JP2009137369A - 車両および駆動装置並びに車両の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置の充電要求により適正に対応すると共に蓄電装置の過大な電力による充電を抑制する。
【解決手段】エンジンから過剰な動力を出力する状態になったときには（Ｓ１２０）、バッテリの充電要求パワーＰｂ＊に相当する電力が発電されるよう第１モータからのトルクを制御すると共に（Ｓ２７０）、エンジンを回転数Ｎｅｓｅｔで運転するスロットル開度制御を行なうから（Ｓ２６０）、エンジンを効率よく負荷運転する際に第１モータによりエンジンを回転数制御する通常の制御を行なう（Ｓ１４０，Ｓ１５０）ものに比して、バッテリの充電要求により適正に対応することができると共にバッテリの過大な電力による充電を抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両および駆動装置並びに車両の制御方法に関する。

従来、この種の車両としては、エンジンと、エンジンの出力軸にキャリアが接続されると共に車軸側の駆動軸にリングギヤが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動力を入出力するモータＭＧ１と、駆動軸に動力を入出力するモータＭＧ２と、モータＭＧ１およびモータＭＧ２と電力のやりとりを行なうバッテリと、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、空気密度が高い状態としてエンジンの吸気温度が低いときや大気圧が高いときには、車両が要求する要求パワーを小さく補正した目標パワーがエンジンから出力されると共に要求トルクにより走行するようエンジンと二つのモータとを制御することにより、予期しない電力によるバッテリの充電を抑制している。
特開２００７−２１６８４１号公報

上述の車両では、バッテリの充電要求によりエンジンを運転する際に、予期しない電力によりバッテリを充電する場合が生じる。例えば、外気温が低くバッテリの充電が大きく制限された状態で充電要求に基づく十分に小さい目標パワーでエンジンを運転するときなどに、目標パワーを効率よく出力する目標運転ポイントでエンジンが運転されるようモータＭＧ１によりエンジンを回転数制御する通常の制御を行なうと、エンジンからの過剰なパワーを受けて予期しないモータＭＧ１の発電電力によってバッテリが充電される場合がある。

本発明の車両および駆動装置並びに車両の制御方法は、蓄電装置の充電要求により適正に対応すると共に蓄電装置の過大な電力による充電を抑制することを主目的とする。

本発明の車両および駆動装置並びに車両の制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
内燃機関と、
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、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
前記蓄電手段を充電するための充電要求に対して所定の制約に基づいて前記内燃機関を運転すると前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超える程度に前記内燃機関から過剰な動力が出力される出力過剰状態になるときには、前記内燃機関を所定の回転数で運転するスロットル開度制御を伴って前記充電要求に相当する電力が前記電力動力入出力手段から出力されると共に走行に要求される要求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出力過剰時制御を実行する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両では、蓄電手段を充電するための充電要求に対して所定の制約に基づいて内燃機関を運転すると蓄電手段を充電する電力が蓄電手段の状態に基づく蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を超える程度に内燃機関から過剰な動力が出力される出力過剰状態になるときには、内燃機関を所定の回転数で運転するスロットル開度制御を伴って充電要求に相当する電力が電力動力入出力手段から出力されると共に走行に要求される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出力過剰時制御を実行する。これにより、所定の制約に基づいて内燃機関を運転するものに比して、蓄電手段の充電要求により適正に対応すると共に蓄電手段の過大な電力による充電を抑制することができる。ここで、「所定の制約」としては、内燃機関を効率よく運転する制約などが含まれる。

こうした本発明の車両において、前記制御手段は、前記スロットル開度制御として前記内燃機関が前記所定の回転数で運転されるよう前記内燃機関のスロットル開度をフィードバック制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より確実に内燃機関を所定の回転数で運転することができる。

また、本発明の車両において、前記制御手段は、前記充電要求に対しての前記所定の制約に基づく前記内燃機関の負荷運転と前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えないようにするための前記内燃機関の自立運転とが交互に所定回数以上に亘って行なわれるときを前記出力過剰状態になるときとして制御する手段であるものとすることもできるし、前記制御手段は、外気温が所定温度未満または前記設定された入力制限が所定範囲内のときを前記出力過剰状態になるときとして制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、出力過剰状態になるときをより確実に判定することができる。

