(57)【要約】【課題】エンジンと、キャリアがエンジンのクランクシャフトに接続されリングギヤが車軸に連結された駆動軸に接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのサンギヤに接続された第１モータと、プラネタリギヤのリングギヤに接続された第２モータとを備えるハイブリッド車において、より適正に第１モータが高温に至るのを抑制する。【解決手段】第１モータの回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ１以下になったときや所定の条件が成立したときには第１モータがロック状態に至ったと判定し（ステップＳ３１０〜Ｓ３５０，Ｓ３７０）、ロック状態に至ったと判定した後に第１モータの回転数Ｎｍや目標回転数Ｎｍ１＊の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ２以下に至ったときには第１モータのロック状態が解除されたと判定する（ステップＳ３１０，Ｓ３８０〜Ｓ４００）。【選択図】図７
2009190524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、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軸に接続され所定のギヤ比をもって該３軸のうちいずれか２軸に入出力した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、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記発電機の回転数を検出する発電機回転数検出手段と、
前記電動機の回転数を検出する電動機回転数検出手段と、
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、
前記設定された要求駆動力と所定の制約とに基づいて前記内燃機関の目標運転ポイントとしての目標回転数を設定する目標回転数設定手段と、
前記３軸式動力入出力手段のギヤ比に基づいて前記設定された目標回転数で前記出力軸を回転させると共に前記検出された電動機回転数で前記駆動軸を回転させたときに推定される前記回転軸の回転数である推定回転数を演算する推定回転数演算手段と、
前記検出された発電機回転数が値０を含む第１の低回転数範囲内に至ったときにロック状態に至ったと判定し、前記ロック状態に至ったと判定された後に前記演算された推定回転数が値０を含む第２の低回転数範囲外に至ったときにロック状態が解除されたと判定するロック状態判定手段と、
前記ロック状態判定手段によりロック状態に至ったと判定されてからロック状態が解除されたと判定されるまでは前記第１の低回転数範囲外の所定回転数で前記発電機が回転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発電機と前記電動機とを制御し、前記ロック状態判定手段によりロック状態に至ったと判定されるまで及びロック状態が解除されたと判定された以降は前記演算された推定回転数で前記発電機が回転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発電機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】
前記ロック状態判定手段は、前記ロック状態に至ったと判定された後に前記検出された発電機回転数が前記第１の低回転数範囲外となり且つ前記演算された推定回転数が前記第２の低回転数範囲外に至ったときにロック状態が解除されたと判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】
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、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軸に接続され所定のギヤ比をもって該３軸のうちいずれか２軸に入出力した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、前記発電機および前記電動機と電力のやりと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、
走行に要求される要求駆動力を設定し、
前記設定された要求駆動力と所定の制約とに基づいて前記内燃機関の目標運転ポイントとしての目標回転数を設定し、
前記３軸式動力入出力手段のギヤ比に基づいて前記設定された目標回転数で前記出力軸を回転させると共に前記電動機の回転数で前記駆動軸を回転させたときに推定される前記回転軸の回転数である推定回転数を演算し、
前記発電機の回転数が値０を含む第１の低回転数範囲内に至ったときにロック状態に至ったと判定し、前記ロック状態に至ったと判定された後に前記演算された推定回転数が値０を含む第２の低回転数範囲外に至ったときにロック状態が解除されたと判定し、
前記ロック状態に至ったと判定されてからロック状態が解除されたと判定されるまでは前記第１の低回転数範囲外の所定回転数で前記発電機が回転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発電機と前記電動機とを制御し、前記ロック状態に至ったと判定されるまで及びロック状態が解除されたと判定された以降は前記演算された推定回転数で前記発電機が回転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発電機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、キャリアがエンジンのクランクシャフトに接続されリングギヤが車軸に連結された駆動軸に接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのサンギヤに接続された第１モータと、プラネタリギヤのリングギヤに接続された第２モータとを備え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、走行に要求される要求パワーを出力可能なエンジンの運転ポイントとしての目標回転数とプラネタリギヤのギヤ比と第２モータの回転数とから第１モータの目標回転数を演算し、演算した第１モータの目標回転数が値０近傍の所定回転数範囲内にあるときには第１モータがロック状態であると判定して、第１モータがロック状態となるのを回避するためのロック回避制御を実行することにより、第１モータが高温に至るのを抑制している。
