JP2004282886A - ハイブリッド自動車 - Google Patents
ハイブリッド自動車 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004282886A JP2004282886A JP2003070041A JP2003070041A JP2004282886A JP 2004282886 A JP2004282886 A JP 2004282886A JP 2003070041 A JP2003070041 A JP 2003070041A JP 2003070041 A JP2003070041 A JP 2003070041A JP 2004282886 A JP2004282886 A JP 2004282886A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- motor
- hybrid vehicle
- electric motor
- drive shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 83
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 description 33
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000009699 differential effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Retarders (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
Abstract
【課題】予期しないトルクが作用するのを防止すると共に電動機を良好な状態として作動させ、車両全体のエネルギ効率の向上を図る。
【解決手段】モータＭＧ２の切り離しが可能な変速機６０を介してモータＭＧ２を駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されたリングギヤ軸３２ａに接続し、比較的高速で走行している最中にシフトレバー８１がニュートラルに操作されたときやモータＭＧ２の温度が高いとき、モータＭＧ２の要求トルクが値０に近いときには、変速機６０によりモータＭＧ２を切り離す。そして、切り離しの状態が解除したときにモータＭＧ２を接続する。これにより、高速でモータＭＧ２が連れ回されることによって生じる回生トルクを作用させないようにしたり、モータＭＧ２を良好な温度で駆動したり、効率の悪い範囲でのモータＭＧ２の駆動を抑止することができる。
【選択図】 図１
【解決手段】モータＭＧ２の切り離しが可能な変速機６０を介してモータＭＧ２を駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されたリングギヤ軸３２ａに接続し、比較的高速で走行している最中にシフトレバー８１がニュートラルに操作されたときやモータＭＧ２の温度が高いとき、モータＭＧ２の要求トルクが値０に近いときには、変速機６０によりモータＭＧ２を切り離す。そして、切り離しの状態が解除したときにモータＭＧ２を接続する。これにより、高速でモータＭＧ２が連れ回されることによって生じる回生トルクを作用させないようにしたり、モータＭＧ２を良好な温度で駆動したり、効率の悪い範囲でのモータＭＧ２の駆動を抑止することができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のハイブリッド自動車として、出願人は、遊星歯車機構を介して駆動軸に接続されたエンジンと駆動軸に変速機を介して接続された電動機とを備えるものを提案している（特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、電動機を変速機を介して駆動軸に接続することにより、電動機から駆動軸に出力する動力の形態を変更可能にしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２２５５７８号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
こうしたハイブリッド自動車でも、通常の自動車と同様に、車両に搭載した機器を良好な状態として作動させることや自動車全体としてのエネルギ効率の向上を図ることは課題とされ、こうした課題に対してハイブリッド自動車特有の構成に基づいた処理が行なわれることが望ましい。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、車両に搭載した電動機をより良好な状態として作動させることを目的の一つとする。また、本発明のハイブリッド自動車は、車両全体のエネルギ効率の向上を図ることを目的の一つとする。さらに、本発明のハイブリッド自動車は、運転者の予期しないトルクが作用するのを防止することを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１のハイブリッド自動車は、
内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
シフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
前記シフト位置検出手段によりシフト位置としてニュートラルが検出され前記車速検出手段により所定車速以上の車速が検出されたとき、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の第１のハイブリッド自動車では、シフト位置としてニュートラルが検出され所定車速以上の車速が検出されたときに、電動機からの動力が車軸に接続された駆動軸に伝達されないよう電動機から駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段を制御する。したがって、走行中にシフトがニュートラルにされたときには電動機を停止することができる。この結果、電動機が連れ回されることによって生じる電動機の逆起電力の影響、即ち、予期しない制動トルクが作用するのを抑止することができる。
【０００９】
本発明の第２のハイブリッド自動車は、
内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
シフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
前記電動機の回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記シフト位置検出手段によりシフト位置としてニュートラルが検出され前記回転数検出手段により所定回転数以上の回転数が検出されたとき、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１０】
この本発明の第２のハイブリッド自動車では、シフト位置としてニュートラルが検出され電動機の回転数が所定回転数以上のときに、電動機からの動力が車軸に接続された駆動軸に伝達されないよう電動機から駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段を制御する。したがって、走行中にシフトがニュートラルにされたときには電動機を停止することができる。この結果、電動機が連れ回されることによって生じる電動機の逆起電力の影響、即ち、予期しない制動トルクが作用するのを抑止することができる。
【００１１】
こうした本発明の第１または第２のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記伝達解除手段により前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されない状態とされている最中に前記シフト位置検出手段によりシフト位置として走行用の位置が検出されたときには、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記伝達解除手段を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、走行に対する運転者の意向に迅速に対応することができる。
【００１２】
本発明の第３のハイブリッド自動車において、
内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
運転者の操作に基づいて前記電動機の目標駆動状態を設定する目標駆動状態設定手段と、
該目標駆動状態設定手段により前記電動機から出力すべきトルクが値０の駆動状態を含む所定の駆動状態の範囲内の目標駆動状態が設定されたとき、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の第３のハイブリッド自動車では、運転者の操作に基づいて電動機から出力すべきトルクが値０の駆動状態を含む所定の駆動状態の範囲内の目標駆動状態が設定されたときに、電動機からの動力が車軸に接続された駆動軸に伝達されないよう電動機から駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段を制御する。電動機の駆動状態が出力トルクが値０の駆動状態を含む所定の駆動状態の範囲内では電動機の効率が低くなる場合が多いから、こうした効率の低い範囲での電動機の駆動を抑止することができる。この結果、自動車全体のエネルギ効率を向上させることができる。ここで、「所定の駆動状態の範囲」として、値０を含む所定の動力の範囲としたり、値０を含む所定のトルクの範囲とすることができる。
【００１４】
こうした本発明の第３のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記伝達解除手段により前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されない状態とされている最中に前記目標駆動状態設定手段により前記所定の駆動状態の範囲外の目標駆動状態が設定されたときには、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記伝達解除手段を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、運転者の意向に迅速に対応することができる。
【００１５】
本発明の第４のハイブリッド自動車は、
内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
前記電動機の温度を検出する温度検出手段と、
運転者の操作に基づいて前記内燃機関と前記電動機とから出力すべき目標動力を設定する目標動力設定手段と、
前記温度検出手段により所定温度以上の温度が検出され前記目標動力設定手段により所定動力未満の目標動力が設定されたとき、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１６】
この本発明の第４のハイブリッド自動車では、電動機の温度として所定温度以上の温度が検出され運転者の操作に基づいて内燃機関と電動機とから出力すべき目標動力として所定動力未満の動力が設定されたときに、電動機からの動力が車軸に接続された駆動軸に伝達されないよう電動機から駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段を制御する。したがって、電動機の温度を所定温度以上となるのを抑止することができる。この結果、電動機を良好な状態で作動させることができる。ここで、「所定動力」としては、電動機を停止した状態で内燃機関から出力可能な動力の範囲内とすることもできる。
【００１７】
こうした本発明の第４のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記伝達解除手段により前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されない状態とされている最中に前記目標動力設定手段により前記所定動力を超える第２の所定動力以上の目標動力が設定されたとき又は前記温度検出手段により所定温度未満の第２の所定温度以下の温度が検出されたときには、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記伝達解除手段を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、走行に対する運転者の意向に迅速に対応することができる。
【００１８】
これら本発明の第１ないし第４のハイブリッド自動車において、前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段を備え、前記制御手段は、前記電動機を前記伝達解除手段により接続したときに該電動機が前記駆動軸回転数検出手段により検出された回転数に略相当する回転数で回転するよう該電動機を駆動制御した後に前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記伝達解除手段を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、電動機の接続をスムースに行なうことができる。
【００１９】
また、本発明の第１ないし第４のハイブリッド自動車において、前記伝達解除手段は、変更可能な変速比をもって前記電動機からの動力を変速して前記駆動軸に伝達可能な手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機からの動力を変速して駆動軸に伝達することができる。
【００２０】
本発明の第１ないし第４のハイブリッド自動車において、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸とに接続され該３軸のいずれか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、前記第３の軸に動力を入出力可能な前記電動機とは異なる第２の電動機と、を備えるものとすることもできる。
【００２１】
本発明の第１ないし第４のハイブリッド自動車において、前記内燃機関の出力軸に接続された第１のロータと前記駆動軸に接続された第２のロータとを有し、電力の入出力を伴って該第１のロータと該第２のロータとで動力の授受を行なう対ロータ電動機を備えるものとすることもできる。
【００２２】
本発明の第１ないし第４のハイブリッド自動車において、前記内燃機関の出力軸の動力を変更可能な変速比をもって車軸に伝達する内燃機関用変速手段と、車両の走行状態に基づいて前記内燃機関用変速手段の変速比を制御する内燃機関用変速制御手段と、を備えるものとすることもできる。
【００２３】
