電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段を含む請求項５に記載の車両。
【請求項７】
少なくとも電動機を含むと共に駆動輪に接続された車軸に動力を出力可能な駆動源と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えた車両の制御方法であって、
（ａ）前記車両の車速と前記駆動輪の車輪速とに基づいて前記駆動輪の空転によるスリップの程度を示すスリップ速度を取得するステップと、
スリップ速度取得手段と、
（ｂ）複数の制御モードの中から前記電動機の制御モードとして設定された電動機制御モードに対応した前記スリップ速度の許容範囲を設定するスリップ許容範囲設定手段と、
（ｃ）前記設定された電動機制御モードのもとでの前記電動機の駆動制御を伴って、ステップ（ａ）にて取得されるスリップ速度がステップ（ｂ）にて設定された許容範囲内に収まるように前記駆動源を制御するステップと、
を含む車両の制御方法。
【請求項８】
少なくとも電動機を含むと共に駆動輪に接続された車軸に動力を出力可能な駆動源を有する車両であって、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記電動機の制御モードである電動機制御モードとして、第１の制御モードと該第１の制御モードに比べて制御精度に劣る第２の制御モードとの何れかを設定する電動機制御モード設定手段と、
前記電動機制御モードとして前記第１の制御モードが設定されているときには、第１の制約を用いて走行に要求される要求駆動力を制限すると共に該制限された要求駆動力に基づく動力が前記車軸に出力されるように前記駆動源を制御し、前記電動機制御モードとして前記第１の制御モードが設定されているときには、前記第１の制約よりも前記車軸に出力される動力を抑える傾向をもつ第２の制約を用いて前記要求駆動力を制限すると共に該制限された要求駆動力に基づく動力が前記車軸に出力されるように前記駆動源を制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項９】
少なくとも電動機を含むと共に駆動輪に接続された車軸に動力を出力可能な駆動源と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記電動機の制御モードである電動機制御モードとして第１の制御モードと該第１の制御モードに比べて制御精度に劣る第２の制御モードとの何れかを設定する電動機制御モード設定手段とを備えた車両の制御方法であって、
前記電動機制御モードとして前記第１の制御モードが設定されているときには、第１の制約を用いて走行に要求される要求駆動力を制限すると共に該制限された要求駆動力に基づく動力が前記車軸に出力されるように前記駆動源を制御し、前記電動機制御モードとして前記第１の制御モードが設定されているときには、前記第１の制約よりも前記車軸に出力される動力を抑える傾向をもつ第２の制約を用いて前記要求駆動力を制限すると共に該制限された要求駆動力に基づく動力が前記車軸に出力されるように前記駆動源を制御するステップ、
を含む車両の制御方法。
【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に関し、詳しくは、少なくとも電動機を含むと共に駆動輪に接続された車軸に動力を出力可能な駆動源を有する車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンと第１のモータと車軸とに接続される遊星歯車機構と、当該車軸に接続された第２のモータと、第１および第２のモータを駆動するインバータと、バッテリからの電力を昇圧してインバータに供給する昇圧コンバータと、インバータに対して矩形波制御と非矩形波制御とを切り替えて実行する制御部とを備えた車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、インバータが矩形波制御されているときに上記車軸に接続された駆動輪が空転するスリップ状態が検出されると、インバータ制御が矩形波制御から非矩形波制御へと切り換えられると共に、インバータの過電圧が抑制されるように昇圧コンバータの目標電圧が低下させられる。
【特許文献１】特開２００７−２０３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記車両において、駆動輪の状態がグリップ状態からスリップ状態へと急変したときにインバータ制御を制御応答性が比較的低い矩形波制御と制御応答性がより高い正弦波制御等の非矩形波制御との間で切り換えたとしても、制御の連続性がないことや通信遅れ等に起因する駆動輪の回転速度の上昇に伴って上記車軸に接続された第２のモータにより多くの電力が消費されてしまい、バッテリが過放電状態になってしまうおそれもある。また、駆動輪の状態がスリップ状態からグリップ状態へと急変したときにインバータ制御を矩形波制御と非矩形波制御との間で切り換えたとしても、同様に制御の連続性がないことや通信遅れ等に起因する駆動輪の回転速度の低下に伴って第１のモータが多くの電力を発電し、バッテリが過充電状態になってしまうおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、駆動輪の空転によるスリップに起因した蓄電手段の過放電等を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による車両およびその制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００６】
本発明による車両は、
少なくとも電動機を含むと共に駆動輪に接続された車軸に動力を出力可能な駆動源を有する車両であって、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
車速を取得する車速取得手段と、
前記駆動輪の回転速度である車輪速を取得する車輪速取得手段と、
前記取得された車速と前記取得された車輪速とに基づいて前記駆動輪の空転によるスリップの程度を示すスリップ速度を取得するスリップ速度取得手段と、
複数の制御モードのうちの何れか一つを前記電動機の制御モードである電動機制御モードとして設定する電動機制御モード設定手段と、
前記設定された電動機制御モードに対応した前記スリップ速度の許容範囲を設定するスリップ許容範囲設定手段と、
前記設定された電動機制御モードのもとでの前記電動機の駆動制御を伴って前記取得されるスリップ速度が前記設定された許容範囲内に収まるように前記駆動源を制御する制御手段と、
を備えるものである。
【０００７】
この車両では、駆動源に含まれる電動機の制御モードである電動機制御モードとして、複数の制御モードのうちの何れか一つを設定することが可能であり、電動機制御モードとして何れかの制御モードが設定されると、設定された電動機制御モードに対応した駆動輪の空転によるスリップの程度を示すスリップ速度の許容範囲が設定される。そして、駆動源は、設定された電動機制御モードのもとでの電動機の駆動制御を伴って、車速と駆動輪の車輪速とに基づいて取得されるスリップ速度が上記許容範囲内に収まるように制御される。このように、スリップ速度の許容範囲を複数の制御モードの中から選択された電動機制御モードに対応したものに設定することにすれば、電動機制御モードの変更に応じてスリップ速度の許容範囲を切り換えること、すなわち電動機制御モードごとに電動機の制御精度（制御応答性）等を考慮したより適正なスリップ速度の許容範囲を設定することが可能となる。従って、この車両では、電動機制御モードが何れの制御モードに設定されても、スリップ速度取得手段により取得されるスリップ速度が上記許容範囲内に収まるように駆動源を制御して駆動輪の状態がスリップ状態とグリップ状態との間で急変することを抑制し、それにより駆動輪の空転によるスリップに起因した蓄電手段の過放電等を抑制することができる。
【０００８】
また、前記スリップ許容範囲設定手段は、前記設定された電動機制御モードに対応した前記駆動輪に許容されるスリップ速度である目標スリップ速度を設定するものであってもよく、前記制御手段は、前記取得されたスリップ速度と前記設定された目標スリップ速度とに基づく制約を用いて走行に要求される要求駆動力を制限すると共に、該制限された要求駆動力に基づく動力が前記車軸に出力されるように前記駆動源を制御するものであってもよい。これにより、スリップ速度が許容範囲内に収まるようにして駆動輪の状態がスリップ状態とグリップ状態との間で急変することを良好に抑制することが可能となる。
