JP2007186005A - 車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】登り勾配を走行する際に、乗員に違和感を生じさせず、蓄電装置を過大な電力によって充電することなく、十分な駆動力を出力する。
【解決手段】登り勾配の坂道の発進時か低速走行時に運転者が大きなトルクを要求しているときには（Ｓ１２０）、冷却用ポンプなどの冷却系補機を代表とする乗員に違和感を生じさせない低感覚補機を強制駆動すると共に（Ｓ１４０）、アクセル開度Ａｃｃと車速変化ΔＶと電池温度Ｔｂとに基づいて設定した超過電力Ｐｏｖｅｒの分だけバッテリの入力制限Ｗｉｎを拡大し（Ｓ１５０〜Ｓ１７０）、この拡大した入力制限Ｗｉｎの範囲内でエンジンやモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する（Ｓ２５０〜Ｓ３００）。これにより、乗員に違和感を生じさせずに、バッテリを過大な電力によって充電することなく、大きなトルクを出力して走行することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両およびそ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接続された第１のロータと車軸に接続された第２のロータとの相対的な回転により回転するクラッチモータと、車軸に動力を入出力するアシストモータと、クラッチモータやアシストモータと電力のやりとりを行なうバッテリ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、大トルクが必要となる上り坂での発進時や低速走行時には、補機を強制駆動してエンジンからの動力を車軸側に伝達するためにクラッチモータによって発電される余剰電力を強制駆動した補機により消費することにより、バッテリが過大な電力によって充電されるのを抑制している。
特開平９−２６６６０１号公報

上述の車両では、大トルクが必要となる上り坂での発進時や低速走行時には補機を強制駆動することによりバッテリが過大な電力によって充電されるのを抑制しているが、補機によっては乗員に違和感を生じさせる場合がある。例えば、乗員室を空気調和する空調機器を強制駆動すれば、必要以上に乗員室を冷房したり暖房することになり、乗員の乗り心地を悪化させてしまう。一方、発進時や低速走行時に補機を強制駆動しないものとすれば、バッテリを過大な電力によって充電したり、必要なトルクを出力することができなくなってしまう。

本発明の車両およびその制御方法は、登り勾配を走行する際に十分な駆動力を出力することを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、登り勾配を走行する際に二次電池などの蓄電装置が過大な電力によって充電されるのを抑制することを目的の一つとする。さらに、本発明の車両およびその制御方法は、登り勾配を走行する際に乗員に違和感を生じさせないようにすることを目的の一つとする。

本発明の車両およびその制御方法は、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。

本発明の第１の車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と車軸とに連結され、電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
走行用の動力を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とりが可能な蓄電手段と、
走行路の勾配を検出する勾配検出手段と、
前記検出された勾配が登り勾配ではないときには前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の充電の際に許容する最大電力である非勾配路許容充電電力を入力制限として設定し、前記検出された勾配が登り勾配のときには前記非勾配路許容充電電力より大きな電力を入力制限として設定する入力制限設定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された入力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって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制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第１の車両では、走行路の勾配が登り勾配ではないときには蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段の充電の際に許容する最大電力である非勾配路許容充電電力を入力制限として設定すると共にこの設定した入力制限の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって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し、走行路の勾配が登り勾配のときには非勾配路許容充電電力より大きな電力を入力制限として設定すると共にこの設定した入力制限の範囲内で要求駆動力に基づく駆動力によって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。即ち、走行路の勾配が登り勾配のときには登り勾配でないときの入力制限よりも制限の小さな入力制限（充電が許容される電力としては大きな電力）を用いて制御するのである。この結果、登り勾配を走行する際により十分な駆動力を出力することができると共に入力制限を超える電力による蓄電手段の充電を抑止することができる。

こうした本発明の第１の車両において、車両の状態を検出する車両状態検出手段を備え、
前記入力制限設定手段は、前記検出された勾配が登り勾配のときには前記検出された車両の状態に基づいて前記非勾配路許容充電電力を超過する超過電力の程度を設定すると共に該設定した超過電力の程度を用いて入力制限を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、車両の状態に応じて蓄電手段の入力制限を設定することができる。

この車両の状態に基づいて入力制限を設定する態様の本発明の第１の車両において、前記超過電力の程度は、前記非勾配路許容充電電力を超過する電力の大きさであるものとすることもできる。また、前記超過電力の程度は、前記非勾配路許容充電電力を継続して超過してもよい継続時間であるものとすることもできる。

