(57)【要約】【課題】車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力装置が有する発電機を駆動する第１の駆動回路と駆動軸に動力を入出力する電動機を駆動する第２の駆動回路とがゲート遮断されているときに、車両の移動を抑制しつつ蓄電装置を充電する。【解決手段】インバータがゲート遮断されているときにバッテリを充電する際には、駆動軸に接続されたモータの回転子の回転位置θｍ２に基づいてモータ（駆動軸）が回転停止していると判定されたときにエンジンの回転数Ｎｅが比較的大きい所定回転数Ｎｅ１まで徐々に増加するようエンジンを制御し、エンジンの回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１に至った以降は所定回転数Ｎｅ１でエンジンが運転されるようエンジンを制御する。これにより、停車している状態でエンジンの回転数Ｎｅを増加させてバッテリを充電することができる。【選択図】図５
2009248940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
動力を入出力可能で回転に伴って逆起電力を発生する発電機を有し、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電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
スイッチング素子のスイッチングにより前記発電機を駆動する第１の駆動回路と、
スイッチング素子のスイッチングにより前記電動機を駆動する第２の駆動回路と、
前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路を介して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、
前記駆動軸の回転位置に関連する物理量である回転位置関連物理量を検出する回転位置関連物理量検出手段と、
前記検出された回転位置関連物理量に基づいて前記駆動軸が回転停止しているか否かを判定する回転停止判定手段と、
前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路がゲート遮断されているときに前記蓄電手段を充電する際、前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していると判定されているときに前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路に作用する電圧に比して前記発電機で発生する逆起電力が大きい範囲内の第１の回転数まで前記内燃機関の回転数が増加するよう該内燃機関を制御する回転増加制御を実行し、前記内燃機関の回転数が前記第１の回転数に至った以降は該第１の回転数で該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する定回転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、前記回転増加制御を実行している最中に前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していないと判定されたときには前記回転増加制御を中断し、該中断している最中に前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していると判定されたときには該中断する前の前記回転増加制御の実行時に比して小さな変化速度をもって前記内燃機関の回転数が増加するよう前記回転増加制御を実行する手段である請求項１記載の車両。
【請求項３】
前記制御手段は、前記回転増加制御を中断しているときには、前記内燃機関の回転数が保持されるよう前記内燃機関を制御する手段である請求項２記載の車両。
【請求項４】
前記制御手段は、前記定回転制御を実行している最中に前記蓄電手段の蓄電量が所定残容量を超えたとき、前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していると判定されているときに前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路に作用する電圧に比して前記発電機で発生する逆起電力が小さい範囲内の第２の回転数まで前記内燃機関の回転数が減少するよう該内燃機関を制御する回転減少制御を実行する手段である請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の車両。
【請求項５】
前記制御手段は、前記回転減少制御を実行している最中に前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していないと判定されたときには前記回転減少制御を中断し、該中断している最中に前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していると判定されたときには該中断する前の前記回転減少制御の実行時に比して小さな変化速度をもって前記内燃機関の回転数が減少するよう前記回転減少制御を実行する手段である請求項４記載の車両。
【請求項６】
前記第１の駆動回路は、前記発電機で発生する逆起電力に対して全波整流を行なうことが可能な複数のダイオードを有する回路である請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の車両。
【請求項７】
前記蓄電手段が接続された低電圧系と前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路が接続された高電圧系とに接続され、前記高電圧系の電圧を調整する高電圧系電圧調整手段を備える請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載の車両。
【請求項８】
前記電力動力入出力手段は、前記駆動軸と前記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を有する手段である請求項１ないし７のいずれか１つの請求項に記載の車両。
【請求項９】
内燃機関と、動力を入出力可能で回転に伴って逆起電力を発生する発電機を有し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電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、スイッチング素子のスイッチングにより前記発電機を駆動する第１の駆動回路と、スイッチング素子のスイッチングにより前記電動機を駆動する第２の駆動回路と、前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路を介して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、を備える車両の制御方法において、
（ａ）前記駆動軸の回転位置に関連する物理量である回転位置関連物理量に基づいて前記駆動軸が回転停止しているか否かを判定し、
（ｂ）前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路がゲート遮断されているときに前記蓄電手段を充電する際、前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していると判定されているときに前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路に作用する電圧に比して前記発電機で発生する逆起電力が大きい範囲内の第１の回転数まで前記内燃機関の回転数が増加するよう該内燃機関を制御する回転増加制御を実行し、前記内燃機関の回転数が前記第１の回転数に至った以降は該第１の回転数で該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する定回転制御を実行する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
