JP2008201261A - 車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シーケンシャルシフトによる制御でもモータが高温になるのを抑制する。
【解決手段】モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、運転者のシフトレバーの操作に拘わらずに、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが高いほど同一の車速に対応するエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎが低くなるシフトポジションＳＰを選択し（Ｓ１４０）、選択したシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて得られるより小さいエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎ以上の回転数でエンジン２２が運転されると共にバッテリ入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸に出力されるようエンジンやモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する（Ｓ１５０〜Ｓ２３０）。これにより、エンジンを低回転高トルク側で運転すると共にモータＭＧ２からの出力トルクを小さくし、モータＭＧ２が高温になるのを抑制する。
【選択図】図３

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、エンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されると共に車軸に連結された駆動軸にリングギヤが接続されたプラネタリギヤにより構成された動力分配統合機構と、動力分配統合機構のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、駆動軸に動力を出力するモータＭＧ２とを備え、シフト操作に応じて車速に対するエンジンの回転数を設定するシーケンシャルシフトを用いて走行するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、シフト操作と車速に応じた回転数でエンジンを運転することにより、運転者に良好な運転フィーリングを与えている。
特開２００６−３２１４５８号公報

上述の車両と同様の構成による車両では、車軸に連結された駆動軸に動力を出力するモータが高温になる場合が生じやすい。シーケンシャルシフトでは車速に対するエンジンの下限回転数を設定するから、１速や２速のような低速段を多用すると、エンジンが比較的高回転で運転されることになる。走行に必要なパワーをエンジンから出力して走行する場合を考えると、比較的高回転でエンジンが運転されるからエンジンからの出力トルクは小さくなる。エンジンからの出力トルクはプラネタリギヤを介して駆動軸に出力されるが、出力トルクが小さいときにはプラネタリギヤを介して駆動軸に出力されるトルクも小さくなるから、駆動軸に要求されるトルクを出力するためにはモータから大きなトルクを出力することになる。したがって、エンジンを比較的高回転で運転すると、モータから大きなトルクを出力する頻度が多くなることから、モータが高温になりやすくなる。

本発明の車両およびその制御方法は、上述の車両と同様な構成の車両において、シーケンシャルシフトによる制御がなされていても、モータが高温になるのを抑制することを目的とする。

本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
内燃機関と、
車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記電動機の温度である電動機温度を検出する電動機温度検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
操作者のシフト操作に基づいて車速と内燃機関の下限回転数との関係として予め設定された複数の車速下限回転数関係のうちから一つの関係を実行用車速下限回転数関係として設定する実行用車速下限回転数関係設定手段と、
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、
前記検出された電動機温度が所定温度未満の通常温度時には前記検出された車速と前記設定された実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数以上の回転数で前記内燃機関が運転されると共に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し、前記検出された電動機温度が前記所定温度以上の高温度時には前記検出された車速と前記設定された実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数より小さい回転数で前記内燃機関が運転されると共に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。

この本発明の車両では、操作者のシフト操作に基づいて車速と内燃機関の下限回転数との関係として予め設定された複数の車速下限回転数関係のうちから一つの関係を実行用車速下限回転数関係として設定する。そして、電動機の温度が所定温度未満の通常温度時には、車速と設定した実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数以上の回転数で内燃機関が運転されると共に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、シフト操作と車速に応じた回転数で内燃機関を運転することができ、操作者に良好な操作フィーリングを与えることができる。また、電動機の温度が所定温度以上の高温度時には、車速と設定した実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数より小さい回転数で内燃機関が運転されると共に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。このように下限回転数より小さな回転数で内燃機関を運転することにより、内燃機関から電力動力入出力手段を介して駆動軸に出力されるトルクを大きくし、電動機からの出力トルクを小さくすることができる。この結果、電動機が高温となるのを抑制することができる。

こうした本発明の車両において、前記制御手段は、前記高温度時には、前記検出された車速と前記設定された実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数の制約を解除して前記内燃機関が運転されると共に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手段であるものとすることもできる。