また、車両の状態に基づいて入力制限を設定する態様の本発明の第１の車両において、前記車両状態検出手段は運転者によるアクセル操作量を検出する手段であり、前記入力制限設定手段は前記検出されたアクセル操作量が大きいほど大きくなる傾向に前記超過電力の程度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、運転者によるアクセル操作量に応じて入力制限を設定することができ、アクセル操作量に応じた駆動力によって走行することができる。

さらに、車両の状態に基づいて入力制限を設定する態様の本発明の第１の車両において、前記車両状態検出手段は車速を検出する手段であり、前記入力制限設定手段は前記検出された車速の増加量が大きいほど小さくなる傾向に前記超過電力の程度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、車速の増加量に応じて入力制限を設定することができ、車速の増加量に応じた駆動力によって走行することができる。

あるいは、車両の状態に基づいて入力制限を設定する態様の本発明の第１の車両において、前記車両状態検出手段は前記蓄電手段の温度を検出する手段であり、前記入力制限設定手段は前記検出された蓄電手段の温度が所定温度以上で高いほど大きくなる傾向に前記超過電力の程度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の温度に応じて入力制限を設定することができ、蓄電手段の温度に応じた駆動力によって走行することができる。この結果、蓄電手段を過大な電力で充電するのを抑制することができる。

また、本発明の第１の車両において、前記制御手段は、前記検出された勾配が登り勾配のときには前記蓄電手段からの電力供給により駆動する補機のうち乗員に対する感覚の程度が低い低感覚補機の駆動を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう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、登り勾配を走行する際に乗員に違和感を生じさせないようにしながらより十分な駆動力を出力することができ、入力制限を超える電力による蓄電手段の充電を抑止することができる。

本発明の第２の車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と車軸とに連結され、電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
走行用の動力を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とりが可能な蓄電手段と、
走行路の勾配を検出する勾配検出手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の充電の際に許容する最大電力である入力制限を設定する入力制限設定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記検出された勾配が登り勾配のときには前記蓄電手段からの電力供給により駆動する補機のうち乗員に対する感覚の程度が低い低感覚補機の駆動を伴って前記設定された入力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって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制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第２の車両では、走行路の勾配が登り勾配のときには蓄電手段からの電力供給により駆動する補機のうち乗員に対する感覚の程度が低い低感覚補機の駆動を伴って蓄電手段の状態に基づく入力制限の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって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。これにより、登り勾配を走行する際に乗員に違和感を生じさせないようにしながらより十分な駆動力を出力することができ、入力制限を超える電力による蓄電手段の充電を抑止することができる。

走行路の勾配が登り勾配のときに低感覚補機の駆動を伴う態様の本発明の第１の車両または本発明の第２の車両において、前記低感覚補機は、前記内燃機関の冷却系の機器，前記蓄電手段の冷却系の機器の少なくとも一方を含むものとすることもできる。

また、走行路の勾配が登り勾配のときに低感覚補機の駆動を伴う態様の本発明の第１の車両または本発明の第２の車両において、高駆動力による発進を検出する高駆動力発進検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出された勾配が登り勾配のときに前記高駆動力発進検出手段により高駆動力による発進が検出された状態で所定時間経過したときには前記蓄電手段からの電力供給により駆動する補機のうち乗員に対する感覚の程度が高い高感覚補機の駆動を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう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、乗員に違和感を生じさせるものの、入力制限を超える電力による蓄電手段の充電を抑止しながらより十分な駆動力を出力することができきる。この場合、前記高感覚補機としては乗員室の空調機器を一つとして含むものとすることもできる。

本発明の第１の車両または第２の車両において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と車軸と回転軸との３軸に連結されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力す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、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段であるものとすることもできる。

本発明の第１の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸とに連結されて電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、走行用の動力を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と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、
（ａ）走行路の勾配が登り勾配ではないときには前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の充電の際に許容する最大電力である非勾配路許容充電電力を入力制限として設定すると共に該設定した入力制限の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって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し、
（ｂ）走行路の勾配が登り勾配のときには前記非勾配路許容充電電力より大きな電力を入力制限として設定すると共に該設定した入力制限の範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力によって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、
ことを特徴とする。

この本発明の第１の車両の制御方法では、走行路の勾配が登り勾配ではないときには蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段の充電の際に許容する最大電力である非勾配路許容充電電力を入力制限として設定すると共にこの設定した入力制限の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって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し、走行路の勾配が登り勾配のときには非勾配路許容充電電力より大きな電力を入力制限として設定すると共にこの設定した入力制限の範囲内で要求駆動力に基づく駆動力によって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。即ち、走行路の勾配が登り勾配のときには登り勾配でないときの入力制限よりも制限の小さな入力制限（充電が許容される電力としては大きな電力）を用いて制御するのである。この結果、登り勾配を走行する際により十分な駆動力を出力することができると共に入力制限を超える電力による蓄電手段の充電を抑止することができる。