【特許文献１】特開２００５−４５８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のハイブリッド車では、演算した第１モータの目標回転数を用いて第１モータのロック状態の判定しているため、実際に第１モータがロック状態に至っていないにも拘わらずロック状態と判定されてロック回避制御が実行されてしまう。こうした不必要なロック回避制御が実行されるのを回避するために、第１モータの実際の回転数を用いてロック状態を判定することも考えられる。しかしながら、第１モータの実際の回転数を用いてロック状態を判定すると、走行状況がさほど変化していない場合にはロック状態と判定されてロック回避制御を実行することによりロック状態が解除されて通常の制御を開始した直後に再び第１モータの回転数が所定回転数範囲内となってロック状態と判定されて、ロック回避制御と通常の制御とが繰り返し実行される状態、すなわち、ハンチングが生じることがある。こうしたハンチングが生じると通常の制御とロック回避制御とが繰り返し実行されて運転者が違和感を感じることがあるため、こうしたハンチングを可能な限り抑制しながら、より適正に発電機がロック状態に至るのを抑制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、内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、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軸に接続され所定のギヤ比をもって３軸のうちいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力装置と、駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、発電機および電動機と電力のやりとりが可能な蓄電装置と、を備えるハイブリッド車において、より適正に発電機がロック状態に至るのを抑制して発電機が高温に至るの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】
本発明のハイブリッド車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、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軸に接続され所定のギヤ比をもって該３軸のうちいずれか２軸に入出力した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、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記発電機の回転数を検出する発電機回転数検出手段と、
前記電動機の回転数を検出する電動機回転数検出手段と、
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、
前記設定された要求駆動力と所定の制約とに基づいて前記内燃機関の目標運転ポイントとしての目標回転数を設定する目標回転数設定手段と、
前記３軸式動力入出力手段のギヤ比に基づいて前記設定された目標回転数で前記出力軸を回転させると共に前記検出された電動機回転数で前記駆動軸を回転させたときに推定される前記回転軸の回転数である推定回転数を演算する推定回転数演算手段と、
前記検出された発電機回転数が値０を含む第１の低回転数範囲内に至ったときにロック状態に至ったと判定し、前記ロック状態に至ったと判定された後に前記演算された推定回転数が値０を含む第２の低回転数範囲外に至ったときにロック状態が解除されたと判定するロック状態判定手段と、
前記ロック状態判定手段によりロック状態に至ったと判定されてからロック状態が解除されたと判定されるまでは前記第１の低回転数範囲外の所定回転数で前記発電機が回転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発電機と前記電動機とを制御し、前記ロック状態判定手段によりロック状態に至ったと判定されるまで及びロック状態が解除されたと判定された以降は前記演算された推定回転数で前記発電機が回転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発電機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。
【０００７】
この本発明のハイブリッド車では、走行に要求される要求駆動力を設定し、設定された要求駆動力と所定の制約とに基づいて内燃機関の目標運転ポイントとしての目標回転数を設定し、３軸式動力入出力手段のギヤ比に基づいて設定された目標回転数で出力軸を回転させると共に電動機の回転数で駆動軸を回転させたときに推定される回転軸の回転数である推定回転数を演算し、発電機の回転数が値０を含む第１の低回転数範囲内に至ったときにロック状態に至ったと判定し、ロック状態に至ったと判定された後に演算された推定回転数が値０を含む第２の低回転数範囲外に至ったときにロック状態が解除されたと判定する。これにより、より適正にロック状態に至ったこととロック状態が解除されたこととを判定することができる。そして、ロック状態に至ったと判定されてからロック状態が解除されたと判定されるまでは第１の低回転数範囲外の所定回転数で発電機が回転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発電機と電動機とを制御し、ロック状態に至ったと判定されるまで及びロック状態が解除されたと判定された以降は演算された推定回転数で発電機が回転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発電機と電動機とを制御する。この結果、より適正に発電機がロック状態となるのを抑制して、発電機が高温に至るのを抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記ロック状態判定手段は、前記ロック状態に至ったと判定された後に前記検出された発電機回転数が前記第１の低回転数範囲外となり且つ前記演算された推定回転数が前記第２の低回転数範囲外に至ったときにロック状態が解除されたと判定する手段であるものとすることもできる。これにより、より適正にロック状態が解除されたと判定することができる。
【０００９】
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、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軸に接続され所定のギヤ比をもって該３軸のうちいずれか２軸に入出力した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、前記発電機および前記電動機と電力のやりと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、
走行に要求される要求駆動力を設定し、
前記設定された要求駆動力と所定の制約とに基づいて前記内燃機関の目標運転ポイントとしての目標回転数を設定し、
前記３軸式動力入出力手段のギヤ比に基づいて前記設定された目標回転数で前記出力軸を回転させると共に前記電動機の回転数で前記駆動軸を回転させたときに推定される前記回転軸の回転数である推定回転数を演算し、
前記発電機の回転数が値０を含む第１の低回転数範囲内に至ったときにロック状態に至ったと判定し、前記ロック状態に至ったと判定された後に前記演算された推定回転数が値０を含む第２の低回転数範囲外に至ったときにロック状態が解除されたと判定し、