【０００９】
更に、前記電動機制御モード設定手段は、第１の電動機制御モードと、該第１の電動機制御モードに比べて制御精度に劣る第２の電動機制御モードとの何れか一方を前記電動機制御モードとして設定可能なものであってもよく、前記目標スリップ速度設定手段は、前記第２の電動機制御モードが設定されているときには前記第１の電動機制御モードが設定されているときに比べて前記目標スリップ速度の絶対値を小さく設定するものであってもよい。これにより、第１の電動機制御モードに比べて制御精度に劣る第２の電動機制御モードが設定されている場合であっても、駆動輪の状態がスリップ状態とグリップ状態との間で急変することを良好に抑制することが可能となる。
【００１０】
また、前記電動機制御モード設定手段は、矩形波制御モード、過変調制御モードおよび正弦波制御モードのうちの何れか一つを前記電動機制御モードとして設定可能なものであってもよく、前記目標スリップ速度設定手段は、前記矩形波制御モードが設定されているときには前記正弦波制御モードが設定されているときに比べて前記目標スリップ速度の絶対値を小さく設定すると共に、前記過変調制御モードが設定されているときには前記正弦波制御モードが設定されているときに比べて前記目標スリップ速度の絶対値を小さく設定するものであってもよい。これにより、電動機制御モードとして、正弦波制御モードに比べて制御精度に劣る矩形波制御モードや過変調制御モードが設定されている場合であっても、駆動輪の状態がスリップ状態とグリップ状態との間で急変することを良好に抑制することが可能となる。
【００１１】
更に、前記駆動源は、内燃機関と、動力を入出力可能な第１の電動機を含むと共に前記車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続され、電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力可能な電力動力入出力手段と、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に少なくとも動力を出力可能な第２の電動機とを含むものであってもよい。この場合、記電力動力入出力手段は、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記第１の電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段を含むものであってもよい。
【００１２】
本発明による車両の制御方法は、
少なくとも電動機を含むと共に駆動輪に接続された車軸に動力を出力可能な駆動源と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えた車両の制御方法であって、
（ａ）前記車両の車速と前記駆動輪の車輪速とに基づいて前記駆動輪の空転によるスリップの程度を示すスリップ速度を取得するステップと、
スリップ速度取得手段と、
（ｂ）複数の制御モードの中から前記電動機の制御モードとして設定された電動機制御モードに対応した前記スリップ速度の許容範囲を設定するスリップ許容範囲設定手段と、
（ｃ）前記設定された電動機制御モードのもとでの前記電動機の駆動制御を伴って、ステップ（ａ）にて取得されるスリップ速度がステップ（ｂ）にて設定された許容範囲内に収まるように前記駆動源を制御するステップと、
を含むものである。
【００１３】
この方法によれば、電動機制御モードごとに電動機の制御精度（制御応答性）等を考慮したより適正なスリップ速度の許容範囲を設定することが可能となる。従って、この方法を採用すれば、スリップ速度が許容範囲内に収まるように駆動源を制御して駆動輪の状態がスリップ状態とグリップ状態との間で急変することを抑制し、それにより駆動輪の空転によるスリップに起因した蓄電手段の過放電等を抑制することが可能となる。
【００１４】
本発明による他の車両は、
少なくとも電動機を含むと共に駆動輪に接続された車軸に動力を出力可能な駆動源を有する車両であって、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記電動機の制御モードである電動機制御モードとして、第１の制御モードと該第１の制御モードに比べて制御精度に劣る第２の制御モードとの何れかを設定する電動機制御モード設定手段と、
前記電動機制御モードとして前記第１の制御モードが設定されているときには、第１の制約を用いて走行に要求される要求駆動力を制限すると共に該制限された要求駆動力に基づく動力が前記車軸に出力されるように前記駆動源を制御し、前記電動機制御モードとして前記第１の制御モードが設定されているときには、前記第１の制約よりも前記車軸に出力される動力を抑える傾向をもつ第２の制約を用いて前記要求駆動力を制限すると共に該制限された要求駆動力に基づく動力が前記車軸に出力されるように前記駆動源を制御する制御手段と、
を備えるものである。
【００１５】
この車両では、第１の電動機制御モードに比べて制御精度に劣る第２の電動機制御モードが設定されている場合であっても、駆動輪の状態がスリップ状態とグリップ状態との間で急変することを良好に抑制することが可能となるので、駆動輪の空転によるスリップに起因した蓄電手段の過放電等を抑制することができる。なお、第１の制約としては、例えば、駆動輪に許容されるスリップ速度である目標スリップ速度を用いることが可能であり、第２の制約としては、例えば、第１の制約としての目標スリップ速度よりも絶対値が小さい他の目標スリップ速度を用いることができる。
【００１６】
本発明による他の車両の制御方法は、
少なくとも電動機を含むと共に駆動輪に接続された車軸に動力を出力可能な駆動源と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記電動機の制御モードである電動機制御モードとして第１の制御モードと該第１の制御モードに比べて制御精度に劣る第２の制御モードとの何れかを設定する電動機制御モード設定手段とを備えた車両の制御方法であって、
前記電動機制御モードとして前記第１の制御モードが設定されているときには、第１の制約を用いて走行に要求される要求駆動力を制限すると共に該制限された要求駆動力に基づく動力が前記車軸に出力されるように前記駆動源を制御し、前記電動機制御モードとして前記第１の制御モードが設定されているときには、前記第１の制約よりも前記車軸に出力される動力を抑える傾向をもつ第２の制約を用いて前記要求駆動力を制限すると共に該制限された要求駆動力に基づく動力が前記車軸に出力されるように前記駆動源を制御するステップ、
を含むものである。
【００１７】
この方法によれば、第１の電動機制御モードに比べて制御精度に劣る第２の電動機制御モードが設定されている場合であっても、駆動輪の状態がスリップ状態とグリップ状態との間で急変することを良好に抑制することが可能となるので、駆動輪の空転によるスリップに起因した蓄電手段の過放電等を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト（機関軸）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に接続された車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を介してリングギヤ軸３２ａに機械的に接続されたモータＭＧ２と、摩擦制動力を出力可能な制動手段である電子制御式油圧ブレーキユニット（以下、単に「ブレーキユニット」という）９０と、ハイブリッド自動車２０の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（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０等とを備えるものである。
【００２０】
エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて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により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン２２を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ＥＣＵ７０に出力する。
