JP2008128192A - 動力出力装置、それを搭載した車両及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より燃費を向上させるに際して、操作者の要求をできるだけ満たすことができる。
【解決手段】ハイブリッド自動車２０は、操作者の快適性に関する要求を満たす通常走行モード及び、この通常走行モードより燃費を優先するエコモードとして、車両の静粛性は維持する静粛性維持エコモード、リングギヤ軸３２ａに出力される要求トルクは維持する駆動力維持エコモード、乗員室２１の空調性能は維持する空調性能維持エコモード、操作者の快適性に関する要求を維持しない最燃費優先モード、のうちいずれか１つのモードを操作者のエコモードスイッチ８９の操作に基づいて選択し、この選択されたモードに基づいて要求トルクを設定し、この設定された要求トルクに基づく駆動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。このように、操作者は、複数のエコモードから選択可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力出力装置、それを搭載した車両及びその制御方法に関する。

従来、動力出力装置としては、通常モードよりも燃費が向上する省エネルギーモードを備え、この省エネルギーモードが選択されたときには、回生制動力を通常モードよりも多くすると共に、乗員室内のエアコン及びシートヒータの出力を通常モードよりも抑え、燃費を向上させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１５１０３９号公報

しかしながら、この特許文献１に記載された動力出力装置では、省エネルギーモードが選択されると、回生制動力の向上と、エアコンの出力低下とシートヒータの出力低下が起きるため、燃費を向上させる際に、例えば、回生制動力を向上させない、エアコンの出力を低下させない、又はシートヒータの出力を低下させないなど、個別の設定を行うことができず、操作者の多様な要望に応えることはできなかった。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、より燃費を向上させるに際して、操作者の要求をできるだけ満たすことができる動力出力装置、それを搭載した車両及びその制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
走行用の動力を出力可能な動力源と、
操作者の快適性に関する要求を満たす通常走行モード及び該通常走行モードより燃費を優先すると共に操作者の快適性に関する要求の少なくとも一部を満たす複数の燃費優先モードのうちいずれか１つのモードを操作者の操作に基づいて選択可能なモード選択手段と、
前記モード選択手段により選択されたモードに基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記動力源を制御する制御手段と、
を備えるものである。

この動力出力装置では、操作者の快適性に関する要求を満たす通常走行モード及びこの通常走行モードより燃費を優先すると共に操作者の快適性に関する要求の少なくとも一部を満たす複数の燃費優先モードのうちいずれか１つのモードを操作者の操作に基づいて選択し、この選択されたモードに基づいて駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、この設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう動力源を制御する。このように、操作者は、複数の燃費優先モードから選択可能である。したがって、より燃費を向上させるに際して、操作者の要求をできるだけ満たすことができる。

本発明の動力出力装置において、前記モード選択手段は、前記操作者の快適性に関する要求の少なくとも一部を満たす複数の燃費優先モードとして、車両の静粛性は維持する静粛性維持モードと、前記駆動軸に出力される要求駆動力は維持する駆動力維持モードと、前記操作者を含む乗員室内の空調性能は維持する空調性能維持モードと、前記操作者の快適性に関する要求を維持しない最燃費優先モードとのうち２以上を含む燃費優先モードから選択可能であるものとしてもよい。こうすれば、燃費を優先する選択をする際に、静粛性を損なわないモードや、要求駆動力を損なわないモードや、空調性能を損なわないモードや、静粛性と要求駆動力と空調性能を損なっても一層の燃費を優先するモードなどから、操作者の望むモードを選択することができる。

本発明の動力出力装置において、前記モード選択手段は、前回の装置停止時に前記燃費優先モードが選択されていたときには、該選択されていた燃費優先モードを今回の装置起動時に選択する手段であるものとしてもよい。こうすれば、操作者は、装置起動時に、再度同じモードを選択する操作を行わずに済む。ここで、「装置起動時」とは、動力出力装置の電源がオンになったときとしてもよいし、動力源が起動したときとしてもよい。このとき、本発明の動力出力装置は、前記装置起動時において、前記燃費優先モードのうち予め定められたいずれか１つのモードを前記モード選択手段への前記操作者の操作にかかわらず設定するモード設定手段、を備え、前記要求駆動力設定手段は、前記モード設定手段により設定されたモードに基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定するものとしてもよい。こうすれば、装置起動時に優先する必要のある燃費優先モードに設定して装置を起動することができる。このとき、前記モード選択手段は、前記予め定められた燃費優先モードとして車両の静粛性は維持する静粛性維持モードを選択するものとしてもよい。こうすれば、装置起動時に発生する起動音を低減可能であり、操作者は快適に装置を起動することができる。