本発明の第２の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸とに連結されて電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、走行用の動力を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と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、
走行路の勾配が登り勾配のときには前記蓄電手段からの電力供給により駆動する補機のうち乗員に対する感覚の程度が低い低感覚補機の駆動を伴って前記蓄電手段の状態に基づく入力制限の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって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、
ことを特徴とする。

この本発明の第２の車両の制御方法では、走行路の勾配が登り勾配のときには蓄電手段からの電力供給により駆動する補機のうち乗員に対する感覚の程度が低い低感覚補機の駆動を伴って蓄電手段の状態に基づく入力制限の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって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から、登り勾配を走行する際に乗員に違和感を生じさせないようにしながらより十分な駆動力を出力することができ、入力制限を超える電力による蓄電手段の充電を抑止することができる。

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、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

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。

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。

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。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。

バッテリ５０からの電力ライン５４には、エンジン２２を冷却する図示しない冷却系の冷却媒体を循環する冷却用ポンプ４５の駆動回路４６や乗員室を空気調和する空調装置用のエアコンプレッサ（空調用コンプレッサ）４７の駆動回路４８などが接続されており、バッテリ５０からの電力供給を受けている。

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，走行路の勾配を検出する勾配センサ８９からの勾配θ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、特に登り勾配の坂道を発進したり低速で走行する際の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，勾配センサ８９からの勾配θ，バッテリ５０の温度Ｔｂ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の温度Ｔｂは、温度センサ５１により検出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。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の温度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３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４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。

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＊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。

続いて、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満であるか否か、設定した要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上であるか否か、勾配θに基づいて登り勾配の坂道であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｖｒｅｆは、比較低速走行であるのを判定するために用いるものであり、例えば、１０ｋｍ／ｈや１５ｋｍ／ｈなどを用いることができる。したがって、車速Ｖを閾値Ｖｒｅｆと比較する処理は、車両が発進しているか低速走行しているかを判定することになる。また、閾値Ｔｒｅｆは、比較的大きなトルクが要求されているか否かを判定するために用いるものであり、車速Ｖが値０のときに出力可能な最大トルクの７０％や８０％などの値を用いることができる。したがって、要求トルクＴｒ＊を閾値Ｔｒｅｆと比較する処理は、運転者が大きなトルクを要求しているか否かを判定することになる。登り勾配の坂道であるか否かの判定は、勾配θが予め設定した閾値θｒｅｆ以上であるか否かを判定することによって行なうことができる。この場合に用いる閾値θｒｅｆとして５度や７度などを用いることができる。

車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であったり、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であったり、登り勾配の坂道ではない、と判定されたときには、冷却用ポンプ４５などの冷却系補機や空調用コンプレッサ４７などの空調系補機のすべてを通常駆動とし（ステップＳ２２０）、これらの補機により消費される補機電力Ｐｈとして通常値の消費電力Ｐｈ０を設定すると共に（ステップＳ２３０）、要求トルクＴｒ＊やバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊，補機電力Ｐｈ等に基づいてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ２４０）。ここで、要求パワーＰｅ＊は、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと充放電要求パワーＰｂ＊と補機電力ＰｈとロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。

続いて、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ２５０）。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。

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、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＊を計算する（ステップＳ２６０）。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、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊がリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、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*=前回Tm1*+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Ｓ２７０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ２８０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２９０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（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Ｓ３００）、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。

ステップＳ１２０で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満であり、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上であり、且つ、登り勾配の坂道である、と判定されたとき、即ち、登り勾配の坂道の発進時か低速走行時であり、運転者が大きなトルクを要求していると判定したときには、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの拡大を継続することができる継続時間Ｔｏｖｅｒが経過したか否かを判定する（ステップＳ１３０）。継続時間Ｔｏｖｅｒについては後述するが、この継続時間Ｔｏｖｅｒが経過したときには、ステップＳ１２０で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であったり、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であったり、登り勾配の坂道ではない、と判定されたときと同様に、冷却系補機や空調系補機のすべてを通常駆動として制御する通常の制御である上述したステップＳ２２０以降の処理を実行する。