【００２１】
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。機関側回転要素としてのキャリア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、車軸側回転要素としてのリングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ接続されており、動力分配統合機構３０は、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側とにそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア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３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００２２】
モータＭＧ１およびＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な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を介して二次電池であるバッテリ５０と電力のやり取りを行う。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何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り、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は充放電されないことになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、何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等が入力されており、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等が出力される。また、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。更に、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００２３】
ここで、実施例のモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１およびＭＧ２を回転数と出力トルクとに応じて、複数の制御モード（電動機制御モード）のもとでインバータ４１および４２をスイッチング制御する。すなわち、実施例では、図２に示すようなモータＭＧ１およびＭＧ２を制御するための制御モード設定用マップが予め用意されており、モータＥＣＵ４０は、当該制御モード設定用マップに従って、回転数およびトルクが小さい領域から順に、変調率が値１以下の正弦波制御モード（三角波比較によるＰＷＭ制御における三角波の振幅以下の振幅で正弦波状の出力電圧指令値を生成してＰＷＭ信号に変換するモード）、変調率が値１を超える過変調制御モード（三角波の振幅を越えた振幅で正弦波状の出力電圧指令値を生成してＰＷＭ信号に変換するモード）、矩形波信号による矩形波制御モードのもとでインバータ４１および４２をスイッチング制御する。このように、低回転低トルク領域において正弦波制御モードを用いることにより、モータＭＧ１，ＭＧ２を応答性よく制御すると共に低回転域であっても滑らかな回転を得ることが可能となる。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の制御精度（制御応答性）は、正弦波制御モード、過変調制御モード、矩形波制御モードの順に悪化していくことになるが、高回転高トルク領域において矩形波制御モードを用いることにより、直流電源の電圧利用率を向上させて高回転域での出力を向上させる共に、銅損の発生やスイッチング損失を抑えてエネルギ効率を向上させることが可能となる。そして、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１（インバータ４１）を正弦波制御モードのもとで制御する場合、所定のモータ制御モードフラグＦｍ１を値０に設定し、モータＭＧ１を過変調波制御モードのもとで制御する場合、モータ制御モードフラグＦｍ１を値１に設定し、モータＭＧ１を矩形波制御モードのもとで制御する場合、モータ制御モードフラグＦｍ１を値２に設定する。また、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ２（インバータ４２）を正弦波制御モードのもとで制御する場合、所定のモータ制御モードフラグＦｍ２を値０に設定し、モータＭＧ２を過変調波制御モードのもとで制御する場合、モータ制御モードフラグＦｍ２を値１に設定し、モータＭＧ２を矩形波制御モードのもとで制御する場合、モータ制御モードフラグＦｍ２を値２に設定する。
【００２４】
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バッテリ電圧、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からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、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ＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に出力する。更に、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を算出したり、当該残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を算出したり、残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、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可能である。
【００２５】
ブレーキユニット９０は、マスタシリンダ９１や流体圧式（油圧式）のブレーキアクチュエータ９２、駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない転動輪に対して設けられ、各車輪に取り付けられたブレーキディスクを挟持して対応する車輪に摩擦制動力を付与可能なブレーキパッドを駆動するホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄ、ホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄごとに設けられて対応するホイールシリンダの油圧（ホイールシリンダ圧）を検出する図示しないホイールシリンダ圧センサ、ブレーキアクチュエータ９２を制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）９５等を含む。ブレーキアクチュエータ９２は、図示しない油圧発生源としてのポンプやアキュムレータ、マスタシリンダ９１とホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄとの連通状態を制御するマスタシリンダカットソレノイドバルブ、ブレーキペダル８５の踏み込み量に応じてペダル踏力に対する反力を創出するストロークシミュレータ等を有する。また、ブレーキＥＣＵ９５は、図示しない信号ラインを介して、マスタシリンダ圧を検出する図示しないマスタシリンダ圧センサからのマスタシリンダ圧や、ホイールシリンダ圧センサからのホイールシリンダ圧、駆動輪３９ａ，３９ｂの車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂを検出する車輪速センサ８９ａ，８９ｂや図示しない転動輪の車輪速Ｖｗｃ，Ｖｗｄを検出する車輪速センサ８９ｃ，８９ｄからの車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂ，ＶｗｃおよびＶｗｄ、図示しない操舵角センサからの操舵角等を入力すると共に、ハイブリッドＥＣＵ７０等との間で通信により各種信号のやり取りを行う。そして、ブレーキＥＣＵ９５は、ブレーキペダル８５の踏み込み量を示すブレーキペダルストロークＢＳや車速Ｖ等に基づいてハイブリッド自動車２０に作用させるべき制動トルクのうちのブレーキユニット９０による分担分に応じた摩擦制動トルクが駆動輪３９ａ，３９ｂや転動輪に作用するようにブレーキアクチュエータ９２を制御する。また、ブレーキＥＣＵ９５は、運転者によるブレーキペダル８５の踏み込み操作とは無関係に、駆動輪３９ａ，３９ｂや転動輪に制動用のトルクが作用するようブレーキアクチュエータ９２を制御することもできる。