【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する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、エンジンと、エンジンと駆動輪に連結された駆動軸とに接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構に接続された第１のモータ（ＭＧ１）と、２つのブレーキを有する変速機を介して駆動軸に接続された第２のモータ（ＭＧ２）と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する第１，第２のインバータと、第１，第２のインバータを介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、シフトレバーがＮレンジにシフト変更されたときには、第１，第２のインバータをシャットダウンしている。
【特許文献１】特開２００５−３０６２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうした車両では、シフトレバーがＮレンジにシフト変更されて第１，第２のインバータをシャットダウンした状態で補機などによって電力消費が行なわれると、バッテリの残容量が充電を要する程度まで低下することがある。停車中にこのようにバッテリの残容量が低下したときには、第１，第２のインバータのシャットダウンを継続した状態で車両の移動を抑制しつつバッテリの充電を行なうよう望まれることがある。
【０００４】
本発明の車両およびその制御方法では、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力装置が有する発電機を駆動する第１の駆動回路と、駆動軸に動力を入出力する電動機を駆動する第２の駆動回路と、第１の駆動回路および第２の駆動回路を介して発電機および電動機と電力をやりとりする蓄電装置とを備えるものにおいて、第１の駆動回路および第２の駆動回路がゲート遮断されているときに、車両の移動を抑制しつつ蓄電装置を充電することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両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、
動力を入出力可能で回転に伴って逆起電力を発生する発電機を有し、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電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
スイッチング素子のスイッチングにより前記発電機を駆動する第１の駆動回路と、
スイッチング素子のスイッチングにより前記電動機を駆動する第２の駆動回路と、
前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路を介して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、
前記駆動軸の回転位置に関連する物理量である回転位置関連物理量を検出する回転位置関連物理量検出手段と、
前記検出された回転位置関連物理量に基づいて前記駆動軸が回転停止しているか否かを判定する回転停止判定手段と、
前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路がゲート遮断されているときに前記蓄電手段を充電する際、前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していると判定されているときに前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路に作用する電圧に比して前記発電機で発生する逆起電力が大きい範囲内の第１の回転数まで前記内燃機関の回転数が増加するよう該内燃機関を制御する回転増加制御を実行し、前記内燃機関の回転数が前記第１の回転数に至った以降は該第１の回転数で該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する定回転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、第１の駆動回路および第２の駆動回路がゲート遮断されているときに蓄電手段を充電する際には、駆動軸の回転位置に関連する物理量である回転位置関連物理量に基づいて駆動軸が回転停止していると判定されているときに第１の駆動回路および第２の駆動回路に作用する電圧に比して発電機で発生する逆起電力が大きい範囲内の第１の回転数まで内燃機関の回転数が増加するよう内燃機関を制御する回転増加制御を実行し、内燃機関の回転数が第１の回転数に至った以降は第１の回転数で内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御する定回転制御を実行する。車軸に連結された駆動軸が回転停止しているときには、停車していると考えられるから、駆動軸が回転停止しているときに回転増加制御を実行することにより、停車している状態で内燃機関の回転数を増加させることができる。そして、内燃機関の回転数が第１の回転数に至った以降は第１の回転数で内燃機関を運転することにより、発電機で発生する逆起電力により蓄電手段を充電することができる。これらの結果、第１の駆動回路および第２の駆動回路がゲート遮断されているときに、停車している状態で内燃機関の回転数を増加させて蓄電手段を充電することができるのである。
【０００８】
こうした本発明の車両において、前記制御手段は、前記回転増加制御を実行している最中に前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していないと判定されたときには前記回転増加制御を中断し、該中断している最中に前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していると判定されたときには該中断する前の前記回転増加制御の実行時に比して小さな変化速度をもって前記内燃機関の回転数が増加するよう前記回転増加制御を実行する手段であるものとすることもできる。駆動軸が回転停止していないときには、車両が移動している可能性があるが、回転増加制御を中断することにより、車両の移動の継続を抑制することができる。そして、その後に駆動軸が回転停止していると判定されたときには、中断する前の回転増加制御の実行時に比して小さな変化速度をもって内燃機関の回転数が増加するよう回転増加制御を実行することにより、車両の移動を抑制することができる。なお、車軸と駆動軸との間にギヤ機構を有する車両では、駆動軸が回転停止していないときとして、車両が移動するときの他に、ギヤ機構のガタ詰めが行なわれるときなどがある。この本発明の態様の車両において、前記制御手段は、前記回転増加制御を中断しているときには、前記内燃機関の回転数が保持されるよう前記内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の車両において、前記制御手段は、前記定回転制御を実行している最中に前記蓄電手段の蓄電量が所定残容量を超えたとき、前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していると判定されているときに前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路に作用する電圧に比して前記発電機で発生する逆起電力が小さい範囲内の第２の回転数まで前記内燃機関の回転数が減少するよう該内燃機関を制御する回転減少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、停車している状態で内燃機関の回転数を減少させることができる。