継続時間Ｔｏｖｅｒを経過していないときには、冷却用ポンプ４５などの冷却系補機を強制駆動すると共に補機電力Ｐｈとして通常値の消費電力Ｐｈ０に冷却系補機の強制駆動によって増加する消費電力Ｐｈ１を加えたものを設定する（ステップＳ１４０）。このように冷却系補機を強制駆動するのは、冷却系補機の強制駆動によって増加する消費電力Ｐｈ１の分だけエンジン２２からの出力を大きくして動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクを大きくするためである。これにより、より大きな動力をエンジン２２から出力してより大きなトルクをリングギヤ軸３２ａに出力することができる。ここで、冷却系補機は、エンジン２２の冷却水を過冷却するだけで乗員室の環境には影響を与えない補機であるから、強制駆動しても乗員に違和感を生じさせない乗員に対して低感覚補機ということができる。したがって、冷却系補機だけを強制駆動するだけでなく、乗員に違和感を与えない低感覚補機であれば他の補機を強制駆動するものとしてもよい。

続いて、車速Ｖから前回このルーチンが実行されたときに入力された車速（前回車速）Ｖを減じて車速変化ΔＶを計算すると共に（ステップＳ１５０）、アクセル開度Ａｃｃと車速変化ΔＶと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを拡大するための超過電力Ｐｏｖｅｒを設定し（ステップＳ１６０）、入力したバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎから設定した超過電力Ｐｏｖｅｒを減じてバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを再設定する（ステップＳ１７０）。ここで、超過電力Ｐｏｖｅｒは、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと超過電力Ｐｏｖｅｒとの関係を予め設定して超過電力設定用マップとしてＲＡＭ７６に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃが与えられるとマップから対応する超過電力Ｐｏｖｅｒを導出し、導出した超過電力Ｐｏｖｅｒに車速変化ΔＶに基づく車速変化対応補正係数ｋｐ１と電池温度Ｔｂに基づく電池温度対応補正係数ｋｐ２とを乗じて設定するものとした。超過電力設定用マップの一例を図８に示し、車速変化ΔＶと車速変化対応補正係数ｋｐ１との関係の一例を図９に示し、電池温度Ｔｂと電池温度対応補正係数ｋｐ２との関係の一例を図１０に示す。実施例では、図８に示すように、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど超過電力Ｐｏｖｅｒが大きくなる傾向に設定し、これに、図９に示すように、車速変化ΔＶが大きいほど超過電力Ｐｏｖｅｒが小さくなる傾向の車速変化対応補正係数ｋｐ１を乗じ、図１０に示すように、電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ１以上の範囲で高くなるほど超過電力Ｐｏｖｅｒが大きくなる傾向の電池温度対応補正係数ｋｐ２を乗じて超過電力Ｐｏｖｅｒを設定するものとした。このように超過電力Ｐｏｖｅｒを設定して入力制限Ｗｉｎを再設定することにより、アクセル開度Ａｃｃや車速変化ΔＶ，電池温度Ｔｂに応じた入力制限Ｗｉｎを設定して制御に用いることができる。

続いて、アクセル開度Ａｃｃと車速変化ΔＶと電池温度Ｔｂとに基づいて入力制限Ｗｉｎを再設定した制御を継続してもよい継続時間Ｔｏｖｅｒを設定する（ステップＳ１８０）。ここで、継続時間Ｔｏｖｅｒは、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと継続時間Ｔｏｖｅｒとの関係を予め設定して継続時間設定用マップとしてＲＡＭ７６に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃが与えられるとマップから対応する継続時間Ｔｏｖｅｒを導出し、導出した継続時間Ｔｏｖｅｒに車速変化ΔＶに基づく車速変化対応補正係数ｋｔ１と電池温度Ｔｂに基づく電池温度対応補正係数ｋｔ２とを乗じて設定するものとした。継続時間設定用マップの一例を図１１に示し、車速変化ΔＶと車速変化対応補正係数ｋｔ１との関係の一例を図１２に示し、電池温度Ｔｂと電池温度対応補正係数ｋｔ２との関係の一例を図１３に示す。実施例では、図１１に示すように、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど継続時間Ｔｏｖｅｒが短くなる傾向に設定し、これに、図１２に示すように、車速変化ΔＶが大きいほど継続時間Ｔｏｖｅｒが短くなる傾向の車速変化対応補正係数ｋｔ１を乗じ、図１３に示すように、電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ１以上の範囲で高くなるほど継続時間Ｔｏｖｅｒが長くなる傾向の電池温度対応補正係数ｋｔ２を乗じて継続時間Ｔｏｖｅｒを設定するものとした。このように継続時間Ｔｏｖｅｒを設定することにより、再設定した入力制限Ｗｉｎを用いた制御をアクセル開度Ａｃｃや車速変化ΔＶ，電池温度Ｔｂに応じた継続時間Ｔｏｖｅｒだけ継続させることができる。即ち、この継続時間Ｔｏｖｅｒが経過したときには、こうした入力制限Ｗｉｎを再設定しての制御を中止して通常の制御に戻るのである（Ｓ２３０〜Ｓ３００）。