【００２６】
更に、ブレーキＥＣＵ９５は、駆動輪の空転や車両が横滑りした際の安定性を確保すべく、各種入力信号に基づいていわゆるアンチロック制御（ＡＢＳ）や駆動輪３９ａ，３９ｂの何れかが空転によりスリップするのを抑制するトラクションコントロール（ＴＲＣ）、旋回走行時に車両の姿勢を安定に保持する車両安定化制御（ＶＳＣ）等をも実行可能である。ここで、実施例のブレーキＥＣＵ９５は、これらのＶＳＣ等を実行するに際して、ブレーキアクチュエータ９２等を個別に制御する代わりに、ブレーキアクチュエータ９２の制御と駆動力制御とステアリング制御とを統合した車両運動統合制御（ＶＤＩＭ：Vehicle Dynamics Integrated Management）を実行する。また、実施例のブレーキＥＣＵ９５には、運転に長けた運転者の中には車両側からの運転支援を好まない者もいることを踏まえて、ブレーキＥＣＵ９５によるＶＳＣ等の車両運動統合制御の実行をキャンセル可能とするＶＤＩＭ解除スイッチ８８が接続されており、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８を操作することにより、ブレーキＥＣＵ９５による車両運動統合制御の実行をキャンセルすることができる。従って、ブレーキＥＣＵ９５は、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８が操作されておらず車両運動統合制御を実行すべき場合に、何れも図示しないＧセンサやヨーレートセンサ等からの信号に基づいて目標車両挙動や実際の車両状態量を演算し、演算した目標車両挙動と車両状態量とに基づいてブレーキアクチュエータ９２への指令値や、ハイブリッド用電子制御ユニット７０への駆動力指令、操舵ＥＣＵへの操舵補正量等を設定する。
【００２７】
ハイブリッドＥＣＵ７０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ＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰ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ストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、例えば回転位置検出センサ４４の検出値あるいは車軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒに基づいて車速Ｖを取得する車速センサ８７からの車速Ｖ、車輪速センサ８９ａ〜８９ｄからの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄ等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２、ブレーキＥＣＵ９５等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、ブレーキＥＣＵ９５等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。
【００２８】
上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、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とに基づいて車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクが計算され、この要求トルクに基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御モードとしては、要求トルク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ＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求トルクとバッテリ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トルクに応じたトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２から要求トルクに見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。
【００２９】
さて、実施例のハイブリッド自動車２０では、上述のように、運転者によりＶＤＩＭ解除スイッチ８８が操作されると、ブレーキＥＣＵ９５によるＴＲＣやＶＳＣといった車両運動統合制御の実行がキャンセルされることになる。ただし、運転者の意志によりＶＤＩＭ解除スイッチ８８が操作されて車両運動統合制御の実行がキャンセルされたとしても、適宜、駆動輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップを抑制することが好ましい。このため、実施例のハイブリッド自動車２０では、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８が操作されていても、ハイブリッドＥＣＵ７０の統括的制御のもとで、駆動輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップが抑制されるようにエンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２が、モータＥＣＵ４０によりモータＭＧ１およびＭＧ２がそれぞれ制御される。
【００３０】
そこで、次に、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８が操作されて車両運動統合制御の実行がキャンセルされた状態でハイブリッド自動車２０が前進方向に走行する際の動作について説明する。図３は、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８が操作されて車両運動統合制御の実行がキャンセルされているときにハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行されるＶＤＩＭ解除時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００３１】
図３のＶＤＩＭ解除時駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８７からの車速Ｖ、推定車体速Ｖｅ、駆動輪３９ａ，３９ｂの車輪速度Ｖｗａ，Ｖｗｂ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊や入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、モータ制御モードフラグＦｍ１，Ｆｍ２の値といった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、推定車体速Ｖｅは、車輪速センサ８９ａ〜８９ｄにより検出された車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄに基づいてハイブリッドＥＣＵ７０により別途計算されるものであり、例えば、転動輪の車輪速Ｖｗｃ，Ｖｗｄの平均値や、車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄの中の下から２番目の値を推定体車速Ｖｅとして用いることができる。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２やモータ制御モードフラグＦｍ１，Ｆｍ２の値は、モータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。更に、充放電要求パワーＰｂ＊やバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力した推定車体速Ｖｅと駆動輪の車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂとに基づいて駆動輪３９ａ，３９ｂのスリップ速度Ｖｓｌｉｐを計算する（ステップＳ１１０）。実施例のステップＳ１１０では、駆動輪の車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂの平均値とそれを対地速度に換算するための係数γとの積から推定車体速Ｖｅを減じた値が駆動輪３９ａ，３９ｂのスリップ速度Ｖｓｌｉｐとして求められる。