これら上述の第１ないし第４のハイブリッド自動車を包含する上位概念として、本発明のハイブリッド自動車は、
内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
前記電動機への駆動要求が低いときには前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とするものと考えることができる。
【００２４】
この上位概念としての本発明のハイブリッド自動車では、電動機への駆動要求が低いときには電動機からの動力が駆動軸に伝達されないように制御する。この「電動機への駆動要求が低いとき」としては、上述の第１および第２のハイブリッド自動車では「シフト位置がニュートラルとされたとき」が相当し、第３のハイブリッド自動車では「電動機から出力すべきトルクが値０の駆動状態を含む所定の駆動状態の範囲内の目標駆動状態が設定されたとき」が相当し、第４のハイブリッド自動車では「内燃機関と電動機とから出力すべき目標動力として所定動力未満の目標動力が設定されたとき」が相当する。こうした制御により、この上位概念化された本発明のハイブリッド自動車では、電動機が連れ回されることによって生じる電動機の逆起電力の影響としての予期しない制動力が作用することを抑止することができる効果や効率の低い範囲での電動機の駆動を抑止することができる効果，電動機を良好な状態で作動させることができる効果などを奏することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の第１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。第１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、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系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。
【００２６】
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。
【００２７】
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には変速機６０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に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して車両前輪の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力分配統合機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。
【００２８】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に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の一方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とモータＭＧ２と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、共に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ＭＧ２の温度を検出する温度センサ４６からのモータ温度θｍ，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、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によりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。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。
【００２９】
変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達できるよう構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフ状態としてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。
【００３０】
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に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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。なお、バッテリＥＣＵ５２では、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）も演算している。
【００３１】
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の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃ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、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータに駆動信号などが出力されている。なお、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。
【００３２】
こうして構成された第１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Ｔ＊および要求パワーＰ＊を計算し、計算した要求トルクＴ＊および要求パワーＰ＊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、要求パワーＰ＊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パワーＰ＊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パワーＰ＊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からの要求パワーＰ＊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。なお、こうした各運転モードでは、モータＭＧ１についてはエンジン２２を効率よく運転する運転ポイントの回転数となるよう目標回転数Ｎｍ１＊が設定されて回転数制御がなされ、モータＭＧ２についてはリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴ＊が出力されるようトルク指令Ｔｍ２＊が設定されて駆動制御される。
【００３３】
次に、第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にモータＭＧ２の接続と切り離し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により実行されるモータ接続処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００３４】
モータ接続処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰやモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，ブレーキＢ１，Ｂ２の状態，車速センサ８８からの車速Ｖなどの処理に必要なデータを読み込む処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の入力は、モータＥＣＵ４０により計算された回転数Ｎｍ２を通信により行ない、ブレーキＢ１，Ｂ２の状態の読み込みは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０の出力ポートから出力した直前のオンオフ信号をＲＡＭ７６の所定アドレスに格納しておいたものを読み込むことにより行なわれる。
【００３５】
続いて、シフトポジションＳＰがニュートラル（以下、Ｎレンジという）であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。シフトポジションＳＰがＮレンジでないときには、ブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフとされているかを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、通常はブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとしないから、この判定は否定的な結果となり、本ルーチンを終了する。即ち、通常に走行している状態では、このモータ接続処理では、情報を読み込むだけで終了するのである。
【００３６】
走行中に運転者がシフトレバー８１を操作してシフトポジションＳＰがＮレンジとされると、ステップＳ１１０で肯定的な結果となり、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ここで、閾値Ｖｒｅｆは、モータＭＧ２を連れ回したときに生じるモータＭＧ２の逆起電力が無視することができない程度の大きさとなる車速として設定されている。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満のときには、モータＭＧ２の逆起電力を考慮する必要がないと判断して、この処理を終了し、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上のときには、モータＭＧ２に大きな逆起電力を発生させないようブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとして（ステップＳ１６０）、この処理を終了する。
【００３７】
モータＭＧ２に大きな逆起電力を発生させないようブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとされた後に運転者がシフトレバー８１を操作してシフトポジションＳＰがＮレンジ以外のポジションとなったときには、ステップＳ１２０でブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフであると判定され、モータＭＧ２が車速ＶにＨｉギヤの状態のときのギヤ比ｋを乗じて計算される回転数で回転するようモータＭＧ２を制御し（ステップＳ１３０）、ブレーキＢ１をオンとして変速機６０をＨｉギヤの状態とし（ステップＳ１４０）、この処理を終了する。こうしてモータＭＧ２を接続することにより、接続時に生じ得るトルクショックを抑止することができる。
【００３８】
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、走行中に運転者がシフトレバー８１をＮレンジに操作したときには、ブレーキＢ１，Ｂ２をオフとしてモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離すから、モータＭＧ２を連れ回すことによって生じるモータＭＧ２の逆起電力の影響、即ち、予期しない制動トルクが作用するのを抑止することができる。また、第１実施例のハイブリッド自動車２０では、走行中に運転者がシフトレバー８１をＮレンジに操作した後に他のポジションに操作したときには、切り離したモータＭＧ２を直ちに接続するから、運転者の走行の意志に迅速に対応することができる。しかも、モータＭＧ２を接続する際には、接続状態がＨｉギヤの状態となるようにすると共にモータＭＧ２の回転数をＨｉギヤの状態にしたときの回転数となるようモータＭＧ２を制御した後で接続するから、モータＭＧ２の接続の際に生じ得るトルクショックを抑止することができる。
【００３９】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、閾値Ｖｒｅｆ以上の車速で走行している最中に運転者がシフトレバー８１をＮレンジに操作したときに、ブレーキＢ１，Ｂ２をオフとしてモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離すものとしたが、モータＭＧ２が閾値Ｎｒｅｆ以上の回転数となって走行している最中に運転者がシフトレバー８１をＮレンジに操作したときに、ブレーキＢ１，Ｂ２をオフとしてモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離すものとしてもよい。この場合のモータ接続処理を図４に示す。図４のモータ接続処理は、図３の処理のステップＳ１５０の車速Ｖと閾値Ｖｒｅｆとの比較の処理をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と閾値Ｎｒｅｆとの比較の処理に置き換えたものである。ここで、閾値Ｎｒｅｆは、モータＭＧ２を連れ回したときに生じるモータＭＧ２の逆起電力が無視することができない程度の大きさとなるモータＭＧ２の回転数として設定されている。こうすれば、変速機６０の状態、即ち、Ｌｏギヤの状態であるかＨｉギヤの状態であるかに拘わらず、モータＭＧ２を連れ回すことによって生じるモータＭＧ２の逆起電力の影響、即ち、予期しない制動トルクが作用するのを抑止することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施例としてのハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１および図２に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。以下の第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂについての説明では、第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成で用いた符号を用いて説明する。なお、ハード構成以外の符号についても特に明示しない限り同一の意味として用いる。