本発明の動力出力装置において、車両の状態を検出可能な状態検出手段と、前記検出された車両の状態に基づいて前記燃費優先モードのうち予め定められたいずれか１つのモードを前記モード選択手段への前記操作者の操作にかかわらず設定するモード設定手段と、を備え、前記要求駆動力設定手段は、前記モード設定手段により設定されたモードに基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定するものとしてもよい。こうすれば、車両の状態に適した燃費優先モードを設定することができる。このとき、前記状態検出手段は、前記動力源の温度を検出可能な手段であり、前記モード設定手段は、前記検出した動力源の温度が所定範囲を下回るときには、前記予め定められた燃費優先モードとして車両の静粛性は維持する静粛性維持モードを設定するものとしてもよい。こうすれば、例えば動力源の温度が所定範囲を下回る冷間始動時など装置起動時に発生する起動音が比較的大きくなるときに、起動音を低減するため、操作者は快適に装置を起動することができる。ここで、「動力源の温度を検出」とは、動力源の温度を検出又は推定可能な情報を得られればよく、例えば、動力源自体の温度を直接的に検出してもよいし、動力源の冷却水温などにより間接的に検出してもよいし、動力源の温度に関係する外気温を検出し検出した外気温から動力源の温度を推定してもよい。また、前記状態検出手段は、乗員室内の温度を検出可能な手段であり、前記モード設定手段は、前記検出された乗員室内の温度が所定の許容範囲から外れているときには、前記予め定められた燃費優先モードとして前記乗員室内の空調性能は維持する空調性能維持モードを設定する手段であるものとしてもよい。こうすれば、乗員室内の空調性能を維持して温度を許容範囲内にしやすいため、操作者は快適に乗車することができる。ここで、「乗員室内の温度を検出」とは、乗員室内の温度を検出又は推定可能な情報を得られればよく、例えば、乗員室内自体の温度を直接的に検出してもよいし、乗員室内の温度に関係する外気温を検出し検出した外気温から乗員室内の温度を推定してもよい。また、前記状態検出手段は、車両の傾斜を検出可能な手段であり、前記モード設定手段は、前記検出された車両の傾斜が所定の許容範囲から外れているときには、前記予め定められたモードとして前記駆動軸に出力される要求駆動力は維持する駆動力維持モードを設定する手段であるものとしてもよい。こうすれば、車両が坂路にあるときなどに要求駆動力を維持するため、その坂路を確実に走行することができる。ここで、「車両の傾斜を検出」とは、車両の傾斜を検出又は推定可能な情報を得られればよく、例えば、車両の傾斜を直接的に検出してもよいし、車両の傾斜関係する車両の位置情報（例えばＧＰＳ情報）を検出し検出した位置情報から車両の傾斜を推定してもよい。

モード設定手段を備えた態様を採用した本発明の動力出力装置において、前記モード設定手段は、前記予め定められたいずれか１つの燃費優先モードに設定したあと、所定期間を経過後に前回選択されていたモードに切り替えて設定するものとしてもよい。こうすれば、設定した燃費優先モードを確実に所定期間継続することができるし、所定期間経過後は操作者が自由に燃費優先モードを選択することができる。

本発明の動力出力装置は、前記動力源としての内燃機関の出力軸と該出力軸に対して独立に回転可能な前記駆動軸とに接続され、電力の入出力と前記出力軸および前記駆動軸への駆動力の入出力とを伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、を備えるものとしてもよい。このとき、前記回転調整手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸との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、前記第３の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してもよい。

本発明の車両は、上述したいずれかに記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなるものである。本発明の動力出力装置は、より燃費を向上させるに際して、操作者の要求をできるだけ満たすことができるものであるため、本発明の車両も同様の効果を奏する。

本発明の動力出力装置の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な動力源、を備え、駆動軸に動力を出力する動力出力装置の制御方法であって、
操作者の快適性に関する要求を満たす通常走行モード及び該通常走行モードより燃費を優先すると共に操作者の快適性に関する要求の少なくとも一部を満たす複数の燃費優先モードのうちいずれか１つのモードを操作者の操作に基づいて選択し、
前記選択したモードに基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
前記設定した要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記動力源を制御することを含むものである。

この動力出力装置の制御方法では、操作者の快適性に関する要求を満たす通常走行モード及びこの通常走行モードより燃費を優先すると共に操作者の快適性に関する要求の少なくとも一部を満たす複数の燃費優先モードのうちいずれか１つのモードを操作者の操作に基づいて選択し、この選択されたモードに基づいて駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、この設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう動力源を制御する。このように、操作者は、複数の燃費優先モードから選択可能である。したがって、より燃費を向上させるに際して、操作者の要求をできるだけ満たすことができる。なお、この動力出力装置の制御方法において、上述した動力出力装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した動力出力装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。