前記ロック状態に至ったと判定されてからロック状態が解除されたと判定されるまでは前記第１の低回転数範囲外の所定回転数で前記発電機が回転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発電機と前記電動機とを制御し、前記ロック状態に至ったと判定されるまで及びロック状態が解除されたと判定された以降は前記演算された推定回転数で前記発電機が回転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発電機と前記電動機とを制御する、
ことを要旨とする。
【００１０】
この本発明のハイブリッド車の制御方法では、走行に要求される要求駆動力を設定し、設定された要求駆動力と所定の制約とに基づいて内燃機関の目標運転ポイントとしての目標回転数を設定し、３軸式動力入出力手段のギヤ比に基づいて設定された目標回転数で出力軸を回転させると共に電動機の回転数で駆動軸を回転させたときに推定される回転軸の回転数である推定回転数を演算し、発電機の回転数が値０を含む第１の低回転数範囲内に至ったときにロック状態に至ったと判定し、ロック状態に至ったと判定された後に演算された推定回転数が値０を含む第２の低回転数範囲外に至ったときにロック状態が解除されたと判定する。これにより、より適正にロック状態に至ったこととロック状態が解除されたこととを判定することができる。そして、ロック状態に至ったと判定されてからロック状態が解除されたと判定されるまでは第１の低回転数範囲外の所定回転数で発電機が回転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発電機と電動機とを制御し、ロック状態に至ったと判定されるまで及びロック状態が解除されたと判定された以降は演算された推定回転数で発電機が回転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発電機と電動機とを制御する。この結果、より適正に発電機がロック状態となるのを抑制して、発電機が高温に至るの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】
【００１１】
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】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド車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、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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、特にモータＭＧ１の回転数が値０近傍の回転数となるロック状態となる際の動作について説明する。図３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。
【００２０】
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ＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，モータＭＧ１がロック状態であるか否かを判定するロック判定の結果を示すロック判定フラグＦ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，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計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の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ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。ロック判定フラグＦは、モータＥＵＣ４０で設定したものを通信により入力するものとした。ロック判定フラグＦについての詳細は後述する。
【００２１】
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４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で割ることによって求めることができる。
【００２２】
続いて、設定した要求パワーＰｅ＊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Ｓ１２０）。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５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。
【００２３】
次に、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とを用いて次式（１）により目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２を回転させると共にモータＭＧ２を回転数Ｎｍ２で回転させたときに推定されるモータＭＧ１の推定回転数としての目標回転数Ｎｍ１＊を計算する（ステップＳ１３０）。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。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６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。
【００２４】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)    (1)
【００２５】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定したら、続いて、ロック判定フラグＦの値を調べる（ステップＳ１４０）。ここで、駆動制御ルーチンの説明を中断して、ロック判定フラグＦの値を設定するフラグ設定ルーチンについて説明する。図７は、モータＥＣＵ４０により実行されるフラグ設定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】