【００４１】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、図５に例示するモータ接続処理によりモータＭＧ２の接続や切り離しが行なわれる。この処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。モータ接続処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、温度センサ４６からのモータＭＧ２のモータ温度θｍや要求トルクＴ＊，モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，ブレーキＢ１，Ｂ２の状態などの処理に必要なデータを読み込む処理を実行する（ステップＳ３００）。ここで、要求トルクＴ＊については、図示しないトルク制御ルーチンにより運転モードやアクセル開度Ａｃｃ，車速Ｖに基づいて設定されてＲＡＭ７６の所定アドレスに書き込まれるから、その値を読み込むものとした。なお、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２やブレーキＢ１，Ｂ２の状態の読み込みについては前述した。
【００４２】
続いて、読み込んだモータ温度θｍが閾値θｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。ここで、閾値θｒｅｆは、モータＭＧ２の許容動作温度の上限より低い値やモータＭＧ２が効率よく運転できる温度範囲の上限より若干低い値として設定されている。いま、モータ温度θｍが閾値θｒｅｆより低い状態から閾値θｒｅｆ以上の状態となり、再び閾値θｒｅｆ以下の状態となるときを考える。
【００４３】
まず、モータ温度θｍが閾値θｒｅｆより低い状態のときには、モータ温度θｍは閾値θｒｅｆ未満であるから、ブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフとされているか否かを判定する（ステップＳ３２０）。通常はブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとしないから、この判定は否定的な結果となり、本ルーチンを終了する。即ち、通常に走行している状態では、このモータ接続処理では、情報を読み込むだけで終了するのである。
【００４４】
モータ温度θｍが閾値θｒｅｆ以上となると、ステップＳ３１０で肯定的な結果となり、要求トルクＴ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３５０）。ここで、閾値Ｔｒｅｆは、モータＭＧ２を停止してもエンジン２２からの動力だけで走行可能な要求トルクとして設定されており、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖなどにより定めることができる。要求トルクＴ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、モータＭＧ２からの動力も必要と判断して、この処理を終了し、要求トルクＴ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、エンジン２２からの動力だけで走行可能と判断して、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとしてモータＭＧ２を切り離し（ステップＳ３６０）、この処理を終了する。
【００４５】
モータ温度θｍが閾値θｒｅｆ以上となってモータＭＧ２が切り離された後にモータ温度θｍが閾値θｒｅｆ未満となったときには、ステップＳ３２０でブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフであると判定され、モータＭＧ２が車速ＶにＨｉギヤの状態のときのギヤ比ｋを乗じて計算される回転数で回転するようモータＭＧ２を制御し（ステップＳ３３０）、ブレーキＢ１をオンとして変速機６０をＨｉギヤの状態とし（ステップＳ３４０）、この処理を終了する。こうしてモータＭＧ２を接続することにより、接続時に生じ得るトルクショックを抑止することができる。
【００４６】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、モータＭＧ２の温度θｍが閾値θｒｅｆ以上となったときには、ブレーキＢ１，Ｂ２をオフとしてモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離すから、モータＭＧ２の駆動を停止させて冷却することができる。この結果、モータＭＧ２が効率の悪い高温状態で運転されることを防止することができる。しかも、モータＭＧ２の温度θｍが閾値θｒｅｆ以上となっても、要求トルクＴ＊が大きいときにはそのままモータＭＧ２を駆動させるから、運転者の走行要求に対応したものとすることができる。また、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、モータＭＧ２の温度θｍが閾値θｒｅｆ未満となってモータＭＧ２を接続する際には、接続状態がＨｉギヤの状態となるようにすると共にモータＭＧ２の回転数をＨｉギヤの状態にしたときの回転数となるようモータＭＧ２を制御した後で接続するから、モータＭＧ２の接続の際に生じ得るトルクショックを抑止することができる。
【００４７】
次に、本発明の第３実施例としてのハイブリッド自動車２０Ｃについて説明する。第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃは、図１および図２に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。以下の第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃについての説明では、第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成で用いた符号を用いて説明する。なお、ハード構成以外の符号についても特に明示しない限り同一の意味として用いる。
【００４８】
第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、図６に例示するモータ接続処理によりモータＭＧ２の接続や切り離しが行なわれる。この処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。モータ接続処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、モータＭＧ２への要求トルクとしてのトルク指令Ｔｍ２＊やモータＭＧ２への要求パワーＰｍ２＊，ブレーキＢ１，Ｂ２の状態などの処理に必要なデータを読み込む処理を実行する（ステップＳ４００）。ここで、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊は、前述したが、運転モードやリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴ＊，リングギヤ軸３２ａの回転数（あるいは車速Ｖ），変速機６０の状態（Ｌｏギヤの状態かＨｉギヤの状態）などから、効率のよい運転ポイントで運転されるエンジン２２から出力された要求パワーＰ＊（バッテリ５０の充放電を伴うときにはこれに充放電電力を加えたパワー）を動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによる動力変換でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴ＊が出力される際に計算されて設定されている。モータへの要求パワーＰｍ２＊は、トルク指令Ｔｍ２＊にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を乗じることにより計算することができる。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２の状態の読み込みについては前述した。
【００４９】
続いて、読み込んだモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上であるか否か及び読み込んだ要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４１０）。ここで、閾値Ｔｍｒｅｆは、モータＭＧ２が効率よく運転できる下限のトルクまたはその近傍のトルクとして設定されており、閾値Ｐｍｒｅｆは、モータＭＧ２からの要求パワーＰｍ２＊をエンジン２２からの動力で十分賄うことができる程度の値より小さな値として設定されている。いま、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上か要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上かのいずれかの状態からトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ未満となると共に要求パワーＰｍ２＊の絶対値も閾値Ｐｍｒｅｆ未満となる状態となり、再びトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上か要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上かのいずれかの状態となる場合を考える。
【００５０】
まず、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上か要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上かのいずれかの状態では、ステップＳ４１０では肯定的な結果となり、ブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフとされているか否かが判定される（ステップＳ４２０）。通常はブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとしないから、この判定は否定的な結果となり、本ルーチンを終了する。
【００５１】
モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ未満で要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ未満となると、ステップＳ４１０で肯定的な結果となり、モータＭＧ２の効率の悪い範囲での駆動を回避するために、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとしてモータＭＧ２を切り離し（ステップＳ４６０）、この処理を終了する。
【００５２】
モータＭＧ２を切り離した後に再びトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上か要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上かのいずれかの状態となったときには、ステップＳ４２０でブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフであると判定され、モータＭＧ２が車速ＶにＨｉギヤの状態のときのギヤ比ｋを乗じて計算される回転数で回転するようモータＭＧ２を制御し（ステップＳ４３０）、ブレーキＢ１をオンとして変速機６０をＨｉギヤの状態とし（ステップＳ４４０）、この処理を終了する。こうしてモータＭＧ２を接続することにより、接続時に生じ得るトルクショックを抑止することができる。
【００５３】
以上説明した第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃによれば、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ未満で要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ未満のときには、ブレーキＢ１，Ｂ２をオフとしてモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離すから、効率の悪い範囲でのモータＭＧ２の駆動を抑止することができる。この結果、自動車全体としてのエネルギ効率を向上させることができる。また、第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、モータＭＧ２を切り離した後にトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上か要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上かのいずれかの状態となったときには、切り離したモータＭＧ２を直ちに接続するから、運転者の走行の意志に迅速に対応することができる。しかも、モータＭＧ２を接続する際には、接続状態がＨｉギヤの状態となるようにすると共にモータＭＧ２の回転数をＨｉギヤの状態にしたときの回転数となるようモータＭＧ２を制御した後で接続するから、モータＭＧ２の接続の際に生じ得るトルクショックを抑止することができる。
【００５４】
第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上か要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上かのいずれかの状態のときにはモータＭＧ２が接続された状態とし、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ未満となると共に要求パワーＰｍ２＊の絶対値も閾値Ｐｍｒｅｆ未満となる状態となったときにモータＭＧ２を切り離すものとしたが、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上のときにはモータＭＧ２を接続した状態とし、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ未満となったときにモータＭＧ２を切り離すものとしたり、モータＭＧ２の要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上のときにはモータＭＧ２を接続した状態とし、モータＭＧ２の要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ未満となったときにモータＭＧ２を切り離すものとしてもかまわない。
【００５５】
以上、図１および図２に示すハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０ＣにおけるモータＭＧ２の切り離しと接続に関する処理（モータ接続処理）について図３ないし図６を用いて説明した。こうしたモータ接続処理は、各々が単独で動作するものとしてもよいし、任意の２つまたは３つのモータ接続処理を組み合わせて動作するものとしてもよい。
【００５６】