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、乗員室２１の空調を行う空調システム９０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動力源としての内燃機関であり、冷却水の温度（エンジン水温）ｔｗを検出する冷却水温度センサ２３などのエンジン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３６およびデファレンシャルギヤ３８を介して、最終的には車両の駆動輪３９ａ，３９ｂ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。

空調システム９０は、エンジン２２の冷却水との熱交換や図示しないエバポレータとの熱交換を行なう熱交換器や熱交換された空気を乗員室２１に吹き出させるブロワ等を備え乗員室２１の空調を行う空調装置９１と、装置全体をコントロールする空調用電子制御ユニット（以下、空調用ＥＣＵという）９６とを備える。空調用ＥＣＵ９６には、乗員室２１内の温度を設定する空調スイッチ９２からの設定温度ｔ＊，乗員室２１内の温度を検出する室温センサ９４からの乗員室温ｔｒ，乗員室２１の外部に取り付けられて外気温を検出する外気温センサ９５からの外気温ｔｏなどが入力されており、これらの入力信号に基づいて基本的には乗員室温Ｔｒが設定温度Ｔ＊となるよう空調装置９１を駆動制御する。この空調用ＥＣＵ９６は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、必要に応じて空調システム９０の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。また、乗員室２１のインパネ９７には、操作者に文字などの画像を表示する表示パネル９８が設けられており、現在の車両状態の情報や空調の設定などが表示可能となっている。

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、データを書き込み消去可能なフラッシュメモリ７８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，燃費を優先する燃費優先モード（以下エコモードと称する）と通常走行する通常走行モードとを切り替えるエコモードスイッチ８９からの信号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，空調用ＥＣＵ９６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。

また、ハイブリッド自動車２０では、操作者の快適性に関する要求を満たす通常走行モードや通常走行モードより燃費を優先する複数のエコモードがエコモードスイッチ８９の操作により選択可能となっている。この複数のエコモードには、操作者が要求する駆動力や乗員室２１の空調性能を満たすことができなくても車両の静粛性は維持する静粛性維持エコモード、車両の静粛性や乗員室２１の空調性能を満たすことができなくてもリングギヤ軸３２ａに出力される要求駆動力Ｔｒ＊は維持する駆動力維持エコモード、操作者が要求する駆動力や車両の静粛性を満たすことができなくても乗員室２１の空調性能は維持する空調性能維持エコモード、操作者が要求する駆動力や乗員室２１の空調性能や車両の静粛性を満たすことができなくても燃費を最優先する最燃費優先エコモードなどが含まれている。このエコモードは、インパネ９７に設けられたエコモードスイッチ８９を操作することにより切替可能となっている。このエコモードスイッチ８９は、押下するとエコモードがオンになるオンボタンと、押下するたびに前回設定されていたモードからモード１〜４の順にトグル式に切り替わる切替ボタンとで構成されている。ここでは、このモード１には静粛性維持エコモードが、モード２には駆動力維持エコモードが、モード３には空調性能維持エコモードが、モード４には最燃費優先エコモードが対応付けられている。なお、エコモードスイッチ８９は、ダイヤルを時計回りに回転するたび前回設定されたモードから順にモード１〜４を切り替えるものとしてもよいし、レバーの位置でエコモードのモード１〜４を切り替えるものとしてもよい。

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、まず、複数のエコモードのうちいずれかを設定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により実行されるエコモード設定処理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、エコモードスイッチ８９のオンボタンが押下されエコモードが操作者に選択されたあと所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

エコモード設定処理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、現在がシステム起動後の所定期間内であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここでは、イグニッションスイッチ８０がオンされてから図示しないタイマのカウントを開始し、このタイマのカウント値が所定値（例えば３分など）以内であるときに起動後の所定期間内であると判定するものとした。システム起動後の所定期間内であるときには、操作者のエコモードの選択や、前回のイグニッションオフ時に設定されていたエコモードにかかわらず、ハイブリッドＥＣＵ７０で実行する実行モードに静粛性維持エコモードを設定し（ステップＳ１１０）、設定されたモードを表示パネル９８に表示出力し（ステップＳ２００）、このルーチンを終了する。ここで、システム起動後の所定期間内に静粛性維持エコモードに設定するのは、システム起動後の所定期間内には、エンジン２２を起動することが多く、これに伴う起動音が発生することが多い。ここでは、システム起動後の所定期間に限って、操作者に選択されたエコモードにかかわらず静粛性維持エコモードを設定することにより、起動音を低減するのである。