さらに、本発明の車両において、前記制御手段は、前記設定された出力制限の範囲内で前記要求駆動力により走行可能な状態で前記出力過剰状態になるときに前記出力過剰時制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の出力制限の範囲内で要求駆動力により走行することができる。

あるいは、本発明の車両において、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、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と、を備える手段であるものとすることもできる。

本発明の駆動装置は、
内燃機関および蓄電手段と共に車両に搭載される駆動装置であって、
前記蓄電手段と電力のやり取りが可能で、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、
前記蓄電手段と電力のやり取りが可能で、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
前記蓄電手段を充電するための充電要求に対して所定の制約に基づいて前記内燃機関を運転すると前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超える程度に前記内燃機関から過剰な動力が出力される出力過剰状態になるときには、前記内燃機関を所定の回転数で運転するスロットル開度制御を伴って前記充電要求に相当する電力が前記電力動力入出力手段から出力されると共に走行に要求される要求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出力過剰時制御を実行する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、蓄電手段を充電するための充電要求に対して所定の制約に基づいて内燃機関を運転すると蓄電手段を充電する電力が蓄電手段の状態に基づく蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を超える程度に内燃機関から過剰な動力が出力される出力過剰状態になるときには、内燃機関を所定の回転数で運転するスロットル開度制御を伴って充電要求に相当する電力が電力動力入出力手段から出力されると共に走行に要求される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出力過剰時制御を実行する。これにより、所定の制約に基づいて内燃機関を運転するものに比して、蓄電手段の充電要求により適正に対応すると共に蓄電手段の過大な電力による充電を抑制することができる。ここで、「所定の制約」としては、内燃機関を効率よく運転する制約などが含まれる。

本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、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、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記蓄電手段を充電するための充電要求に対して所定の制約に基づいて前記内燃機関を運転すると前記蓄電手段を充電する電力が前記蓄電手段の状態に基づく該蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を超える程度に前記内燃機関から過剰な動力が出力される出力過剰状態になるときには、前記内燃機関を所定の回転数で運転するスロットル開度制御を伴って前記充電要求に相当する電力が前記電力動力入出力手段から出力されると共に走行に要求される要求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出力過剰時制御を実行する、
ことを特徴とする。

この本発明の車両の制御方法では、蓄電手段を充電するための充電要求に対して所定の制約に基づいて内燃機関を運転すると蓄電手段を充電する電力が蓄電手段の状態に基づく蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を超える程度に内燃機関から過剰な動力が出力される出力過剰状態になるときには、内燃機関を所定の回転数で運転するスロットル開度制御を伴って充電要求に相当する電力が電力動力入出力手段から出力されると共に走行に要求される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出力過剰時制御を実行する。これにより、所定の制約に基づいて内燃機関を運転するものに比して、蓄電手段の充電要求により適正に対応すると共に蓄電手段の過大な電力による充電を抑制することができる。ここで、「所定の制約」としては、内燃機関を効率よく運転する制約などが含まれる。

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。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、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、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。

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などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４からは、例えば空気を吸入するスロットルバルブ２３の開度を調節するスロットルモータ２５への駆動信号など、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号が図示しない出力ポートを介して出力されている。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、クランクシャフト２６に取り付けられた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。

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。

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。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。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからのバッテリ電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃ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５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂ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。図２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。

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，車両周辺の温度を検出する外気温センサ８９からの外気温Ｔｏｕｔ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。

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。

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、冷間時にバッテリ５０の充電要求に応じてエンジン２２を運転する際の動作について説明する。図４はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される冷間充電要求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。このルーチンは、外気温センサ８９からの外気温Ｔｏｕｔが冷間時を示す所定温度（例えば、−２０℃や−２５℃など）未満であってバッテリ５０の充電要求があるときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、バッテリ５０の充電要求があるか否かは、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が小さいほど小さく（絶対値としては大きく）なる傾向に充電要求に対して負の値として設定されるバッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊が負の値か否かにより判定する。