そして、内燃機関の回転数を第２の回転数にすることにより、蓄電手段の充電は終了する。この態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記回転減少制御を実行している最中に前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していないと判定されたときには前記回転減少制御を中断し、該中断している最中に前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していると判定されたときには該中断する前の前記回転減少制御の実行時に比して小さな変化速度をもって前記内燃機関の回転数が減少するよう前記回転減少制御を実行する手段であるものとすることもできる。駆動軸が回転停止していないときには、車両が移動している可能性があるが、回転減少制御を中断することにより、車両の移動の継続を抑制することができる。そして、その後に駆動軸が回転停止していると判定されたときには、中断する前の回転減少制御の実行時に比して小さな変化速度をもって内燃機関の回転数が減少するよう回転減少制御を実行することにより、車両の移動を抑制することができる。
【００１０】
さらに、本発明の車両において、前記第１の駆動回路は、前記発電機で発生する逆起電力に対して全波整流を行なうことが可能な複数のダイオードを有する回路であるものとすることもできる。
【００１１】
あるいは、本発明の車両において、前記蓄電手段が接続された低電圧系と前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路が接続された高電圧系とに接続され、前記高電圧系の電圧を調整する高電圧系電圧調整手段を備えるものとすることもできる。
【００１２】
加えて、本発明の車両において、前記電力動力入出力手段は、前記駆動軸と前記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を有する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能で回転に伴って逆起電力を発生する発電機を有し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電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、スイッチング素子のスイッチングにより前記発電機を駆動する第１の駆動回路と、スイッチング素子のスイッチングにより前記電動機を駆動する第２の駆動回路と、前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路を介して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、を備える車両の制御方法において、
（ａ）前記駆動軸の回転位置に関連する物理量である回転位置関連物理量に基づいて前記駆動軸が回転停止しているか否かを判定し、
（ｂ）前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路がゲート遮断されているときに前記蓄電手段を充電する際、前記回転停止判定手段により駆動軸が回転停止していると判定されているときに前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路に作用する電圧に比して前記発電機で発生する逆起電力が大きい範囲内の第１の回転数まで前記内燃機関の回転数が増加するよう該内燃機関を制御する回転増加制御を実行し、前記内燃機関の回転数が前記第１の回転数に至った以降は該第１の回転数で該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する定回転制御を実行する、
ことを特徴とする。
【００１４】
この本発明の車両の制御方法では、第１の駆動回路および第２の駆動回路がゲート遮断されているときに蓄電手段を充電する際には、駆動軸の回転位置に関連する物理量である回転位置関連物理量に基づいて駆動軸が回転停止していると判定されているときに第１の駆動回路および第２の駆動回路に作用する電圧に比して発電機で発生する逆起電力が大きい範囲内の第１の回転数まで内燃機関の回転数が増加するよう内燃機関を制御する回転増加制御を実行し、内燃機関の回転数が第１の回転数に至った以降は第１の回転数で内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御する定回転制御を実行する。車軸に連結された駆動軸が回転停止しているときには、停車していると考えられるから、駆動軸が回転停止しているときに回転増加制御を実行することにより、停車している状態で内燃機関の回転数を増加させることができる。そして、内燃機関の回転数が第１の回転数に至った以降は第１の回転数で内燃機関を運転することにより、発電機で発生する逆起電力により蓄電手段を充電することができる。これらの結果、第１の駆動回路および第２の駆動回路がゲート遮断されているときに、停車している状態で内燃機関の回転数を増加させて蓄電手段を充電することができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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】
【００１６】
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に接続されたモータＭＧ２と、直流電流を交流電流に変換してモータＭＧ１，ＭＧ２に供給可能なインバータ４１，４２と、バッテリ５０からの電力をその電圧を変換してインバータ４１，４２に供給可能な昇圧回路５５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。
【００１７】
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。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。
【００１８】
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。
【００１９】
モータＭＧ１およびモータ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同期発電電動機として構成されている。インバータ４１，４２は、図２のモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成図に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれインバータ４１，４２が電力ライン５４として共用する正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに対してソース側とシンク側になるよう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モータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、正極母線５４ａと負極母線５４ｂ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Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６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，ＭＧ２を回転駆動することができる。インバータ４１，４２は、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。正極母線５４ａと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５７が接続されている。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からの回転位置θｍ１，θｍ２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。