継続時間Ｔｏｖｅｒを設定すると、こうした再設定した入力制限Ｗｉｎを用いた制御を開始してから所定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ１９０）。ここで、所定時間は、運転者がいわゆるモタツキ感を感じる程度の時間であり、０．３秒や０．５秒など継続時間Ｔｏｖｅｒより短い時間を用いることができる。所定時間経過していないときには、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものから超過電力Ｐｏｖｅｒ分だけ拡大された入力制限Ｗｉｎを減じ、更に消費電力Ｐｈ０と消費電力Ｐｈ１の和として設定された補機電力Ｐｈと損失Ｌｏｓｓと加えた値として要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ２１０）、設定した要求パワーＰｅ＊を用いてステップＳ２５０以降の処理を実行する。要求パワーＰｅ＊は、走行に要求されるパワー（Ｔｒ＊・Ｎｒ）とバッテリ５０を充電することができる最大パワー（Ｗｉｎ）と冷却系補機によって消費される補機電力Ｐｈの和として計算されるから、ステップＳ２４０で計算される値に比して大きな値となる。しかも、入力制限Ｗｉｎは超過電力Ｐｏｖｅｒの分だけ拡大されているから、更に大きな値となる。こうした要求パワーＰｅ＊を用いることにより、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊も大きな値となるから、その分だけリングギヤ軸３２ａに作用させることができるトルクが大きくなる。