冷間充電要求時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，バッテリ電圧Ｖｂ，バッテリ５０の充放電電流Ｉｂ，バッテリ温度Ｔｂ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，バッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊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、バッテリ電圧Ｖｂについては、電圧センサ５１ａにより検出されたものを、充放電電流Ｉｂについては、電流センサ５１ｂにより充電時に負の値また放電時に正の値として検出されたものを、それぞれバッテリＥＣＵ５２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、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。なお、バッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊については、バッテリ５０の残量量（ＳＯＣ）に基づいて設定されたものを入力するものとした。

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を乗じたものからバッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊を減じてロスＬｏｓｓを加えたもの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）によって求めることができる。

続いて、エンジン２２の運転が負荷運転から自立運転に切り替えられた回数を示すカウンタＣｎｔが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ったか否かを判定し（ステップＳ１２０）、カウンタＣｎｔが閾値Ｃｒｅｆ未満のときには、バッテリ５０を充電している電力としての充放電電流Ｉｂとバッテリ電圧Ｖｂとの積がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ以上か否かを判定する（ステップＳ１３０）。カウンタＣｎｔや閾値Ｃｒｅｆについては後述する。

バッテリ５０の充放電電流Ｉｂとバッテリ電圧Ｖｂとの積がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ以上のとき、即ち、バッテリ５０を充電している電力が入力制限Ｗｉｎの範囲内であるときには、エンジン２２を負荷運転すると判断し、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Ｓ１４０）。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６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。

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＊を計算し（ステップＳ１５０）、エンジン２２を負荷運転する状態を示す負荷運転フラグＦに値１を設定する（ステップＳ１６０）。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、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。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。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

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、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（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ１７０）、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の仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ１８０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮トルク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Ｓ１９０）。ここで、式（５）は、前述した図７の共線図から容易に導き出すことができる。

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)

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Ｓ２００）、冷間充電要求時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、バッテリ５０を充電している電力が入力制限Ｗｉｎの範囲内であるときには、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で充電要求パワーＰｂ＊に相当する電力でバッテリ５０を充電すると共にエンジン２２を効率よく負荷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＊を出力して走行することができる。

ステップＳ１２０でカウンタＣｎｔが閾値Ｃｒｅｆ未満であって、ステップＳ１３０でバッテリ５０の充放電電流Ｉｂとバッテリ電圧Ｖｂとの積がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ未満のとき、即ちバッテリ５０を充電している電力が入力制限Ｗｉｎを超えているときには、エンジン２２を自立運転すると判断し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊にエンジン２２を安定して自立運転することができる回転数Ｎｉｄｌ（例えば、８００ｒｐｍや１０００ｒｐｍ，１２００ｒｐｍなど）を設定して目標トルクＴｅ＊に値０を設定すると共に（ステップＳ２１０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定して（ステップＳ２２０）、負荷運転フラグＦの値を調べる（ステップＳ２３０）。負荷運転フラグＦが値１のときには、エンジン２２の運転が負荷運転から自立運転に切り替えられたと判断し、カウンタＣｎｔをインクリメントすると共に（ステップＳ２４０）、負荷運転フラグＦを値０にリセットし（ステップＳ２５０）、値０に設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を用いてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定すると共に設定値を送信するステップＳ１７０〜Ｓ２００までの処理を実行して、冷間充電要求時駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、バッテリ５０を充電している電力が入力制限Ｗｉｎを超えているときには、入力制限Ｗｉｎを超えてバッテリ５０が充電されないようにエンジン２２を自立運転すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でバッテリ５０からの電力を用いてモータＭＧ２から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。

こうしてエンジン２２の自立運転を開始すると、ステップＳ１３０でバッテリ５０を充電している電力が入力制限Ｗｉｎを超えている間は、ステップＳ２３０で負荷運転フラグＦが値０と判定され、値０に設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定すると共に設定値を送信するステップＳ１７０〜Ｓ２００までの処理を実行して、冷間充電要求時駆動制御ルーチンを終了する。