【００３２】
次いで、ステップＳ１００にて入力したモータ制御モードフラグＦｍ１，Ｆｍ２の値を調べ、モータＭＧ１およびＭＧ２の少なくとも何れかが矩形波制御モードのもとで制御されているか否か判定する（ステップＳ１２０）。モータ制御モードフラグＦｍ１およびＦｍ２の双方が値２ではなくモータＭＧ１およびＭＧ２の双方が矩形波制御モードのもとで制御されていない場合には、更にモータ制御モードフラグＦｍ１，Ｆｍ２の値を調べ、モータＭＧ１およびＭＧ２の少なくとも何れかが過変調制御モードのもとで制御されているか否か判定する（ステップＳ１３０）。そして、モータ制御モードフラグＦｍ１およびＦｍ２の双方が値１ではなく、モータＭＧ１およびＭＧ２の双方が過変調制御モードのもとで制御されていない場合、すなわちモータＭＧ１およびＭＧ２の双方が正弦波制御モードのもとで制御されている場合には、駆動輪３９ａ，３９ｂに許容されるスリップ速度である目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を予め実験・解析を経て定められた所定値Ｖ１（前進走行時には正の値）に設定する（ステップＳ１４０）。また、ステップＳ１２０にてモータ制御モードフラグＦｍ１およびＦｍ２の少なくとも何れかが値０であってモータＭＧ１およびＭＧ２の少なくとも何れかが矩形波制御モードのもとで制御されていると判断した場合には、駆動輪３９ａ，３９ｂの目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を予め実験・解析を経て値Ｖ１よりも小さな（絶対値が小さい）値として定められた所定値Ｖ２（前進走行時には正の値）に設定する（ステップＳ１５０）。更に、ステップＳ１３０にてモータ制御モードフラグＦｍ１およびＦｍ２の少なくとも何れかが値１であってモータＭＧ１およびＭＧ２の少なくとも何れかが過変調制御モードのもとで制御されていると判断した場合には、駆動輪３９ａ，３９ｂの目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を予め実験・解析を経て値Ｖ１よりも小さな（絶対値が小さい）値として定められた所定値Ｖ３（前進走行時には正の値）に設定する（ステップＳ１６０）。
【００３３】
こうしてステップＳ１４０，Ｓ１５０またはＳ１６０にて目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を設定したならば、ステップＳ１１０にて設定したスリップ速度Ｖｓｌｉｐから目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を減じることによりスリップ速度偏差ΔＶｓｌｉｐを計算すると共に（ステップＳ１７０）、計算したスリップ速度偏差ΔＶｓｌｉｐに基づいてトルク制限係数αを設定する（ステップＳ１８０）。実施例では、スリップ速度偏差ΔＶｓｌｉｐと、スリップ速度Ｖｓｌｉｐが目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を超えないようにするトルク制限係数αとの関係が予め実験的に定められてトルク制限係数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、ステップＳ１８０では、与えられたスリップ速度偏差ΔＶｓｌｉｐに対応したトルク制限係数αが当該マップから導出・設定される。図４に、トルク制限係数設定用マップの一例を示す。図４のトルク制限係数設定用マップは、スリップ速度偏差ΔＶｓｌｉｐが負の所定値Ｖ０未満のときにトルク制限係数αを値１に設定し、スリップ速度偏差ΔＶｓｌｉｐが所定値Ｖ０以上のときにはスリップ速度偏差ΔＶｓｌｉｐが値０のときにトルク制限係数αが所定値α１になると共にスリップ速度偏差ΔＶｓｌｉｐが大きいほど値１から値０に向けて漸減するように設定するものとして作成されている。なお、実施例において、所定値Ｖ０は、その絶対値が上記所定値Ｖ２およびＶ３よりも小さくなるように定められる。これにより、駆動輪３９ａおよび３９ｂの双方が完全にグリップしているときには、スリップ速度偏差ΔＶｓｌｉｐが値Ｖ０よりも小さくなることから、トルク制限係数αが値１に設定されることになる。
【００３４】
続いて、アクセル開度Ａｃｃと車速ＶとステップＳ１８０にて設定されたトルク制限係数αとに基づいて駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共に、車両全体に要求される要求パワーＰ＊を設定する（ステップＳ１９０）。実施例では、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８の非操作時のためにアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係が図５に例示するように予め定められて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されている。そして、ステップＳ１９０では、当該要求トルク設定用マップから与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応するものとして導出される値にステップＳ１８０にて設定されたトルク制限係数αを乗じた値が要求トルクＴｒ＊として設定される。これにより、実施例のハイブリッド自動車２０において、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８が操作されて車両運動統合制御の実行がキャンセルされているときの要求トルクＴｒ＊は、ステップＳ１１０にて計算されたスリップ速度Ｖｓｌｉｐと電動機制御モードに応じて設定された目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊とに基づく制約であるトルク制限係数αを用いて通常時（ＶＤＩＭ解除スイッチ８８の非操作時）に設定される要求トルクを制限したものとなる。このように要求トルクＴｒ＊を設定することにより、スリップ速度偏差ΔＶｓｌｉｐ（＝Ｖｓｌｉｐ−Ｖｓｌｉｐ＊）が大きいほどリングギヤ軸３２ａを介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されるトルクを小さくしてスリップ速度Ｖｓｌｉｐが目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を超えてしまうのを抑制することが可能となる。また、実施例において、要求パワーＰ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの総和として計算される。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、図示するようにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除するか、あるいは車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによっても得ることができる。要求パワーＰ＊を設定したならば、エンジン２２が停止されているか否か判定し（ステップＳ２００）、エンジン２２が運転されていれば、要求パワーＰ＊をエンジン２２に出力させるべく要求パワーＰ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ２１０）。実施例では、予め定められたエンジン２２を効率よく動作させるための動作ラインと要求パワーＰ＊とに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとした。図６に、エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する。同図に示すように、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Ｐ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定となることを示す相関曲線との交点から求めることができる。