また、本発明の車両において、前記制御手段は、前記高温度時には、操作者のシフト操作に拘わらずに、前記複数の車速下限回転数関係のうちから前記検出された電動機温度に基づいて選択される車速下限回転数関係を前記実行用車速下限回転数関係として設定し、前記検出された車速と該設定された実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数以上の回転数で前記内燃機関が運転されると共に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手段であるものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、前記高温度時には、前記検出された電動機温度が高いほど同一の車速に対する下限回転数が小さくなる傾向に車速下限回転数関係を選択して前記実行用車速下限回転数関係として設定する手段であるものとすることもできる。

さらに、本発明の車両において、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段であるものとすることもできる。

本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
（ａ）操作者のシフト操作に基づいて車速と内燃機関の下限回転数との関係として予め設定された複数の車速下限回転数関係のうちから一つの関係を実行用車速下限回転数関係として設定し、
（ｂ）前記電動機の温度が所定温度未満のときには車速と前記設定した実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数以上の回転数で前記内燃機関が運転されると共に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、前記電動機の温度が前記所定温度以上のときには車速と前記設定した実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数より小さい回転数で前記内燃機関が運転されると共に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、
ことを特徴とする。

この本発明の車両の制御方法では、操作者のシフト操作に基づいて車速と内燃機関の下限回転数との関係として予め設定された複数の車速下限回転数関係のうちから一つの関係を実行用車速下限回転数関係として設定する。そして、電動機の温度が所定温度未満の通常温度時には、車速と設定した実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数以上の回転数で内燃機関が運転されると共に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、シフト操作と車速に応じた回転数で内燃機関を運転することができ、操作者に良好な操作フィーリングを与えることができる。また、電動機の温度が所定温度以上の高温度時には、車速と設定した実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数より小さい回転数で内燃機関が運転されると共に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。このように下限回転数より小さな回転数で内燃機関を運転することにより、内燃機関から電力動力入出力手段を介して駆動軸に出力されるトルクを大きくし、電動機からの出力トルクを小さくすることができる。この結果、電動機が高温となるのを抑制することができる。

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、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。

エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃ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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、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出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

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からの信号やモータＭＧ２に取り付けられた温度センサ４６からのモータ温度Ｔｍｇ，図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。

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。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１のシフトポジションＳＰとして、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション）、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）、中立のニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進走行用の通常のドライブポジション（Ｄポジション）の他に、シーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）、アップシフト指示ポジションおよびダウンシフト指示ポジションが用意されている。シフトポジションＳＰとしてＤポジションを選択すると、実施例のハイブリッド自動車２０は、効率よく且つパワーの出力の応答性が比較的良好となるようエンジン２２を運転するように駆動制御する。また、シフトポジションＳＰとしてＳポジションを選択すれば、主として減速時に、車速Ｖに対するエンジン２２の回転数の比を例えば６段階（ＳＰ１〜ＳＰ６）に変更することが可能となる。実施例では、運転者によりシフトレバー８１がＳポジションにセットされると、シフトポジションＳＰが５段目のＳＰ５とされ、シフトポジションセンサ８２によりシフトポジションＳＰ＝ＳＰ５である旨が検出される。以後、シフトレバー８１がアップシフト指示ポジションにセットされるとシフトポジションＳＰが１段ずつ上げられる（アップシフトされる）一方、シフトレバー８１がダウンシフト指示ポジションにセットされるとシフトポジションＳＰが１段ずつ下げられ（ダウンシフトされ）、シフトポジションセンサ８２は、シフトレバー８１の操作に応じて現在のシフトポジションＳＰを出力する。

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、特にシフトレバー８１をシーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）として走行している最中にモータＭＧ２の温度が高くなったときの動作について説明する。図３はシフトレバー８１がシーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）とされたときに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，シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，モータ温度Ｔｍｇ，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により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、モータ温度Ｔｍｇは、温度センサ４６により検出されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求トルク設定用マップの一例を示す。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（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。

続いて、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての仮の値である仮回転数Ｎｅｔｍｐと仮トルクＴｅｔｍｐとを設定する（ステップＳ１２０）。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仮回転数Ｎｅｔｍｐと仮トルクＴｅｔｍｐとを設定する様子を図５に示す。図示するように、仮回転数Ｎｅｔｍｐと仮トルクＴｅｔｍｐは、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅｔｍｐ×Ｔｅｔｍｐ）が一定の曲線との交点により求めることができる。

次に、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｔｒｅｆは、モータＭＧ２から定格最大トルクを出力することができるモータＭＧ２の許容温度範囲の上限より低い温度として設定されるものであり、例えば、許容温度範囲の７０％程度の温度を用いることができる。

モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、モータＭＧ２は十分にその性能を発揮することができる温度状態にあると判断し、シフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいてエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎを設定し（ステップＳ１５０）、仮回転数Ｎｅｔｍｐとエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎとのうち小さい方をエンジン２２を運転すべき目標回転数Ｎｅ＊として設定すると共に要求パワーＰｅ＊を設定した目標回転数Ｎｅ＊で除してエンジン２２から出力すべき目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１６０）。ここで、エンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎは、シフトポジションＳＰがＳポジションのときには、シフトポジションＳＰに応じて、即ち、同一の車速Ｖに対して段数が大きくなるほど小さな値が設定されるものであり、実施例では、シフトポジションＳＰと車速Ｖとエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎとの関係を予め設定してエンジン下限回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、シフトポジションＳＰと車速Ｖとが与えられるとマップから対応するエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎを導出して設定するものとした。エンジン下限回転数設定用マップの一例を図６に示す。

次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２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＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１７０）。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。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図７に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (1)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

続いて、式（３）および式（４）を共に満たすモータＭＧ１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Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ１８０）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップ１９０）。ここで、式（３）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（４）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図８に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。

0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr* (3)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (5)

そして、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（６）により計算すると共に（ステップＳ２００）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令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Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（７）および式（８）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２２０）。ここで、式（６）は、図７の共線図から容易に導くことができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (9)

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（ステップＳ２３０）、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における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、シフトポジションＳＰと車速Ｖに応じたエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎ以上の回転数でエンジン２２を運転すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

一方、ステップＳ１３０でモータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ以上と判定されると、モータＭＧ２が高温になる可能性が生じたと判断し、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇに基づいてシーケンシャルシフトとしてのシフトポジションＳＰを設定し（ステップＳ１４０）、設定したシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいてエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎを設定すると共に（ステップＳ１５０）、設定したエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎを用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し（ステップＳ１６０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２が運転されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１９０，Ｓ２２０）、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２３０）、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、モータＭＧ２の温度ＴｍｇによるシフトポジションＳＰの設定は、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが高いほど同一の車速に対応するエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎが低くなるシフトポジションＳＰを選択することにより行なわれ、実施例では、モータＭＧ２の温度ＴｍｇとシフトポジションＳＰとの関係を予め定めてシフトポジション設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが与えられるとマップから対応するシフトポジションＳＰを導出することにより行なうものとした。シフトポジション設定用マップの一例を図９に示す。図９の例では、閾値Ｔｒｅｆ以上では、シフトポジションＳＰは４段のＳＰ４以上として設定される。いま、シフトポジションＳＰをＳＰ１やＳＰ２で走行している場合を考える。このとき、図６から解るように、エンジン２２は比較的高い回転数で運転されることになり、エンジン２２からの出力トルクは比較的小さなものとなる。エンジン２２から動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに出力されるトルク（直達トルク）Ｔｅｒは、エンジン２２の出力トルクをＴｅとすると、定常状態では次式（１０）で表わされる。したがって、リングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力しようとすると、モータＭＧ２からは式（１１）により計算されるトルクＴｍ２を出力する必要がある。シフトポジションＳＰをＳＰ１やＳＰ２からＳＰ４に変更すると、エンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎが小さくなる結果、エンジン２２も低い回転数で運転されることになる。このとき、同一の要求パワーＰｅ＊をエンジン２２から出力するため、エンジン２２からの出力トルクＴｅは大きくなり、式（１１）からモータＭＧ２から出力するトルクＴｍ２は小さくなる。実施例では、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、運転者のシフトレバー８１の操作に拘わらずに、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが高いほど同一の車速に対応するエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎが低くなるシフトポジションＳＰを選択してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御することにより、エンジン２２を低回転高トルク側で運転し、これにより、モータＭＧ２の出力トルクを小さくしてモータＭＧ２の温度が上昇するのを抑制しているのである。

Ter=Te/(1+ρ) (10)
Tm2=[Tr*-Te(1+ρ)]/Gr (11)

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、運転者のシフトレバー８１の操作に拘わらずに、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが高いほど同一の車速に対応するエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎが低くなるシフトポジションＳＰを選択し、選択したシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて得られるより小さいエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎ以上の回転数でエンジン２２を運転すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊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を制御することにより、シーケンシャルシフトポジションで走行していても、要求トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力しながらモータＭＧ２が高温となるのを抑制することができる。もとより、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、シフトポジションＳＰと車速Ｖに応じたエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎ以上の回転数でエンジン２２を運転すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行するから、運転者の操作フィーリングを良好なものとすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、運転者のシフトレバー８１の操作に拘わらずに、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが高いほど同一の車速に対応するエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎが低くなるシフトポジションＳＰを選択し、選択したシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて得られるより小さいエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎ以上の回転数でエンジン２２を運転するものとしたが、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、運転者のシフトレバー８１の操作に拘わらずに、シフトポジションＳＰをＳＰ６として得られるエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎ以上の回転数でエンジン２２を運転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、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、運転者のシフトレバー８１の操作に拘わらずに、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが高いほど同一の車速に対応するエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎが低くなるシフトポジションＳＰを選択し、選択したシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて得られるより小さいエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎ以上の回転数でエンジン２２を運転するものとしたが、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、エンジン２２を低回転高トルクの運転領域で運転すればよいから、シーケンシャルシフトポジションを解除すると共に要求パワーＰｅ＊をエンジン２２から出力できる範囲内で小さい回転数を目標回転数Ｎｅ＊として設定してエンジン２２を運転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、シーケンシャルシフトポジションではＳＰ１〜ＳＰ６の６段階のシフトポジションＳＰとしたが、５段階以下のシフトポジションＳＰとしたり７段階以上のシフトポジションＳＰと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、上述した式（３），（４）を満たす範囲内でモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限するトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを求めてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定したが、式（３），（４）を満たす範囲内によるトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの制限を受けることなくモータトルクＴｍ１ｔｍｐをそのままモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定すると共にこのトルク指令Ｔｍ１＊を用いて式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしても構わない。この他、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や予想モータ回転数Ｎｍ２ｅｓｔを用いてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊Ｔｍ２＊を設定するものであれば、如何なる手法を用い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、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。

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１０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１０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１１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や車両の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、温度センサ４６が「電動機温度検出手段」に相当し、車速センサ８８が「車速検出手段」に相当し、シフトレバー８１の操作に基づいてシフトポジションＳＰを設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「実行用車速下限回転数関係設定手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、運転者のシフトレバー８１の操作に応じたシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて得られるエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎ以上の回転数でエンジン２２が運転されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊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の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定して送信し、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、運転者のシフトレバー８１の操作に拘わらずに、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが高いほど同一の車速に対応するエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎが低くなるシフトポジションＳＰを選択し、選択したシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて得られるより小さいエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎ以上の回転数でエンジン２２が運転されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊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の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定して送信する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０〜Ｓ２３０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるされるものではなく、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段とや電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「電動機温度検出手段」としては、モータＭＧ２に直接取り付けられた温度センサ４６に限定されるものではなく、モータＭＧ２を冷却する冷却媒体の温度に基づいてモータＭＧ２の温度を推定するものとするなど、電動機の温度である電動機温度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「車速検出手段」としては、車速センサ８８に限定されるものではなく、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数に基づいて車速Ｖを算出するものや駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に取り付けられた車輪速センサからの信号に基づいて車速Ｖを演算するものなど、車速を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「実行用車速下限回転数関係設定手段」としては、シフトレバー８１の操作に基づいてシフトポジションＳＰを設定するものに限定されるものではなく、操作者のシフト操作に基づいて車速と内燃機関の下限回転数との関係として予め設定された複数の車速下限回転数関係のうちから一つの関係を実行用車速下限回転数関係として設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、走行に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、運転者のシフトレバー８１の操作に応じたシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて得られるエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎ以上の回転数でエンジン２２が運転されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊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、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、運転者のシフトレバー８１の操作に拘わらずに、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが高いほど同一の車速に対応するエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎが低くなるシフトポジションＳＰを選択し、選択したシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて得られるより小さいエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎ以上の回転数でエンジン２２が運転されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊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を制御するものに限定されるものではなく、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、運転者のシフトレバー８１の操作に拘わらずに、シフトポジションＳＰをＳＰ６として得られるエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎ以上の回転数でエンジン２２を運転するものとしたり、モータＭＧ２の温度Ｔｍｇが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、シーケンシャルシフトポジションを解除すると共に要求パワーＰｅ＊をエンジン２２から出力できる範囲内で小さい回転数を目標回転数Ｎｅ＊として設定してエンジン２２を運転するものとしたりするなど、電動機の温度が所定温度未満の通常温度時には車速と設定された実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数以上の回転数で内燃機関が運転されると共に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、電動機の温度が所定温度以上の高温度時には車速と実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数より小さい回転数で内燃機関が運転されると共に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ものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれかに軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両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。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 シフトレバー８１をシーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）とされたときに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。 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仮回転数Ｎｅｔｍｐと仮トルクＴｅｔｍｐとを設定する様子を示す説明図である。 エンジン下限回転数設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する様子を説明する説明図である。 シフトポジション設定用マップ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）、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ ＲＯＭ、２４ｃ ＲＡＭ、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、４６ 温度センサ、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、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ，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、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、１３６，スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、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 (6)

1. 内燃機関と、
   車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
   前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
   前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
   前記電動機の温度である電動機温度を検出する電動機温度検出手段と、
   車速を検出する車速検出手段と、
   操作者のシフト操作に基づいて車速と内燃機関の下限回転数との関係として予め設定された複数の車速下限回転数関係のうちから一つの関係を実行用車速下限回転数関係として設定する実行用車速下限回転数関係設定手段と、
   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、
   前記検出された電動機温度が所定温度未満の通常温度時には前記検出された車速と前記設定された実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数以上の回転数で前記内燃機関が運転されると共に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し、前記検出された電動機温度が前記所定温度以上の高温度時には前記検出された車速と前記設定された実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数より小さい回転数で前記内燃機関が運転されると共に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. 前記制御手段は、前記高温度時には、前記検出された車速と前記設定された実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数の制約を解除して前記内燃機関が運転されると共に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手段である請求項１記載の車両。
3. 前記制御手段は、前記高温度時には、操作者のシフト操作に拘わらずに、前記複数の車速下限回転数関係のうちから前記検出された電動機温度に基づいて選択される車速下限回転数関係を前記実行用車速下限回転数関係として設定し、前記検出された車速と該設定された実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数以上の回転数で前記内燃機関が運転されると共に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手段である請求項１記載の車両。
4. 前記制御手段は、前記高温度時には、前記検出された電動機温度が高いほど同一の車速に対する下限回転数が小さくなる傾向に車速下限回転数関係を選択して前記実行用車速下限回転数関係として設定する手段である請求項３記載の車両。
5. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段である請求項１ないし４いずれか記載の車両。
6. 内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
   （ａ）操作者のシフト操作に基づいて車速と内燃機関の下限回転数との関係として予め設定された複数の車速下限回転数関係のうちから一つの関係を実行用車速下限回転数関係として設定し、
   （ｂ）前記電動機の温度が所定温度未満のときには車速と前記設定した実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数以上の回転数で前記内燃機関が運転されると共に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、前記電動機の温度が前記所定温度以上のときには車速と前記設定した実行用車速下限回転数関係とに基づく下限回転数より小さい回転数で前記内燃機関が運転されると共に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、
   ことを特徴とする車両の制御方法。

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