JP2010158137A - 動力出力装置、それを備えた車両および動力出力装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機と複数の蓄電装置とを備えた動力出力装置において、電動機の出力を制限し過ぎないようにしながら各蓄電装置の過放電をより適正に抑制する。
【解決手段】バッテリ温度ＴｂｍおよびＴｂｓの双方が基準温度Ｔｒｅｆ以上である場合、出力制限Ｗｏｕｔｍと出力制限Ｗｏｕｔｓとの和が総出力制限Ｗｏｕｔに設定され（Ｓ３３０）、バッテリ温度ＴｂｍおよびＴｂｓの何れか一方が基準温度Ｔｒｅｆ未満であると共にエンジン２２が運転されているには、出力制限Ｗｏｕｔｓを総要求電力Ｐｔｏｔａｌと電力分担率Ｒ＊とから定まる目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊で置き換えて総出力制限Ｗｏｕｔが設定される（Ｓ４２０）。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２により入出力されるパワーが総入力制限Ｗｉｎと総出力制限Ｗｏｕｔとの範囲内に収まるようにトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊が補正される（Ｓ３４０〜Ｓ３７０）。
【選択図】図１１

Description

本発明は、駆動軸に動力を出力可能な電動機を有する動力出力装置、それを備えた車両および動力出力装置の制御方法に関する。

従来から、回転電機と、それぞれ電圧変換部を介して電力線に対して並列に接続された複数の蓄電部と、電力線と回転電機との間に接続された電力変換部とを備えた駆動力発生システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この駆動力発生システムでは、蓄電部ごとに充電に許容される電力である充電許容電力と放電に許容される放電許容電力とが決定されると共に、電力線と回転電機との間で授受されるべき負荷電力目標値が全蓄電部の充電許容電力の総和である充電許容電力合計値と全蓄電部の放電許容電力の総和である放電許容電力合計値とを超過しないように決定される。更に、各蓄電部からの供給電力が当該蓄電部の充電許容電力および放電許容電力を超過しないように負荷電力目標値が蓄電部ごとの分担電力目標値に分配される。そして、電力線と回転電機との間で授受される電力が負荷電力目標値となるように電力変換部が制御される。また、電力線における電圧が所定の電圧目標値となるように何れか１つの蓄電部に対応した電圧変換部が制御されると共に、残余の蓄電部からの供給電力が対応する分担電力目標値となるように残余の電圧変換部が制御される。

特開２００８−１９９７８１号公報

上述の駆動力発生システムのように放電許容電力合計値を超過しないように電力線と回転電機との間で授受されるべき負荷電力目標値を定めれば、基本的には各蓄電部の過放電を抑制することが可能ではある。しかしながら、各蓄電部の放電許容電力が比較的小さい場合等には、放電許容電力合計値を超過しないように負荷電力目標値を定めたとしても、回転電機の動作状態の変動等に応じて複数の蓄電部の少なくとも何れか過放電となってしまうおそれもある。その一方で、負荷電力目標値をより厳しく制限すれば、各蓄電部の過放電を抑制し得たとしても、回転電機からの動力が必要以上に制限されてしまうことになる。

そこで、本発明は、電動機と複数の蓄電装置とを備えた動力出力装置において、電動機の出力を制限し過ぎないようにしながら各蓄電装置の過放電をより適正に抑制することを主目的とする。

本発明による動力出力装置、それを備えた車両および動力出力装置の制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明による動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力可能な電動機を有する動力出力装置であって、
電力線に接続された第１蓄電手段と、
前記電力線に対して前記第１蓄電手段と並列に接続された第２蓄電手段と、
前記電力線に接続されると共に該電力線からの電力を用いて前記電動機を駆動可能な電動機駆動回路と、
前記第１蓄電手段の状態に基づいて該第１蓄電手段の放電に許容される電力である第１放電許容電力を設定すると共に前記第２蓄電手段の状態に基づいて該第２蓄電手段の放電に許容される電力である第２放電許容電力を設定する放電許容電力設定手段と、
前記駆動軸に要求される駆動力に基づいて前記電動機の目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
前記設定された目標トルクに基づいて前記第１および第２蓄電手段から放電すべき電力である総要求放電量を設定する総要求放電量設定手段と、
前記第１蓄電手段の放電量が前記設定された第１放電許容電力を超えず、かつ前記第２蓄電手段の放電量が前記設定された第２放電許容電力を超えないように前記設定された総要求放電量に対する前記第１または第２蓄電手段の放電量の割合を示す電力分担率を設定する電力分担率設定手段と、
前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されていないときには、前記設定された第１放電許容電力と前記設定された第２放電許容電力との和を前記第１および第２蓄電手段の双方からの放電に許容される電力である総放電許容電力に設定すると共に、前記判定手段により前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されているときには、前記第１および第２放電許容電力の少なくとも何れか一方を前記設定された総要求放電量と前記設定された電力分担率とから定まる放電量で置き換えて前記総放電許容電力を設定する総放電許容電力設定手段と、
前記電動機の出力パワーが前記設定された総放電許容電力を超えないように前記設定された目標トルクを補正すると共に、前記電動機が前記補正された目標トルクを出力するように前記電動機駆動回路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、電動機の目標トルクに基づいて第１および第２蓄電手段から放電すべき電力である総要求放電量が設定されると共に、第１蓄電手段の放電量が第１放電許容電力を超えず、かつ第２蓄電手段の放電量が第２放電許容電力を超えないように総要求放電量に対する第１または第２蓄電手段の放電量の割合を示す電力分担率が設定される。更に、判定手段により第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されていないときには、第１放電許容電力と第２放電許容電力との和が第１および第２蓄電手段の双方からの放電に許容される電力である総放電許容電力に設定されると共に、判定手段により第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されているときには、第１および第２放電許容電力の少なくとも何れか一方を総要求放電量と電力分担率とから定まる放電量で置き換えて総放電許容電力が設定される。そして、電動機の出力パワーが総放電許容電力を超えないように目標トルクが補正され、電動機が補正された目標トルクを出力するように電動機駆動回路が制御される。

このように、判定手段により第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されていないときに総放電許容電力を第１放電許容電力と第２放電許容電力との和とすることにより、第１および第２蓄電手段からの放電量を第１放電許容電力と第２放電許容電力との和の範囲内に収めつつ、電動機からの出力を必要以上に制限することによる駆動軸に出力される動力の急変（ショック）等を抑制することができる。また、判定手段により第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況、例えば第１および第２放電許容電力が比較的小さく抑えられる状況や駆動軸の過回転を生じやすい状況にあると判断されているときに、第１および第２放電許容電力の少なくとも何れか一方を総要求放電量と電力分担率とから定まる放電量で置き換えて総放電許容電力を設定すれば、総放電許容電力を抑え気味にして第１および第２蓄電手段の過放電を良好に抑制することができる。すなわち、この動力出力装置において、電力分担率は、第１蓄電手段の放電量が第１放電許容量を超えず、かつ第２蓄電手段の放電量が第２放電許容電力を超えないように設定されることから、総要求放電量と電力分担率とから定まる放電量は、第１放電許容電力や第２放電許容電力以下の値となる。従って、第１および第２放電許容電力の少なくとも何れか一方を総要求放電量と電力分担率とから定まる放電量で置き換えて総放電許容電力を設定すれば、総放電許容電力を第１および第２蓄電手段に対して実際に要求されている放電量に近づけて基本的には第１放電許容電力と第２放電許容電力との和よりも小さい値とすることができるのである。この結果、この動力出力装置では、電動機の出力を制限し過ぎないようにしながら第１および第２蓄電手段の過放電をより適正に抑制することが可能となる。

また、前記動力出力装置は、前記設定された総要求放電量と前記設定された電力分担率とに基づいて前記第２蓄電手段の放電量の目標値である第２目標放電量を設定する目標放電量設定手段と、前記第１蓄電手段と前記電力線との間に介設された第１電圧変換手段と、前記第２蓄電手段と前記電力線との間に介設された第２電圧変換手段と、前記電力線における電圧が所定の目標電圧となるように前記第１電圧変換手段を制御すると共に前記第２蓄電手段から前記電力線に放電される電力が前記設定された第２目標放電量となるように前記第２電圧変換手段を制御する電圧変換制御手段とを更に備えてもよく、前記総放電許容電力設定手段は、前記判定手段により第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されているときに、前記設定された第１放電許容電力と前記設定された第２目標放電量との和を前記総放電許容電力に設定するものであってもよい。