【００２０】
昇圧回路５５は、図２に示すように、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２とトランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれインバータ４１，４２の正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと負極母線５４ｂとにはそれぞれバッテリ５０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することによりバッテリ５０の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ４１，４２に供給したり正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに作用している直流電圧を降圧してバッテリ５０を充電したりすることができる。リアクトルＬと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５８が接続されている。以下、昇圧回路５５より電力ライン５４側を高電圧系といい、昇圧回路５５よりバッテリ５０側を低電圧系という。
【００２１】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量ＳＯＣを演算したり、演算した残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００２２】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７の電圧（以下、高電圧系の電圧という）ＶＨやコンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからのコンデンサ５８の電圧ＶＬ，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。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、昇圧回路５５のスイッチング素子へのスイッチング制御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。なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションセンサ８２により検出するシフトポジションＳＰとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）やニュートラルポジション（Ｎポジション），ドライブポジション（Ｄポジション），リバースポジション（Ｒポジション）などがある。
【００２３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２４】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、シフトポジションＳＰがニュートラルポジション（Ｎポジション）で停車しているとき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Ｎポジション時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、シフトポジションＳＰがＮポジションのときに所定時間毎に繰り返し実行される。なお、シフトポジションＳＰがＮポジションのときには、インバータ４１，４２は、ゲート遮断される（トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６がすべてオフ状態にされる）。
【００２５】
Ｎポジション時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、エンジン２２の回転数ＮｅやモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２，バッテリ５０の残容量ＳＯＣ，電圧センサ５７ａからの高電圧系の電圧ＶＨなど制御に必要なデータを入力する（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ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２は、回転位置検出センサ４４により検出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の残容量ＳＯＣは、図示しない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。
【００２６】
こうしてデータを入力すると、高電圧系の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧回路５５を駆動制御する（ステップＳ１１０）。ここで、目標電圧ＶＨ＊は、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２に予め設定された定格最大電圧やそれより若干低い電圧を用いるものとすることができる。実施例では、簡単のために、目標電圧ＶＨ＊に固定値が設定されるものとした。
【００２７】
続いて、入力したモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２から前回このルーチンが実行されたときに入力したモータＭＧ２の回転子の回転位置（前回θｍ２）を減じたものの絶対値として回転位置差Δθを計算し（ステップＳ１２０）、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを閾値Ｓｌｏおよび閾値Ｓｈｉと比較する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｓｌｏは、シフトポジションＳＰがＮポジションの状態におけるバッテリ５０の充電を開始する残容量ＳＯＣであり、バッテリ５０の特性などにより定めることができ、例えば、２５％や２８％，３０％などを用いることができる。また、閾値Ｓｈｉは、シフトポジションＳＰがＮポジションの状態におけるバッテリ５０の充電を終了する残容量ＳＯＣであり、バッテリ５０の特性などにより定めることができ、例えば、４０％や４２％，４５％などを用いることができる。
【００２８】
バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｌｏ未満のときには、回転位置差Δθを閾値θｒｅｆと比較する（ステップＳ１５０）。ここで、閾値θｒｅｆは、モータＭＧ２（駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａ）が回転停止していると判定することができる回転位置差Δθの上限近傍の値として設定され、回転位置検出センサ４４の検出誤差などを考慮して実験などにより定めることができる。