ステップＳ１２０でカウンタＣｎｔが閾値Ｃｒｅｆ以上のときには、バッテリ５０の充電要求をモータＭＧ１の発電電力によって満たすことができるモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に対応するエンジン２２の回転数Ｎｅとして実験等により予め定めた回転数Ｎｅｓｅｔ（例えば、１０００ｒｐｍや１５００ｒｐｍ，２０００ｒｐｍなど）をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定すると共に設定した目標回転数Ｎｅ＊と現在の回転数Ｎｅとに基づいて次式（６）によりエンジン２２の目標スロットル開度ＴＨ＊を計算する（ステップＳ２６０）。式（６）は、エンジン２２におけるスロットルバルブ２３の開度（スロットル開度）を目標スロットル開度ＴＨ＊とするためのフィードバック制御における関係式であり、式（６）中、右辺第２項の「ｋ３」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ４」は積分項のゲインである。ここで、カウンタＣｎｔと閾値Ｃｒｅｆについて説明する。いま、冷間時を考えているから、バッテリ温度Ｔｂも比較的低くバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔも大きく制限されやすいし、空気密度が比較的高くエンジン２２の出力も過剰になりやすいため、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊を効率よく出力する運転ポイントでエンジン２２が負荷運転されるようモータＭＧ１によりエンジン２２を回転数制御する通常の制御を行なうと、入力制限Ｗｉｎを超えてバッテリ５０を充電する場合がある。実施例では、こうした場合を回避するためのエンジン２２の自立運転と、自立運転によってバッテリ５０を充電する電力が小さくなることによる負荷運転とが交互に行なわれることになるため、エンジン２２の運転が負荷運転から自立運転に切り替えられた回数を示すカウンタＣｎｔを計上して、エンジン２２から過剰な動力を出力する状態を判定するのである。したがって、閾値Ｃｒｅｆは、エンジン２２を効率よく負荷運転する通常の制御を行なうと入力制限Ｗｉｎを超えてバッテリ５０を充電する程度にエンジン２２から過剰な動力を出力する状態になったのを判定することができる値として、車両の特性や実験等により値３や値５，値１０などに予め定めることができる。

TH*=前回TH*+k3(Ne*-Ne)+k4∫(Ne*-Ne)dt (6)