このように第１および第２電圧変換手段を制御することにより、電力線における電圧を安定に目標電圧に保つと共に総要求放電量に応じた電力をより良好に電力線に供給することが可能となる。また、判定手段により第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されているときに、第１放電許容電力と第２目標放電量との和を総放電許容電力とすれば、第２蓄電手段の放電量を実際に要求されている第２目標放電力の範囲内に抑えると共に、総放電許容電力を第１および第２蓄電手段に対して実際に要求されている放電量に近づけて基本的に第１放電許容電力と第２放電許容電力との和よりも小さい値とすることで第１蓄電手段の過放電をより良好に抑制することが可能となる。

更に、前記目標トルク設定手段は、前記電動機の出力パワーが前記設定された第１放電許容電力と前記設定された第２放電許容電力との和を超えないように前記目標トルクを設定するものであってもよい。このように、電動機の出力パワーが第１放電許容電力と第２放電許容電力との和を超えないように目標トルクを設定した上で、更に電動機の出力パワーが総放電許容電力を超えないように目標トルクを補正すれば、目標トルクの設定と目標トルクの補正との間に多少の時間差があったとしても、第１および第２蓄電手段の過放電をより確実に抑制することが可能となる。

また、前記動力出力装置は、前記第１蓄電手段の温度である第１温度を取得する第１温度取得手段と、前記第２蓄電手段の温度である第２温度を取得する第２温度取得手段とを更に備えてもよく、前記判定手段は、前記取得された第１温度と前記取得された第２温度との双方が所定温度以上であるときには、前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあるとは判断せず、前記取得された第１温度と前記取得された第２温度との少なくとも何れか一方が前記所定温度未満であるときには、前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断するものであってもよい。これにより、第１および第２放電許容電力が小さく制限される傾向にある低温時に第１および第２蓄電手段の過放電を良好に抑制することが可能となる。

更に、前記動力出力装置は、内燃機関と、動力を入出力可能な第２の電動機と、前記電力線に接続されると共に該電力線からの電力を用いて前記第２の電動機を駆動可能な第２の電動機駆動回路と、前記内燃機関の出力軸と前記第２の電動機の回転軸と前記駆動軸との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動力分配手段とを更に備えるものであってもよい。

この場合、前記動力出力装置は、前記電動機の回転数を取得する回転数取得手段と、前記第２の電動機の回転数を取得する第２の回転数取得手段とを更に備えてもよく、前記目標トルク設定手段は、前記駆動軸に要求される駆動力に基づいて前記電動機の出力パワーと前記第２の電動機により入力または出力されるパワーとの和が前記設定された第１放電許容電力と前記設定された第２放電許容電力との和を超えないように前記電動機および前記第２の電動機の目標トルクを設定し、前記総要求放電量設定手段は、前記設定された前記電動機および前記第２の電動機の目標トルクと前記取得された前記電動機および前記第２の電動機の回転数とに基づいて前記第１および第２蓄電手段から放電すべき電力である総要求放電量を設定し、前記判定手段は、前記取得された第１温度と前記取得された第２温度との双方が前記所定温度以上であるときには、前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあるとは判断せず、前記取得された第１温度と前記取得された第２温度との少なくとも何れか一方が前記所定温度未満であり、かつ前記内燃機関が運転されているときに、前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断し、前記制御手段は、前記電動機の出力パワーと前記第２の電動機により入力または出力されるパワーとの和が前記設定された総放電許容電力を超えないように前記設定された前記電動機および前記第２の電動機の目標トルクを補正すると共に、前記電動機および前記第２の電動機が前記補正された目標トルクをそれぞれ出力するように前記電動機駆動回路および前記第２の電動機駆動回路を制御してもよい。このように、第１温度と第２温度との少なくとも何れか一方が所定温度未満であっても、内燃機関の運転が停止されているときには、総放電許容電力を第１放電許容電力と第２放電許容電力との和とすることで、内燃機関の始動要求がなされたときに電動機と第２の電動機との出力が必要以上に制限されないようにしてスムースに内燃機関を始動させることが可能となる。

また、前記第１および第２蓄電手段は、外部電源からの電力により充電可能なものであってもよい。これにより、動力出力装置の稼働前に第１および第２蓄電手段を予め充電しておくことが可能となる。

更に、前記第１および第２蓄電手段は、リチウムイオン二次電池であってもよい。すなわち、リチウムイオン二次電池は、高電流での放電が継続されると劣化しやすい特性を有し、過放電に対する耐性が比較的低いものである。従って、第１および第２蓄電手段の過放電をより適正に抑制可能な本発明は、第１および第２蓄電手段としてリチウムイオン二次電池を採用した動力出力装置に極めて好適である。

本発明による車両は、上記何れかの動力出力装置と、前記駆動軸に連結された駆動輪とを備えるものである。従って、この車両では、電動機の出力を制限し過ぎないようにしながら、例えば低温時や駆動輪のスリップを生じやすい路面の走行時等に第１および第２蓄電手段の過放電をより適正に抑制することが可能となる。

本発明による動力出力装置の制御方法は、
駆動軸に動力を出力可能な電動機と、電力線に接続された第１蓄電手段と、前記電力線に対して前記第１蓄電手段と並列に接続された第２蓄電手段と、前記電力線に接続されると共に該電力線からの電力を用いて前記電動機を駆動可能な電動機駆動回路とを備えた動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記第１蓄電手段の状態に基づいて該第１蓄電手段の放電に許容される電力である第１放電許容電力を設定すると共に前記第２蓄電手段の状態に基づいて該第２蓄電手段の放電に許容される電力である第２放電許容電力を設定するステップと、
（ｂ）前記駆動軸に要求される駆動力に基づいて前記電動機の目標トルクを設定するステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）にて設定された目標トルクに基づいて前記第１および第２蓄電手段から放電すべき電力である総要求放電量を設定するステップと、
（ｄ）前記第１蓄電手段の放電量がステップ（ａ）にて設定された第１放電許容電力を超えず、かつ前記第２蓄電手段の放電量がステップ（ａ）にて設定された第２放電許容電力を超えないようにステップ（ｃ）にて設定された総要求放電量に対する前記第１または第２蓄電手段の放電量の割合を示す電力分担率を設定するステップと、
（ｅ）前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあるか否かを判定するステップと、
（ｆ）ステップ（ｅ）にて前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されていないときには、それぞれステップ（ａ）にて設定された第１放電許容電力と第２放電許容電力との和を前記第１および第２蓄電手段の双方からの放電に許容される電力である総放電許容電力に設定すると共に、ステップ（ｅ）にて前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されているときには、前記第１および第２放電許容電力の少なくとも何れか一方をステップ（ｃ）にて設定された総要求放電量とステップ（ｄ）にて設定された電力分担率とから定まる放電量で置き換えて前記総放電許容電力を設定するステップと、
（ｇ）前記電動機の出力パワーがステップ（ｅ）にて設定された総放電許容電力を超えないようにステップ（ｂ）にて設定された目標トルクを補正すると共に、前記電動機が前記補正された目標トルクを出力するように前記電動機駆動回路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、電動機の出力を制限し過ぎないようにしながら第１および第２蓄電手段の過放電をより適正に抑制することが可能となる。

本発明の実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。 モータＭＧ１およびＭＧ２を含む電気駆動系の概略構成図である。 バッテリ温度と入出力制限のベース値との関係の一例を示す説明図である。 バッテリの残容量と入力制限用補正係数および出力制限用補正係数との関係の一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッドＥＣＵ７０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の動作ラインと要求パワーＰ＊が一定となることを示す回転数Ｎｅとトルク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。 トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの設定手順を説明するための説明図である。 仮電力分担率設定用マップの一例を示す説明図である。 実施例のモータＥＣＵ４０により実行されるモータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 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。

次に、本発明を実施するため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車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図であり、図２は、ハイブリッド自動車２０に含まれる電機駆動系の概略構成図である。これらの図面に示すように、実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸であるクランクシャフト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に連結された減速ギヤ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、電力ライン５０に接続されるマスタバッテリ５１と、電力ライン５０に対してマスタバッテリ５１と並列に接続されるスレーブバッテリ５２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による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と噛合すると共にリングギヤ３２と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。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いる。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からギヤ機構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およびモータＭＧ２は、逆突極性を有するように内部に永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを含む同期発電電動機として構成されている。モータＭＧ１は、直流電力を交流電力に変換すると共に交流電力を直流電力に変換することができるインバータ４１を介して電力ライン５０に接続されており、モータＭＧ２は、直流電力を交流電力に変換すると共に交流電力を直流電力に変換することができるインバータ４２を介して電力ライン５０に接続されている。インバータ４１，４２は、図２に示すように、６個のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６またはＴ２１〜Ｔ２６とトランジスタＴ１１〜Ｔ１６またはＴ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６個のダイオードＤ１１〜Ｄ１６またはＤ２１〜Ｄ２６とにより構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれインバータ４１，４２が電力ライン５０として共用する正極母線５０ａと負極母線５０ｂとに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつ対をなすように配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々が接続されている。従って、正極母線５０ａと負極母線５０ｂとの間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成してモータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することが可能となる。また、インバータ４１，４２は、正極母線５０ａと負極母線５０ｂとを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れかで発電される電力を他のモータに供給することができる。なお、正極母線５０ａと負極母線５０ｂとには電圧を平滑化する平滑コンデンサ４５が接続されている。