一方、ステップＳ１００でシステムが起動後の所定期間内でないときには、エコモードスイッチ８９が操作されたか否かを判定し（ステップＳ１２０）、エコモードスイッチ８９が操作されていないときにはフラッシュメモリ７８に記憶された前回操作者に選択されたエコモードを実行モードに設定し（ステップＳ１３０）、そのままこのルーチンを終了する。このように、エコモードスイッチ８９が操作されないときは、前回操作者が選択したエコモードに設定される。一方、ステップＳ１２０でエコモードスイッチ８９が操作されたと判定されたときには、スイッチの状態を調べる（ステップＳ１４０）。ここでは、エコモードスイッチ８９の切替ボタンが押下されると、例えば前回がモード１であればモード２などのように、前回操作者によって選択されたモードの次のモードに切り替わって設定されるものとした。モード１が選択されたときには実行モードに静粛性維持エコモードを設定し（ステップＳ１５０）、モード２が選択されたときには実行モードに駆動力維持エコモードを設定し（ステップＳ１６０）、モード３が選択されたときには実行モードに空調性能維持エコモードを設定し（ステップＳ１７０）、モード４が選択されたときには実行モードに最燃費優先エコモードを設定する（ステップＳ１８０）。そして、実行モードを設定すると、設定されたモードをフラッシュメモリ７８に記憶し（ステップＳ１９０）、設定されたエコモード名を表示パネル９８に表示出力し（ステップＳ２００）、このルーチンを終了する。このように、システムの起動後の所定期間内でないときは、表示パネル９８に表示されるモード名（図１参照）を見ながら、操作者がエコモードスイッチ８９を操作し複数のエコモードのうちいずれかを選択するのである。

次に、設定されたモードで駆動制御する際の動作について説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。ここで、説明の便宜のため、まず通常走行モードが設定されている場合を説明し、次に最燃費優先エコモードが実行モードとして設定されている場合を説明し、以下、静粛性維持エコモード、駆動力維持エコモード、空調性能維持エコモードのように、場合分けして説明する。

［通常走行モード］
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，空調用ＥＣＵ９６からの目標空調パワーＰｃｔｍｐ、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、通常走行モードやエコモードなどの実行モードの設定値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Ｓ３００）。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。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。目標空調パワーＰｃｔｍｐは、空調スイッチ９２により入力された設定温度ｔ＊と室温センサ９４で検出された乗員室温ｔｒとに基づいて設定されたものを空調用ＥＣＵ９６から入力するものとした。

次に、現在の設定モードをエコモードスイッチ８９のオンボタンの状態とフラッシュメモリ７８に記憶されたモードに基づいて判定する（ステップＳ３１０）。なお、エコモードスイッチ８９のオンボタンが押下されていないときには、通常走行モードが選択されているものと判定し、フラッシュメモリ７８に記憶されたエコモードの情報は読み出さないものとした。ここでは、通常走行モードが選択されているから（以下同じ）、空調パワーＰｃ＊に目標空調パワーＰｃｔｍｐを設定し、即ち操作者の要求通りの空調が働くよう空調パワーＰｃ＊を設定し（ステップＳ３２０）、現在の設定モードを判定し（ステップＳ３３０）、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３９ａ，３９ｂ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Ｓ３４０）。即ち、操作者の要求通りに要求トルクＴｒ＊を設定する。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求トルク設定用マップの一例を示す。次に、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Ｓ３５０）。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊と空調装置９１で消費する空調パワーＰｃ＊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、現在の設定モードを判定し（ステップＳ３６０）、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Ｓ３７０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図５に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。ここでは、エンジン回転数ＮｅとトルクＴｅのある領域（図５のこもり音領域参照）においてこもり音が発生することから、こもり音が生じないようにすると共にできる限りエンジン２２を効率よく動作させる静粛性維持動作ラインと、静粛性を満たすことができないが燃費を重視する動作ラインである燃費重視動作ラインとが予め経験的に求められている。通常走行モードでは、静粛性を維持することから静粛性維持動作ラインを用い、このラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点（Ｎｅ＊１，Ｔｅ＊１）を目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊に設定する。

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＊を計算する（ステップＳ３８０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。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Ｓ３９０）、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Ｓ４００）、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Ｓ４１０）。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６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Ｓ４２０）、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。このように、通常走行モードでは、空調性能や要求トルクＴｒ＊や静粛性など操作者の快適性に関する要求を満たすようにシステムを駆動するのである。なお、「操作者の要求を満たす」とは、操作者が操作して定めた値（例えば乗員室２１の設定温度ｔ＊やアクセルペダル８３の踏み込み量であるアクセル開度Ａｃｃなど）となるようにシステムが動作することや、通常の動作で期待される性能（静粛性など）が発揮されるようシステムが動作することなどをいう。