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とを用いて上述の式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共にバッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊を設定した目標回転数Ｎｍ１＊で除したものをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定し（ステップＳ２７０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊を用いてステップＳ１７０〜Ｓ２００までの処理を実行して、冷間充電要求時駆動制御ルーチンを終了する。ステップＳ２００では、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊に代えて目標スロットル開度ＴＨ＊がエンジンＥＣＵ２４に送信され、目標スロットル開度ＴＨ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２のスロットル開度が目標スロットル開度ＴＨ＊になるようスロットルモータ２５を駆動するスロットル開度制御を行なうと共に目標スロットル開度ＴＨ＊に対応する燃料噴射量や点火時期によるエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２から過剰な動力を出力する状態になったときには、バッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊に相当する電力が発電されるようモータＭＧ１からのトルクを調整するから、エンジン２２を効率よく負荷運転する際にモータＭＧ１によりエンジン２２を回転数制御する通常の制御を行なうものに比して、バッテリ５０の充電要求により適正に対応することができる。また、このとき、エンジン２２を回転数Ｎｅｓｅｔで運転するスロットル開度制御を行なうから、入力制限Ｗｉｎを超えてバッテリ５０を充電するのを抑制することができる。もとより、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。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２から過剰な動力を出力する状態になったときには、バッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊に相当する電力が発電されるようモータＭＧ１からのトルクを制御すると共にエンジン２２を回転数Ｎｅｓｅｔで運転するスロットル開度制御を行なうから、エンジン２２を効率よく負荷運転する際にモータＭＧ１によりエンジン２２を回転数制御する通常の制御を行なうものに比して、バッテリ５０の充電要求により適正に対応することができると共にバッテリ５０の過大な電力による充電を抑制することができる。また、エンジン２２のスロットル開度制御としてフィードバック制御を行なうから、より確実にエンジン２２の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊としての回転数Ｎｅｓｅｔで運転することができる。さらに、モータＭＧ１によりエンジン２２を回転数制御する通常の制御を行なってエンジン２２を効率よく負荷運転する状態から入力制限Ｗｉｎを超えてバッテリ５０が充電されないようにするための自立運転する状態に切り替えられた回数を示すカウンタＣｎｔが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ったときを、エンジン２２から過剰な動力を出力する状態になったときとして判定するから、こうした状態をより確実に判定することができる。もとより、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、外気温Ｔｏｕｔが冷間時を示す所定温度未満であってバッテリ５０の充電要求があるときに冷間時の充電要求時駆動制御を行なってエンジン２２から過剰な動力を出力する状態になったときの処理を実行するものとしたが、バッテリ５０の充電要求があるときであれば冷間時であるか否かにかかわらずに充電要求時駆動制御を行なってエンジン２２から過剰な動力を出力する状態になったときの処理を実行するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊に相当する電力が発電されるようモータＭＧ１からのトルクを制御すると共にエンジン２２を回転数Ｎｅｓｅｔで運転するスロットル開度制御を行なう際に、エンジン２２の運転が負荷運転から自立運転に切り替えられた回数を示すカウンタＣｎｔが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ったときをエンジン２２から過剰な動力を出力する状態になったときとして判定し制御するものとしたが、外気温センサ８９からの外気温Ｔｏｕｔが冷間時を示す所定温度未満のときやバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎがバッテリ５０への充電が大きく制限された状態を示す所定範囲内のときをエンジン２２から過剰な動力を出力する状態になるときとして判定し同様に制御するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２のスロットル開度制御を、フィードバック制御により行なうものとしたが、フィードフォワード制御などフィードバック制御とは異なる制御により行なうものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、目標スロットル開度ＴＨ＊を設定したときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊に代えて目標スロットル開度ＴＨ＊を送信してエンジン２２を運転制御するものとしたが、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊に加えて目標スロットル開度ＴＨ＊を送信してエンジン２２を運転制御するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊に相当する電力が発電されるようモータＭＧ１からのトルクを制御すると共にエンジン２２を回転数Ｎｅｓｅｔで運転するスロットル開度制御を行なう際に、エンジン２２の運転が負荷運転から自立運転に切り替えられた回数を示すカウンタＣｎｔが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ったことを条件として用いたが、この条件に加えて、走行に要求されるパワーがバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内（（Ｔｒ＊×Ｎｍ２／Ｇｒ）＜Ｗｏｕｔ）のとき、または、モータＭＧ２から出力すべき仮トルクＴｍ２ｔｍｐがバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内（Ｔｍ２ｔｍｐ＜Ｗｏｕｔ）のときを条件として用いるものとしてもよい。

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８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（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図８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。

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９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。

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、自動車以外の列車などの車両の形態や車両に搭載される駆動装置の形態，車両の制御方法の形態としても構わない。

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、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づくバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度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を演算するバッテリＥＣＵ５２が「入出力制限設定手段」に相当し、バッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊に基づく要求パワーＰｅ＊を効率よく出力する運転ポイントでエンジン２２を負荷運転する状態からこの負荷運転により入力制限Ｗｉｎを超えてバッテリ５０が充電されないようにするためにエンジン２２を自立運転する状態に切り替えられた回数を示すカウンタＣｎｔが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ったときをエンジン２２から過剰な動力を出力する状態になったときと判定してエンジン２２が回転数Ｎｅｓｅｔで運転されるよう目標スロットル開度ＴＨ＊を設定しモータＭＧ１から充電要求パワーＰｂ＊に相当するパワーが出力されるようトルク指令Ｔｍ１＊を設定し要求トルクＴｒ＊により走行するようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する図４の冷間充電要求時駆動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と目標スロットル開度ＴＨ＊でスロットルモータ２５を駆動するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータ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。さらに、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」に相当する。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。「入出力制限設定手段」としては、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度Ｔｂとに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算するものに限定されるものではなく、残容量（ＳＯＣ）や電池温度Ｔｂの他に例えばバッテリ５０の内部抵抗などに基づいて演算するものなど、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限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。「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、バッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊に基づく要求パワーＰｅ＊を効率よく出力する運転ポイントでエンジン２２を負荷運転する状態からこの負荷運転により入力制限Ｗｉｎを超えてバッテリ５０が充電されないようにするためにエンジン２２を自立運転する状態に切り替えられた回数を示すカウンタＣｎｔが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ったときをエンジン２２から過剰な動力を出力する状態になったときと判定してエンジン２２が回転数Ｎｅｓｅｔで運転されるよう目標スロットル開度ＴＨ＊を設定してスロットルモータ２５を駆動しモータＭＧ１から充電要求パワーＰｂ＊に相当するパワーが出力されるようトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に要求トルクＴｒ＊により走行するようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、蓄電手段を充電するための充電要求に対して所定の制約に基づいて内燃機関を運転すると蓄電手段を充電する電力が設定された入力制限を超える程度に内燃機関から過剰な動力が出力される出力過剰状態になるときには、内燃機関を所定の回転数で運転するスロットル開度制御を伴って充電要求に相当する電力が電力動力入出力手段から出力されると共に走行に要求される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出力過剰時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。「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差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に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。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。