実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、変速機６０として２段に変速できると共にモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離し可能なものを用いたが、モータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離し可能であれば、３段以上の有段変速機を用いてもよく、無段変速機を用いるものとしてもよい。また、変速機６０を備えないものとしてもかまわない。
【００５７】
実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、モータＭＧ２を接続する際には、接続状態がＨｉギヤの状態となるようにすると共にモータＭＧ２の回転数をＨｉギヤの状態にしたときの回転数となるようモータＭＧ２を制御した後で接続するものとしたが、接続状態がＬｏギヤの状態となるようにすると共にモータＭＧ２の回転数をＬｏギヤの状態にしたときの回転数となるようモータＭＧ２を制御した後で接続するものとしてもよい。また、モータＭＧ２を接続しようとするときの運転モードなどからＬｏギヤの状態またはＨｉギヤの状態を選択してＬｏギヤの状態またはＨｉギヤの状態の状態としてモータＭＧ２を接続するものとしてもよい。
【００５８】
実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、モータＭＧ２の動力を変速機６０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７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の動力を変速機６０を介してリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪１９３ａ，１９３ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００５９】
実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃ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３９ａ，３９ｂ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８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３９ａ，３９ｂ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、図９の変形例にハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速して駆動輪３９ａ，３９ｂの車軸に接続された駆動軸に出力する変速機３３０を備えるものとしてもよい。この場合、変速機３３０は有段変速機であっても無段変速機であってもよい。このようにエンジン２２からの動力を変速して駆動輪３９ａ，３９ｂの車軸に接続された駆動軸に出力する変速機３３０を備える場合、図１０の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、モータＭＧ２から変速機６０を介して出力される動力を更に変速機３３０で変速して駆動輪３９ａ，３９ｂに伝達するものとしてもよい。この図１０の例では、変速機６０に代えてクラッチを用いるものとしてもよい。
【００６０】
以上、本発明の実施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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例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。
【図２】変速機６０の構成の一例を示す構成図である。
【図３】第１実施例のハイブリッド自動車２０におけるモータ接続処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】変形例のモータ接続処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂにおけるモータ接続処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃにおけるモータ接続処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】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。
【図９】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１０】変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
２０，２０Ｂ，２０Ｃ，１２０，２２０，３２０，４２０ 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、３１ａ サンギヤ軸、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、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、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、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 変速機、６０ａ ダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂ シングルピニオンの遊星歯車機構、６１ サンギヤ、６２ リングギヤ、６３ａ 第１ピニオンギヤ、６３ｂ 第２ピニオンギヤ、６４キャリア、６５ サンギヤ、６６ リングギヤ、６７ ピニオンギヤ、６８ キャリア、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、１９３ａ，１９３ｂ 駆動輪、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、３３０ 変速機、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のハイブリッド自動車として、出願人は、遊星歯車機構を介して駆動軸に接続されたエンジンと駆動軸に変速機を介して接続された電動機とを備えるものを提案している（特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、電動機を変速機を介して駆動軸に接続することにより、電動機から駆動軸に出力する動力の形態を変更可能にしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２２５５７８号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
こうしたハイブリッド自動車でも、通常の自動車と同様に、車両に搭載した機器を良好な状態として作動させることや自動車全体としてのエネルギ効率の向上を図ることは課題とされ、こうした課題に対してハイブリッド自動車特有の構成に基づいた処理が行なわれることが望ましい。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、車両に搭載した電動機をより良好な状態として作動させることを目的の一つとする。また、本発明のハイブリッド自動車は、車両全体のエネルギ効率の向上を図ることを目的の一つとする。さらに、本発明のハイブリッド自動車は、運転者の予期しないトルクが作用するのを防止することを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１のハイブリッド自動車は、
内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
シフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
前記シフト位置検出手段によりシフト位置としてニュートラルが検出され前記車速検出手段により所定車速以上の車速が検出されたとき、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の第１のハイブリッド自動車では、シフト位置としてニュートラルが検出され所定車速以上の車速が検出されたときに、電動機からの動力が車軸に接続された駆動軸に伝達されないよう電動機から駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段を制御する。したがって、走行中にシフトがニュートラルにされたときには電動機を停止することができる。この結果、電動機が連れ回されることによって生じる電動機の逆起電力の影響、即ち、予期しない制動トルクが作用するのを抑止することができる。
【０００９】
本発明の第２のハイブリッド自動車は、
内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
シフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
前記電動機の回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記シフト位置検出手段によりシフト位置としてニュートラルが検出され前記回転数検出手段により所定回転数以上の回転数が検出されたとき、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１０】
この本発明の第２のハイブリッド自動車では、シフト位置としてニュートラルが検出され電動機の回転数が所定回転数以上のときに、電動機からの動力が車軸に接続された駆動軸に伝達されないよう電動機から駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段を制御する。したがって、走行中にシフトがニュートラルにされたときには電動機を停止することができる。この結果、電動機が連れ回されることによって生じる電動機の逆起電力の影響、即ち、予期しない制動トルクが作用するのを抑止することができる。
【００１１】
こうした本発明の第１または第２のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記伝達解除手段により前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されない状態とされている最中に前記シフト位置検出手段によりシフト位置として走行用の位置が検出されたときには、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記伝達解除手段を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、走行に対する運転者の意向に迅速に対応することができる。
【００１２】
本発明の第３のハイブリッド自動車において、
内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
運転者の操作に基づいて前記電動機の目標駆動状態を設定する目標駆動状態設定手段と、
該目標駆動状態設定手段により前記電動機から出力すべきトルクが値０の駆動状態を含む所定の駆動状態の範囲内の目標駆動状態が設定されたとき、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の第３のハイブリッド自動車では、運転者の操作に基づいて電動機から出力すべきトルクが値０の駆動状態を含む所定の駆動状態の範囲内の目標駆動状態が設定されたときに、電動機からの動力が車軸に接続された駆動軸に伝達されないよう電動機から駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段を制御する。電動機の駆動状態が出力トルクが値０の駆動状態を含む所定の駆動状態の範囲内では電動機の効率が低くなる場合が多いから、こうした効率の低い範囲での電動機の駆動を抑止することができる。この結果、自動車全体のエネルギ効率を向上させることができる。ここで、「所定の駆動状態の範囲」として、値０を含む所定の動力の範囲としたり、値０を含む所定のトルクの範囲とすることができる。
【００１４】
こうした本発明の第３のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記伝達解除手段により前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されない状態とされている最中に前記目標駆動状態設定手段により前記所定の駆動状態の範囲外の目標駆動状態が設定されたときには、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記伝達解除手段を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、運転者の意向に迅速に対応することができる。
【００１５】
本発明の第４のハイブリッド自動車は、
内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
前記電動機の温度を検出する温度検出手段と、
運転者の操作に基づいて前記内燃機関と前記電動機とから出力すべき目標動力を設定する目標動力設定手段と、
前記温度検出手段により所定温度以上の温度が検出され前記目標動力設定手段により所定動力未満の目標動力が設定されたとき、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１６】
この本発明の第４のハイブリッド自動車では、電動機の温度として所定温度以上の温度が検出され運転者の操作に基づいて内燃機関と電動機とから出力すべき目標動力として所定動力未満の動力が設定されたときに、電動機からの動力が車軸に接続された駆動軸に伝達されないよう電動機から駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段を制御する。したがって、電動機の温度を所定温度以上となるのを抑止することができる。この結果、電動機を良好な状態で作動させることができる。ここで、「所定動力」としては、電動機を停止した状態で内燃機関から出力可能な動力の範囲内とすることもできる。
【００１７】