【００３５】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定したならば、ステップＳ２１０にて設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とを用いて次式（１）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づく次式（２）の計算を実行してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２２０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に関する力学的な関係式である。また、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に例示する。図中、左側のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に一致するサンギヤ３１の回転数を示し、中央のＣ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅに一致するキャリア３４の回転数を示し、右側の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。また、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１からトルクＴｍ１を出力したときにこのトルク出力によりリングギヤ軸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。モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を求めるための式（１）は、この共線図における回転数の関係を用いれば容易に導出することができる。そして、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。
【００３６】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)  …（１）
Tm1*=-ρ/(1+ρ)・Te*+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt  …（２）
【００３７】
ステップＳ２２０にてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと、設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との積として得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除す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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および次式（４）に従い計算する（ステップＳ２３０）。更に、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊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とを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（５）に従い計算し（ステップＳ２４０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をステップＳ２３０にて計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値として設定する（ステップＳ２５０）。このようにしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内に制限した値に設定することができる。なお、式（５）は、図７の共線図から容易に導出することができる。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＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２６０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを得るための制御を実行する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、設定されている電動機制御モードすなわち正弦波制御モード、過変調制御モードあるいは矩形波制御モードのもとで、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。また、ステップＳ２００にてエンジン２２が停止されていると判断した場合には、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｒ＊とを値０に設定すると共に、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定した上で（ステップＳ２７０）、ステップＳ２３０以降の処理を実行する。この場合には、エンジン２２が停止されているので、トルク制限係数αにて制限された要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを出力するようにモータＭＧ２が制御されることになる。
【００３８】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（３）
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（４）
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr  …（５）
【００３９】
このように、実施例のハイブリッド自動車２０では、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８が操作されて車両運動統合制御の実行がキャンセルされているときに、電動機制御モードに対応した目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊が設定され（ステップＳ１４０，Ｓ１５０またはＳ１６０）、推定車体速Ｖｅや駆動輪３９ａ，３９ｂの車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂに基づくスリップ速度Ｖｓｌｉｐと目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊とから定められるトルク制限係数αにより制限された要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とが制御される（ステップＳ１７０〜Ｓ２７０）。そして、上記実施例においては、正弦波制御モードに比べて制御精度に劣る矩形波制御モードや過変調制御モードが設定されている場合には、正弦波制御モードの設定時に比べて目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊が小さく（絶対値が小さく）設定されることから、駆動輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップの許容範囲が狭まり、正弦波制御モードの設定時に比べて要求トルクＴｒ＊が制限（小さく）されて駆動輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップがより抑制されることになる。なお、ハイブリッド自動車２０のリバース走行時には、モータＭＧ１およびＭＧ２の双方が正弦波制御モードのもとで制御されていれば目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を負の所定値Ｖ１′に設定し、モータＭＧ１およびＭＧ２の少なくとも何れかが矩形波制御モードのもとで制御されていれば目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を当該所定値Ｖ１′よりも大きな（絶対値が小さい）負の所定値Ｖ２′に設定し、モータＭＧ１およびＭＧ２の少なくとも何れかが過変調制御モードのもとで制御されていれば目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を所定値Ｖ１′よりも大きな（絶対値が小さい）負の所定値Ｖ３′に設定すれば、前進走行時と同様に、何れの電動機制御モードが設定されていても駆動輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップを良好に抑制することができる。