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。

本発明は、車両や駆動装置の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される冷間充電要求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。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 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示す説明図である。 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の一例を示す説明図である。 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。 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

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ スロットルバルブ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２５ スロットルモータ、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、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 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 外気温センサ、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。

Claims (8)

1. 内燃機関と、
   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、
   前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
   前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
   前記蓄電手段を充電するための充電要求に対して所定の制約に基づいて前記内燃機関を運転すると前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超える程度に前記内燃機関から過剰な動力が出力される出力過剰状態になるときには、前記内燃機関を所定の回転数で運転するスロットル開度制御を伴って前記充電要求に相当する電力が前記電力動力入出力手段から出力されると共に走行に要求される要求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出力過剰時制御を実行する制御手段と、
   を備える車両。
2. 前記制御手段は、前記スロットル開度制御として前記内燃機関が前記所定の回転数で運転されるよう前記内燃機関のスロットル開度をフィードバック制御する手段である請求項１記載の車両。
3. 前記制御手段は、前記充電要求に対しての前記所定の制約に基づく前記内燃機関の負荷運転と前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超えないようにするための前記内燃機関の自立運転とが交互に所定回数以上に亘って行なわれるときを前記出力過剰状態になるときとして制御する手段である請求項１または２記載の車両。
4. 前記制御手段は、外気温が所定温度未満または前記設定された入力制限が所定範囲内のときを前記出力過剰状態になるときとして制御する手段である請求項１または２記載の車両。
5. 前記制御手段は、前記設定された出力制限の範囲内で前記要求駆動力により走行可能な状態で前記出力過剰状態になるときに前記出力過剰時制御を実行する手段である請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の車両。
6. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、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と、を備える手段である請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の車両。
7. 内燃機関および蓄電手段と共に車両に搭載される駆動装置であって、
   前記蓄電手段と電力のやり取りが可能で、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、
   前記蓄電手段と電力のやり取りが可能で、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
   前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
   前記蓄電手段を充電するための充電要求に対して所定の制約に基づいて前記内燃機関を運転すると前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限を超える程度に前記内燃機関から過剰な動力が出力される出力過剰状態になるときには、前記内燃機関を所定の回転数で運転するスロットル開度制御を伴って前記充電要求に相当する電力が前記電力動力入出力手段から出力されると共に走行に要求される要求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出力過剰時制御を実行する制御手段と、
   を備える駆動装置。
8. 内燃機関と、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、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
   前記蓄電手段を充電するための充電要求に対して所定の制約に基づいて前記内燃機関を運転すると前記蓄電手段を充電する電力が前記蓄電手段の状態に基づく該蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を超える程度に前記内燃機関から過剰な動力が出力される出力過剰状態になるときには、前記内燃機関を所定の回転数で運転するスロットル開度制御を伴って前記充電要求に相当する電力が前記電力動力入出力手段から出力されると共に走行に要求される要求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出力過剰時制御を実行する、
   ことを特徴とする車両の制御方法。

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