フラグ設定ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０の図示しないＣＰＵは、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１やモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊，モータＭＧ１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からの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１などロック判定フラグＦの設定に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ３００）。ここで、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は、回転位置検出センサ４３により検出されるモータＭＧ１の回転子の回転位置に基づいて計算されたものを用いるものとした。また、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊は、図３に例示した駆動制御ルーチンのステップＳ１３０の処理で設定したものをハイブリッド用電子制御ユニット７０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、ロック判定フラグＦの値を調べる（ステップＳ３１０）。ロック判定フラグＦは、後述する処理で、モータＭＧ１がロック状態に至ったと判定されたときには値１に設定され、ロック状態に至っていないと判定されたときには値０に設定されるフラグであり、初期値として値０が設定されているものとした。
【００２８】
ロック判定フラグＦが値０のときには（ステップＳ３１０）、続いて、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値と所定回転数Ｎｒｅｆ１とを比較したり（ステップＳ３２０）、各相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１と所定電流Ｉｒｅｆとを比較する（ステップＳ３３０）。ここで、所定回転数Ｎｒｅｆ１は、モータＭＧ１がロック状態に至った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。また、所定電流Ｉｒｅｆは、モータＭＧ１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、モータＭＧ１の特性に応じて設定することができる。
【００２９】
モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ１以下であり且つ各相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の絶対値のいずれかが所定電流Ｉｒｅｆ以上であるときには（ステップＳ３２０、Ｓ３３０）、続いて、こうした状態が継続する継続時間ｔの計測が開始されていなければ計測を開始して（ステップＳ３４０）、継続時間ｔと許容時間ｔｒｅｆとを比較する（ステップＳ３５０）。ここで、許容時間ｔｅｒｆは、モータＭＧ１が回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ１以下であると共に各相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の絶対値のいずれかが所定電流Ｉｒｅｆ以上の状態で駆動したときにモータＭＧ１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、例えば、５０ｍｓｅｃや６０ｍｓｅｃ，７０ｍｓｅｃなどでモータＭＧ１の特性に基づいて設定することができる。
【００３０】
モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ１を超えているときや（ステップＳ３２０）各相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の絶対値の全てが所定電流Ｉｒｅｆ未満であるとき（ステップＳ３３０），モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ１以下であり且つ各相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１のいずれかが所定電流Ｉｒｅｆ以上であっても継続時間ｔが許容時間ｔｒｅｆを超えていないときには（ステップＳ３２０〜Ｓ３５０）、モータＭＧ１をそのまま駆動してもモータＭＧ１が高温に至る可能性が低くモータＭＧ１がロック状態に至っていないと判断して、ロック判定フラグＦに値０を設定して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。これにより、モータＭＧ１がロック状態に至っていないときにはロック判定フラグＦに値０が設定されることになる。
【００３１】
モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ１以下であり且つ各相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１のいずれかが所定電流Ｉｒｅｆ以上であって継続時間ｔが許容時間ｔｒｅｆを超えているときには（ステップＳ３２０〜Ｓ３５０）、モータＭＧ１がロック状態に至っていてモータＭＧ１をそのまま駆動するとモータＭＧ１が高温に至る可能性があると判断して、ロック判定フラグＦに値１を設定して（ステップＳ３７０）、本ルーチンを終了する。こうして、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値や相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１などモータＭＧ１の実際の駆動状態を用いるから、より適正にモータＭＧ１がロック状態に至っていることを判定することができる。
【００３２】
こうしてモータＭＧ１がロック状態に至っていると判定されてロック判定フラグＦに値１が設定されているときには（ステップＳ３１０）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値と所定回転数Ｎｒｅｆ２とを比較したり（ステップＳ３８０）、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊の絶対値と所定回転数Ｎｒｅｆ２とを比較する（ステップＳ３９０）。ここで、所定回転数Ｎｒｅｆ２は、モータＭＧ１のロック状態が解除されたと判定するために用いられるものであり、所定回転数Ｎｒｅｆ１より大きい回転数（例えば、１００ｒｐｍ、１１０ｒｐｍ、１２０ｒｐｍなど）に設定することができる。ここで所定回転数Ｎｒｅｆ２を所定回転数Ｎｒｅｆ１より大きい回転数に設定したのは、モータＭＧ１のロック状態が解除された判定された直後に再びロック状態が判定されて、ロック状態の判定とロック状態の解除の判定とが繰り返される、いわゆるハンチングを抑制するためである。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ２以下であるときには（ステップＳ３８０）モータＭＧ１がロック状態であると判断して、また、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ２より大きくても目標回転数Ｎｍ１＊の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ２以下のときには（ステップＳ３８０，Ｓ３９０）ロック状態を解除しても再びロック状態に至ることが予測できると判断して、ロック判定フラグＦに値１を継続して設定して（ステップＳ３７０）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ２より大きく且つ目標回転数Ｎｍ１＊の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ２より大きいときには（ステップＳ３８０，Ｓ３９０）、モータＭＧ１が実際にロック状態ではなく、ロック状態を解除した直後に再びロック状態に至ることもないと判断して、ロック判定フラグＦに値０を設定して（ステップＳ４００）、本ルーチンを終了する。こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊の用いてロック状態が解除されたことを判定するから、ロック状態の判定とロック状態の解除の判定とがハンチングするのを抑制することができる。以上、フラグ設定ルーチンについて説明した。
【００３３】
ここで、図３に例示した駆動制御ルーチンの説明に戻る。ロック判定フラグＦが値０であるときには（ステップＳ１４０）、モータＭＧ１がロック状態に至っていないか、ロック状態に至ったもののロック状態が解除されたと判断して、通常の駆動制御を実行する。通常の駆動制御は、具体的には、以下の通りである。まず、計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１５０）。ここで、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。
【００３４】
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３５】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、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を式（３）により計算し（ステップＳ１６０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（４）および式（５）により計算すると共に（ステップＳ１７０）、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モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１８０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（３）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。
【００３６】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr    (3)
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  (4)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  (5)
【００３７】
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にそれぞれ送信して（ステップＳ１９０）、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における燃料噴射制御や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、ロック判定フラグＦが値０のとき、すなわち、モータＭＧ１がロック状態に至っていないか、ロック状態に至ったもののロック状態が解除されたときには、目標回転数Ｎｍ１＊でモータＭＧ１を回転させながら要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力して走行することができる。
【００３８】
ロック判定フラグＦが値１のときには（ステップＳ１４０）、モータＭＧ１がロック状態に至っているので、こうしたロック状態を解消する必要があると判断して、モータＭＧ１のロックを回避するためのロック回避制御を実行する。ロック回避制御は、具体的には、以下のように実行される。まずは、計算したモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が正の回転数であるときには所定回転数Ｎｒｅｆ２を、計算したモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が負の回転数であるときには所定回転数Ｎｒｅｆ２に値−１を乗じた負の回転数（−Ｎｒｅｆ２）を目標回転数Ｎｍ１＊に設定し（ステップＳ２００〜Ｓ２２０）、目標回転数Ｎｍ１＊でモータＭＧ１を回転させたときにエンジン２２から要求パワーＰｅ＊が出力されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを次式（６）および式（７）により再設定して（ステップＳ２３０）、再設定した目標回転数Ｎｍ１＊や目標トルクＴｅ＊を用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定値を各ＥＣＵに送信して（ステップＳ１５０〜Ｓ１９０）、本ルーチンを終了する。なお、式（６）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。こうした制御により、モータＭＧ１がロック状態であると判定されているときには、モータＭＧ１を所定回転数Ｎｒｅｆ２で駆動するから、モータＭＧ１やインバータ４１が高温に至るのを抑制することができる。ここで、ロック判定フラグＦとして図７に例示したフラグ設定ルーチンによりロック状態の判定とロック状態の解除の判定とがハンチングするのが抑制されるよう適正に設定されたものを用いているため、通常の制御とロック回避制御とがハンチングするのを抑制することができ、より適正にモータＭＧ１がロック状態となるのを抑制してモータＭＧ１が高温に至るのを抑制することができる。
【００３９】
Ne*=Nm1*・ρ/(1+ρ)+Nm2・Grρ    (6)
Te*=Pe*/Ne*                      (7)