【００２９】
回転位置差Δθが閾値θｒｅｆ以下のときには、モータＭＧ２（リングギヤ軸３２ａ）は回転停止していると判断し、エンジン２２の回転数Ｎｅを増加させる際にモータＭＧ２が回転した回数である増加時回転回数ｎ１に値１を加えたもので正の所定値αを除した値（α／（ｎ１＋１））をエンジン２２の回転数Ｎｅを増加させる際のレート値である増加用レート値Ｒｔ１に設定する（ステップＳ１６０）。ここで、所定値αは、例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅをスムーズに増加させることができる範囲の値などを実験などにより定めることができる。また、増加時回転回数ｎ１は、シフトポジションＳＰがＮポジションにシフト変更されたときに初期値として値０が設定されるものとした。したがって、増加用レート値Ｒｔ１は、増加時回転回数ｎ１が値０のときには所定値αが設定され、増加時回転回数ｎ１が大きいほど小さな値が設定されることになる。
【００３０】
続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅに増加用レート値Ｒｔ１を加えたものと所定回転数Ｎｅ１とのうち小さい方をエンジン２２を自立運転する際の目標回転数Ｎｅ＊に設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１７０）、比較的高い回転数でのエンジン２２の自立運転が要求されているか否かを示す高回転要求フラグＦに値１を設定して（ステップＳ２１０）、Ｎポジション時制御ルーチンを終了する。ここで、所定回転数Ｎｅ１は、モータＭＧ１で回転に伴って発生する逆起電力が高電圧系の電圧ＶＨより大きい範囲で且つモータＭＧ２（リングギヤ軸３２ａ）が回転しない範囲（車両が移動しない範囲）で実験などにより設定することができ、例えば、３０００ｒｐｍや３５００ｒｐｍ，４０００ｒｐｍなどの値を用いることができる。また、ステップＳ１７０の処理は、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１より小さいときには増加用レート値Ｒｔ１を用いてエンジン２２の回転数Ｎｅが徐々に所定回転数Ｎｅ１に近づくようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１に至った以降は所定回転数Ｎｅ１をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定する処理である。さらに、目標回転数Ｎｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で自立運転されるようエンジン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。以下、図３のＮポジション時制御ルーチンの説明を一旦中断し、エンジン２２が所定回転数Ｎｅ１で自立運転されるときの様子について説明する。
【００３１】
図４は、モータＭＧ２（リングギヤ軸３２ａ）が回転停止している状態でインバータ４１，４２をゲート遮断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の関係を示す共線図の一例を示す説明図である。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軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２であるリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。図４から明らかなように、エンジン２２が回転しているときには、動力分配統合機構３０の回転要素における回転数の関係に基づいてモータＭＧ１が回転するため、この回転によってモータＭＧ１では逆起電力が発生する。この逆起電力はモータＭＧ１の回転数が大きいほど大きくなるものであり、インバータ４１をゲート遮断している状態では、逆起電力が高電圧系の電圧ＶＨ以下のときにはこの逆起電力に基づく電流は電力ライン５４に流れないが、逆起電力が高電圧系の電圧ＶＨより大きいときにはインバータ４１のダイオードＤ１１〜Ｄ１６が全波整流回路として機能するため、逆起電力に基づく電流は電力ライン５４に流れて昇圧回路５５を介してバッテリ５０に充電される。実施例では、こうしたバッテリ５０の充電が行なわれる範囲で且つこの逆起電力に基づくトルクによってモータＭＧ２（リングギヤ軸３２ａ）が回転しない範囲で所定回転数Ｎｅ１を設定するものとした。このように所定回転数Ｎｅ１でエンジン２２を自立運転すれば、モータＭＧ２を回転させることなく、即ち、車両を移動させることなく、モータＭＧ１で発生する逆起電力によってバッテリ５０を充電することができる。
【００３２】
次に、エンジン２２の回転数Ｎｅを所定回転数Ｎｅ１に向けて増加させているときについて説明する。いま、モータＭＧ１，ＭＧ２がゲート遮断されているときを考えているから、逆起電力が高電圧系の電圧ＶＨ以下のときには、エンジン２２やモータＭＧ１の回転子の質量に基づく慣性分を考慮しなければ、理論上、リングギヤ軸３２ａにトルクは作用せず、モータＭＧ２（リングギヤ軸３２ａ）は回転しない。しかし、実際には、エンジン２２やモータＭＧ１の回転数変化に基づくトルク（以下、回転変動起因トルクという）がサンギヤ３１やキャリア３４に作用すると共にリングギヤ軸３２ａにも作用するため、リングギヤ軸３２ａに作用する回転変動起因トルクの大きさによってはモータＭＧ２が回転することがある。この場合、減速ギヤ３５やギヤ機構６０のギヤに隙間があるときにはそのガタ詰めが行なわれるが、ガタ詰めが完了しているときには駆動輪６３ａ，６３ｂが回転して車両が移動することがある。なお、このリングギヤ軸３２ａに作用する回転変動起因トルクは、エンジン２２やモータＭＧ１の回転数変化が大きいほど大きくなる。実施例では、前述のステップＳ１６０で回転位置差Δθを閾値θｒｅｆと比較することにより、こうした車両の移動の可能性を判定しているのである。
【００３３】
図３のＮポジション時制御ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１５０で回転位置差Δθが閾値θｍｒｅｆより大きいときには、モータＭＧ２（リングギヤ軸３２ａ）は回転停止していないと判断し、前回このルーチンが実行されたときに計算された回転位置差（前回Δθ）を閾値θｒｅｆと比較し（ステップＳ１８０）、前回の回転位置差（前回Δθ）が閾値θｒｅｆ以下のときには、前回（現在）の増加時回転回数ｎ１に値１を加えて増加時回転回数ｎ１を更新する（ステップＳ１９０）。ここで、ステップＳ１８０の処理は、前回このルーチンが実行されたときにモータＭＧ２が回転停止していたか否かを判定する処理である。したがって、ステップＳ１５０の回転位置差Δθと閾値θｒｅｆとの比較およびステップＳ１８０の前回の回転位置差（前回Δθ）と閾値θｒｅｆとの比較は、モータＭＧ２が回転し始めたときであるか否かを判定する処理となる。なお、ステップＳ１８０で前回の回転位置差（前回Δθ）が閾値θｒｅｆより大きいときには、モータＭＧ２は回転を継続していると判断し、増加時回転回数ｎ１を更新することなく、ステップＳ２００に進む。
【００３４】