マスタバッテリ５１とスレーブバッテリ５２とは、実施例では同一諸元のニッケル水素二次電池あるいはリチウムイオン二次電池として構成されている。図１および図２に示すように、マスタバッテリ５１は、マスタリレー５３とマスタ側昇圧コンバータ５５とを介して電力ライン５０に接続されており、スレーブバッテリ５２は、スレーブリレー５４とスレーブ側昇圧コンバータ５６とを介して電力ライン５０に接続されている。マスタ側昇圧コンバータ５５は、図２に示すように、２個のトランジスタＴ５１（上アーム）およびトランジスタＴ５２（下アーム）と、トランジスタＴ５１，Ｔ５２に逆方向に並列接続された２個のダイオードＤ５１，Ｄ５２と、リアクトルＬ１とを含む。２個のトランジスタＴ５１，Ｔ５２は、それぞれ正極母線５０ａと負極母線５０ｂとに接続されており、両者の接続点にリアクトルＬ１が接続されている。また、リアクトルＬ１と負極母線５０ｂとには、マスタ側昇圧コンバータ５５のマスタバッテリ５１側の電圧を平滑化する平滑コンデンサ５７が接続されている。これにより、トランジスタＴ５１，Ｔ５２をスイッチング制御することによりマスタバッテリ５１側の電圧に対してインバータ４１，４２側の電圧を昇圧したり、インバータ４１，４２側の電圧に対してマスタバッテリ５１側の電圧を降圧したりすることができる。同様に、スレーブ側昇圧コンバータ５６は、図２に示すように、２個のトランジスタＴ６１（上アーム）およびトランジスタＴ６２（下アーム）と、トランジスタＴ６１，Ｔ６２に逆方向に並列接続された２個のダイオードＤ６１，Ｄ６２と、リアクトルＬ２とを含む。２個のトランジスタＴ６１，Ｔ６２は、それぞれ正極母線５０ａと負極母線５０ｂとに接続されており、両者の接続点にリアクトルＬ２が接続されている。また、リアクトルＬ２と負極母線５０ｂとには、スレーブ側昇圧コンバータ５６のスレーブバッテリ５２側の電圧を平滑化する平滑コンデンサ５８が接続されている。これにより、トランジスタＴ６１，Ｔ６２をスイッチング制御することによりスレーブバッテリ５２側の電圧に対してインバータ４１，４２側の電圧を昇圧したり、インバータ４１，４２側の電圧に対してスレーブバッテリ５２側の電圧を降圧したりすることができる。そして、平滑コンデンサ５７，５８の端子間には昇圧前電圧センサ６１，６２が設置されており、これら昇圧前電圧センサ６１，６２の検出値に基づいてマスタ側昇圧コンバータ５５の昇圧前電圧ＶＬｍとスレーブ側昇圧コンバータ５６の昇圧前電圧ＶＬｓとが取得される。また、平滑コンデンサ４５の端子間には、昇圧後電圧センサ４６が設置されており、昇圧後電圧センサ４６の検出値に基づいてマスタ側昇圧コンバータ５５およびスレーブ側昇圧コンバータ５６による昇圧後電圧ＶＨが取得される。なお、実施例において、マスタリレー５３およびスレーブリレー５４は、ハイブリッドＥＣＵ７０によりオン／オフ制御される。

上述のインバータ４１，４２やマスタ側昇圧コンバータ５５およびスレーブ側昇圧コンバータ５６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により制御され、それによりモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動制御される。モータＥＣＵ４０は、図示しないＣＰＵ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、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート（何れも図示せず）等を備える。モータＥＣＵ４０には、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、昇圧後電圧センサ４６の検出値や昇圧前電圧センサ６１，６２の検出値、図示しない複数の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といったモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御に必要な信号が入力される。また、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やマスタ側昇圧コンバータ５５およびスレーブ側昇圧コンバータ５６へのスイッチング制御信号等が出力される。更に、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、上記センサからの信号に加えてハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号をも用いてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。加えて、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といったモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータを計算・取得し、昇圧後電圧センサ４６の検出値に基づいて昇圧後電圧ＶＨを計算・取得すると共に、昇圧前電圧センサ６１，６２の検出値に基づいてマスタ側昇圧コンバータ５５の昇圧前電圧ＶＬｍとスレーブ側昇圧コンバータ５６の昇圧前電圧ＶＬｓとを計算・取得し、必要に応じてこれらのデータをハイブリッドＥＣＵ７０等に出力する。

マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）６０により管理される。バッテリＥＣＵ６０には、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２を管理するのに必要な信号、例えば、マスタバッテリ５１の端子間に設置された端子間電圧センサ６３からの端子間電圧ＶＢｍ、マスタバッテリ５１の一方の端子に接続された電流センサ６５からの充放電電流ＩＢｍ、マスタバッテリ５１に設置された温度センサ６７からのバッテリ温度Ｔｂｍ、スレーブバッテリ５２の端子間に設置された端子間電圧センサ６４からの端子間電圧ＶＢｓ、スレーブバッテリ５２の一方の端子に接続された電流センサ６６からの充放電電流ＩＢｓ、スレーブバッテリ５２に設置された温度センサ６８からのバッテリ温度Ｔｂｓ等が入力される。バッテリＥＣＵ６０は、必要に応じてマスタバッテリ５１やスレーブバッテリ５２の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ７０等に出力する。更に、バッテリＥＣＵ６０は、マスタバッテリ５１を管理するために、電流センサ６５により検出された充放電電流ＩＢｍの積算値に基づいてマスタバッテリ５１の残容量（満充電状態に対する充電率）ＳＯＣｍを算出したり、残容量ＳＯＣｍと所定の充放電制約とに基づいてマスタバッテリ５１の充放電要求パワーＰｂｍ＊を算出したり、残容量ＳＯＣｍとバッテリ温度Ｔｂｍとに基づいてマスタバッテリ５１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Ｗｉｎｍとマスタバッテリ５１の放電に許容される電力である第１放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔｍとを算出したりする。また、バッテリＥＣＵ６０は、スレーブバッテリ５２を管理するために、電流センサ６６により検出された充放電電流ＩＢｓの積算値に基づいてスレーブバッテリ５２の残容量ＳＯＣｓを算出したり、残容量ＳＯＣｓと所定の充放電制約とに基づいてスレーブバッテリ５２の充放電要求パワーＰｂｓ＊を算出したり、残容量ＳＯＣｓとバッテリ温度Ｔｂｓとに基づいてスレーブバッテリ５２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Ｗｉｎｓとスレーブバッテリ５２の放電に許容される電力である第２放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔｓとを算出したりする。なお、入出力制限Ｗｉｎｍ，Ｗｉｎｓ，Ｗｏｕｔｍ，Ｗｏｕｔｓは、バッテリ温度Ｔｂｍ，Ｔｂｓに基づいて入出力制限Ｗｉｎｍ，Ｗｉｎｓ，Ｗｏｕｔｍ，Ｗｉｎｓの基本値を設定すると共に、残容量ＳＯＣｍ，ＳＯＣｓ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Ｗｉｎｍ，Ｗｉｎｓ，Ｗｏｕｔｍ，Ｗｏｕｔｓ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。図３にバッテリ温度と入出力制限のベース値との関係の一例を示し、図４にバッテリの残容量と入力制限用補正係数および出力制限用補正係数との関係の一例を示す。

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、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ＥＣＵ６０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ＥＣＵ６０等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。また、ハイブリッドＥＣＵ７０からは、マスタリレー５３やスレーブリレー５４をオンまたはオフするためのオンオフ信号が出力される。

ここで、実施例のハイブリッド自動車２０は、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２を例えば家庭用電源（ＡＣ１００Ｖ）とった外部電源１００からの電力により充電可能な、いわゆるプラグイン方式のハイブリッド自動車として構成されている。すなわち、モータＭＧ１，ＭＧ２の中性点には、図１に示すように、ＡＣポート９０を介して車両側コネクタ９１が接続されている。車両側コネクタ９１は、車外の電源である外部電源１００に接続される外部電源側コネクタ１０１と互いに結合可能なものである。ＡＣポート９０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の中性点に接続された電力ラインと車両側コネクタ９１との接続および当該接続の解除を行なうようにハイブリッドＥＣＵ７０によりオンオフ制御されるリレー９２や、車両側コネクタ９１と外部電源側コネクタ１０１とが結合されているときに外部電源１００から入力される入力電圧を検知してハイブリッドＥＣＵ７０に出力する電圧センサ９３等を含む。これにより、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがパーキングポジションに設定されているときに、外部電源側コネクタ１０１と車両側コネクタ９１とが結合された状態でリレー９２やマスタリレー５３、スレーブリレー５４をオンすると共に、インバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御することにより、外部電源１００からの電力を用いてマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２を充電することができる。従って、ハイブリッド自動車２０の走行開始前に予めマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２を充分に充電しておけば、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の残容量ＳＯＣｍ、ＳＯＣｓが比較的高い状態で走行を開始することが可能となる。

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とに基づいて駆動輪である車輪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＊が計算され、この要求トルク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エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御モードとしては、要求トルクＴｒ＊に見合うパワーがエンジン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から出力されるパワー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、要求トルクＴｒ＊とマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の充放電に必要な電力との和に見合うパワーがエンジン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マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の充放電を伴ってエンジン２２から出力されるパワー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を停止して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクをリングギヤ軸３２ａに出力するようにモータＭＧ２を駆動制御するモータ運転モード等がある。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、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条件が成立した場合、エンジン２２を自動的に停止・始動させる間欠運転が実行される。更に、運転停止されているエンジン２２を始動させる際には、エンジン２２をクランキングするようにモータＭＧ１が制御されると共に所定のタイミングで燃料噴射および点火が開始されるようにエンジン２２が制御される。

また、ハイブリッド自動車２０の走行開始時には、基本的にマスタリレー５３とスレーブリレー５４との双方がオンされ、その後の走行に際してマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の双方とモータＭＧ１およびＭＧ２との間で電力がやり取りされることになる。そして、例えばスレーブバッテリ５２の残容量ＳＯＣｓが予め定められた下限残容量に達すると、スレーブリレー５４のみがオフされ、マスタバッテリ５１のみとモータＭＧ１およびＭＧ２との間で電力がやり取りされることになる。更に、マスタバッテリ５１とスレーブバッテリ５２の何れか一方に何らかの異常が発生したような場合には、マスタリレー５３およびスレーブリレー５４の何れか一方がオフされ、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の正常な方とモータＭＧ１およびＭＧ２との間で電力がやり取りされることになる。このように、実施例のハイブリッド自動車２０は、マスタバッテリ５１に加えてスレーブバッテリ５２を搭載することから、単一のバッテリを搭載したものに比べて、モータ運転モードでの走行距離（走行時間）をより長くすると共に、減速時や降坂路の走行に際してより多くの回生電力をマスタバッテリ５１やスレーブバッテリ５２に蓄電することができる。

次に、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が走行しているときの動作について説明する。図５は、ハイブリッド自動車２０が走行しているときに、実施例のハイブリッド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５に示す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、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、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、マスタバッテリ５１の残容量ＳＯＣｍ、充放電要求パワーＰｂｍ＊、入出力制限Ｗｉｎｍ，Ｗｏｕｔｍ、スレーブバッテリ５２の残容量ＳＯＣｓ、充放電要求パワーＰｂｓ＊、入出力制限Ｗｉｎｓ，Ｗｏｕｔｓ、補機要求電力Ｐａｘといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０により回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいて計算されるものであってモータＥＣＵ４０から通信により入力されるものである。また、残容量ＳＯＣｍ，ＳＯＣｓ、充放電要求パワーＰｂｍ＊，Ｐｂｓ＊、入出力制限Ｗｉｎｍ，Ｗｉｎｓ，Ｗｏｕｔｍ，Ｗｏｕｔｓは、バッテリＥＣＵ６０から通信により入力されるものである。更に、補機要求電力Ｐａｘは、ハイブリッド自動車２０や空調装置、ランプ類、カーオーディオといった補機の作動状態に応じて定まるものであり、各種補機操作用スイッチのオンオフ状態等に基づいてハイブリッドＥＣＵ７０により別途計算されるものである。

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に連結されたリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定した上で、車両全体に要求される要求パワーＰ＊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６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、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Ｐｂｍ＊およびＰｂｓ＊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、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。更に、ステップＳ１００にて入力したマスタバッテリ５１の入力制限Ｗｉｎｍとスレーブバッテリ５２の入力制限Ｗｉｎｓとの和をマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の双方の充電に許容される電力としての総入力制限（総充電許容電力）Ｗｉｎに設定すると共に、ステップＳ１００にて入力したマスタバッテリ５１の出力制限Ｗｏｕｔｍとスレーブバッテリ５２の出力制限Ｗｏｕｔｓとの和をマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の双方の放電に許容される電力としての総出力制限（総放電許容電力）Ｗｏｕｔに設定する（ステップＳ１２０）。

次いで、エンジン２２が運転されているか否かを判定し（ステップＳ１３０）、エンジン２２が運転されている場合には、要求パワーＰ＊のすべてをエンジン２２により賄うものとして、要求パワーＰ＊に基づいてエンジン２２の目標運転ポイントである目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１４０）。実施例では、エンジン２２を効率よく動作させるために予め定められた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＊とが設定される。図７に、エンジン２２の動作ラインと要求パワーＰ＊が一定となることを示す回転数Ｎｅとトルク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、上記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として求めることができる。なお、ハイブリッドＥＣＵ７０から目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいて目標吸入空気量を設定すると共に、目標吸入空気量に基づいて図示しないスロットルバルブの目標開度を設定し、バルブ開度が目標開度となるようにスロットルバルブを制御する。更に、エンジンＥＣＵ２４は、このようなスロットル開度制御と共に、燃料噴射制御、点火時期制御等を実行する。

エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定した後、目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数（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（１）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（２）の計算を実行してモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１５０）。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８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にトルクＴｍ１を出力させ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にトルクＴｍ２を出力させたときに減速ギヤ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（１）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（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）
Tm1tmp=-ρ/(1+ρ)・Te*+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt …（２）

続いて、ステップＳ１００にて入力した回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２や総入力制限Ｗｉｎおよび総出力制限Ｗｏｕｔに基づいて次式（３）および（４）の双方を満たすようにモータ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を計算し（ステップＳ１６０）、モータＭＧ１の目標トルクを示すトルク指令Ｔｍ１＊をトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐを制限した値に設定する（ステップＳ１７０）。ここで、式（３）は、モータＭＧ１とモータＭＧ２と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＊までの範囲内に含まれることを示す関係式であり、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総入力制限Ｗｉｎおよび総出力制限Ｗｏｕｔの範囲内に含まれることを示す関係式である。これら式（３）および式（４）に示される関係を図９に例示する。同図からわかるように、トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、同図中斜線で示した領域におけるトルクＴｍ１の最大／最小値として求めることができる。これにより、トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐを制限した値をモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊とすれば、モータＭＧ１により入出力される電力（発電電力）を総入力制限Ｗｉｎと総出力制限Ｗｏｕｔとの範囲内のものとすることが可能となる。

0≦-Tm1/ρ+Tm2・Gr≦Tr*…（３）
Win≦Tm1・Nm1+Tm2・Nm2≦Wout…（４）

モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、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の仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（５）に従い計算する（ステップＳ１８０）。更に、ステップＳ１００に入力したモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とステップＳ２１０にて設定したモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊と総入力制限Ｗｉｎおよび総出力制限Ｗｏｕｔとを用いてモータ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（６）および式（７）に従い計算する（ステップＳ１９０）。そして、モータＭＧ２の目標トルクを示すトルク指令Ｔｍ２＊をトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値に設定する（ステップＳ２００）。このようにしてモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、リングギヤ軸３２ａに出力するトルクを総入力制限Ｗｉｎと総出力制限Ｗｏｕｔとの範囲内に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、図８の共線図から容易に導出することができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …（５）
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（６）
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（７）