こうした本発明の第４のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記伝達解除手段により前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されない状態とされている最中に前記目標動力設定手段により前記所定動力を超える第２の所定動力以上の目標動力が設定されたとき又は前記温度検出手段により所定温度未満の第２の所定温度以下の温度が検出されたときには、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記伝達解除手段を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、走行に対する運転者の意向に迅速に対応することができる。
【００１８】
これら本発明の第１ないし第４のハイブリッド自動車において、前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段を備え、前記制御手段は、前記電動機を前記伝達解除手段により接続したときに該電動機が前記駆動軸回転数検出手段により検出された回転数に略相当する回転数で回転するよう該電動機を駆動制御した後に前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記伝達解除手段を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、電動機の接続をスムースに行なうことができる。
【００１９】
また、本発明の第１ないし第４のハイブリッド自動車において、前記伝達解除手段は、変更可能な変速比をもって前記電動機からの動力を変速して前記駆動軸に伝達可能な手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機からの動力を変速して駆動軸に伝達することができる。
【００２０】
本発明の第１ないし第４のハイブリッド自動車において、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸とに接続され該３軸のいずれか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、前記第３の軸に動力を入出力可能な前記電動機とは異なる第２の電動機と、を備えるものとすることもできる。
【００２１】
本発明の第１ないし第４のハイブリッド自動車において、前記内燃機関の出力軸に接続された第１のロータと前記駆動軸に接続された第２のロータとを有し、電力の入出力を伴って該第１のロータと該第２のロータとで動力の授受を行なう対ロータ電動機を備えるものとすることもできる。
【００２２】
本発明の第１ないし第４のハイブリッド自動車において、前記内燃機関の出力軸の動力を変更可能な変速比をもって車軸に伝達する内燃機関用変速手段と、車両の走行状態に基づいて前記内燃機関用変速手段の変速比を制御する内燃機関用変速制御手段と、を備えるものとすることもできる。
【００２３】
これら上述の第１ないし第４のハイブリッド自動車を包含する上位概念として、本発明のハイブリッド自動車は、
内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
前記電動機への駆動要求が低いときには前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とするものと考えることができる。
【００２４】
この上位概念としての本発明のハイブリッド自動車では、電動機への駆動要求が低いときには電動機からの動力が駆動軸に伝達されないように制御する。この「電動機への駆動要求が低いとき」としては、上述の第１および第２のハイブリッド自動車では「シフト位置がニュートラルとされたとき」が相当し、第３のハイブリッド自動車では「電動機から出力すべきトルクが値０の駆動状態を含む所定の駆動状態の範囲内の目標駆動状態が設定されたとき」が相当し、第４のハイブリッド自動車では「内燃機関と電動機とから出力すべき目標動力として所定動力未満の目標動力が設定されたとき」が相当する。こうした制御により、この上位概念化された本発明のハイブリッド自動車では、電動機が連れ回されることによって生じる電動機の逆起電力の影響としての予期しない制動力が作用することを抑止することができる効果や効率の低い範囲での電動機の駆動を抑止することができる効果，電動機を良好な状態で作動させることができる効果などを奏することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の第１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。第１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、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系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。
【００２６】
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。
【００２７】
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には変速機６０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に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して車両前輪の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力分配統合機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。
【００２８】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に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の一方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とモータＭＧ２と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、共に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ＭＧ２の温度を検出する温度センサ４６からのモータ温度θｍ，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、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によりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。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。
【００２９】
変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達できるよう構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフ状態としてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。
【００３０】
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に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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。なお、バッテリＥＣＵ５２では、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）も演算している。
【００３１】
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の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃ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、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータに駆動信号などが出力されている。なお、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。
【００３２】
こうして構成された第１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Ｔ＊および要求パワーＰ＊を計算し、計算した要求トルクＴ＊および要求パワーＰ＊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、要求パワーＰ＊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パワーＰ＊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パワーＰ＊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からの要求パワーＰ＊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。なお、こうした各運転モードでは、モータＭＧ１についてはエンジン２２を効率よく運転する運転ポイントの回転数となるよう目標回転数Ｎｍ１＊が設定されて回転数制御がなされ、モータＭＧ２についてはリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴ＊が出力されるようトルク指令Ｔｍ２＊が設定されて駆動制御される。
【００３３】
次に、第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にモータＭＧ２の接続と切り離し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により実行されるモータ接続処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００３４】
モータ接続処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰやモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，ブレーキＢ１，Ｂ２の状態，車速センサ８８からの車速Ｖなどの処理に必要なデータを読み込む処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の入力は、モータＥＣＵ４０により計算された回転数Ｎｍ２を通信により行ない、ブレーキＢ１，Ｂ２の状態の読み込みは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０の出力ポートから出力した直前のオンオフ信号をＲＡＭ７６の所定アドレスに格納しておいたものを読み込むことにより行なわれる。
【００３５】
続いて、シフトポジションＳＰがニュートラル（以下、Ｎレンジという）であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。シフトポジションＳＰがＮレンジでないときには、ブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフとされているかを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、通常はブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとしないから、この判定は否定的な結果となり、本ルーチンを終了する。即ち、通常に走行している状態では、このモータ接続処理では、情報を読み込むだけで終了するのである。
【００３６】
走行中に運転者がシフトレバー８１を操作してシフトポジションＳＰがＮレンジとされると、ステップＳ１１０で肯定的な結果となり、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ここで、閾値Ｖｒｅｆは、モータＭＧ２を連れ回したときに生じるモータＭＧ２の逆起電力が無視することができない程度の大きさとなる車速として設定されている。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満のときには、モータＭＧ２の逆起電力を考慮する必要がないと判断して、この処理を終了し、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上のときには、モータＭＧ２に大きな逆起電力を発生させないようブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとして（ステップＳ１６０）、この処理を終了する。
【００３７】
モータＭＧ２に大きな逆起電力を発生させないようブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとされた後に運転者がシフトレバー８１を操作してシフトポジションＳＰがＮレンジ以外のポジションとなったときには、ステップＳ１２０でブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフであると判定され、モータＭＧ２が車速ＶにＨｉギヤの状態のときのギヤ比ｋを乗じて計算される回転数で回転するようモータＭＧ２を制御し（ステップＳ１３０）、ブレーキＢ１をオンとして変速機６０をＨｉギヤの状態とし（ステップＳ１４０）、この処理を終了する。こうしてモータＭＧ２を接続することにより、接続時に生じ得るトルクショックを抑止することができる。
【００３８】
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、走行中に運転者がシフトレバー８１をＮレンジに操作したときには、ブレーキＢ１，Ｂ２をオフとしてモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離すから、モータＭＧ２を連れ回すことによって生じるモータＭＧ２の逆起電力の影響、即ち、予期しない制動トルクが作用するのを抑止することができる。また、第１実施例のハイブリッド自動車２０では、走行中に運転者がシフトレバー８１をＮレンジに操作した後に他のポジションに操作したときには、切り離したモータＭＧ２を直ちに接続するから、運転者の走行の意志に迅速に対応することができる。しかも、モータＭＧ２を接続する際には、接続状態がＨｉギヤの状態となるようにすると共にモータＭＧ２の回転数をＨｉギヤの状態にしたときの回転数となるようモータＭＧ２を制御した後で接続するから、モータＭＧ２の接続の際に生じ得るトルクショックを抑止することができる。