［最燃費優先エコモード］
最燃費優先エコモードでは、ステップＳ３００で制御に必要なデータを入力する処理を実行したあと、燃料消費を抑えるために、目標空調パワーＰｃｔｍｐよりも小さな値を空調パワーＰｃ＊に設定する（ステップＳ４３０）。例えば、空調装置９１が冷房で動作しているときには空調スイッチ９２で入力された設定温度ｔ＊に所定値を加えて設定温度ｔ＊よりも大きな値に設定し、空調装置９１が暖房で動作しているときには空調スイッチ９２で入力された設定温度ｔ＊から所定値を差し引いて設定温度ｔ＊よりも小さな値に設定することで空調スイッチ９２で入力された設定温度ｔ＊により計算された目標空調パワーＰｃｔｍｐよりも小さな値を空調パワーＰｃ＊に設定することができる。このように、空調性能を抑えることにより燃費を向上させるのである。

次に、燃料消費を抑えるために、要求トルクＴｒ＊を通常走行モードよりも小さな値に設定する（ステップＳ４４０）。例えば、アクセル開度Ａｃｃの単位時間あたりの変化量△Ａｃｃが所定値以上、即ちアクセルペダル８３が大きく踏み込まれたときなどに、入力されたアクセル開度Ａｃｃから所定値Ａを差し引いた値を求めることにより、アクセル開度Ａｃｃが小さく変化するようにし、この求めた値と上述した要求トルク設定用マップ（図４参照）とを用いて、要求トルクＴｒ＊を通常走行モードよりも小さな値に設定することができる。あるいは、要求トルクＴｒ＊が所定値を超えないように要求トルクＴｒ＊を制限して定めてもよい。このように、要求トルクＴｒ＊を抑えることにより燃費を向上させるのである。

次に、ステップＳ３５０でエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定し、通常走行モードよりも燃費が向上するように、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Ｓ４５０）。ここでは、静粛性を満たすことはできないが燃費を重視する動作ラインである燃費重視動作ライン（図５参照）と要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点（Ｎｅ＊２，Ｔｅ＊２）を目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊に設定する。あるいは、これに代えて又はこれに加えて、通常走行モードでは実行される、エンジン２２のトルク変動を打ち消すトルクをモータＭＧ２から発生させる制振制御を行わないものとしてもよい。こうすれば、車両に震動がより発生するが、それをキャンセルするトルクを必要としないため、燃費を向上することができる。このように、静粛性を抑えることにより燃費を向上させるのである。続いて、上述したステップＳ３８０〜Ｓ４２０の処理を実行し、このルーチンを終了する。このように、最燃費優先エコモードでは、空調性能や要求トルクＴｒ＊や静粛性などの操作者の要求は満たせないが、できる限り燃費が向上するようにシステムを駆動するのである。

［静粛性維持エコモード］
静粛性維持エコモードでは、上述と同様に、ステップＳ３００で制御に必要なデータを入力する処理を実行したあと、燃料消費を抑えるために、ステップＳ４３０で目標空調パワーＰｃｔｍｐよりも小さな値を空調パワーＰｃ＊に設定する。次に、燃料消費を抑えるために、ステップＳ４４０で要求トルクＴｒ＊を通常走行モードよりも小さな値に設定し、ステップＳ３５０でエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定し、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいて、ステップＳ３７０で静粛性を維持するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する。続いて、上述したステップＳ３８０〜Ｓ４２０の処理を実行し、このルーチンを終了する。このように、静粛性維持エコモードでは、空調性能や要求トルクＴｒ＊などの操作者の要求を満たすことはできないが静粛性は維持した状態で燃費を向上させてシステムを駆動するのである。

［駆動力維持エコモード］
駆動力維持エコモードでは、上述と同様に、ステップＳ３００で制御に必要なデータを入力する処理を実行したあと、燃料消費を抑えるために、ステップＳ４３０で目標空調パワーＰｃｔｍｐよりも小さな値を空調パワーＰｃ＊に設定する。次に、ステップＳ３４０で操作者の要求通りに要求トルクＴｒ＊を設定し、ステップＳ３５０でエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定し、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいて、ステップＳ４５０で通常走行モードよりも燃費が向上するように、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。続いて、上述したステップＳ３８０〜Ｓ４２０の処理を実行し、このルーチンを終了する。このように、駆動力維持エコモードでは、空調性能や静粛性などの操作者の要求を満たすことはできないが要求トルクＴｒ＊は維持した状態で燃費を向上させてシステムを駆動するのである。

［空調性能維持エコモード］
空調性能維持エコモードでは、上述と同様に、ステップＳ３００で制御に必要なデータを入力する処理を実行したあと、ステップＳ３２０で操作者の要求通りに空調が働く目標空調パワーＰｃｔｍｐを空調パワーＰｃ＊に設定する。次に、燃料消費を抑えるために、ステップＳ４４０で要求トルクＴｒ＊を通常走行モードよりも小さな値に設定し、ステップＳ３５０でエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定し、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいて、ステップＳ４５０で通常走行モードよりも燃費が向上するように、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。続いて、上述したステップＳ３８０〜Ｓ４２０の処理を実行し、このルーチンを終了する。このように、空調性能維持エコモードでは、要求トルクＴｒ＊や静粛性などの操作者の要求を満たすことはできないが空調性能は維持した状態で燃費を向上させてシステムを駆動するのである。

以上詳述した本実施例のハイブリッド自動車２０によれば、操作者の快適性に関する要求を満たす通常走行モード及び、この通常走行モードより燃費を優先するエコモードとして、車両の静粛性は維持する静粛性維持エコモード、リングギヤ軸３２ａに出力される要求トルクＴｒ＊は維持する駆動力維持エコモード、乗員室２１の空調性能は維持する空調性能維持エコモード、操作者の快適性に関する要求を維持しない最燃費優先モード、のうちいずれか１つのモードを操作者のエコモードスイッチ８９の操作に基づいて選択し、この選択されたモードに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定し、この設定された要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。このように、操作者は、複数のエコモードから選択可能である。したがって、より燃費を向上させるに際して、操作者の要求をできるだけ満たすことができる。また、燃費を優先する選択をする際に、静粛性を損なわないモードや、要求駆動力を損なわないモードや、空調性能を損なわないモードや、静粛性と要求駆動力と空調性能を損なっても一層の燃費を優先するモードから、操作者の望むモードを選択することができる。更に、前回のイグニッションオフ時にエコモードが選択されていたときには、この選択されていたエコモードを今回の実行モードに選択するため、操作者は、システム起動時に再度同じモードを選択する操作を行わずに済む。更にまた、システム起動時に、操作者の選択操作にかかわらず静粛性維持モードを選択するため、システム起動時に発生する起動音を低減可能であり、操作者は快適に装置を起動することができる。特に、システム起動時の異音の発生を抑制することにより、装置が故障したと操作者が誤認してしまうのを防止することができる。そして、操作者の操作にかかわらず実行モードに静粛性維持エコモードを設定したあと、所定期間を経過後に前回のイグニッションオフ時に選択されていたモードに切り替えて設定するため、システム起動時に静粛性維持エコモードを継続して起動音の発生を確実に抑制することができるし、所定期間経過後は操作者が自由にエコモードを選択することができる。

なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施例では、エコモードとして、静粛性は維持する静粛性維持エコモード、要求トルクＴｒ＊は維持する駆動力維持エコモード、空調性能は維持する空調性能維持エコモードなど、１つの操作者の要求を満たすモードとしたが、これに代えて又はこれに加えて、２つの操作者の要求を満たすモード、例えば静粛性と空調性能を維持する静粛性空調性能維持エコモードなどを設けてもよい。こうすれば、操作者の要求を一層満たすことができる。また、通常走行モードに比べ燃費を向上させると共に、操作者の快適性に関する要求を少なくとも１つ満たすその他の維持エコモードを追加してもよい。また、上述した４つのエコモードのいずれか１〜２つを省略してもよい。

上述した実施例では、システム起動後の所定期間内には静粛性維持エコモードに必ず設定するものとしたが、これを省略してもよい。こうしても、より燃費を向上させるに際して、操作者の要求をできるだけ満たすことができる。あるいは、システム起動後の所定期間内には必ず駆動力維持エコモードに設定するものとしてもよいし、システム起動後の所定期間内には必ず空調性能維持エコモードに設定するものとしてもよい。システム起動後の所定期間内の実行モードは、車両の特性などに合わせて適宜設定すればよい。こうしても、操作者の操作にかかわらずシステム起動時に優先する必要のあるエコモードに設定して装置を起動することができる。

上述した実施例では、システム起動後の所定期間内をイグニッションオンしたあと所定期間としたが、システム起動後の所定期間内として、エンジン２２を起動するときとしてもよい。ハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の起動がイグニッションオンの直後とは限らないため、エンジン２２が起動する際に合わせて静粛性維持エコモードに設定するものとしてもよい。こうすれば、確実に起動音の発生を抑制することができる。