ステップＳ１９０で再設定した入力制限Ｗｉｎを用いた制御を開始してから所定時間経過したと判定されたときには、冷却用ポンプ４５などの冷却系補機を強制駆動に加えて乗員室を空気調和するための空調用コンプレッサ４７などの空調系補機を強制駆動すると共に補機電力Ｐｈとして通常値の消費電力Ｐｈ０に冷却系補機の強制駆動によって増加する消費電力Ｐｈ１と空調系補機の強制駆動によって増加する消費電力Ｐｈ２とを加えた値として設定し（ステップＳ２００）、この設定した補機電力Ｐｈを用いて要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ２１０）、設定した要求パワーＰｅ＊を用いてステップＳ２５０以降の処理を実行する。空調系補機を強制駆動するのは、冷却系補機の強制駆動によって増加する消費電力Ｐｈ１に加えて空調系補機の強制駆動によって増加する消費電力Ｐｈ２の分だけエンジン２２からの出力を大きくして動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクを大きくするためである。即ち、空調系補機を強制駆動することによって増加する消費電力Ｐｈ２の分だけエンジン２２から余分に動力を出力することができるようにするのである。これにより、更に大きな動力をエンジン２２から出力してより大きなトルクをリングギヤ軸３２ａに出力することができる。ここで、空調系補機は、乗員室の冷却や暖房に直接的に関与する補機であるから、乗員室を過冷却したり過暖房したりして乗員に違和感を生じさせる高感覚補機ということができる。したがって、空調系補機だけを強制駆動するだけでなく、乗員に違和感を生じさせる高感覚補機であれば他の補機を強制駆動するものとしてもよい。このように高感覚補機である空調系補機をも強制駆動するのは、乗員に違和感を生じさせても登坂性能を向上させるためである。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、登り勾配の坂道の発進時か低速走行時に運転者が大きなトルクを要求しているときには、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを拡大すると共に拡大した入力制限Ｗｉｎの範囲内でエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、より大きなトルクをリングギヤ軸３２ａに出力して走行することができる。しかも、入力制限Ｗｉｎを拡大する際の拡大量としての超過電力Ｐｏｖｅｒをアクセル開度Ａｃｃや車速変化ΔＶ，電池温度Ｔｂに基づいて設定するから、アクセル開度Ａｃｃや車速変化ΔＶ，電池温度Ｔｂに応じて入力制限Ｗｉｎを拡大することができ、不必要な入力制限Ｗｉｎの拡大を抑制することができる。この結果、バッテリ５０を過大な電力によって充電するのを抑制することができ、より適正にバッテリ５０の充放電を行なうことができる。また、拡大した入力制限Ｗｉｎを用いた制御の継続は継続時間Ｔｏｖｅｒが経過するまでに限定するから、長時間に亘って拡大された入力制限Ｗｉｎを用いた制御が行なわれるのを抑止することができる。この結果、長時間に亘って拡大された入力制限Ｗｉｎを用いた制御が行なわれることによるバッテリ５０の劣化を抑制することができる。さらに、この継続時間Ｔｏｖｅｒをアクセル開度Ａｃｃや車速変化ΔＶ，電池温度Ｔｂに基づいて設定するから、アクセル開度Ａｃｃや車速変化ΔＶ，電池温度Ｔｂに応じた時間だけ入力制限Ｗｉｎを拡大することができ、過剰な拡大された入力制限Ｗｉｎを用いた制御の実行を抑制することができる。この結果、バッテリ５０を過大な電力によって充電するのを抑制することができ、より適正にバッテリ５０の充放電を行なうことができる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、登り勾配の坂道の発進時か低速走行時に運転者が大きなトルクを要求しているときには、冷却用ポンプ４５などの冷却系補機を代表とする乗員に違和感を生じさせない低感覚補機を強制駆動することにより、乗員に違和感を生じさせることなく、補機の強制駆動によって増加する消費電力Ｐｈ１の分だけエンジン２２からの出力を大きくして動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクを大きくすることができる。しかも、運転者がモタツキ感を感じる程度の時間が経過したときには、こうした低感覚補機の強制駆動に加えて空調用コンプレッサ４７などの空調系補機を代表とする乗員に違和感を生じさせる高感覚補機を強制駆動することにより、高感覚補機の強制駆動によって増加する消費電力Ｐｈ２の分だけエンジン２２からの出力を更に大きくして動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクを大きくすることができる。この結果、車両の登坂性を高めることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、登り勾配の坂道の発進時か低速走行時に運転者が大きなトルクを要求しているときに、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを拡大すると共に拡大した入力制限Ｗｉｎの範囲内でエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしたが、登り勾配の坂道の発進時や低速走行時には、運転者の要求するトルクに拘わらず、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを拡大すると共に拡大した入力制限Ｗｉｎの範囲内でエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしてもよいし、登り勾配の坂道で運転者が大きなトルクを要求しているときには、発進時や低速走行時に拘わらず、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを拡大すると共に拡大した入力制限Ｗｉｎの範囲内でエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしてもよいし、登り勾配の坂道を走行しているときには、発進時や低速走行時に拘わらず、且つ、運転者の要求するトルクに拘わらず、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを拡大すると共に拡大した