【００３９】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、閾値Ｖｒｅｆ以上の車速で走行している最中に運転者がシフトレバー８１をＮレンジに操作したときに、ブレーキＢ１，Ｂ２をオフとしてモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離すものとしたが、モータＭＧ２が閾値Ｎｒｅｆ以上の回転数となって走行している最中に運転者がシフトレバー８１をＮレンジに操作したときに、ブレーキＢ１，Ｂ２をオフとしてモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離すものとしてもよい。この場合のモータ接続処理を図４に示す。図４のモータ接続処理は、図３の処理のステップＳ１５０の車速Ｖと閾値Ｖｒｅｆとの比較の処理をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と閾値Ｎｒｅｆとの比較の処理に置き換えたものである。ここで、閾値Ｎｒｅｆは、モータＭＧ２を連れ回したときに生じるモータＭＧ２の逆起電力が無視することができない程度の大きさとなるモータＭＧ２の回転数として設定されている。こうすれば、変速機６０の状態、即ち、Ｌｏギヤの状態であるかＨｉギヤの状態であるかに拘わらず、モータＭＧ２を連れ回すことによって生じるモータＭＧ２の逆起電力の影響、即ち、予期しない制動トルクが作用するのを抑止することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施例としてのハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１および図２に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。以下の第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂについての説明では、第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成で用いた符号を用いて説明する。なお、ハード構成以外の符号についても特に明示しない限り同一の意味として用いる。
【００４１】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、図５に例示するモータ接続処理によりモータＭＧ２の接続や切り離しが行なわれる。この処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。モータ接続処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、温度センサ４６からのモータＭＧ２のモータ温度θｍや要求トルクＴ＊，モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，ブレーキＢ１，Ｂ２の状態などの処理に必要なデータを読み込む処理を実行する（ステップＳ３００）。ここで、要求トルクＴ＊については、図示しないトルク制御ルーチンにより運転モードやアクセル開度Ａｃｃ，車速Ｖに基づいて設定されてＲＡＭ７６の所定アドレスに書き込まれるから、その値を読み込むものとした。なお、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２やブレーキＢ１，Ｂ２の状態の読み込みについては前述した。
【００４２】
続いて、読み込んだモータ温度θｍが閾値θｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。ここで、閾値θｒｅｆは、モータＭＧ２の許容動作温度の上限より低い値やモータＭＧ２が効率よく運転できる温度範囲の上限より若干低い値として設定されている。いま、モータ温度θｍが閾値θｒｅｆより低い状態から閾値θｒｅｆ以上の状態となり、再び閾値θｒｅｆ以下の状態となるときを考える。
【００４３】
まず、モータ温度θｍが閾値θｒｅｆより低い状態のときには、モータ温度θｍは閾値θｒｅｆ未満であるから、ブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフとされているか否かを判定する（ステップＳ３２０）。通常はブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとしないから、この判定は否定的な結果となり、本ルーチンを終了する。即ち、通常に走行している状態では、このモータ接続処理では、情報を読み込むだけで終了するのである。
【００４４】
モータ温度θｍが閾値θｒｅｆ以上となると、ステップＳ３１０で肯定的な結果となり、要求トルクＴ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３５０）。ここで、閾値Ｔｒｅｆは、モータＭＧ２を停止してもエンジン２２からの動力だけで走行可能な要求トルクとして設定されており、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖなどにより定めることができる。要求トルクＴ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、モータＭＧ２からの動力も必要と判断して、この処理を終了し、要求トルクＴ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、エンジン２２からの動力だけで走行可能と判断して、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとしてモータＭＧ２を切り離し（ステップＳ３６０）、この処理を終了する。
【００４５】
モータ温度θｍが閾値θｒｅｆ以上となってモータＭＧ２が切り離された後にモータ温度θｍが閾値θｒｅｆ未満となったときには、ステップＳ３２０でブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフであると判定され、モータＭＧ２が車速ＶにＨｉギヤの状態のときのギヤ比ｋを乗じて計算される回転数で回転するようモータＭＧ２を制御し（ステップＳ３３０）、ブレーキＢ１をオンとして変速機６０をＨｉギヤの状態とし（ステップＳ３４０）、この処理を終了する。こうしてモータＭＧ２を接続することにより、接続時に生じ得るトルクショックを抑止することができる。
【００４６】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、モータＭＧ２の温度θｍが閾値θｒｅｆ以上となったときには、ブレーキＢ１，Ｂ２をオフとしてモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離すから、モータＭＧ２の駆動を停止させて冷却することができる。この結果、モータＭＧ２が効率の悪い高温状態で運転されることを防止することができる。しかも、モータＭＧ２の温度θｍが閾値θｒｅｆ以上となっても、要求トルクＴ＊が大きいときにはそのままモータＭＧ２を駆動させるから、運転者の走行要求に対応したものとすることができる。また、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、モータＭＧ２の温度θｍが閾値θｒｅｆ未満となってモータＭＧ２を接続する際には、接続状態がＨｉギヤの状態となるようにすると共にモータＭＧ２の回転数をＨｉギヤの状態にしたときの回転数となるようモータＭＧ２を制御した後で接続するから、モータＭＧ２の接続の際に生じ得るトルクショックを抑止することができる。
【００４７】
次に、本発明の第３実施例としてのハイブリッド自動車２０Ｃについて説明する。第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃは、図１および図２に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。以下の第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃについての説明では、第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成で用いた符号を用いて説明する。なお、ハード構成以外の符号についても特に明示しない限り同一の意味として用いる。
【００４８】
第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、図６に例示するモータ接続処理によりモータＭＧ２の接続や切り離しが行なわれる。この処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。モータ接続処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、モータＭＧ２への要求トルクとしてのトルク指令Ｔｍ２＊やモータＭＧ２への要求パワーＰｍ２＊，ブレーキＢ１，Ｂ２の状態などの処理に必要なデータを読み込む処理を実行する（ステップＳ４００）。ここで、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊は、前述したが、運転モードやリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴ＊，リングギヤ軸３２ａの回転数（あるいは車速Ｖ），変速機６０の状態（Ｌｏギヤの状態かＨｉギヤの状態）などから、効率のよい運転ポイントで運転されるエンジン２２から出力された要求パワーＰ＊（バッテリ５０の充放電を伴うときにはこれに充放電電力を加えたパワー）を動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによる動力変換でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴ＊が出力される際に計算されて設定されている。モータへの要求パワーＰｍ２＊は、トルク指令Ｔｍ２＊にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を乗じることにより計算することができる。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２の状態の読み込みについては前述した。
【００４９】
続いて、読み込んだモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上であるか否か及び読み込んだ要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４１０）。ここで、閾値Ｔｍｒｅｆは、モータＭＧ２が効率よく運転できる下限のトルクまたはその近傍のトルクとして設定されており、閾値Ｐｍｒｅｆは、モータＭＧ２からの要求パワーＰｍ２＊をエンジン２２からの動力で十分賄うことができる程度の値より小さな値として設定されている。いま、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上か要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上かのいずれかの状態からトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ未満となると共に要求パワーＰｍ２＊の絶対値も閾値Ｐｍｒｅｆ未満となる状態となり、再びトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上か要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上かのいずれかの状態となる場合を考える。
【００５０】
まず、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上か要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上かのいずれかの状態では、ステップＳ４１０では肯定的な結果となり、ブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフとされているか否かが判定される（ステップＳ４２０）。通常はブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとしないから、この判定は否定的な結果となり、本ルーチンを終了する。
【００５１】
モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ未満で要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ未満となると、ステップＳ４１０で肯定的な結果となり、モータＭＧ２の効率の悪い範囲での駆動を回避するために、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとしてモータＭＧ２を切り離し（ステップＳ４６０）、この処理を終了する。
【００５２】
モータＭＧ２を切り離した後に再びトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上か要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上かのいずれかの状態となったときには、ステップＳ４２０でブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフであると判定され、モータＭＧ２が車速ＶにＨｉギヤの状態のときのギヤ比ｋを乗じて計算される回転数で回転するようモータＭＧ２を制御し（ステップＳ４３０）、ブレーキＢ１をオンとして変速機６０をＨｉギヤの状態とし（ステップＳ４４０）、この処理を終了する。こうしてモータＭＧ２を接続することにより、接続時に生じ得るトルクショックを抑止することができる。
【００５３】
以上説明した第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃによれば、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ未満で要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ未満のときには、ブレーキＢ１，Ｂ２をオフとしてモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離すから、効率の悪い範囲でのモータＭＧ２の駆動を抑止することができる。この結果、自動車全体としてのエネルギ効率を向上させることができる。また、第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、モータＭＧ２を切り離した後にトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上か要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上かのいずれかの状態となったときには、切り離したモータＭＧ２を直ちに接続するから、運転者の走行の意志に迅速に対応することができる。しかも、モータＭＧ２を接続する際には、接続状態がＨｉギヤの状態となるようにすると共にモータＭＧ２の回転数をＨｉギヤの状態にしたときの回転数となるようモータＭＧ２を制御した後で接続するから、モータＭＧ２の接続の際に生じ得るトルクショックを抑止することができる。
