JP2010269633A - ハイブリッド自動車およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】残余の二次電池のうち第２低電圧系に接続されている二次電池である接続二次電池がある状態と接続二次電池がない状態とで、内燃機関から出力される動力と電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行によって走行する際に走行用に出力可能な動力が大きく変化するのを抑制する。
【解決手段】エンジンが運転されているときには（Ｓ５００）、スレーブ側昇圧回路に接続されているスレーブバッテリがあるか否かに拘わらず、マスタバッテリの入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定する（Ｓ５４０）。そして、設定した制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの範囲内でモータが駆動されながら走行するようエンジンとモータとマスタ側昇圧回路とスレーブ側昇圧回路とを制御する。
【選択図】図１１

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、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、エンジンに動力分割機構または駆動輪に連結された駆動軸を介して接続された２つのモータジェネレータと、２つのモータジェネレータを各々に駆動する２つのインバータと、第１の蓄電装置と、第１の蓄電装置と２つのインバータが接続された主正母線および主負母線との間で電圧変換を行なう第１のコンバータと、第２の蓄電装置と、第２の蓄電装置と主正母線および主負母線との間で電圧変換を行なう第２のコンバータと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、許容放電電力が制限されるＳＯＣまでの残存電力量を各蓄電装置について算出し、算出した各蓄電装置の残存電力量の比率に応じて放電電力分配率を算出し、算出した放電電力分配率に応じて各コンバータを制御することにより、いずれかの蓄電装置において他の蓄電装置よりも早く放電限界に達してしまうケースを抑制している。

特開２００８−１０９８４０号公報

こうしたハイブリッド自動車では、第１の蓄電装置や第２の蓄電装置の蓄電量が低下するまでは第１の蓄電装置および第２の蓄電装置と２つのモータジェネレータとの間で電力をやりとりしながら走行するようエンジンと２つのモータジェネレータと２つのコンバータとを制御し、第１の蓄電装置や第２の蓄電装置の蓄電量が低下すると第２の蓄電装置と第２のコンバータとの間に設けられた接続解除部をオフとして第２の蓄電装置を第２のコンバータから切り離した状態で第１の蓄電装置と２つのインバータとの間で電力をやりとりしながら走行するようエンジンと２つのモータジェネレータと２つのコンバータとを制御する場合などにおいて、エンジンから出力される動力とモータジェネレータから入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行によって走行するときに、第２の蓄電装置を第２のコンバータから切り離す前後で走行用の動力が大きく変化すると、運転者が違和感を感じることがある。