続いて、トルク指令Ｔｍ１＊とステップＳ１００にて入力した回転数Ｎｍ１との積と、トルク指令Ｔｍ２＊とステップＳ１００にて入力した回転数Ｎｍ２との積と、ステップＳ１００にて入力した補機要求電力Ｐａｘとの和をマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２から放電すべき電力である総要求電力（総要求放電量）Ｐｔｏｔａｌに設定する（ステップＳ２１０）。更に、ステップＳ１００にて入力したマスタバッテリ５１の残容量ＳＯＣｍとスレーブバッテリ５２の残容量ＳＯＣｓとに基づいて総要求電力Ｐｔｏｔａｌに対するマスタバッテリ５１の放電量（分担分）の仮の割合である仮電力分担率Ｒｔｍｐを設定する（ステップＳ２２０）。実施例では、残容量ＳＯＣｍおよびＳＯＣｓと仮電力分担率Ｒｔｍｐとの関係が予め定められて仮電力分担率設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、仮電力分担率要求トルクＴｒ＊としては、与えられた残容量ＳＯＣｍおよびＳＯＣｓとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図１０に仮電力分担率設定用マップの一例を示す。同図に示す仮電力分担率設定用マップは、マスタバッテリ５１の残容量ＳＯＣｍからスレーブバッテリ５２の残容量ＳＯＣｓを減じて得られる偏差ΔＳＯＣと仮電力分担率Ｒｔｍｐとの関係を規定するものであって、マスタバッテリ５１の残容量ＳＯＣｍがスレーブバッテリ５２の残容量ＳＯＣｓよりも大きいほど（残容量が大きいバッテリほど）仮電力分担率Ｒｔｍｐを大きく設定するように予め実験・解析を経て作成されている。仮電力分担率Ｒｔｍｐを設定したならば、次式（８）および（９）の双方を満たすように総要求電力Ｐｔｏｔａｌに対するマスタバッテリ５１の放電量の割合の下限値Ｒｍｉｎおよび上限値Ｒｍａｘを設定し（ステップＳ２３０）、総要求電力Ｐｔｏｔａｌに対するマスタバッテリ５１の放電量の割合を示す電力分担率Ｒ＊を上下限値Ｒｍｉｎ，Ｒｍａｘで仮電力分担率Ｒｔｍｐを制限した値に設定する（ステップＳ２４０）。ここで、式（８）は、総要求電力Ｐｔｏｔａｌと電力分担率Ｒとから定まるマスタバッテリ５１の放電量が入力制限Ｗｉｎｍと出力制限Ｗｏｕｔｍとの範囲内に含まれることを示す関係式であり、式（９）は、総要求電力Ｐｔｏｔａｌと電力分担率Ｒとから定まるスレーブバッテリ５２の放電量が入力制限Ｗｉｎｓと出力制限Ｗｏｕｔｓとの範囲内に含まれることを示す関係式である。このようにしてステップＳ２２０〜Ｓ２４０の処理が実行されると、マスタバッテリ５１の放電量が出力制限Ｗｏｕｔｍを超えず、かつスレーブバッテリ５２の放電量が出力制限Ｗｏｕｔｓを超えないように電力分担率Ｒ＊が設定されることになる。

Winm≦Ptotal・R≦Woutm …（８）
Wins≦Ptotal・(1-R)≦Wouts …（９）

次いで、総要求電力Ｐｔｏｔａｌと値１から電力分担率Ｒ＊を減じた値との積をスレーブバッテリ５２の放電量の目標値である目標スレーブ電力（第２目標放電量）Ｐｂｓ＊に設定し（ステップＳ２５０）。そして、ステップＳ１７０にて設定したトルク指令Ｔｍ１＊とステップＳ２００にて設定したトルク指令Ｔｍ２＊とステップＳ２５０にて設定した目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊とをモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２６０）、本ルーチンを一旦終了させる。なお、ステップＳ１３０にてエンジン２２が運転されていないと判断された場合には、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊がそれぞれ値０に設定された上でエンジンＥＣＵ２４に送信されると共に（ステップＳ２７０）、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊が値０に設定され（ステップＳ２８０）、その後に上述のステップＳ１８０〜Ｓ２６０の処理が実行されることになる。

図１１は、ハイブリッドＥＣＵ７０からのトルク指令Ｔｍ１＊およびＴｍ２＊を受け取ったモータＥＣＵ４０により実行されるモータ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１１に示すモータ制御ルーチンの開始に際して、モータＥＣＵ４０の図示しないＣＰＵは、ハイブリッドＥＣＵ７０からのトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊、別途計算した最新のモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２や昇圧後電圧ＶＨ、電流センサ６６からのスレーブバッテリ５２の充放電電流ＩＢｓ、スレーブ側昇圧コンバータ５６の昇圧前電圧ＶＬｓ、バッテリＥＣＵ６０からのマスタバッテリ５１のバッテリ温度Ｔｂｍやスレーブバッテリ５２のバッテリ温度Ｔｂｓ、マスタバッテリ５１の入出力制限Ｗｉｎｍ，Ｗｏｕｔｍ、スレーブバッテリ５２の入出力制限Ｗｉｎｓ，Ｗｏｕｔｓといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ３００）。ステップＳ３００のデータ入力処理の後、入力したマスタバッテリ５１の入力制限Ｗｉｎｍとスレーブバッテリ５２の入力制限Ｗｉｎｓとの和をマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の双方の充電に許容される電力としての総入力制限（総充電許容電力）Ｗｉｎに設定する（ステップＳ３１０）。

次いで、ステップＳ３００にて入力したバッテリ温度ＴｂｍおよびＴｂｓの少なくとも何れか一方が予め定められた基準温度Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。ステップＳ３２０にて閾値として用いられる基準温度Ｔｒｅｆは、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の少なくとも何れか一方が低温状態にあって出力制限Ｗｏｕｔｍ，Ｗｏｕｔｓが小さい値に制限され、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあるか否かを判定するためのものであり、実施例では、例えば−１０℃程度の値とされる。ステップＳ３２０にてバッテリ温度ＴｂｍおよびＴｂｓの双方が基準温度Ｔｒｅｆ以上であると判断された場合には、ステップＳ３００にて入力したマスタバッテリ５１の出力制限Ｗｏｕｔｍとスレーブバッテリ５２の出力制限Ｗｏｕｔｓとの和をマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の双方の放電に許容される電力としての総出力制限（総放電許容電力）Ｗｏｕｔに設定する（ステップＳ３３０）。

ステップＳ３３０にて総出力制限Ｗｏｕｔを設定したならば、図５のステップＳ１６０と同様にして、ステップＳ３００にて入力した回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２や総入力制限Ｗｉｎおよび総出力制限Ｗｏｕｔとに基づいて上記式（３）および（４）の双方を満たすようにモータ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を計算し（ステップＳ３４０）、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊をトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘでハイブリッドＥＣＵ７０から受け取ったトルク指令Ｔｍ１＊を制限した値に再設定する（ステップＳ３５０）。更に、ステップＳ３００にて入力したモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とステップＳ３５０にて設定したモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊と総入力制限Ｗｉｎおよび総出力制限Ｗｏｕｔとを用いてモータ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を上記式（６）および式（７）に従い計算する（ステップＳ３６０）。そして、モータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊をトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘでハイブリッドＥＣＵ７０から受け取ったトルク指令Ｔｍ２＊を制限した値に再設定する（ステップＳ３７０）。このようにしてステップＳ３４０〜Ｓ３７０の処理が実行されると、ハイブリッドＥＣＵ７０により一旦設定されたトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊は、モータＭＧ１により入出力されるパワーとモータＭＧ２により入出力されるパワーとの和が総入力制限Ｗｉｎと、マスタバッテリ５１の出力制限Ｗｏｕｔｍとスレーブバッテリ５２の出力制限Ｗｏｕｔｓとの和である総出力制限Ｗｏｕｔとの範囲内に収まるように補正されることになる。

こうしてトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を再設定（補正）したならば、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊に応じたトルクを出力すると共にモータＭＧ２がトルク指令Ｔｍ２＊に応じたトルクを出力するようにインバータ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Ｓ３８０）。ここで、インバータ４１，４２の制御方式としては、モータＭＧ１，ＭＧ２の目標動作点（回転数Ｎｍ１およびトルク指令Ｔｍ１＊、回転数Ｎｍ２およびトルク指令Ｔｍ２＊）に応じて、正弦波ＰＷＭ電圧を用いる正弦波ＰＷＭ制御方式、過変調ＰＷＭ電圧を用いる過変調ＰＷＭ制御方式および矩形波電圧を用いる矩形波制御方式という３つの方式の中の何れかが用いられる。また、ステップＳ１００にて入力した昇圧後電圧ＶＨと所定の目標昇圧後電圧とに基づいて昇圧後電圧ＶＨすなわち電力ライン５０における電圧が目標昇圧後電圧となるようにマスタ側昇圧コンバータ５５をスイッチング制御する（ステップＳ３９０）。実施例において、目標昇圧後電圧は、モータＭＧ１の目標動作点に対応した電圧とモータＭＧ２の目標動作点に対応した電圧との大きい方とされる。更に、スレーブバッテリ５２の充放電電流ＩＢｓと昇圧前電圧ＶＬｓとに基づいてスレーブバッテリ５２から電力ライン５０に放電される電力がステップＳ３００にて入力した設定された目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊となるようにスレーブ側昇圧コンバータ５６をスイッチング制御し（ステップＳ４００）、本ルーチンを一旦終了させる。

一方、ステップＳ３２０にてバッテリ温度ＴｂｍおよびＴｂｓの少なくとも何れか一方が基準温度Ｔｒｅｆ未満であると判断された場合には、更にエンジン２２が運転されているか否かを判定する（ステップＳ４１０）。そして、エンジン２２の運転が停止されている場合には、上述のステップＳ３３０〜Ｓ４００の処理を実行する。これに対して、ステップＳ４１０にてエンジン２２が運転されていると判断された場合には、ステップＳ３００にて入力したマスタバッテリ５１の出力制限Ｗｏｕｔｍと目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊との和をマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の双方の放電に許容される電力としての総出力制限（総放電許容電力）Ｗｏｕｔに設定した上で（ステップＳ４２０）、上述のステップＳ３４０〜Ｓ４００の処理を実行する。すなわち、実施例のハイブリッド自動車２０において、バッテリ温度ＴｂｍおよびＴｂｓの何れか一方が基準温度Ｔｒｅｆ未満であると共にエンジン２２が運転されている場合、ハイブリッドＥＣＵ７０により一旦設定されたトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊は、モータＭＧ１により入出力されるパワーとモータＭＧ２により入出力されるパワーとの和が総入力制限Ｗｉｎと、マスタバッテリ５１の出力制限Ｗｏｕｔｍと目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊との和である総出力制限Ｗｏｕｔとの範囲内に収まるように補正されることになる。

以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１およびＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊およびＴｍ２＊に基づいてマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２から放電すべき電力である総要求電力Ｐｔｏｔａｌが設定されると共に（図５のステップＳ２１０）、マスタバッテリ５１の放電量が出力制限Ｗｏｕｔｍを超えず、かつスレーブバッテリ５２の放電量が出力制限Ｗｏｕｔｓを超えないように総要求電力Ｐｔｏｔａｌに対するマスタバッテリ５１の放電量の割合を示す電力分担率Ｒ＊が設定される（図５のステップＳ２２０〜Ｓ２４０）。更に、バッテリ温度ＴｂｍおよびＴｂｓの双方が基準温度Ｔｒｅｆ以上であってマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されていないときには、出力制限Ｗｏｕｔｍと出力制限Ｗｏｕｔｓとの和がマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の双方からの放電に許容される電力である総出力制限Ｗｏｕｔに設定される（図１１のステップＳ３３０）。これに対して、バッテリ温度ＴｂｍおよびＴｂｓの何れか一方が基準温度Ｔｒｅｆ未満であると共にエンジン２２が運転されており、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されているときには、スレーブバッテリ５２の出力制限Ｗｏｕｔｓを総要求電力Ｐｔｏｔａｌと電力分担率Ｒ＊とから定まる目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊で置き換えて総出力制限Ｗｏｕｔが設定される（図１１のステップＳ４２０）。そして、モータＭＧ１およびＭＧ２により入出力されるトータルのパワーが総入力制限Ｗｉｎと総出力制限Ｗｏｕｔとの範囲内に収まるようにトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊が補正され（図１１のステップＳ３４０〜Ｓ３７０）、モータＭＧ１，ＭＧ２が補正されたトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２に応じたトルクを出力するようにインバータ４１，４２が制御される（図１１のステップＳ３８０）。

このように、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されていないときに総出力制限Ｗｏｕｔを出力制限Ｗｏｕｔｍと出力制限Ｗｏｕｔｓとの和とすることにより、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２からの放電量を出力制限Ｗｏｕｔｍと出力制限Ｗｏｕｔｓとの和の範囲内に収めつつ、モータＭＧ１，ＭＧ２からの出力を必要以上に制限することによるリングギヤ軸３２ａに出力される動力の急変（ショック）等を抑制することができる。また、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の少なくとも何れか一方が例えば出力制限Ｗｏｕｔｍ，Ｗｏｕｔｓが比較的小さく抑えられる低温状態といった過放電となりやすい状況にあると判断されているときに、出力制限Ｗｏｕｔｍ，Ｗｏｕｔｓの少なくとも何れか一方を総要求電力Ｐｔｏｔａｌと電力分担率Ｒ＊とから定まる放電量で置き換えて総出力制限Ｗｏｕｔを設定すれば、総出力制限Ｗｏｕｔを抑え気味にしてマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の過放電を良好に抑制することができる。すなわち、電力分担率Ｒ＊は、マスタバッテリ５１の放電量が出力制限Ｗｏｕｔｍを超えず、かつスレーブバッテリ５２の放電量が出力制限Ｗｏｕｔｓを超えないように設定されることから、総要求電力Ｐｔｏｔａｌと電力分担率Ｒ＊とから定まる放電量は、出力制限Ｗｏｕｔｍや出力制限Ｗｏｕｔｓ以下の値となる。従って、出力制限ＷｏｕｔｍおよびＷｏｕｔｓの少なくとも何れか一方を総要求電力Ｐｔｏｔａｌと電力分担率Ｒ＊とから定まる放電量で置き換えて総出力制限Ｗｏｕｔを設定すれば、総出力制限Ｗｏｕｔをマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２に対して実際に要求されている放電量に近づけて基本的には出力制限Ｗｏｕｔｍと出力制限Ｗｏｕｔｓとの和よりも小さい値とすることができるのである。この結果、実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１，ＭＧ２の出力を制限し過ぎないようにしながらマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の過放電をより適正に抑制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、昇圧後電圧ＶＨ（電力ライン５０における電圧）が目標昇圧後電圧となるようにマスタ側昇圧コンバータ５５がスイッチング制御されると共に（図１１のステップＳ３９０）、スレーブバッテリ５２から電力ライン５０に放電される電力が目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊となるようにスレーブ側昇圧コンバータ５６がスイッチング制御される（図１１のステップＳ４００）。これにより、昇圧後電圧ＶＨを安定に目標昇圧後電圧に保つと共に総要求電力Ｐｔｏｔａｌに応じた電力をより良好に電力ラインに供給することが可能となる。そして、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されているときに、出力制限Ｗｏｕｔｍと目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊との和を総出力制限Ｗｏｕｔとすれば、スレーブバッテリ５２の放電量を実際に要求されている目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊の範囲内に抑えると共に、総出力制限Ｗｏｕｔをマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２に対して実際に要求されている放電量に近づけて基本的に出力制限Ｗｏｕｔｍと出力制限Ｗｏｕｔｓとの和よりも小さい値とすることでマスタバッテリ５１の過放電をより良好に抑制することが可能となる。

更に、実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１およびＭＧ２により入出力されるトータルのパワーが出力制限Ｗｏｕｔｍと出力制限Ｗｏｕｔｓとの和を超えないようにトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊が設定される（図５のステップＳ１５０〜Ｓ２００）。このように、ハイブリッドＥＣＵ７０側でモータＭＧ１およびＭＧ２により入出力されるトータルのパワーが出力制限Ｗｏｕｔｍと出力制限Ｗｏｕｔｓとの和を超えないようにトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定した上で、更に実際にインバータ４１，４２を制御するモータＥＣＵ４０側でモータＭＧ１およびＭＧ２により入出力されるトータルのパワーが総出力制限Ｗｏｕｔを超えないようにトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を補正すれば、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊の設定とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊の補正との間に多少の時間差があったとしても、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の過放電をより確実に抑制することが可能となる。ただし、図５のステップＳ１５０〜Ｓ２００にて用いられる総出力制限Ｗｏｕｔを図１１のステップＳ３３０，Ｓ４２０にて設定されるものに置き換えると共に図１１のステップＳ３１０〜Ｓ３７０の処理を省略してもよい。

また、実施例のハイブリッド自動車２０のように、マスタバッテリ５１のバッテリ温度Ｔｂｍとスレーブバッテリ５２のバッテリ温度Ｔｂｓとの少なくとも何れか一方が基準温度Ｔｒｅｆ未満であるときにマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断し、エンジン２２が運転されていることを条件に目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊を用いて総出力制限Ｗｏｕｔを抑えるようにすれば、出力制限Ｗｏｕｔｍ，Ｗｏｕｔｓが小さく制限される傾向にある低温時にマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の過放電を良好に抑制することが可能となる。また、バッテリ温度Ｔｂｍとバッテリ温度Ｔｂｓとの少なくとも何れか一方が基準温度Ｔｒｅｆ未満であっても、エンジン２２の運転が停止されているときには、総出力制限Ｗｏｕｔを出力制限Ｗｏｕｔｍと出力制限Ｗｏｕｔｓとの和とすることで、エンジン２２の始動要求がなされたときにモータＭＧ１，ＭＧ２の出力が必要以上に制限されないようにしてスムースにエンジン２２を始動させることが可能となる。ただし、バッテリ温度Ｔｂｍとバッテリ温度Ｔｂｓとの少なくとも何れか一方が基準温度Ｔｒｅｆ未満であるときに、エンジン２２が運転されているか否かに拘わらず目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊等を用いて総出力制限Ｗｏｕｔを抑えるようにしてもよい。そして、図１１のステップＳ３２０では、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあるか否かを判定すればよいので、バッテリ温度Ｔｂｍ，Ｔｂｓについての判定に加えるか、あるいはそれに代えて、例えばハイブリッド自動車２０の走行路面が車輪３９ａ，３９ｂのスリップを生じやすい路面であるか否かを判定してもよい。

更に、実施例のハイブリッド自動車２０では、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２の過放電をより適正に抑制可能であることから、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２として、高いエネルギ密度を有する一方で、高電流での放電が継続されると劣化しやすい特性を有すると共に過放電に対する耐性が比較的低いリチウムイオン二次電池を採用することができる。ただし、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２として、ニッケル水素二次電池といった他の形式の蓄電装置が用いられてもよい。また、実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の中性点に外部電源１００を接続すると共にマスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２を外部電源１００からの電力により充電することができるように構成されているが、マスタバッテリ５１およびスレーブバッテリ５２は、車両側あるいは車外の充電回路を介して外部電源からの電力により充電可能なものとされてもよい。更に、ハイブリッド自動車２０は、プラグイン方式ではないハイブリッド自動車として構成されてもよいことはいうまでもない。

なお、上記実施例のモータＥＣＵ４０は、モータ制御ルーチンの実行開始に際して、入力制限Ｗｉｎｍ，Ｗｉｎｓ、出力制限Ｗｏｕｔｍ，ＷｏｕｔｓをバッテリＥＣＵ６０から入力すると共に目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊をハイブリッドＥＣＵ７０から入力し、総入力制限Ｗｉｎと総出力制限Ｗｏｕｔとを計算しているが、これに限られるものではない。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ７０側でマスタバッテリ５１の出力制限Ｗｏｕｔｍと目標スレーブ電力Ｐｂｓ＊との和を計算しておき、この和をハイブリッドＥＣＵ７０により計算された総入力制限Ｗｉｎおよび総出力制限Ｗｏｕｔと共にモータＥＣＵ４０に送信するようにしてもよい。また、図１１のステップＳ３３０の処理とステップＳ４２０の処理との切り替えにより総出力制限Ｗｏｕｔが急変しないようにレートリミット処理等を用いて総出力制限Ｗｏｕｔを緩変化させてもよい。更に、上記実施例の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たモータＭＧ２の回転数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、実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された駆動軸に出力するものであるが、本発明の適用対象はこれに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図１２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に接続された駆動軸（車輪３９ａ，３９ｂが接続された駆動軸）とは異なる駆動軸（図１２における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された駆動軸）に出力するものに適用されてもよい。また、本発明による車両は、ハイブリッド自動車２０に限られるものではなく、走行用の動力を出力可能な電動機を備えた電気自動車であってもよいことはいうまでもない。

ここで、上記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しておく。すなわち、上記実施例において、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、電力ライン５０に接続されたマスタバッテリ５１が「第１蓄電手段」に相当し、電力ライン５０に対してマスタバッテリ５１と並列に接続されたスレーブバッテリ５２が「第２蓄電手段」に相当し、電力ライン５０に接続されると共に電力ライン５０からの電力を用いてモータＭＧ２を駆動可能なインバータ４２が「電動機駆動回路」に相当し、マスタバッテリ５１の出力制限Ｗｏｕｔｍとスレーブバッテリ５２の出力制限Ｗｏｕｔｓとを設定するバッテリＥＣＵ６０が「放電許容電力設定手段」に相当し、図５のステップＳ１５０〜Ｓ２００，Ｓ２８０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「目標トルク設定手段」に相当し、図５のステップＳ２１０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「総要求放電量設定手段」に相当し、図５のステップＳ２２０〜Ｓ２４０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「電力分担率設定手段」に相当し、図１１のステップＳ３２０およびＳ４１０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「判定手段」に相当し、図１１のステップＳ３３０およびＳ４２０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「総放電許容電力設定手段」に相当し、図１１のステップＳ３４０〜Ｓ３８０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。また、図５のステップＳ２５０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「目標放電量設定手段」に相当し、マスタ側昇圧コンバータ５５が「第１電圧変換手段」に相当し、スレーブ側昇圧コンバータ５６が「第２電圧変換手段」に相当し、図１１のステップＳ３９０およびＳ４００の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「電圧変換制御手段」に相当し、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「第２の電動機」に相当し、インバータ４１が「第２の電動機駆動回路」に相当し、動力分配統合機構３０が「動力分配手段」に相当し、回転位置検出センサ４４が「回転数取得手段」に相当し、回転位置検出センサ４３が「第２の回転数取得手段」に相当する。

ただし、「第１蓄電手段」および「第２蓄電手段」は、二次電池に限られず、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。「電動機駆動回路」および「第２の電動機駆動回路」は、インバータ４１，４２に限られず、電動機を駆動可能なものであれば他の如何なる形式のものであっても構わない。「放電許容電力設定手段」は、第１および第２蓄電手段の状態に基づいて第１および第２放電許容電力を設定可能なものであれば、バッテリＥＣＵ６０に限られず、例えばハイブリッドＥＣＵ７０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。「目標トルク設定手段」は、駆動軸に要求される駆動力に基づいて電動機の目標トルクを設定可能なものであれば、ハイブリッドＥＣＵ７０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。「総要求放電量設定手段」は、目標トルク等に基づいて第１および第２蓄電手段から放電すべき電力である総要求放電量を設定可能なものであれば、ハイブリッドＥＣＵ７０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。「電力分担率設定手段」は、第１蓄電手段の放電量が第１放電許容電力を超えず、かつ第２蓄電手段の放電量が第２放電許容電力を超えないように総要求放電量に対する第１または第２蓄電手段の放電量の割合を示す電力分担率を設定するものであれば、ハイブリッドＥＣＵ７０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。「判定手段」は、第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあるか否かを判定するものであれば、モータＥＣＵ４０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。「総放電許容電力設定手段」は、第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されていないときには、第１放電許容電力と第２放電許容電力との和を総放電許容電力に設定すると共に、第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されているときには、第１および第２放電許容電力の少なくとも何れか一方を総要求放電量と電力分担率とから定まる放電量で置き換えて総放電許容電力を設定するものであれば、モータＥＣＵ４０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。「制御手段」は、電動機の出力パワーが総放電許容電力を超えないように目標トルクを補正すると共に、電動機が補正された目標トルクを出力するように電動機駆動回路を制御するものであれば、モータＥＣＵ４０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。「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「第２の電動機」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。「動力分配手段」は、内燃機関の出力軸と第２の電動機の回転軸と駆動軸との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ものであれば、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、動力出力装置や車両の製造産業等において利用可能である。

２０，１２０ 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 ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ〜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、４５ 平滑コンデンサ、４６ 昇圧後電圧センサ、５０ 電力ライン、５０ａ 正極母線、５０ｂ 負極母線、５１ マスタバッテリ、５２ スレーブバッテリ、５３ マスタリレー、５４ スレーブリレー、５５ マスタ側昇圧コンバータ、５６ スレーブ側昇圧コンバータ、５７，５８，５９ 平滑コンデンサ、６０ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、６１，６２ 昇圧前電圧センサ、６３，６４ 端子間電圧センサ，６５，６６ 電流センサ、６７，６８ 温度センサ、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、９０ ＡＣポート、９１ 車両側コネクタ、９２ リレー、９３ 電圧センサ、１００ 外部電源、１０１ 外部電源側コネクタ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２，Ｄ５１，Ｄ５２，Ｄ６１，Ｄ６２ ダイオード、Ｌ１，Ｌ２ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６，Ｔ３１，Ｔ３２，Ｔ５１，Ｔ５２，Ｔ６１，Ｔ６２ トランジスタ。