入力制限Ｗｉｎの範囲内でエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を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、登り勾配の坂道の発進時か低速走行時に運転者が大きなトルクを要求しているときには、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを拡大する超過電力Ｐｏｖｅｒをアクセル開度Ａｃｃと車速変化ΔＶと電池温度Ｔｂとに基づいて設定するものとしたが、電池温度Ｔｂに拘わらずアクセル開度Ａｃｃと車速変化ΔＶとに基づいて超過電力Ｐｏｖｅｒを設定するものとしてもよいし、車速変化ΔＶに拘わらずアクセル開度Ａｃｃと電池温度Ｔｂとに基づいて超過電力Ｐｏｖｅｒを設定するものとしてもよいし、アクセル開度Ａｃｃに拘わらず車速変化ΔＶと電池温度Ｔｂとに基づいて超過電力Ｐｏｖｅｒを設定するものとしてもよい。また、電池温度Ｔｂにも車速変化ΔＶにも拘わらずアクセル開度Ａｃｃに基づいて超過電力Ｐｏｖｅｒを設定するものとしても構わないし、アクセル開度Ａｃｃにも車速変化ΔＶにも拘わらず電池温度Ｔｂに基づいて超過電力Ｐｏｖｅｒを設定するものとしても構わないし、アクセル開度Ａｃｃにも電池温度Ｔｂにも拘わらず車速変化ΔＶに基づいて超過電力Ｐｏｖｅｒを設定するものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、登り勾配の坂道の発進時か低速走行時に運転者が大きなトルクを要求しているときには、拡大した入力制限Ｗｉｎを用いた制御の継続をアクセル開度Ａｃｃと車速変化ΔＶと電池温度Ｔｂとに基づいて設定した継続時間Ｔｏｖｅｒが経過するまでに限定するものとしたが、拡大した入力制限Ｗｉｎを用いた制御を、電池温度Ｔｂに拘わらずアクセル開度Ａｃｃと車速変化ΔＶとに基づいて設定した継続時間Ｔｏｖｅｒが経過するまでに限定するものとしてもよいし、車速変化ΔＶに拘わらずアクセル開度Ａｃｃと電池温度Ｔｂとに基づいて設定した継続時間Ｔｏｖｅｒが経過するまでに限定するものとしてもよいし、アクセル開度Ａｃｃに拘わらず車速変化ΔＶと電池温度Ｔｂとに基づいて設定した継続時間Ｔｏｖｅｒが経過するまでに限定するものとしてもよい。また、拡大した入力制限Ｗｉｎを用いた制御を、電池温度Ｔｂにも車速変化ΔＶにも拘わらずアクセル開度Ａｃｃに基づいて設定した継続時間Ｔｏｖｅｒが経過するまでに限定するものとしても構わないし、アクセル開度Ａｃｃにも車速変化ΔＶにも拘わらず電池温度Ｔｂに基づいて設定した継続時間Ｔｏｖｅｒが経過するまでに限定するものとしても構わないし、アクセル開度Ａｃｃにも電池温度Ｔｂにも拘わらず車速変化ΔＶに基づいて設定した継続時間Ｔｏｖｅｒが経過するまでに限定するものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、登り勾配の坂道の発進時か低速走行時に運転者が大きなトルクを要求しているときに、冷却用ポンプ４５などの冷却系補機を代表とする乗員に違和感を生じさせない低感覚補機を強制駆動するものとしたが、登り勾配の坂道の発進時や低速走行時には、運転者の要求するトルクに拘わらず、低感覚補機を強制駆動するものとしてもよいし、登り勾配の坂道で運転者が大きなトルクを要求しているときには、発進時や低速走行時に拘わらず、低感覚補機を強制駆動するものとしてもよいし、登り勾配の坂道を走行しているときには、発進時や低速走行時に拘わらず、且つ、運転者の要求するトルクに拘わらず、低感覚補機を強制駆動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、登り勾配の坂道の発進時か低速走行時に運転者が大きなトルクを要求しているときには、冷却用ポンプ４５などの冷却系補機を代表とする乗員に違和感を生じさせない低感覚補機を強制駆動し、こうした低感覚補機の強制駆動から運転者がモタツキ感を感じる程度の時間が経過したときには、低感覚補機の強制駆動に加えて空調用コンプレッサ４７などの空調系補機を代表とする乗員に違和感を生じさせる高感覚補機を強制駆動するものとしたが、低感覚補機の強制駆動から運転者がモタツキ感を感じる程度の時間が経過しても高感覚補機を強制駆動しないものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、登り勾配の坂道の発進時か低速走行時に運転者が大きなトルクを要求しているときには、冷却用ポンプ４５などの冷却系補機を代表とする乗員に違和感を生じさせない低感覚補機を強制駆動すると共に拡大した入力制限Ｗｉｎの範囲内でエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしたが、登り勾配の坂道の発進時や低速走行時には、運転者の要求するトルクに拘わらず、低感覚補機を強制駆動すると共に拡大した入力制限Ｗｉｎの範囲内でエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしてもよいし、登り勾配の坂道で運転者が大きなトルクを要求しているときには、発進時や低速走行時に拘わらず、低感覚補機を強制駆動すると共に拡大した入力制限Ｗｉｎの範囲内でエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしてもよいし、登り勾配の坂道を走行しているときには、発進時や低速走行時に拘わらず、且つ、運転者の要求するトルクに拘わらず、低感覚補機を強制駆動すると共に拡大した入力制限Ｗｉｎの範囲内でエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を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、登り勾配の坂道の発進時か低速走行時に運転者が大きなトルクを要求しているときには、冷却用ポンプ４５などの冷却系補機を代表とする乗員に違和感を生じさせない低感覚補機を強制駆動すると共に拡大した入力制限Ｗｉｎの範囲内でエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしたが、低感覚補機は強制駆動するが入力制限Ｗｉｎは拡大しないものとしても構わないし、低感覚補機の強制駆動を伴わずに入力制限Ｗｉｎを拡大してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしても構わない。