【００５４】
第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上か要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上かのいずれかの状態のときにはモータＭＧ２が接続された状態とし、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ未満となると共に要求パワーＰｍ２＊の絶対値も閾値Ｐｍｒｅｆ未満となる状態となったときにモータＭＧ２を切り離すものとしたが、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ以上のときにはモータＭＧ２を接続した状態とし、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が閾値Ｔｍｒｅｆ未満となったときにモータＭＧ２を切り離すものとしたり、モータＭＧ２の要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ以上のときにはモータＭＧ２を接続した状態とし、モータＭＧ２の要求パワーＰｍ２＊の絶対値が閾値Ｐｍｒｅｆ未満となったときにモータＭＧ２を切り離すものとしてもかまわない。
【００５５】
以上、図１および図２に示すハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０ＣにおけるモータＭＧ２の切り離しと接続に関する処理（モータ接続処理）について図３ないし図６を用いて説明した。こうしたモータ接続処理は、各々が単独で動作するものとしてもよいし、任意の２つまたは３つのモータ接続処理を組み合わせて動作するものとしてもよい。
【００５６】
実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、変速機６０として２段に変速できると共にモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離し可能なものを用いたが、モータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離し可能であれば、３段以上の有段変速機を用いてもよく、無段変速機を用いるものとしてもよい。また、変速機６０を備えないものとしてもかまわない。
【００５７】
実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、モータＭＧ２を接続する際には、接続状態がＨｉギヤの状態となるようにすると共にモータＭＧ２の回転数をＨｉギヤの状態にしたときの回転数となるようモータＭＧ２を制御した後で接続するものとしたが、接続状態がＬｏギヤの状態となるようにすると共にモータＭＧ２の回転数をＬｏギヤの状態にしたときの回転数となるようモータＭＧ２を制御した後で接続するものとしてもよい。また、モータＭＧ２を接続しようとするときの運転モードなどからＬｏギヤの状態またはＨｉギヤの状態を選択してＬｏギヤの状態またはＨｉギヤの状態の状態としてモータＭＧ２を接続するものとしてもよい。
【００５８】
実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、モータＭＧ２の動力を変速機６０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７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の動力を変速機６０を介してリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪１９３ａ，１９３ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００５９】
実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃ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３９ａ，３９ｂ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８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３９ａ，３９ｂ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、図９の変形例にハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速して駆動輪３９ａ，３９ｂの車軸に接続された駆動軸に出力する変速機３３０を備えるものとしてもよい。この場合、変速機３３０は有段変速機であっても無段変速機であってもよい。このようにエンジン２２からの動力を変速して駆動輪３９ａ，３９ｂの車軸に接続された駆動軸に出力する変速機３３０を備える場合、図１０の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、モータＭＧ２から変速機６０を介して出力される動力を更に変速機３３０で変速して駆動輪３９ａ，３９ｂに伝達するものとしてもよい。この図１０の例では、変速機６０に代えてクラッチを用いるものとしてもよい。
【００６０】
以上、本発明の実施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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例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。
【図２】変速機６０の構成の一例を示す構成図である。
【図３】第１実施例のハイブリッド自動車２０におけるモータ接続処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】変形例のモータ接続処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂにおけるモータ接続処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃにおけるモータ接続処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】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。
【図９】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１０】変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
２０，２０Ｂ，２０Ｃ，１２０，２２０，３２０，４２０ 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、３１ａ サンギヤ軸、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、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、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、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 変速機、６０ａ ダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂ シングルピニオンの遊星歯車機構、６１ サンギヤ、６２ リングギヤ、６３ａ 第１ピニオンギヤ、６３ｂ 第２ピニオンギヤ、６４キャリア、６５ サンギヤ、６６ リングギヤ、６７ ピニオンギヤ、６８ キャリア、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、１９３ａ，１９３ｂ 駆動輪、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、３３０ 変速機、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ。
Claims (16)
- 内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
シフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
前記シフト位置検出手段によりシフト位置としてニュートラルが検出され前記車速検出手段により所定車速以上の車速が検出されたとき、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。 - 内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
シフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
前記電動機の回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記シフト位置検出手段によりシフト位置としてニュートラルが検出され前記回転数検出手段により所定回転数以上の回転数が検出されたとき、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。 - 前記制御手段は、前記伝達解除手段により前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されない状態とされている最中に前記シフト位置検出手段によりシフト位置として走行用の位置が検出されたときには、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記伝達解除手段を制御する手段である請求項１または２記載のハイブリッド自動車。
- 内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
運転者の操作に基づいて前記電動機の目標駆動状態を設定する目標駆動状態設定手段と、
該目標駆動状態設定手段により前記電動機から出力すべきトルクが値０の駆動状態を含む所定の駆動状態の範囲内の目標駆動状態が設定されたとき、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。 - 前記所定の駆動状態の範囲は、値０を含む所定の動力の範囲である請求項４記載のハイブリッド自動車。
- 前記所定の駆動状態の範囲は、値０を含む所定のトルクの範囲である請求項４または５記載のハイブリッド自動車。
- 前記制御手段は、前記伝達解除手段により前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されない状態とされている最中に前記目標駆動状態設定手段により前記所定の駆動状態の範囲外の目標駆動状態が設定されたときには、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記伝達解除手段を制御する手段である請求項４ないし６いずれか記載のハイブリッド自動車。
- 内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
前記電動機の温度を検出する温度検出手段と、
運転者の操作に基づいて前記内燃機関と前記電動機とから出力すべき目標動力を設定する目標動力設定手段と、
前記温度検出手段により所定温度以上の温度が検出され前記目標動力設定手段により所定動力未満の目標動力が設定されたとき、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。 - 前記所定動力は、前記電動機を停止した状態で前記内燃機関から出力可能な動力の範囲内である請求項８記載のハイブリッド自動車。
- 前記制御手段は、前記伝達解除手段により前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されない状態とされている最中に前記目標動力設定手段により前記所定動力を超える第２の所定動力以上の目標動力が設定されたとき又は前記温度検出手段により所定温度未満の第２の所定温度以下の温度が検出されたときには、前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記伝達解除手段を制御する手段である請求項９記載のハイブリッド自動車。
- 請求項３，７，１０のいずれか記載のハイブリッド自動車であって、
前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段を備え、
前記制御手段は、前記電動機を前記伝達解除手段により接続したときに該電動機が前記駆動軸回転数検出手段により検出された回転数に略相当する回転数で回転するよう該電動機を駆動制御した後に前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記伝達解除手段を制御する手段である
ハイブリッド自動車。 - 前記伝達解除手段は、変更可能な変速比をもって前記電動機からの動力を変速して前記駆動軸に伝達可能な手段である請求項１ないし１１いずれか記載のハイブリッド自動車。
- 請求項１ないし１２いずれか記載のハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸とに接続され、該３軸のいずれか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、
前記第３の軸に動力を入出力可能な前記電動機とは異なる第２の電動機と、
を備えるハイブリッド自動車。 - 前記内燃機関の出力軸に接続された第１のロータと前記駆動軸に接続された第２のロータとを有し、電力の入出力を伴って該第１のロータと該第２のロータとで動力の授受を行なう対ロータ電動機を備える請求項１ないし１２いずれか記載のハイブリッド自動車。