【００４０】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ１以下になったときにモータＭＧ１がロック状態に至ったと判定し、ロック状態に至ったと判定した後にモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ２以下に至ったときにモータＭＧ１のロック状態が解除されたと判定するから、より適正にモータＭＧ１がロック状態に至ったことやロック状態が解除されたことを判定することができる。そして、こうした判定に基づいて、ロック状態であると判定されているときにはモータＭＧ１を所定回転数Ｎｒｅｆ２または所定回転数Ｎｒｅｆ２を負の値にした回転数（−Ｎｒｅｆ２）で回転させるから、より適正にロック状態になるのを回避してモータＭＧ１やインバータ４１が高温に至るのを抑制することができる。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図７に例示したフラグ設定ルーチンのステップＳ３１０の処理でモータＭＧ１がロック状態であることを判定するために用いる回転数（所定回転数Ｎｒｅｆ１）とステップＳ３８０，Ｓ３９０の処理でロック状態が解除されていることを判定するために用いる回転数（所定回転数Ｎｒｅｆ２）とを異なる回転数を用いるものとしたが、同じ回転数を用いるものとしてもよい。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図７に例示したフラグ設定ルーチンのステップＳ３２０，Ｓ３８０，Ｓ３９０の処理でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値や目標回転数Ｎｍ１＊の絶対値を所定回転数Ｎｒｅｆ１，Ｎｒｅｆ２と比較するものとしたが、少なくともいずれかを値０と比較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、図７に例示したフラグ設定ルーチンのステップＳ３２０〜Ｓ３５０の処理でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ１未満であり且つ相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１のいずれかが所定電流Ｉｒｅｆ以上であると共に継続時間ｔが所定時間ｔｒｅｆを超えているときにモータＭＧ１がロック状態であると判定するものとしたが、ステップＳ３３０〜Ｓ３５０の処理を行なわずにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ１未満のときをロック状態と判定するものとしてもよい。
【００４４】
また、こうしたハイブリッド車に適用するものに限定されるものではなく、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
【００４５】
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が「３軸式動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」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、回転位置検出センサ４３により検出されるモータＭＧ１の回転子の回転位置に基づいてモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を演算するモータＥＣＵ４０が「発電機回転数検出手段」に相当し、回転位置検出センサ４４により検出されるモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を演算するモータＥＣＵ４０が「電動機回転数検出手段」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３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、設定した要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０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「目標回転数設定手段」に相当し、動力分配統合機構３０のギヤ比とエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とを用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０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「推定回転数演算手段」に相当し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ１以下であると共に相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１が所定電流以上で且つ継続時間ｔが所定時間ｔｒｅｆを超えているときにはモータＭＧ１がロック状態に至っていると判断してロック判定フラグＦに値１を設定する図７のフラグ設定ルーチンのステップＳ３１０〜Ｓ３５０、Ｓ３７０の処理やモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ１を超えているときやロック判定フラグＦが値１のときにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値やモータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ１＊が所定回転数Ｎｒｅｆ２を超えているときにはモータＭＧ１がロック状態ではないと判断してロック判定フラグＦに値０を設定する図７のフラグ設定ルーチンのステップＳ３１０，Ｓ３６０，Ｓ３８０〜Ｓ４００の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「ロック状態判定手段」に相当し、ロック判定フラグＦが値１のときにはモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を所定回転数Ｎｒｅｆ２または回転数−Ｎｒｅｆ２に設定して設定した目標回転数Ｎｍ１＊がモータＭＧ１が駆動するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定して設定値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１４０，Ｓ２００〜Ｓ２２０，Ｓ１５０〜Ｓ１９０の処理を実行したり、ロック判定フラグＦが値０のときに計算した目標回転数Ｎｍ１＊でモータＭＧ１が駆動すると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定して設定値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１４０，Ｓ１５０〜Ｓ１９０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。
【００４６】