Claims (10)

1. 駆動軸に動力を出力可能な電動機を有する動力出力装置であって、
   電力線に接続された第１蓄電手段と、
   前記電力線に対して前記第１蓄電手段と並列に接続された第２蓄電手段と、
   前記電力線に接続されると共に該電力線からの電力を用いて前記電動機を駆動可能な電動機駆動回路と、
   前記第１蓄電手段の状態に基づいて該第１蓄電手段の放電に許容される電力である第１放電許容電力を設定すると共に前記第２蓄電手段の状態に基づいて該第２蓄電手段の放電に許容される電力である第２放電許容電力を設定する放電許容電力設定手段と、
   前記駆動軸に要求される駆動力に基づいて前記電動機の目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
   前記設定された目標トルクに基づいて前記第１および第２蓄電手段から放電すべき電力である総要求放電量を設定する総要求放電量設定手段と、
   前記第１蓄電手段の放電量が前記設定された第１放電許容電力を超えず、かつ前記第２蓄電手段の放電量が前記設定された第２放電許容電力を超えないように前記設定された総要求放電量に対する前記第１または第２蓄電手段の放電量の割合を示す電力分担率を設定する電力分担率設定手段と、
   前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されていないときには、前記設定された第１放電許容電力と前記設定された第２放電許容電力との和を前記第１および第２蓄電手段の双方からの放電に許容される電力である総放電許容電力に設定すると共に、前記判定手段により前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されているときには、前記第１および第２放電許容電力の少なくとも何れか一方を前記設定された総要求放電量と前記設定された電力分担率とから定まる放電量で置き換えて前記総放電許容電力を設定する総放電許容電力設定手段と、
   前記電動機の出力パワーが前記設定された総放電許容電力を超えないように前記設定された目標トルクを補正すると共に、前記電動機が前記補正された目標トルクを出力するように前記電動機駆動回路を制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 請求項１に記載の動力出力装置において、
   前記設定された総要求放電量と前記設定された電力分担率とに基づいて前記第２蓄電手段の放電量の目標値である第２目標放電量を設定する目標放電量設定手段と、
   前記第１蓄電手段と前記電力線との間に介設された第１電圧変換手段と、
   前記第２蓄電手段と前記電力線との間に介設された第２電圧変換手段と、
   前記電力線における電圧が所定の目標電圧となるように前記第１電圧変換手段を制御すると共に前記第２蓄電手段から前記電力線に放電される電力が前記設定された第２目標放電量となるように前記第２電圧変換手段を制御する電圧変換制御手段とを更に備え、
   前記総放電許容電力設定手段は、前記判定手段により第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されているときに、前記設定された第１放電許容電力と前記設定された第２目標放電量との和を前記総放電許容電力に設定する動力出力装置。
3. 請求項１または２に記載の動力出力装置において、
   前記目標トルク設定手段は、前記電動機の出力パワーが前記設定された第１放電許容電力と前記設定された第２放電許容電力との和を超えないように前記目標トルクを設定する動力出力装置。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の動力出力装置において、
   前記第１蓄電手段の温度である第１温度を取得する第１温度取得手段と、
   前記第２蓄電手段の温度である第２温度を取得する第２温度取得手段とを更に備え、
   前記判定手段は、前記取得された第１温度と前記取得された第２温度との双方が所定温度以上であるときには、前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあるとは判断せず、前記取得された第１温度と前記取得された第２温度との少なくとも何れか一方が前記所定温度未満であるときには、前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断する動力出力装置。
5. 請求項４に記載の動力出力装置において、
   内燃機関と、
   動力を入出力可能な第２の電動機と、
   前記電力線に接続されると共に該電力線からの電力を用いて前記第２の電動機を駆動可能な第２の電動機駆動回路と、
   前記内燃機関の出力軸と前記第２の電動機の回転軸と前記駆動軸との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動力分配手段とを更に備える動力出力装置。
6. 請求項５に記載の動力出力装置において、
   前記電動機の回転数を取得する回転数取得手段と、
   前記第２の電動機の回転数を取得する第２の回転数取得手段とを更に備え、
   前記目標トルク設定手段は、前記駆動軸に要求される駆動力に基づいて前記電動機の出力パワーと前記第２の電動機により入力または出力されるパワーとの和が前記設定された第１放電許容電力と前記設定された第２放電許容電力との和を超えないように前記電動機および前記第２の電動機の目標トルクを設定し、
   前記総要求放電量設定手段は、前記設定された前記電動機および前記第２の電動機の目標トルクと前記取得された前記電動機および前記第２の電動機の回転数とに基づいて前記第１および第２蓄電手段から放電すべき電力である総要求放電量を設定し、
   前記判定手段は、前記取得された第１温度と前記取得された第２温度との双方が前記所定温度以上であるときには、前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあるとは判断せず、前記取得された第１温度と前記取得された第２温度との少なくとも何れか一方が前記所定温度未満であり、かつ前記内燃機関が運転されているときに、前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断し、
   前記制御手段は、前記電動機の出力パワーと前記第２の電動機により入力または出力されるパワーとの和が前記設定された総放電許容電力を超えないように前記設定された前記電動機および前記第２の電動機の目標トルクを補正すると共に、前記電動機および前記第２の電動機が前記補正された目標トルクをそれぞれ出力するように前記電動機駆動回路および前記第２の電動機駆動回路を制御する動力出力装置。
7. 前記第１および第２蓄電手段は、外部電源からの電力により充電可能である請求項１から６の何れか一項に記載の動力出力装置。
8. 前記第１および第２蓄電手段は、リチウムイオン二次電池である請求項１から７の何れか一項に記載の動力出力装置。
9. 請求項１から８の何れか一項に記載の動力出力装置と、前記駆動軸に連結された駆動輪とを備える車両。
10. 駆動軸に動力を出力可能な電動機と、電力線に接続された第１蓄電手段と、前記電力線に対して前記第１蓄電手段と並列に接続された第２蓄電手段と、前記電力線に接続されると共に該電力線からの電力を用いて前記電動機を駆動可能な電動機駆動回路とを備えた動力出力装置の制御方法であって、
    （ａ）前記第１蓄電手段の状態に基づいて該第１蓄電手段の放電に許容される電力である第１放電許容電力を設定すると共に前記第２蓄電手段の状態に基づいて該第２蓄電手段の放電に許容される電力である第２放電許容電力を設定するステップと、
    （ｂ）前記駆動軸に要求される駆動力に基づいて前記電動機の目標トルクを設定するステップと、
    （ｃ）ステップ（ｂ）にて設定された目標トルクに基づいて前記第１および第２蓄電手段から放電すべき電力である総要求放電量を設定するステップと、
    （ｄ）前記第１蓄電手段の放電量がステップ（ａ）にて設定された第１放電許容電力を超えず、かつ前記第２蓄電手段の放電量がステップ（ａ）にて設定された第２放電許容電力を超えないようにステップ（ｃ）にて設定された総要求放電量に対する前記第１または第２蓄電手段の放電量の割合を示す電力分担率を設定するステップと、
    （ｅ）前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあるか否かを判定するステップと、
    （ｆ）ステップ（ｅ）にて前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されていないときには、それぞれステップ（ａ）にて設定された第１放電許容電力と第２放電許容電力との和を前記第１および第２蓄電手段の双方からの放電に許容される電力である総放電許容電力に設定すると共に、ステップ（ｅ）にて前記第１および第２蓄電手段の少なくとも何れか一方が過放電となりやすい状況にあると判断されているときには、前記第１および第２放電許容電力の少なくとも何れか一方をステップ（ｃ）にて設定された総要求放電量とステップ（ｄ）にて設定された電力分担率とから定まる放電量で置き換えて前記総放電許容電力を設定するステップと、
    （ｇ）前記電動機の出力パワーがステップ（ｅ）にて設定された総放電許容電力を超えないようにステップ（ｂ）にて設定された目標トルクを補正すると共に、前記電動機が前記補正された目標トルクを出力するように前記電動機駆動回路を制御するステップと、
    を含む動力出力装置の制御方法。

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