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１４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１４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１５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。

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。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

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用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 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。 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＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。 動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 超過電力設定用マップの一例を示す説明図である。 車速変化ΔＶと車速変化対応補正係数ｋｐ１との関係の一例を示す説明図である。 電池温度Ｔｂと電池温度対応補正係数ｋｐ２との関係の一例を示す説明図である。 継続時間設定用マップの一例を示す説明図である。 車速変化ΔＶと車速変化対応補正係数ｋｔ１との関係の一例を示す説明図である。 電池温度Ｔｂと電池温度対応補正係数ｋｔ２との関係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、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、４５ 冷却用ポンプ、４６ 駆動回路、４７ 空調用コンプレッサ、４８ 駆動回路、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９ 勾配センサ、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 (15)

1. 内燃機関と、
   前記内燃機関の出力軸と車軸とに連結され、電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
   走行用の動力を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とりが可能な蓄電手段と、
   走行路の勾配を検出する勾配検出手段と、
   前記検出された勾配が登り勾配ではないときには前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の充電の際に許容する最大電力である非勾配路許容充電電力を入力制限として設定し、前記検出された勾配が登り勾配のときには前記非勾配路許容充電電力より大きな電力を入力制限として設定する入力制限設定手段と、
   走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された入力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって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制御手段と、
   を備える車両。
2. 請求項１記載の車両であって、
   車両の状態を検出する車両状態検出手段を備え、
   前記入力制限設定手段は、前記検出された勾配が登り勾配のときには前記検出された車両の状態に基づいて前記非勾配路許容充電電力を超過する超過電力の程度を設定すると共に該設定した超過電力の程度を用いて入力制限を設定する手段である
   車両。
3. 前記超過電力の程度は、前記非勾配路許容充電電力を超過する電力の大きさである請求項２記載の車両。
4. 前記超過電力の程度は、前記非勾配路許容充電電力を継続して超過してもよい継続時間である請求項２または３記載の車両。
5. 請求項２ないし４いずれか記載の車両であって、
   前記車両状態検出手段は、運転者によるアクセル操作量を検出する手段であり、
   前記入力制限設定手段は、前記検出されたアクセル操作量が大きいほど大きくなる傾向に前記超過電力の程度を設定する手段である
   車両。
6. 請求項２ないし５いずれか記載の車両であって、
   前記車両状態検出手段は、車速を検出する手段であり、
   前記入力制限設定手段は、前記検出された車速の増加量が大きいほど小さくなる傾向に前記超過電力の程度を設定する手段である
   車両。
7. 請求項２ないし６いずれか記載の車両であって、
   前記車両状態検出手段は、前記蓄電手段の温度を検出する手段であり、
   前記入力制限設定手段は、前記検出された蓄電手段の温度が所定温度以上で高いほど大きくなる傾向に前記超過電力の程度を設定する手段である
   車両。
8. 前記制御手段は、前記検出された勾配が登り勾配のときには前記蓄電手段からの電力供給により駆動する補機のうち乗員に対する感覚の程度が低い低感覚補機の駆動を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう制御する手段である請求項１ないし７いずれか記載の車両。
9. 内燃機関と、
   前記内燃機関の出力軸と車軸とに連結され、電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
   走行用の動力を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とりが可能な蓄電手段と、
   走行路の勾配を検出する勾配検出手段と、
   前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の充電の際に許容する最大電力である入力制限を設定する入力制限設定手段と、
   走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記検出された勾配が登り勾配のときには前記蓄電手段からの電力供給により駆動する補機のうち乗員に対する感覚の程度が低い低感覚補機の駆動を伴って前記設定された入力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって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制御手段と、
   を備える車両。
10. 前記低感覚補機は、前記内燃機関の冷却系の機器，前記蓄電手段の冷却系の機器の少なくとも一方を含む請求項８または９記載の車両。
11. 請求項８ないし１０いずれか記載の車両であって、
    高駆動力による発進を検出する高駆動力発進検出手段を備え、
    前記制御手段は、前記検出された勾配が登り勾配のときに前記高駆動力発進検出手段により高駆動力による発進が検出された状態で所定時間経過したときには前記蓄電手段からの電力供給により駆動する補機のうち乗員に対する感覚の程度が高い高感覚補機の駆動を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう制御する手段である
    車両。
12. 前記高感覚補機は、乗員室の空調機器を一つとして含む請求項１１記載の車両。
13. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と車軸と回転軸との３軸に連結されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力す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、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段である請求項１ないし１２いずれか記載の車両。
14. 内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸とに連結されて電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、走行用の動力を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と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、
    （ａ）走行路の勾配が登り勾配ではないときには前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の充電の際に許容する最大電力である非勾配路許容充電電力を入力制限として設定すると共に該設定した入力制限の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって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し、
    （ｂ）走行路の勾配が登り勾配のときには前記非勾配路許容充電電力より大きな電力を入力制限として設定すると共に該設定した入力制限の範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力によって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、
    ことを特徴とする車両の制御方法。
15. 内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸とに連結されて電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、走行用の動力を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と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、
    走行路の勾配が登り勾配のときには前記蓄電手段からの電力供給により駆動する補機のうち乗員に対する感覚の程度が低い低感覚補機の駆動を伴って前記蓄電手段の状態に基づく入力制限の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって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、
    ことを特徴とする車両の制御方法。
    

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