【００４０】
以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動源に含まれるモータＭＧ１，ＭＧ２の制御モードである電動機制御モードとして、正弦波制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのうちの何れか一つを設定することが可能であり、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８が操作されてブレーキＥＣＵ９５による車両運動統合制御（摩擦制動手段を用いたスリップ抑制制御）の実行がキャンセルされているときには、設定されている電動機制御モードに対応した駆動輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップの程度を示すスリップ速度Ｖｓｌｉｐの許容範囲を規定する目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊が設定される（ステップＳ１４０，Ｓ１５０またはＳ１６０）。そして、駆動源としてのエンジン２２やモータＭＧ１およびＭＧ２は、設定されている電動機制御モードのもとでのモータＭＧ１およびＭＧ２の駆動制御を伴って、推定車体速Ｖｅと駆動輪の車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂとに基づいて取得されるスリップ速度Ｖｓｌｉｐが設定された許容範囲内に収まるように、すなわち目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を超えないように制御される（ステップＳ１７０〜Ｓ２７０）。このように、スリップ速度Ｖｓｌｉｐの許容範囲を規定する目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を正弦波制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードの中から選択された電動機制御モードに対応したものに設定することにすれば、電動機制御モードの変更に応じてスリップ速度の許容範囲（目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊）を切り換えること、すなわち電動機制御モードごとに電動機の制御精度（制御応答性）等を考慮したより適正な目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を設定することが可能となる。従って、ハイブリッド自動車２０では、電動機制御モードが何れの制御モードに設定されても、スリップ速度Ｖｓｌｉｐが許容範囲内に収まるようにエンジン２２やモータＭＧ１およびＭＧ２を制御して駆動輪３９ａ，３９ｂの状態がスリップ状態とグリップ状態との間で急変することを抑制し、それにより駆動輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップに起因したバッテリ５０の過放電や過充電を抑制することができる。
【００４１】
また、上記実施例のように、設定されている電動機制御モードに対応した駆動輪３９ａ，３９ｂの目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を設定すると共に、ステップＳ１１０にて計算されるスリップ速度Ｖｓｌｉｐと目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊とに基づく制約としてのトルク制限係数αを用いて本来の要求トルクＴｒ＊を制限すると共に、制限された要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが駆動輪３９ａ，３９ｂに接続されるリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２を制御すれば、スリップ速度Ｖｓｌｉｐが許容範囲内に収まるように、すなわち目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を超えないようにして駆動輪３９ａ，３９ｂの状態がスリップ状態とグリップ状態との間で急変することを良好に抑制することが可能となる。更に、電動機制御モードとして矩形波制御モードや過変調制御モードが設定されているときに、これら制御モードよりもモータＭＧ１，ＭＧ２を精度よく制御可能な正弦波制御モードが設定されているときに比べて目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊の絶対値を小さく設定すれば、正弦波制御モードに比べて制御精度に劣る矩形波制御モードや過変調制御モードが設定されている場合であっても、駆動輪３９ａ，３９ｂの状態がスリップ状態とグリップ状態との間で急変することを良好に抑制することが可能となる。
【００４２】
なお、目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊は、上記実施例のように電動機制御モードごとにそれぞれ一定の値として設定される代わりに、例えば推定車体速Ｖｅといったパラメータに応じて変化するように設定されてもよい。また、スリップ速度Ｖｓｌｉｐは、推定車体速Ｖｅの代わりに車速センサ８７により取得される車速Ｖを用いて計算されてもよい。更に、上記ハイブリッド自動車２０では、車軸としてのリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とがモータＭＧ２の回転数を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する減速ギヤ３５を介して接続されているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有し、モータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。
【００４３】
また、本発明は、図８に示す変形例に係るハイブリッド自動車１２０のように、リングギヤ軸３２ａ（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図８における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に動力を入出力可能な第３のモータ（同期発電電動機）ＭＧ３を備える車両に適用されてもよい。このようなハイブリッド自動車１２０では、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２およびＭＧ３のすべてが正弦波制御モードのもとで制御されている場合には、目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を所定値Ｖ１に設定し、モータＭＧ１，ＭＧ２およびＭＧ３の少なくとも何れかが矩形波制御モードのもとで制御されている場合には、目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を値Ｖ１よりも絶対値が小さい所定値Ｖ２に設定し、モータＭＧ１，ＭＧ２およびＭＧ３の少なくとも何れかが過変調制御モードのもとで制御されている場合には、目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を値Ｖ１よりも絶対値が小さい所定値Ｖ３に設定してもよい。更に、本発明は、図８に示す変形例に係るハイブリッド自動車１２０からモータＭＧ２を省略したものに適用されてもよい。また、本発明は、図９に示す変形例に係るハイブリッド自動車２２０のように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を当該車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を備えたものに適用されてもよい。加えて、本発明は、車軸に動力を入出力可能な電動機を備える電気自動車に適用され得ることはいうまでもない。