続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ２００）、高回転要求フラグＦに値１を設定して（ステップＳ２１０）、Ｎポジション時制御ルーチンを終了する。これにより、モータＭＧ２が回転停止していないときには、エンジン２２の回転数Ｎｅは保持される。こうして回転変動起因トルクがリングギヤ軸３２ａに作用しなくなりモータＭＧ２が回転停止すると、ステップＳ１５０で回転位置差Δθが閾値θｒｅｆ以下となり、回転位置差Δθが閾値θｒｅｆより大きくなる前のレート値Ｒｔ１に比して小さなレート値Ｒｔ１を用いてエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１となるよう目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ１６０，Ｓ１７０）。このようにして、モータＭＧ２が回転するのを抑制しつつエンジン２２の回転数Ｎｅを所定回転数Ｎｅ１に向けて徐々に大きくしていくのである。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１に至った以降は、エンジン２２を所定回転数Ｎｅ１で自立運転するから、インバータ４１が全波整流回路として機能してバッテリ５０が充電される。
【００３５】
ステップＳ１３０でバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以上のときには、回転位置差Δθを閾値θｒｅｆと比較し（ステップＳ２２０）、回転位置差Δθが閾値θｒｅｆ以下のときには、モータＭＧ２は回転停止していると判断し、エンジン２２の回転数Ｎｅを減少させる際にモータＭＧ２が回転した回数である減少時回転回数ｎ２に値１を加えたもので正の所定値βを除した値（β／（ｎ２＋１））をエンジン２２の回転数Ｎｅを減少させる際のレート値である減少用レート値Ｒｔ２に設定し（ステップＳ２３０）、エンジン２２の回転数Ｎｅから減少用レート値Ｒｔ２を減じたものと所定回転数Ｎｅ１より小さい所定回転数Ｎｅ２とのうち大きい方をエンジン２２を自立運転する際の目標回転数Ｎｅ＊に設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ２４０）、高回転要求フラグＦに値０を設定して（ステップＳ２８０）、Ｎポジション時制御ルーチンを終了する。ここで、所定値βは、例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅをスムーズに減少させることができる範囲の値などを実験などにより定めることができる。また、減少時回転回数ｎ２は、シフトポジションＳＰがＮポジションにシフト変更されたときに初期値として値０が設定されるものとした。したがって、減少用レート値Ｒｔ２は、減少時回転回数ｎ１が値０のときには所定値βが設定され、減少時回転回数ｎ２が大きいほど小さな値が設定されることになる。さらに、所定回転数Ｎｅ２は、モータＭＧ１で回転に伴って発生する逆起電力が高電圧系の電圧ＶＨ以下となる範囲で実験などにより設定することができ、例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなどの値を用いることができる。ステップＳ２３０の処理は、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ２より大きいときには減少用レート値Ｒｔ２を用いてエンジン２２の回転数Ｎｅが徐々に所定回転数Ｎｅ２に近づくようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ２に至った以降は所定回転数Ｎｅ２を目標回転数Ｎｅ＊に設定する処理である。
【００３６】
ステップＳ２２０で回転位置差Δθが閾値θｍｒｅｆより大きいときには、モータＭＧ２（リングギヤ軸３２ａ）は回転停止していないと判断し、前回このルーチンが実行されたときに計算された回転位置差（前回Δθ）を閾値θｒｅｆと比較し（ステップＳ２５０）、前回の回転位置差（前回Δθ）が閾値θｒｅｆ以下のときには、前回（現在）の減少時回転回数ｎ２に値１を加えて減少時回転回数ｎ２を更新する（ステップＳ２６０）。即ち、モータＭＧ２が回転し始めたときに減少時回転回数ｎ２を更新するのである。
【００３７】
そして、エンジン２２の回転数Ｎｅをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ２７０）、高回転要求フラグＦに値０を設定して（ステップＳ２８０）、Ｎポジション時制御ルーチンを終了する。その後に、モータＭＧ２が回転停止すると、ステップＳ２２０で回転位置差Δθが閾値θｒｅｆ以下となり、回転位置差Δθが閾値θｒｅｆより大きくなる前のレート値Ｒｔ２に比して小さなレート値Ｒｔ２を用いてエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ２となるよう目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ２３０，Ｓ２４０）。このようにして、モータＭＧ２が回転するのを抑制しつつエンジン２２の回転数Ｎｅを所定回転数Ｎｅ２に向けて徐々に小さくしていくのである。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ２に至った以降は、エンジン２２を所定回転数Ｎｅ２で自立運転する。これにより、バッテリ５０の充電が終了する。また、所定回転数Ｎｅ２として比較的小さい回転数を用いれば、燃費の向上を図ることができる。
【００３８】
ステップＳ１３０でバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｌｏ以上で閾値Ｓｈｉ未満のときには、高回転要求フラグＦの値を調べ（ステップＳ１４０）、高回転要求フラグＦが値１のときには、エンジン２２が比較的高い回転数で自立運転されるようステップＳ１５０〜Ｓ２１０の処理を実行してＮポジション時制御ルーチンを終了し、高回転要求フラグＦが値０のときには、エンジン２２が比較的低い回転数で自立運転されるようステップＳ２２０〜Ｓ２８０の処理を実行してＮポジション時制御ルーチンを終了する。
【００３９】
図５は、シフトポジションＳＰがＮポジションで停車しているときのバッテリ５０の残容量ＳＯＣと高電圧系電圧ＶＨとモータＭＧ２の状態（回転の有無）とエンジン２２の回転数Ｎｅとの時間変化の様子を示す説明図である。図５の例では、図示しない補機などによる電力消費によって時刻ｔ１にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｌｏ未満になると、増加用レート値Ｒｔ１（＝α）を用いてエンジン２２の回転数ＮｅをモータＭＧ１で回転に伴って発生する逆起電力が高電圧系の電圧ＶＨより大きくなる範囲内で設定された所定回転数Ｎｅ１に向けて徐々に増加させていくが、その最中の時刻ｔ２にモータＭＧ２が回転し始めると、エンジン２２の回転数Ｎｅを保持してモータＭＧ２が回転停止するのを待つ。そして、時刻ｔ３にモータＭＧ２が回転停止すると、最初のレート値Ｒｔ１（＝α）に比して小さいレート値Ｒｔ１（＝α／２）を用いてエンジン２２の回転数Ｎｅを徐々に所定回転数Ｎｅ１に向けて増加させていき、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１となった時刻ｔ４以降はエンジン２２を所定回転数Ｎｅ１で自立運転する。これにより、モータＭＧ１で発生する逆起電力が高電圧系の電圧ＶＨより大きくなってバッテリ５０の充電が行なわれる。その後、時刻ｔ５にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以上になると、減少用レート値Ｒｔ２（＝β）を用いてエンジン２２の回転数Ｎｅを所定回転数Ｎｅ２に向けて徐々に減少させていくが、その最中の時刻ｔ６にモータＭＧ２が回転し始めると、エンジン２２の回転数Ｎｅを保持してモータＭＧ２が回転停止するのを待つ。そして、時刻ｔ７にモータＭＧ２が回転停止すると、最初のレート値Ｒｔ２（＝β）に比して小さいレート値Ｒｔ２（＝β／２）を用いてエンジン２２の回転数Ｎｅを徐々に所定回転数Ｎｅ２に向けて減少させていき、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ２となった以降はエンジン２２を所定回転数Ｎｅ２で自立運転する。これにより、バッテリ５０の充電が終了する。