上述した実施例では、システム起動後の所定期間内には静粛性維持エコモードに必ず設定するものとしたが、システム起動後の所定期間内又はシステム起動後の所定期間内にかかわらず、車両の状態を検出し、この検出された車両の状態に基づいて複数のエコモードのうち予め定められたいずれか１つのモードを操作者の操作にかかわらず設定するものとしてもよい。こうすれば、車両の状態に適したエコモードを操作者の操作にかかわらず設定することができる。例えば、エンジン２２の温度として冷却水温度センサ２３によりエンジン水温ｔｗを検出し、検出したエンジン水温ｔｗが所定範囲を下回るときには、操作者の操作にかかわらず実行モードに静粛性維持エコモードを設定するものとしてもよい。こうすれば、例えばエンジン２２の温度が所定範囲を下回る冷間始動時などエンジン２２の起動時に発生する起動音が比較的大きくなるときにこの起動音を低減するため、操作者は快適にシステムを起動することができる。なお、ここでは、冷却水温度センサ２３によりエンジン水温ｔｗを検出するものとしたが、エンジン２２自体の温度を測定してもよいし、外気温ｔｏを外気温センサ９５で検出しこの検出した外気温ｔｏからエンジン２２の温度を推定してもよい。

あるいは、乗員室２１の乗員室温ｔｒを室温センサ９４により検出し、検出された乗員室温ｔｒが所定の許容範囲（例えば１２℃〜２８℃など）から外れているときには、操作者の操作にかかわらず実行モードに空調性能維持エコモードを設定するものとしてもよい。こうすれば、操作者が空調性能を維持して欲しいときに、乗員室温ｔｒを許容範囲内にしやすいため、操作者は快適に乗車することができる。なお、ここでは、室温センサ９４により乗員室温ｔｒを検出するものとしたが、外気温センサ９５により外気温ｔｏを検出し、検出した外気温ｔｏから乗員室温ｔｒを推定してもよい。

あるいは、車両の傾斜を図示しないＧセンサなどで検出し、検出された車両の傾斜が所定の許容範囲から外れているときには、操作者の操作にかかわらず実行モードとして駆動力維持エコモードを設定する手段であるものとしてもよい。こうすれば、車両が坂路にあるときなどに要求駆動力を維持するため、その坂路を確実に走行することができる。なお、ここでは、Ｇセンサにより車両の傾きを検出するものとしたが、ナビゲーションシステムの位置情報を検出し、検出した位置情報から車両の傾きを推定してもよい。

上述した実施例では、システム起動後の所定期間内には静粛性維持エコモードに必ず設定するものとしたが、遠隔操作でイグニッションオン可能なリモートコントローラでイグニッションオンしたときには、前回の選択されたエコモードにかかわらず、実行モードに空調性能維持エコモードを設定するものとしてもよい。リモートコントローラでイグニッションオンする際には、乗車前に乗員室２１の温度を快適な範囲にしたいことが多いため、この操作者の要求を満たすことができる。

上述した実施例では、前回操作者によって選択されたエコモードをフラッシュメモリ７８に記憶し、次のイグニッションオンのあとエコモードスイッチ８９が操作されなければ実行モードに前回のエコモードを設定するものとしたが、これを省略し、毎回操作者にエコモードを入力させるものとしてもかまわない。こうしても、より燃費を向上させるに際して、操作者の要求をできるだけ満たすことができる。

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３９ｃ，３９ｄ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。

上述した実施例では、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を動力源とするハイブリッド自動車２０としたが、動力源としてエンジン２２を備えた自動車としてもよいし、動力源としてバッテリ５０とモータＭＧとを備えた電気自動車としてもよいし、動力源としてバッテリ５０と燃料電池とモータＭＧとを備えた燃料電池自動車としてもよい。こうしても、静粛性維持エコモード、駆動力維持エコモード、空調性能維持エコモード、最燃費優先モードのうちいずれか１つのモードを選択可能とすれば、より燃費を向上させるに際して、操作者の要求をできるだけ満たすことができる。

ここで、実施例や変形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、通常走行モードや複数のエコモードのうちいずれか１つのモードを操作者の操作に基づいて選択可能なエコモードスイッチ８９及びハイブリッドＥＣＵ７０が「モード選択手段」に相当し、選択されたモードに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定し、この設定した要求トルクＴｒ＊に基づきトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限された駆動力が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、イグニッションオン時において複数のエコモードのうち静粛性維持エコモードを操作者の操作にかかわらず設定するハイブリッドＥＣＵ７０が「要求駆動力設定手段」及び「モード設定手段」に相当する。また、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６とこの出力軸に対して独立に回転可能な駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとに接続され、電力の入出力と出力軸および駆動軸への駆動力の入出力とを伴って駆動軸に対する出力軸の回転数を調整可能な動力分配統合機構３０及びモータＭＧ１が「回転調整手段」に相当し、駆動軸に動力を入出力可能なモータＭＧ２が「電動機」に相当し、エンジン２２の出力軸と駆動軸と第３の軸との３軸に接続されこの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。なお、実施例や変形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。

また、エンジン２２などの動力源を備えるものであれば、上述の実施例のエコモード設定処理ルーチンと同様の制御を行なうことができるから、動力源を備える自動車や車両、船舶、航空機などの移動体などに搭載される動力出力装置の形態としてもよいし、こうした動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。

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。 ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエコモード設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 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。 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。 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、２１ 乗員室、２２ エンジン、２３ 冷却水温度センサ、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、３６ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、３９ｃ，３９ｄ 車輪、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、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、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、７８ フラッシュメモリ、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 エコモードスイッチ、９０ 空調システム、９１ 空調装置、９２ 空調スイッチ、９４ 室温センサ、９５ 外気温センサ、９６ 空調用電子制御ユニット（ＥＣＵ）、９７ インパネ、９８ 表示パネル、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 (14)

1. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   走行用の動力を出力可能な動力源と、
   操作者の快適性に関する要求を満たす通常走行モード及び該通常走行モードより燃費を優先すると共に操作者の快適性に関する要求の少なくとも一部を満たす複数の燃費優先モードのうちいずれか１つのモードを操作者の操作に基づいて選択可能なモード選択手段と、
   前記モード選択手段により選択されたモードに基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記動力源を制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 前記モード選択手段は、前記操作者の快適性に関する要求の少なくとも一部を満たす複数の燃費優先モードとして、車両の静粛性は維持する静粛性維持モードと、前記駆動軸に出力される要求駆動力は維持する駆動力維持モードと、前記操作者を含む乗員室内の空調性能は維持する空調性能維持モードと、前記操作者の快適性に関する要求を維持しない最燃費優先モードとのうち２以上を含む燃費優先モードから選択可能である、請求項１に記載の動力出力装置。
3. 前記モード選択手段は、前回の装置停止時に前記燃費優先モードが選択されていたときには、該選択されていた燃費優先モードを今回の装置起動時に選択する手段である、請求項１又は２に記載の動力出力装置。
4. 請求項３に記載の動力出力装置であって、
   前記装置起動時において、前記燃費優先モードのうち予め定められたいずれか１つのモードを前記モード選択手段への前記操作者の操作にかかわらず設定するモード設定手段、を備え、
   前記要求駆動力設定手段は、前記モード設定手段により設定されたモードに基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する、動力出力装置。
5. 前記モード選択手段は、前記予め定められた燃費優先モードとして車両の静粛性は維持する静粛性維持モードを選択する、請求項４に記載の動力出力装置。
6. 請求項１又は２に記載の動力出力装置であって、
   車両の状態を検出可能な状態検出手段と、
   前記検出された車両の状態に基づいて前記燃費優先モードのうち予め定められたいずれか１つのモードを前記モード選択手段への前記操作者の操作にかかわらず設定するモード設定手段と、を備え、
   前記要求駆動力設定手段は、前記モード設定手段により設定されたモードに基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する、動力出力装置。
7. 前記状態検出手段は、前記動力源の温度を検出可能な手段であり、
   前記モード設定手段は、前記検出した動力源の温度が所定範囲を下回るときには、前記予め定められた燃費優先モードとして車両の静粛性は維持する静粛性維持モードを設定する、請求項６に記載の動力出力装置。
8. 前記状態検出手段は、乗員室内の温度を検出可能な手段であり、
   前記モード設定手段は、前記検出された乗員室内の温度が所定の許容範囲から外れているときには、前記予め定められた燃費優先モードとして前記乗員室内の空調性能は維持する空調性能維持モードを設定する手段である、請求項６又は７に記載の動力出力装置。
9. 前記状態検出手段は、車両の傾斜を検出可能な手段であり、
   前記モード設定手段は、前記検出された車両の傾斜が所定の許容範囲から外れているときには、前記予め定められたモードとして前記駆動軸に出力される要求駆動力は維持する駆動力維持モードを設定する手段である、請求項６〜８のいずれかに記載の動力出力装置。
10. 前記モード設定手段は、前記予め定められたいずれか１つの燃費優先モードに設定したあと、所定期間を経過後に前回選択されていたモードに設定する、請求項４〜９のいずれかに記載の動力出力装置。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の動力出力装置であって、
    前記動力源としての内燃機関の出力軸と該出力軸に対して独立に回転可能な前記駆動軸とに接続され、電力の入出力と前記出力軸および前記駆動軸への駆動力の入出力とを伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段と、
    前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
    を備える動力出力装置。
12. 前記回転調整手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸との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、前記第３の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１１記載の動力出力装置。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
14. 走行用の動力を出力可能な動力源、を備え、駆動軸に動力を出力する動力出力装置の制御方法であって、
    操作者の快適性に関する要求を満たす通常走行モード及び該通常走行モードより燃費を優先すると共に操作者の快適性に関する要求の少なくとも一部を満たす複数の燃費優先モードのうちいずれか１つのモードを操作者の操作に基づいて選択し、
    前記選択したモードに基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
    前記設定した要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記動力源を制御する、
    動力出力装置の制御方法。

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