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。「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軸に接続され所定のギヤ比をもって該３軸のうちいずれか２軸に入出力した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。「発電機回転数検出手段」としては、回転位置検出センサ４３により検出されるモータＭＧ１の回転子の回転位置に基づいて演算するものに限定されるものではなく、車速Ｖと動力分配統合機構３０のギヤ比とに基づいて演算するものなど、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。「電動機回転数検出手段」としては、回転位置検出センサ４４により検出されるモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算するものに限定されるものではなく、車速Ｖとに基づいて演算するものなど、電動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。「目標回転数設定手段」としては、設定した要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定するものに限定されるものではなく、要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとは別の動作ラインとに基づいて目標回転数Ｎｅ＊を設定するものなど、前記設定された要求駆動力と所定の制約とに基づいて内燃機関の目標運転ポイントとしての目標回転数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。「推定回転数演算手段」としては、動力分配統合機構３０のギヤ比とエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とを用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算するものに限定されるものではなく、３軸式動力入出力手段のギヤ比に基づいて設定された目標回転数で出力軸を回転させると共に検出された電動機回転数で駆動軸を回転させたときに推定される回転軸の回転数である推定回転数を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「ロック状態判定手段」としては、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ１以下であると共に相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１が所定電流以上で且つ継続時間ｔが所定時間ｔｒｅｆを超えているときにはロック状態に至ったと判定したりモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が所定回転数Ｎｒｅｆ１を超えているときやロック判定フラグＦが値１のときにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値やモータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ１＊が所定回転数Ｎｒｅｆ２を超えているときにはロック状態が解除されたと判定するものに限定されるものではなく、検出された発電機回転数が値０を含む第１の低回転数範囲内に至ったときにロック状態に至ったと判定し、ロック状態に至ったと判定された後に演算された推定回転数が値０を含む第２の低回転数範囲外に至ったときにロック状態が解除されたと判定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、ロック判定フラグＦが値１のときにはモータＭＧ１が所定回転数Ｎｒｅｆ２または回転数−Ｎｒｅｆ２で駆動すると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御したり、ロック判定フラグＦが値０のときに計算した目標回転数Ｎｍ１＊でモータＭＧ１が駆動すると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン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、ロック状態判定手段によりロック状態に至ったと判定されてからロック状態が解除されたと判定されるまでは第１の低回転数範囲外の所定回転数で発電機が回転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発電機と電動機とを制御し、ロック状態判定手段によりロック状態に至ったと判定されるまで及びロック状態が解除されたと判定された以降は演算された推定回転数で発電機が回転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発電機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。
【００４７】
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。
【００４８】
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】
【００４９】
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【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やインバータ４１，４２，バッテリ５０などからなる電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【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】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】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＊とを設定する様子の一例を示す説明図である。
【図６】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】実施例のモータＥＣＵ４０により実行されるフラグ設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
２０  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、４５Ｕ，４５Ｖ，４５Ｗ，４６Ｕ，４６Ｖ，４６Ｗ  電流センサ、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、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｄ１〜Ｄ１２  ダイオード、Ｔ１〜Ｔ１２  トランジスタ。
【図１】
2009190524.tif 000003
【図２】
2009190524.tif 000004
【図３】
2009190524.tif 000005
【図４】
2009190524.tif 000006
【図５】
2009190524.tif 000007
【図６】
2009190524.tif 000008
【図７】
2009190524.tif 000009