【００４４】
ここで、上記実施例および変形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しておく。すなわち、上記実施例等においては、モータＭＧ１およびＭＧ２と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、推定車体速Ｖｅを計算するハイブリッドＥＣＵ７０あるいは車速センサ８７が「車速取得手段」に相当し、車輪速センサ８９ａおよび８９ｂが「車輪速取得手段」に相当し、ステップＳ１７０の処理を実行して駆動輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップの程度を示すスリップ速度Ｖｓｌｉｐを計算するハイブリッドＥＣＵ７０が「スリップ速度取得手段」に相当し、矩形波制御モード、過変調制御モードおよび正弦波制御モードのうちの何れか一つをモータＭＧ１，ＭＧ２の制御モードである電動機制御モードとして設定するモータＥＣＵ４０が「電動機制御モード設定手段」に相当し、ステップＳ１２０〜Ｓ１６０の処理を実行して設定されている電動機制御モードに対応したスリップ速度の許容範囲すなわち目標スリップ速度Ｖｓｌｉｐ＊を設定するハイブリッドＥＣＵ７０が「スリップ許容範囲設定手段」に相当し、設定されている電動機制御モードのもとでのモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御を伴ってスリップ速度Ｖｓｌｉｐが設定された許容範囲内に収まるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するハイブリッドＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０の組み合わせが「制御手段」に相当する。また、リングギヤ軸３２ａに動力を出力可能なエンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「第１の電動機」に相当し、リングギヤ軸３２ａに動力を出力可能なモータＭＧ２が「第２の電動機」に相当し、モータＭＧ１および動力分配統合機構３０や対ロータ電動機２３０が「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１や対ロータ電動機２３０が「発電用電動機」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。
【００４５】
ただし、「蓄電手段」は、バッテリ５０のような二次電池に限られず、電動機と電力をやり取り可能なものであればキャパシタといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「車速取得手段」は、車速を取得可能なものであれば如何なる形式のものであっても構わず、「車輪速取得手段」も駆動輪の回転速度である車輪速を取得可能なものであれば如何なる形式のものであっても構わない。「スリップ速度取得手段」は、取得された車速と取得された車輪速とに基づいて駆動輪の空転によるスリップの程度を示すスリップ速度を取得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。「電動機制御モード設定手段」は、複数の制御モードのうちの何れか一つを電動機の制御モードである電動機制御モードとして設定するものであれば、モータＥＣＵ４０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「スリップ許容範囲設定手段」は、設定されている電動機制御モードに対応したスリップ速度の許容範囲を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」は、設定されている電動機制御モードのもとでの電動機の駆動制御を伴ってスリップ速度が許容範囲内に収まるように駆動源を制御するものであれば、ハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との組み合わせ以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン２２に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電動機」は、モータＭＧ１，ＭＧ２、ＭＧ３のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら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。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００４６】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、車両の製造産業等において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】モータＭＧ１およびＭＧ２を制御するための制御モード設定用マップの一例を示す説明図である。
【図３】ＶＤＩＭ解除スイッチ８８が操作されて車両運動統合制御の実行がキャンセルされているときにハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるＶＤＩＭ解除時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４】トルク制限係数設定用マップの一例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の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する説明図である。
【図７】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例示する説明図である。
【図８】変形例に係るハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。
【図９】他の変形例に係るハイブリッド自動車２２０の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
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、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、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、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、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  ブレーキペダルストロークセンサ、８７  車速センサ、８８  ＶＤＩＭ解除スイッチ、８９ａ〜８９ｄ  車輪速センサ、９０  ブレーキユニット、９１  マスタシリンダ、９２  ブレーキアクチュエータ、９３ａ〜９３ｄ  ホイールシリンダ、９５  ブレーキＥＣＵ、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，ＭＧ３  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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