【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、インバータ４１，４２がゲート遮断されているときにバッテリ５０を充電する際には、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２に基づいてモータＭＧ２（駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａ）が回転停止していると判定されたときにエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１まで徐々に増加するようエンジン２２を制御し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１に至った以降は所定回転数Ｎｅ１でエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御するから、停車している状態でエンジン２２の回転数Ｎｅを増加させてバッテリ５０を充電することができる。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、高電圧系の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊（固定値）となるよう昇圧回路５５を駆動制御するものとしたが、目標電圧ＶＨ＊は、固定値に限られず、例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅを所定回転数Ｎｅ１に向けて増加させるときやエンジン２２を所定回転数Ｎｅ１で自立運転するときに、エンジン２２の回転数Ｎｅを所定回転数Ｎｅ２に向けて減少させるときやエンジン２２を所定回転数Ｎｅ２で自立運転するときに比して小さい値を用いるものとしてもよい。こうすれば、所定回転数Ｎｅ１により小さい回転数を用いることができ、燃費の向上を図ることができる。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、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θｍ２を用いてモータＭＧ２（駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａ）が回転停止しているか否かを判定するものとしたが、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに図示しない回転数センサを取り付けてそのセンサにより検出される駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転位置θｒを用いてリングギヤ軸３２ａが回転停止しているか否かを判定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、増加時回転回数ｎ１に値１を加えたもので正の所定値αを除した値を増加用レート値Ｒｔ１に設定するものとしたが、増加時回転数回数ｎ１が大きいほど小さくなる傾向に増加用レート値Ｒｔ１を設定するものであればよく、例えば、増加時回転回数ｎ１が大きいほど値１から値０に向けて小さくなる傾向の補正係数ｋ１を所定値αに乗じた値を増加用レートＲｔ１に設定するものとしてもよい。また、
減少時回転回数ｎ２に値１を加えたもので正の所定値βを除した値を減少用レート値Ｒｔ２に設定するものとしたが、減少時回転数回数ｎ２が大きいほど小さくなる傾向に減少用レート値Ｒｔ２を設定するものであればよく、例えば、減少時回転回数ｎ２が大きいほど値１から値０に向けて小さくなる傾向の補正係数ｋ２を所定値βに乗じた値を減少用レートＲｔ２に設定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、エンジン２２の回転数Ｎｅを所定回転数Ｎｅ１に向けて増加させているときに回転位置差Δθが閾値θｒｅｆより大きくなったときには、回転位置差Δθが閾値θｒｅｆ以下になるまでエンジン２２の回転数Ｎｅを保持するものとしたが、エンジン２２の回転数Ｎｅを減少させるものとしてもよい。また、エンジン２２の回転数Ｎｅを所定回転数Ｎｅ２に向けて減少させているときに回転位置差Δθが閾値θｒｅｆより大きくなったときには、回転位置差Δθが閾値θｒｅｆ以下になるまでエンジン２２の回転数Ｎｅを保持するものとしたが、エンジン２２の回転数Ｎｅを増加させるものとしてもよい。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の回転数Ｎｅを変化させるときやエンジン２２を所定回転数Ｎｅ１で自立運転するときに運転者への報知を行なっていないが、図示しないディスプレイへの表示出力や図示しないスピーカからの音声出力などにより運転者への報知を行なうものとしてもよい。これにより、エンジン２２の回転数Ｎｅが変化している旨やバッテリ５０を充電している旨などを運転者に報知することができる。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、昇圧回路５５を備えるものとしたが、昇圧回路５５を備えないハード構成としてもよい。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしたが、減速ギヤ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てもよいし、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。
【００４８】
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６の変形例のハイブリッド自動車１２０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１３２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１３４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１３０を備えるものとしてもよい。
【００４９】
また、こうした自動車に適用するものに限定されるものではなく、列車など自動車以外の車両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の形態としてもよい。
【００５０】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０とを組み合わせたものや対ロータ電動機１３０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、インバータ４１が「第１の駆動回路」に相当し、インバータ４２が「第２の駆動回路」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４４が「回転位置検出手段」に相当し、回転位置差Δθと閾値θｒｅｆとの比較によりモータＭＧ２（駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａ）が回転停止しているか否かを判定する図３のステップＳ１５０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「回転停止判定手段」に相当し、インバータ４１，４２がゲート遮断されているときにバッテリ５０を充電する際には、回転位置差Δθが閾値θｒｅｆ以下のときにエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１まで徐々に増加するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１に至った以降は所定回転数Ｎｅ１をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定して送信する図３のＮポジション時制御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と、受信した目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２が自立運転されるようエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、が「制御手段」に相当する。また、昇圧回路５５が「高電圧系電圧調整手段」に相当する。さらに、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。