- 請求項１ないし１２いずれか記載のハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関の出力軸の動力を変更可能な変速比をもって車軸に伝達する内燃機関用変速手段と、
車両の走行状態に基づいて前記内燃機関用変速手段の変速比を制御する内燃機関用変速制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。 - 内燃機関からの動力と電動機からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記電動機から車軸に接続された駆動軸への動力の伝達および伝達の解除を行なう伝達解除手段と、
前記電動機への駆動要求が低いときには前記電動機からの動力が前記駆動軸に伝達されないよう前記伝達解除手段を制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003070041A JP3901116B2 (ja) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | ハイブリッド自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003070041A JP3901116B2 (ja) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | ハイブリッド自動車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004282886A true JP2004282886A (ja) | 2004-10-07 |
| JP3901116B2 JP3901116B2 (ja) | 2007-04-04 |
Family
ID=33286895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003070041A Expired - Fee Related JP3901116B2 (ja) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | ハイブリッド自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3901116B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007202383A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-08-09 | Denso Corp | 電気自動車の制御装置 |
| US8046123B2 (en) | 2005-12-26 | 2011-10-25 | Denso Corporation | Control apparatus for electric vehicles |
| WO2012026044A1 (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用制御装置 |
| WO2012101878A1 (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-02 | 日野自動車株式会社 | 制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラム |
| US8257213B2 (en) | 2006-03-29 | 2012-09-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid driving apparatus, and control method thereof |
| WO2017068256A1 (fr) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | Renault S.A.S | Transmission hybride pour véhicule automobile |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09280083A (ja) * | 1996-04-15 | 1997-10-28 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車 |
| JP2000224713A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-08-11 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車両及びその制御方法 |
| JP2003063265A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Honda Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の駆動力分配装置 |
-
2003
- 2003-03-14 JP JP2003070041A patent/JP3901116B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09280083A (ja) * | 1996-04-15 | 1997-10-28 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車 |
| JP2000224713A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-08-11 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車両及びその制御方法 |
| JP2003063265A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Honda Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の駆動力分配装置 |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8046123B2 (en) | 2005-12-26 | 2011-10-25 | Denso Corporation | Control apparatus for electric vehicles |
| JP2007202383A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-08-09 | Denso Corp | 電気自動車の制御装置 |
| US8257213B2 (en) | 2006-03-29 | 2012-09-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid driving apparatus, and control method thereof |
| JP5585656B2 (ja) * | 2010-08-27 | 2014-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用制御装置 |
| WO2012026044A1 (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用制御装置 |
| DE112010005824B4 (de) * | 2010-08-27 | 2016-04-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steuervorrichtung für ein Fahrzeug |
| DE112010005824T5 (de) | 2010-08-27 | 2013-06-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steuervorrichtung für ein Fahrzeug |
| US20130151057A1 (en) * | 2010-08-27 | 2013-06-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for a vehicle |
| US8983696B2 (en) | 2010-08-27 | 2015-03-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for a vehicle |
| CN103153740A (zh) * | 2011-01-25 | 2013-06-12 | 日野自动车株式会社 | 控制装置、混合动力汽车、控制方法、以及程序 |
| US8818578B2 (en) | 2011-01-25 | 2014-08-26 | Hino Motors, Ltd. | Control device, hybrid vehicle, control method, and computer program |
| JPWO2012101878A1 (ja) * | 2011-01-25 | 2014-06-30 | 日野自動車株式会社 | 制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラム |
| WO2012101878A1 (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-02 | 日野自動車株式会社 | 制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラム |
| WO2017068256A1 (fr) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | Renault S.A.S | Transmission hybride pour véhicule automobile |
| FR3042742A1 (fr) * | 2015-10-23 | 2017-04-28 | Renault Sas | Transmission hybride pour vehicule automobile |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3901116B2 (ja) | 2007-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3707411B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを備える自動車 | |
| JP4086043B2 (ja) | ハイブリッド車およびその走行抵抗の測定方法 | |
| JP4176080B2 (ja) | 動力伝達装置および動力出力装置並びにこれを搭載する自動車、動力出力装置の制御方法 | |
| JP2006161778A (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御装置，動力出力装置の制御方法 | |
| JP2007069625A (ja) | ハイブリッド車およびその制御方法 | |
| JP4209375B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP3901116B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP4254781B2 (ja) | 車両およびその制御方法 | |
| JP4277841B2 (ja) | 車両および走行用パワーの表示方法 | |
| JP2004056922A (ja) | 動力出力装置およびこれを備える自動車 | |
| JP3846401B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP4005589B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力伝達装置 | |
| JP4088572B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車 | |
| JP3852595B2 (ja) | ハイブリッド自動車およびその制御方法 | |
| JP4005587B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力伝達装置，動力出力装置の制御方法 | |
| JP2004236406A (ja) | 動力出力装置およびこれを備える自動車 | |
| JP2007131047A (ja) | ハイブリッド車および駆動装置，ハイブリッドの制御方法 | |
| JP4030532B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置，動力出力装置の制御方法 | |
| JP4299287B2 (ja) | 車両およびその制御方法並びに車載用の駆動装置 | |
| JP3984229B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載した自動車並びにその制御方法 | |
| JP2006014387A (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP3960300B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車 | |
| JP3962391B2 (ja) | ハイブリッド車両の動力出力装置およびハイブリッド車両並びにハイブリッド車両の動力出力装置の制御方法 | |
| JP2004156763A (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP4054005B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050801 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060516 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060629 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061212 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061225 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |