JP2009173167A - ハイブリッド自動車およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の運転が停止されると共に電動機のみから走行用の動力が出力される電動走行を優先的に実行させる電動走行優先モードが一度選択されると、運転者の意向に応じて、できるだけ電動走行優先モードのもとでの走行が実行されるようにする。
【解決手段】ハイブリッド自動車２０では、運転者によりＥＶスイッチ８８がオンされてＥＶモードが選択されているときに要求トルクＴｒ＊に基づく要求パワーＰ＊と閾値Ｐｒｅｆとの関係からＥＶモードの実行が禁止されると、ＥＶモードが制御上、一旦解除される（ステップＳ１７０、Ｓ２４０）。そして、ＥＶモードの仮解除後に要求パワーＰ＊と上記閾値Ｐｒｅｆとの関係からＥＶモードの実行が許可される場合には、ＥＶモードの仮解除状態から自動的にＥＶモードへと復帰する（ステップＳ３２０，Ｓ３３０）。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関する。

従来から、それぞれ走行用の動力を出力可能な内燃機関と電動機とを有するハイブリッド自動車として、内燃機関の運転が停止されると共に電動機のみから動力が出力される電動走行を優先して行なわせる電動運転優先モードを選択するためのＥＶスイッチを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、運転者によりＥＶスイッチがオンされると、車速が閾値Ｖｒｅｆよりも小さいときに要求トルクが第１の閾値Ｔｒｅｆ１以下となると共に他の条件が成立すれば電動走行が許可される。また、ＥＶスイッチがオンされているときに要求トルクが第１の閾値Ｔｒｅｆ１よりも大きくなると、電動運転優先モードのもとでの走行が禁止され、要求トルクと現在の車速に対応する第２の閾値Ｔｒｅｆ２との比較により内燃機関を運転するか否か判定される。そして、電動運転優先モードのもとで用いられる第１の閾値Ｔｒｅｆ１は、閾値Ｖｒｅｆ未満の車速領域において、電動運転優先モードが禁止された際に用いられる第２の閾値Ｔｒｅｆ２よりも大きく設定されており、これにより、運転者により電動運転優先モードが選択されたときには、運転者の意向に沿うようにできるだけ広い駆動力域で電動走行を実行することが可能となる。
特開２００７−２１０４１４号公報

上記従来のハイブリッド自動車では、ＥＶスイッチがオンされているときに要求トルクが第１の閾値Ｔｒｅｆ１よりも大きくなって電動運転優先モードのもとでの走行が禁止されると、要求トルクと第１の閾値Ｔｒｅｆ１よりも小さい第２の閾値Ｔｒｅｆ２との比較により内燃機関を運転するか否かが判定される。従って、上記ハイブリッド自動車では、ＥＶスイッチがオンされていても要求トルクとの関係で電動運転優先モードのもとでの走行が禁止されると、基本的にその段階で内燃機関が始動されることになるため、一度ＥＶスイッチをオンした後に電動運転優先モードのもとでの走行をできるだけ継続させることを望む運転者の要望を充分に満たすことができていないともいえる。

そこで、本発明は、内燃機関の運転が停止されると共に電動機のみから走行用の動力が出力される電動走行を優先的に実行させる電動走行優先モードが一度選択されると、運転者の意向に応じて、できるだけ電動走行優先モードのもとでの走行が実行されるようにすることを主目的とする。

本発明によるハイブリッド自動車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ている。

本発明によるハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関の運転が停止されると共に前記電動機のみから走行用の動力が出力される電動走行を優先的に実行させる電動走行優先モードの選択を運転者に許容する電動走行優先モード選択手段と、
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、
前記設定された要求駆動力に基づく物理量と所定の閾値とを比較して前記電動走行優先モードの実行の許否を判定する判定手段と、
運転者により前記電動走行優先モードが選択されているときに前記判定手段により前記電動走行優先モードの実行が許可される場合には、該電動走行優先モードのもとで前記設定された要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御すると共に、運転者により前記電動走行優先モードが選択されているときに前記判定手段により前記電動走行優先モードの実行が禁止される場合には、前記電動走行優先モードが解除された状態で前記設定された要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記電動走行優先モードの実行が禁止された後に前記判定手段により前記電動走行優先モードの実行が許可される場合には、前記電動走行優先モードのもとで前記設定された要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるものである。

このハイブリッド自動車では、運転者に対して、内燃機関の運転が停止されると共に電動機のみから走行用の動力が出力される電動走行を優先的に実行させる電動走行優先モードの選択が許容されており、運転者により電動走行優先モードが選択されているときに走行に要求される要求駆動力に基づく物理量と所定の閾値との比較により電動走行優先モードの実行が許可される場合には、電動走行優先モードのもとで要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように内燃機関と電動機とが制御される。また、運転者により電動走行優先モードが選択されているときに要求駆動力に基づく物理量と上記所定の閾値との比較により電動走行優先モードの実行が禁止される場合には、電動走行優先モードが解除された状態で要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように内燃機関と電動機とが制御される。そして、電動走行優先モードが選択された状態で一旦電動走行優先モードの実行が禁止された後に要求駆動力に基づく物理量と上記所定の閾値との比較により電動走行優先モードの実行が許可される場合には、再度電動走行優先モードのもとで要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように内燃機関と電動機とが制御される。これにより、このハイブリッド自動車では、内燃機関の運転が停止されると共に電動機のみから走行用の動力が出力される電動走行を優先的に実行させる電動走行優先モードが一度選択されると、運転者の意向に応じて、できるだけ電動走行優先モードのもとでの走行が実行されるようにすることが可能となる。

また、前記判定手段は、運転者により前記電動走行優先モードが選択されているときに、前記設定された要求駆動力に基づく物理量が前記所定の閾値未満である場合に前記電動走行優先モードの実行を許可するものであってもよく、運転者により前記電動走行優先モードが選択されていない状態での電動走行中には、前記設定された要求駆動力に基づく物理量が前記所定の閾値よりも小さい第２の閾値未満である場合に前記内燃機関の運転停止が許可されてもよい。かかる構成のもとでは、運転者により電動走行優先モードが選択されているときに要求駆動力に基づく物理量と所定の閾値との関係から電動走行優先モードの実行が禁止されると電動走行優先モードが解除されるが、この際、電動走行優先モードが選択されていない状態での電動走行中に内燃機関の運転停止の許否を判定するために用いられる第２の閾値ではなく、電動走行優先モードのもとでその実行の許否を判定するための閾値を用いて再度電動走行優先モードの実行を許可するか否か判定されることになる。これにより、一旦電動走行優先モードの実行が禁止された後に電動走行優先モードの実行を許可しやすくすることが可能となるので、電動走行優先モードが一度選択されたときに、運転者の意向に応じて、より一層電動走行優先モードのもとでの走行が実行されるようにすることが可能となる。

更に、前記蓄電手段の残容量が所定値未満であるときには、前記判定手段の判定結果に拘わらず前記電動走行優先モードの実行が禁止されてもよい。これにより、電動走行優先モードのもとでの走行性能を良好なものとすると共に、電動走行優先モードの実行が必要以上に許容されてしまうことによる蓄電手段の残容量低下を抑制し、蓄電手段をより適正に保護することが可能となる。

また、前記要求駆動力設定手段は、運転者によるアクセル操作に応じて前記要求駆動力を設定するものであってもよい。かかる構成のもとでは、運転者によるアクセル操作が比較的荒い場合に、電動走行優先モードの継続が望まれているにも拘わらず比較的粗いアクセル操作に起因して要求駆動力に基づく物理量と所定の閾値との関係から電動走行優先モードの実行が禁止されてしまうおそれもある。従って、このような要求駆動力設定手段を含むハイブリッド自動車に本発明を適用すれば、電動走行優先モードが一度選択されたときに、運転者の意向に応じて、電動走行優先モード選択手段の頻繁な操作無しに、できるだけ電動走行優先モードのもとでの走行が実行されるようにすることが可能となる。

そして、前記ハイブリッド自動車は、所定の車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記車軸と前記機関軸とに動力を入出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段を更に備えてもよく、前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を出力可能であってもよい。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる発電用電動機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含むものであってもよい。

本発明によるハイブリッド自動車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関の運転が停止されると共に前記電動機のみから走行用の動力が出力される電動走行を優先的に実行させる電動走行優先モードの選択を運転者に許容する電動走行優先モード選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）運転者により前記電動走行優先モードが選択されているときに、走行に要求される要求駆動力に基づく物理量と所定の閾値とを比較して前記電動走行優先モードの実行の許否を判定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて前記電動走行優先モードの実行が許可された場合には、前記電動走行優先モードのもとで前記要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御すると共に、ステップ（ａ）にて前記電動走行優先モードの実行が禁止された場合には、前記電動走行優先モードが解除された状態で前記要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
（ｃ）ステップ（ａ）にて前記電動走行優先モードの実行が禁止された後に前記物理量と前記閾値との比較により前記電動走行優先モードの実行が許可される場合に、前記電動走行優先モードのもとで前記要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むものである。

この方法によれば、内燃機関の運転が停止されると共に電動機のみから走行用の動力が出力される電動走行を優先的に実行させる電動走行優先モードが一度選択されると、運転者の意向に応じて、できるだけ電動走行優先モードのもとでの走行が実行されるようにすることが可能となる。

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、本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト（機関軸）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に接続された車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を介してリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、ハイブリッド自動車２０の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（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０等とを備えるものである。

エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン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ＥＣＵ７０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う遊星歯車機構として構成されている。機関側回転要素としてのキャリア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、車軸側回転要素としてのリングギヤ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、動力分配統合機構３０は、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側と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からギヤ列３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに出力される。

モータＭＧ１およびＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な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を介して二次電池であるバッテリ５０と電力のやり取りを行う。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の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何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り、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は充放電されないことになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、何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等が入力されており、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等が出力される。また、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を実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。更に、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータ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ＥＣＵ７０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からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、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ＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に出力する。更に、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を算出したり、当該残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を算出したり、残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、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可能である。

ハイブリッドＥＣＵ７０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やデータを一時的に記憶するＲＡＭ７６、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰ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ストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速Ｖを取得する車速センサ８７からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等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等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。

上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、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とに基づいて車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクが計算され、この要求トルクに基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される。エンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２との運転制御モードとしては、要求トルク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および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ＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求トルクとバッテリ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およびＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求トルクに応じたトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード等がある。

また、エンジン２２の運転を停止すると共にモータＭＧ２のみから要求トルクに見合う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およびモータＭＧ２を運転制御することにより、ハイブリッド自動車２０をモータ走行させることも可能である。すなわち、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が運転されるトルク変換運転モードや充放電運転モードのもとで所定のエンジン運転停止許可条件が成立すると、モータ走行の実行が可能となり、エンジン２２の運転停止を伴うモータ走行中に所定のエンジン運転停止禁止条件（エンジン始動条件）が成立するとエンジン２２が始動される。このようにエンジン２２を停止・始動させる間欠運転を適宜実行することにより、ハイブリッド自動車２０ではその燃費を向上させることが可能となる。そして、実施例のハイブリッド自動車２０には、運転者の中にはより一層の燃費向上を望む者も含まれることを踏まえて、エンジン２２の運転が停止されると共にモータＭＧ２のみから走行用の動力が出力されるモータ走行を優先的に実行させるＥＶモード（電動走行優先モード）の選択およびその解除を可能とするＥＶスイッチ（電動走行優先モード選択手段）８８が備えられている。実施例において、ＥＶスイッチ８８は、ハイブリッド自動車２０の図示しない車室内のスイッチパネルあるいはステアリングパッド等に配置されている。このＥＶスイッチ８８からのオン／オフ信号は、ハイブリッドＥＣＵ７０に入力され、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＥＶスイッチ８８がオンされると所定のＥＶモードフラグＦｅｖを値１に設定すると共に、できるだけ長時間にわたりモータ走行が実行されるように定められたＥＶモード用の各種制御手順に従ってモータＭＧ２等を制御する。また、ＥＶスイッチ８８がオフされると、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＥＶモードフラグＦｅｖを値０に設定すると共に、ＥＶスイッチ８８のオフ時用すなわち予め定められた通常走行モード用の各種制御手順に従ってエンジン２２やモータＭＧ１およびＭＧ２等を制御する。

更に、ハイブリッド自動車２０の運転席近傍には、メータ用電子制御ユニット（以下、「メータＥＣＵ」という）９０により制御される図示しないメータ表示ユニットが配置されており、このメータ表示ユニットには、シフトポジションＳＰに対応したマーク（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ等）を点灯表示させるシフトポジション表示部、車速センサ８７により検出される車速Ｖを表示させるスピードメータ部、積算走行距離を表示させるオドメータ部、燃料タンク内の燃料残量を表示させるフューエルゲージ部（何れも図示省略）等に加えて、基本的に運転者によりＥＶスイッチ８８がオンされているときに点灯されるＥＶランプ９１が含まれる。メータＥＣＵ９０もハイブリッドＥＣＵ７０等と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０等との間で必要なデータの送受信を行っている。

次に、上述のように構成されたハイブリッド自動車２０のＥＶスイッチ８８がオンされているときの動作について説明する。図２は、運転者によりＥＶスイッチ８８がオンされてモータ走行モードが選択されると共にエンジン２２の運転が停止されているときにハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行されるＥＶスイッチＯＮ時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

図２のＥＶスイッチＯＮ時駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０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８７からの車速Ｖ、エンジン２２の回転数Ｎｅ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊や残容量ＳＯＣ、出力制限Ｗｏｕｔ、ＥＶモードフラグＦｅｖの値といった制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとし、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２はモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊や残容量ＳＯＣ、出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。更に、ＥＶモードフラグＦｅｖは、上述のように運転者によるＥＶスイッチ８８の操作状態に応じてハイブリッドＥＣＵ７０により設定されて所定の記憶領域に保持されるものである。ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに連結された車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊と車両全体に要求される要求パワーＰ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒ＊としては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、実施例において、要求パワーＰ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの総和として計算される。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、図示するようにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除するか、あるいは車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めることができる。

次いで、エンジン２２の始動処理の実行中に値１に設定される所定のフラグＦ１が値０であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、フラグＦ１が値０であれば、更に、エンジン２２の停止処理の実行中に値１に設定される所定のフラグＦ２が値０であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。フラグＦ２が値０であってエンジン２２が停止されている場合には、ステップＳ１００にて入力したバッテリ５０の残容量ＳＯＣが予め定められた閾値Ｓｅｖ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０にて用いられる閾値Ｓｅｖは、モータＭＧ２からの動力のみによりハイブリッド自動車２０を良好走行させるのに要求される残容量ＳＯＣの下限値であり、実施例では、通常走行モードのもとでの残容量ＳＯＣの下限値（例えば４０％）よりも多少大きい値（例えば４５％）に定められている。そして、残容量ＳＯＣが閾値Ｓｅｖ未満であれば、ＥＶモードのもとでモータ走行を良好に実行し得ないとみなして、ＥＶモードを解除すべくＥＶモードフラグＦｅｖを値０に設定した上で（ステップＳ３９０）、メータＥＣＵ９０にＥＶランプ９１の消灯指令を送信し（ステップＳ４００）、本ルーチンを終了させる。こうしてＥＶスイッチＯＮ時駆動制御ルーチンが終了した後には、通常走行モード用の駆動制御ルーチンが実行されることになる。また、残容量ＳＯＣが閾値Ｓｅｖ以上であれば、ＥＶスイッチ８８がオンされた状態でＥＶモードの実行が許可されるときに値０に設定される所定のＥＶモード仮解除フラグ（以下、単に「仮解除フラグ」という）Ｆｔｍｐが値０であるか否かを判定し（ステップＳ１５０）、仮解除フラグＦｔｍｐが値０であれば、更にステップＳ１００にて入力したＥＶモードフラグＦｅｖが値１であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ステップＳ１６０にてＥＶモードフラグＦｅｖが値０であると判断される場合、運転者によりＥＶスイッチ８８がオフされてＥＶモードの選択が解除されていることになるので、この場合には、メータＥＣＵ９０にＥＶランプ９１の消灯指令を送信し（ステップＳ４００）、本ルーチンを終了させる。こうしてＥＶスイッチＯＮ時駆動制御ルーチンが終了した後にも、通常走行モード用の駆動制御ルーチンが実行されることになる。

また、ステップＳ１６０にてＥＶモードフラグＦｅｖが値１であると判断された場合には、ステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰ＊が予め定められた閾値Ｐｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。ステップＳ１７０にて用いられる閾値Ｐｒｅｆは、要求トルクＴｒ＊に基づく物理量である要求パワーＰ＊との比較によりＥＶモードの実行の許否を判定するための値であり、実施例において、閾値Ｐｒｅｆは、通常走行モードのもとでのモータ走行中に要求パワーＰ＊との比較によりエンジン２２を始動させるか否か（エンジン２２の運転停止を禁止するか否か）判定するための閾値（第２の閾値）よりも大きい値として定められる。これにより、実施例のハイブリッド自動車２０では、一度ＥＶスイッチ８８がオンされると、ＥＶ走行モードのもと、通常走行モード時に比べてより広い領域でモータ走行を実行することが可能となり、燃費向上を望む運転者の要求に応えることができる。ステップＳ１７０にて要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満であってＥＶモードの実行が許可される場合には、エンジン２２の目標回転数Ｎｅと目標トルクＴｅ＊とをそれぞれ値０に設定すると共に（ステップＳ１８０）、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定する（ステップＳ１９０）。

ステップＳ１９０にてモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔとステップＳ１６０にて設定したモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ１，ＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とを用いてモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍａｘを次式（１）に従い計算する（ステップＳ２００）。更に、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と減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータ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（２）に従って計算し（ステップＳ２１０）、計算した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍａｘで制限することによりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２２０）。このようにしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内に制限した値とすることができる。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定したならば、目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にトルク指令Ｔｍ１＊およびＴｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２３０）再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。この場合、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊およびＴｍ２＊に従ってインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（１）
Tm2tmp = (Tr*＋Tm1*/ρ)/Gr …（２）

一方、ＥＶモードのもとでハイブリッド自動車２０のモータ走行が実行されている際に、運転者によりアクセルペダル８３が大きく踏み込まれると、それに応じて要求トルクＴｒ＊や要求パワーＰ＊が大きな値に設定されることになる。そして、上述のステップＳ１７０にて要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上であると判断されると、ＥＶスイッチ８８がオンされていたとしてもＥＶモードの実行を禁止して当該ＥＶモードを制御上（仮に）解除すべく仮解除フラグＦｔｍｐとフラグＦ１とをそれぞれ値１に設定する（ステップＳ２４０）。次いで、メータＥＣＵ９０にＥＶランプ９１の点滅指令を送信した上で（ステップＳ２５０）、エンジン２２の始動処理（ステップＳ２６０）を開始する。すなわち、実施例のハイブリッド自動車２０では、閾値Ｐｒｅｆが通常走行モードのもとでのモータ走行中にエンジン２２を始動させるか否か判定するための閾値（第２の閾値）よりも大きく定められており、ＥＶモードのもとでは、できる限りエンジン２２を始動させることなくモータ走行が実行され、ステップＳ１７０にて要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上であると判断された段階でＥＶスイッチ８８がオンされていたとしてもＥＶモードの実行が禁止される（ＥＶモードが制御上解除される）と共にエンジン２２が始動されるのである。なお、ステップＳ２６０では、モータＭＧ１によりエンジン２２をクランキングしながらエンジン２２を始動させると共にクランキングに伴ってリングギヤ軸３２ａに作用する駆動トルクに対する反力としてのトルクをキャンセルしつつ要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにモータＭＧ１およびＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ１＊およびＴｍ２＊を設定・送信する。そして、ステップＳ２６０の処理の後、エンジン２２が完爆に至ったか否かを判定し（ステップＳ２７０）、エンジン２２が完爆に至っていないときにはステップＳ１００以降の処理を実行する。この場合、上述のようにステップＳ２４０にてフラグＦ１が値１に設定されることから、本ルーチンの次回実行時以降、ステップＳ１２０にて否定判断がなされ、ステップＳ２４０およびＳ２５０の処理がスキップされてステップＳ２６０以降の処理が実行される。また、ステップＳ２６０の処理が繰り返し実行されて例えばエンジン２２の回転数が所定の点火開始回転数に達すると、エンジンＥＣＵ２４による燃料噴射制御や点火制御が開始される。そして、ステップＳ２７０にてエンジン２２が完爆に至ってその始動が完了したと判断されると、フラグＦ１が値０に設定され（ステップＳ２８０）、再度ステップＳ１００以降の処理が実行される。

上述のようにして、ステップＳ１７０にて要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上であると判断された後に、エンジン２２の始動が完了すると、フラグＦ１が値０に設定されるから、本ルーチンの次回実行時以降、ステップＳ１３０およびＳ１４０にて肯定判断がなされ、ステップＳ１５０にて仮解除フラグＦｔｍｐが値０であるか否か判定される。この場合、ステップＳ２４０に仮解除フラグＦｔｍｐが値１に設定されていることから、ステップＳ１５０では否定判断がなされ、更にステップＳ１００にて入力したＥＶモードフラグＦｅｖが値１であるか否かを判定する（ステップＳ２９０）。ステップＳ２９０にてＥＶモードフラグＦｅｖが値０であると判断される場合、運転者によりＥＶスイッチ８８がオフされてＥＶモードの選択が解除されていることになるので、この場合には、仮解除フラグＦｔｍｐを値０に設定すると共に（ステップＳ３８０）、ＥＶモードを解除すべくＥＶモードフラグＦｅｖを値０に設定した上で（ステップＳ３９０）、メータＥＣＵ９０にＥＶランプ９１の消灯指令を送信し（ステップＳ４００）、本ルーチンを終了させる。こうしてＥＶスイッチＯＮ時駆動制御ルーチンが終了した後にも、通常走行モード用の駆動制御ルーチンが実行されることになる。

また、ステップＳ２９０にてＥＶモードフラグＦｅｖが値１であると判断された場合には、ステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰ＊が予め定められた閾値Ｐｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３００）。ステップＳ３００にて要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上であると判断された場合には、要求パワーＰ＊をエンジン２２に出力させるべく要求パワーＰ＊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Ｓ３１０）。実施例では、予め定められたエンジン２２を効率よく動作させるための動作ラインと要求パワーＰ＊とに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとした。図４に、エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する。同図に示すように、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Ｐ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定となることを示す相関曲線との交点から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＊とを設定したならば、ステップＳ３１０にて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（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とを用いて次式（３）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づく次式（４）の計算を実行してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ３２０）。ここで、式（３）は、動力分配統合機構３０の回転要素に関する力学的な関係式である。更に、エンジン２２が運転され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５に例示する。図中、左側のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に一致するサンギヤ３１の回転数を示し、中央のＣ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅに一致するキャリア３４の回転数を示し、右側の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。また、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１からトルクＴｍ１を出力したときにこのトルク出力によりリングギヤ軸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。モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を求めるための式（３）は、この共線図における回転数の関係を用いれば容易に導出することができる。そして、式（４）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（４）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。こうして、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、上述のステップＳ２００〜Ｓ２３０の処理を実行する。これにより、エンジン２２から車軸としてのリングギヤ軸３２ａに動力が出力されることになるので、運転者による高出力要求を良好に満たすことが可能となる。なお、ステップＳ２１０にて用いられる上記式（４）は、図５の共線図を用いて容易に導出することができる。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) …（３）
Tm1tmp=-ρ/(1+ρ)・Te*+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt …（４）

これに対して、ステップＳ３００にて要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満であると判断された場合には、仮解除フラグＦｔｍｐを値０に設定すると共にフラグＦ２を値１に設定する（ステップＳ３３０）。次いで、点滅しているＥＶランプ９１が再点灯するようにメータＥＣＵ９０にＥＶランプ９１の点灯指令を送信した上で（ステップＳ３４０）、エンジン２２の停止処理（ステップＳ３５０）を開始する。すなわち、ＥＶモードのもとで運転者により大きくアクセルペダル８３が踏み込まれて要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上になっても、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが充分であれば、その後の運転者のアクセル操作次第では、ＥＶモードのもとでモータ走行を実行可能となることもある。また、運転者のアクセル操作が粗い場合には、ＥＶモードのもとで、そのようなアクセル操作に起因して一時的に要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上になってしまうこともあり得る。これらを踏まえて、実施例のハイブリッド自動車２０では、図６に示すように、ステップＳ１７０にて要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上になったと判断され、ＥＶスイッチ８８がオンされた状態で仮解除フラグＦｔｍｐが値１に設定されてＥＶモードの実行が一旦禁止された後に要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満となった場合には、仮解除フラグＦｔｍｐを値０に設定してＥＶモードの実行を再度許可することにしている。なお、ステップＳ３５０では、エンジン２２に対する燃料供給を停止した状態で、例えば回転数Ｎｅが所定の停止直前回転数に達するまでエンジン２２の回転を抑制するための負のトルクをモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊として設定・送信すると共に、回転数Ｎｅが停止直前回転数に達したタイミングでピストンを保持するための正のトルクをモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊として設定・送信し、更に要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。ステップＳ３５０の処理の後、エンジン２２の回転が停止したか否かを判定し（ステップＳ３６０）、エンジン２２の回転が停止していないときにはステップＳ１００以降の処理を実行する。この場合、上述のようにステップＳ３３０にてフラグＦ２が値１に設定されることから、本ルーチンの次回実行時以降、ステップＳ１３０にて否定判断がなされ、ステップＳ３３０およびＳ３４０の処理がスキップされてステップＳ３６０以降の処理が実行される。そして、ステップＳ３６０にてエンジン２２の回転が停止してその停止処理が完了したと判断されると、フラグＦ２が値０に設定され（ステップＳ３７０）、ＥＶモードのもと、再度ステップＳ１００以降の処理が実行される。

以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者に対して、エンジン２２の運転が停止されると共にモータＭＧ２のみから走行用の動力が出力されるモータ走行を優先的に実行させるＥＶモードの選択を許容するＥＶスイッチ８８を備えている。そして、ＥＶスイッチ８８が運転者によりオンされてＥＶモードが選択されているときに、要求トルクＴｒ＊に基づく要求パワーＰ＊と所定の閾値Ｐｒｅｆとの比較によりＥＶモードの実行が許可される場合には（ステップＳ１７０）、ＥＶモードのもとでエンジン２２が停止されると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようにモータＭＧ１およびＭＧ２が制御される（ステップＳ１８０〜Ｓ２３０）。また、ＥＶスイッチ８８が運転者によりオンされて運転者によりＥＶモードが選択されているときに、要求トルクＴｒ＊に基づく要求パワーＰ＊と上記閾値Ｐｒｅｆとの比較によりＥＶモードの実行が禁止される場合には（ステップＳ１７０、Ｓ２４０）、ＥＶモードが制御上解除された状態で要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびモータＭＧ２とが制御される（ステップＳ２６０〜Ｓ３１０，Ｓ２００〜Ｓ２３０）。そして、ＥＶスイッチ８８がオンされてＥＶモードが選択された状態で一旦ＥＶモードの実行が禁止された後に要求トルクＴｒ＊に基づく要求パワーＰ＊と上記閾値Ｐｒｅｆとの比較によりＥＶモードの実行が許可される場合には（ステップＳ３００）、再度ＥＶモードのもとで要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようにモータＭＧ１およびＭＧ２が制御されることになる（ステップＳ３５０〜Ｓ３７０，Ｓ１００〜Ｓ２３０）。

このように、ハイブリッド自動車２０では、運転者によりＥＶスイッチ８８がオンされてＥＶモードが選択された状態で要求トルクＴｒ＊に基づく要求パワーＰ＊と閾値Ｐｒｅｆとの関係からＥＶモードの実行が禁止されると、仮解除フラグＦｔｍｐが値１に設定されてＥＶモードが制御上、一旦解除（仮解除）される（ステップＳ１７０、Ｓ２４０）。そして、ＥＶモードの仮解除後に要求パワーＰ＊と上記閾値Ｐｒｅｆとの関係からＥＶモードの実行が許可される場合には、ＥＶモードの仮解除状態から自動的に本来のＥＶモードへと復帰することになる（ステップＳ３２０，Ｓ３３０）。従って、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転が停止されると共にモータＭＧ２のみから走行用の動力が出力されるモータ走行を優先的に実行させるＥＶモードが一度選択されると、運転者の意向に応じて、できるだけＥＶモードのもとでの走行が実行されるようにすることが可能となる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によりＥＶモードが選択されているときに要求トルクＴｒ＊に基づく要求パワーＰ＊と閾値Ｐｒｅｆとの関係からＥＶモードの実行が禁止されるとＥＶモードが解除されるが、この際、ＥＶモードが選択されていない状態すなわち通常走行モードのもとでのモータ走行中にエンジン２２の運転停止（始動）の許否を判定するために用いられる閾値（第２の閾値）ではなく、ＥＶモードのもとでその実行の許否を判定するための閾値Ｐｒｅｆを用いて再度ＥＶモードの実行を許可するか否か判定されることになる（ステップＳ３２０）。これにより、一旦ＥＶモードの実行が禁止されてＥＶモードが仮解除されても、ＥＶモードの実行を許可しやすく、すなわち本来のＥＶモードへと復帰させやすくすることが可能となるので、ＥＶモードが一度選択されたときに、運転者の意向に応じて、より一層ＥＶモードのもとでの走行が実行されるようにすることが可能となる。更に、ハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｅｖ未満であるときには、ステップＳ１７０における判定結果に拘わらずＥＶモードの実行が禁止される（ステップＳ１４０，Ｓ３９０、Ｓ４００）。これにより、ＥＶモードのもとでの走行性能を良好なものとすると共に、ＥＶモードの実行が必要以上に許容されてしまうことによるバッテリ５０の残容量低下等を抑制し、バッテリ５０をより適正に保護することが可能となる。そして、上記実施例では、ＥＶモードの継続が望まれているにも拘わらず比較的荒いアクセル操作に起因して要求トルクＴｒ＊に基づく要求パワーＰ＊と閾値Ｐｒｅｆとの関係からＥＶモードの実行が禁止されてしまったとしても、ＥＶモードの仮解除後に要求パワーＰ＊と閾値Ｐｒｅｆとの関係からＥＶモードの実行が許可される場合には、ＥＶモードの仮解除状態から自動的に本来のＥＶモードへと復帰する。従って、ＥＶモードが一度選択されたときに、運転者の意向に応じて、ＥＶモード選択手段の頻繁な操作無しに、できるだけＥＶモードのもとでの走行が実行されるようにすることが可能となる。

なお、図２のステップＳ３２０における閾値として、ステップＳ１７０と同一の閾値Ｐｒｅｆを用いる代わりに、当該閾値Ｐｒｅｆよりも小さく、かつ通常走行モードのもとでのモータ走行中に要求パワーＰ＊との比較によりエンジン２２を始動させるか否か判定するための閾値（第２の閾値）よりも大きい値を用いてもよい。また、上記実施例のように仮解除フラグＦｔｍｐが値１に設定される間、ＥＶランプ９１を点滅させる代わりに点灯させたままとしてもよい。更に、上記ハイブリッド自動車２０では、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とがモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する減速ギヤ３５を介して連結されているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有し、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。また、本発明は、図７に示す変形例としてのハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（車輪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）に出力するものに適用されてもよい。更に、本発明は、図８に示す変形例としてのハイブリッド自動車２２０のように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪である車輪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を備えたものに適用されてもよい。

ここで、上記実施例および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しておく。すなわち、上記実施例等においては、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、リングギヤ軸３２ａに動力を出力可能なモータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ２と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、ＥＶモードの選択を運転者に許容するＥＶスイッチ８８が「電動走行優先モード選択手段」に相当し、図２のステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、図２のステップＳ１７０およびＳ３２０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「判定手段」に相当し、図２のＥＶスイッチＯＮ時駆動制御ルーチンを実行するハイブリッドＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０の組み合わせが「制御手段」に相当する。また、モータＭＧ１および動力分配統合機構３０や対ロータ電動機２３０が「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電用電動機」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。ただし、「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン２２に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電動機」や「発電用電動機」は、モータＭＧ１，ＭＧ２のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「蓄電手段」は、バッテリ５０のような二次電池に限られず、電動機と電力をやり取り可能なものであればキャパシタといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電動走行優先モード選択手段」は、内燃機関の運転が停止されると共に電動機のみから走行用の動力が出力される電動走行を優先的に実行させる電動走行優先モードの選択を運転者に許容するものであれば、ＥＶスイッチ８８以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「判定手段」は、要求駆動力に基づく物理量と所定の閾値とを比較して電動走行優先モードの実行の許否を判定するものであれば、要求パワーＰ＊の代わりに要求トルクＴｒ＊と所定の閾値とを比較してＥＶモードの実行の許否を判定するもののような如何なる形式のものであっても構わない。「制御手段」は、ハイブリッドＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０の組み合わせに限られず、単一の電子制御ユニットのような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電力動力入出力手段」は、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０との組み合わせや対ロータ電動機２３０に限られず、他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら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。すなわち、実施例はあくまで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ず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業等において利用可能である。

本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。 ＥＶスイッチＯＮ時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する説明図である。 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例示する説明図である。 ハイブリッド自動車２０におけるＥＶモードの解除から復帰までの様子を説明する説明図である。 変形例に係るハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。 変形例に係るハイブリッド自動車２２０の概略構成図である。

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、３７ ギヤ列、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ〜３９f 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（ハイブリッドＥＣＵ）、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 ブレーキペダルストロークセンサ、８７ 車速センサ、８８ ＥＶスイッチ、９０ メータ用電子制御ユニット（メータＥＣＵ）、９１ ＥＶランプ、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 (7)

1. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
   前記内燃機関の運転が停止されると共に前記電動機のみから走行用の動力が出力される電動走行を優先的に実行させる電動走行優先モードの選択を運転者に許容する電動走行優先モード選択手段と、
   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、
   前記設定された要求駆動力に基づく物理量と所定の閾値とを比較して前記電動走行優先モードの実行の許否を判定する判定手段と、
   運転者により前記電動走行優先モードが選択されているときに前記判定手段により前記電動走行優先モードの実行が許可される場合には、該電動走行優先モードのもとで前記設定された要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御すると共に、運転者により前記電動走行優先モードが選択されているときに前記判定手段により前記電動走行優先モードの実行が禁止される場合には、前記電動走行優先モードが解除された状態で前記設定された要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記電動走行優先モードの実行が禁止された後に前記判定手段により前記電動走行優先モードの実行が許可される場合には、前記電動走行優先モードのもとで前記設定された要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
   を備えるハイブリッド自動車。
2. 請求項１に記載のハイブリッド自動車において、
   前記判定手段は、運転者により前記電動走行優先モードが選択されているときに、前記設定された要求駆動力に基づく物理量が前記所定の閾値未満である場合に前記電動走行優先モードの実行を許可し、
   運転者により前記電動走行優先モードが選択されていない状態での電動走行中には、前記設定された要求駆動力に基づく物理量が前記所定の閾値よりも小さい第２の閾値未満である場合に前記内燃機関の運転停止が許可されるハイブリッド自動車。
3. 前記蓄電手段の残容量が所定値未満であるときには、前記判定手段の判定結果に拘わらず前記電動走行優先モードの実行が禁止される請求項１または２に記載のハイブリッド自動車。
4. 前記要求駆動力設定手段は、運転者によるアクセル操作に応じて前記要求駆動力を設定する請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド自動車。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
   所定の車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記車軸と前記機関軸とに動力を入出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段を更に備え、
   前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を出力可能であるハイブリッド自動車。
6. 請求項５に記載のハイブリッド自動車において、
   前記電力動力入出力手段は、
   動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる発電用電動機と、
   前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含むハイブリッド自動車。
7. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関の運転が停止されると共に前記電動機のみから走行用の動力が出力される電動走行を優先的に実行させる電動走行優先モードの選択を運転者に許容する電動走行優先モード選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
   （ａ）運転者により前記電動走行優先モードが選択されているときに、走行に要求される要求駆動力に基づく物理量と所定の閾値とを比較して前記電動走行優先モードの実行の許否を判定するステップと、
   （ｂ）ステップ（ａ）にて前記電動走行優先モードの実行が許可された場合には、前記電動走行優先モードのもとで前記要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御すると共に、ステップ（ａ）にて前記電動走行優先モードの実行が禁止された場合には、前記電動走行優先モードが解除された状態で前記要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
   （ｃ）ステップ（ａ）にて前記電動走行優先モードの実行が禁止された後に前記物理量と前記閾値との比較により前記電動走行優先モードの実行が許可される場合に、前記電動走行優先モードのもとで前記要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
   を含むハイブリッド自動車の制御方法。

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