【００５１】
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、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０とを組み合わせたものや対ロータ電動機１３０に限定されるされるものではなく、動力を入出力可能で回転に伴って逆起電力を発生する発電機を有し、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。「第１の駆動回路」としては、インバータ４１に限定されるものではなく、スイッチング素子のスイッチングにより前記発電機を駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。「第２の駆動回路」としては、インバータ４２に限定されるものではなく、スイッチング素子のスイッチングにより前記電動機を駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。「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、第１の駆動回路および第２の駆動回路を介して発電機および電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「回転位置関連物理量検出手段」としては、モータＭＧ２の回転子の回転位置θを検出する回転位置検出センサ４４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の回転位置θｒを検出する図示しない回転数センサとするなど、駆動軸の回転位置に関連する物理量である回転位置関連物理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。「回転停止判定手段」としては、回転位置差Δθと閾値θｒｅｆとの比較によりモータＭＧ２（駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａ）が回転停止しているか否かを判定するものに限定されるものではなく、回転位置関連物理量に基づいて駆動軸が回転停止しているか否かを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、インバータ４１，４２がゲート遮断されているときにバッテリ５０を充電する際には、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２に基づいてモータＭＧ２（駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａ）が回転停止していると判定されたときにエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１まで徐々に増加するようエンジン２２を制御し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１に至った以降は所定回転数Ｎｅ１でエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御するものに限定されるものではなく、第１の駆動回路および第２の駆動回路がゲート遮断されているときに蓄電手段を充電する際、駆動軸が回転停止していると判定されているときに第１の駆動回路および第２の駆動回路に作用する電圧に比して発電機で発生する逆起電力が大きい範囲内の第１の回転数まで内燃機関の回転数が増加するよう内燃機関を制御する回転増加制御を実行し、内燃機関の回転数が第１の回転数に至った以降は第１の回転数で内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御する定回転制御を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。「高電圧系電圧調整手段」としては、昇圧回路５５に限定されるものではなく、蓄電手段が接続された低電圧系と第１の駆動回路および第２の駆動回路が接続された高電圧系とに接続され、高電圧系の電圧を調整するものであれば如何なるものとしても構わない。「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。
【００５２】
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。
【００５３】
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】
【００５４】
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】
【００５５】
【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を含む電機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Ｎポジション時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】インバータ４１，４２をゲート遮断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の関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図５】シフトポジションＳＰがＮポジションで停車しているときのバッテリ５０の残容量ＳＯＣと高電圧系電圧ＶＨとモータＭＧ２の状態（回転の有無）とエンジン２２の回転数Ｎｅとの時間変化の様子を示す説明図である。
【図６】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】
【００５６】
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、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、５４ａ  正極母線、５４ｂ  負極母線、５５  昇圧回路、５７，５８  コンデンサ、５７ａ，５８ａ  電圧センサ、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、１３０  対ロータ電動機、１３２  インナーロータ、１３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２  ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２  トランジスタ、Ｌ  リアクトル。
【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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