本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、第２電池部の二次電池が電動機側に接続されている接続状態と第２電池部の二次電池が電動機側に接続されてない接続解除状態とで、ハイブリッド走行によって走行するときに走行用に出力可能な動力が大きく変化するのを抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の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、前記電動機側に接続された二次電池を有する第１電池部と、二次電池を有する第２電池部と、前記第２電池部の二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、前記第１電池部の二次電池と前記電動機側との間でやりとりされる電力である第１電力と前記第２電池部の二次電池と前記電動機側との間でやりとりされる電力である第２電力との比である分配比を調整可能な分配比調整手段と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車であって、
前記第２電池部の二次電池が前記電動機側に接続されている接続状態で前記ハイブリッド走行によって走行するときには前記接続状態で前記電動走行によって走行するときに比して制限され且つ前記第１電池部の二次電池の出力制限以上の制御用出力制限を設定し、前記第２電池部の二次電池が前記電動機側に接続されてない接続解除状態のときには前記第１電池部の二次電池の出力制限を前記制御用出力制限として設定し、前記設定した制御用出力制限の範囲内で前記電動機が駆動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り走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記分配比調整手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、第２電池部の二次電池が電動機側に接続されている接続状態でハイブリッド走行によって走行するときには接続状態で電動走行によって走行するときに比して制限され且つ第１電池部の二次電池の出力制限以上の制御用出力制限を設定し、第２電池部の二次電池が電動機側に接続されてない接続解除状態のときには第１電池部の二次電池の出力制限を制御用出力制限として設定し、設定した制御用出力制限の範囲内で電動機が駆動されると共に要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電動機と分配比調整手段とを制御する。これにより、接続状態でハイブリッド走行によって走行するときと接続解除状態でハイブリッド走行によって走行するときとで、制御用出力制限が大きく変化するのを抑制することができ、走行用に出力可能な動力が大きく変化するのを抑制することができる。この結果、例えば、ハイブリッド走行による走行を継続しながら接続状態から接続解除状態に移行するときに、走行用に出力可能な動力が大きく変化するのを抑制することができる。なお、ハイブリッド走行によって走行する際には、内燃機関から出力される動力によって運転者の要求にある程度対応することができる。また、接続状態で電動走行するときには、接続状態でハイブリッド走行によって走行するときに比して大きな制御用出力制限の範囲内で電動機が駆動されて要求駆動力に基づく駆動力によって電動走行するよう内燃機関と電動機とを制御することにより、走行用に出力可能な動力を大きくすることができる。ここで、前記制御手段は、前記接続状態のとき、前記第１電力が前記第１電池部の二次電池の入出力制限の範囲内になると共に前記第２電力が前記第２電池部の二次電池の入出力制限の範囲内になるよう前記分配比調整手段を制御する手段である、ものとすることもできる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記接続状態で前記電動走行によって走行するときには前記第１電池部の二次電池の出力制限と前記第２電池部の二次電池の出力制限との和を前記制御用出力制限として設定し、前記接続状態で前記ハイブリッド走行によって走行するときには前記第１電池部の二次電池の出力制限と前記第２電池部の二次電池の出力制限との和よりも制限された制御用出力制限を設定する手段である、ものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、前記接続状態で前記ハイブリッド走行によって走行するときには、前記第１電池部の二次電池の出力制限を前記制御用出力制限として設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、接続状態でハイブリッド走行によって走行するときと接続解除状態でハイブリッド走行によって走行するときとの制御用出力制限の変化をより抑制することができる。

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記接続状態のときには、前記電動走行によって走行するときの制御用出力制限をモード判定用出力制限として設定し、前記要求駆動力から得られる走行に要求される走行用パワーが前記設定したモード判定用出力制限以下のときには前記電動走行によって走行するよう制御し、前記走行用パワーが前記設定したモード判定用出力制限より大きいときには前記ハイブリッド走行によって走行するよう制御する手段である、ものとすることもできる。上述したように、制御用出力制限は、接続状態のときには、ハイブリッド走行によって走行するときに電動走行によって走行するときに比して制限されるから、電動走行によって走行するときの制御用出力制限をモード判定用出力制限として設定することにより、ハイブリッド走行によって走行するときの制御用出力制限をモード判定用出力制限として設定するものに比して電動走行による走行をより行ないやすくすることができる。この場合、前記制御手段は、前記接続状態のときには、前記第１電池部の二次電池の出力制限と前記第２電池部の二次電池の出力制限との和を前記モード判定用出力制限として設定する手段である、ものとすることもできる。また、前記制御手段は、前記接続解除状態のときには、前記第１電池部の二次電池の出力制限を前記モード判定用出力制限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、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記第２電池部の二次電池が所定の低蓄電量状態になる蓄電量条件が成立する前は前記接続状態で走行するよう制御し、前記蓄電量条件が成立した以降は前記接続解除状態で走行するよう制御する手段である、ものとすることもできる。この場合、前記第２電池部は、複数の二次電池を有し、前記蓄電量条件は、前記第２電池部の全ての二次電池が前記所定の低蓄電量状態になったときに成立する条件である、ものとすることもできる。

あるいは、本発明のハイブリッド自動車において、前記分配比調整手段は、前記第１電池部の二次電池に接続された第１電池電圧系と前記電動機側に接続された高電圧系との間で電圧の調整を伴って電力のやりとりを行なう第１昇降圧回路と、前記第２電池部の二次電池に前記接続解除手段を介して接続された第２電池電圧系と前記高電圧系との間で電圧の調整を伴って電力のやりとりを行なう第２昇降圧回路と、を備える手段である、ものとすることもできる。

加えて、本発明のハイブリッド自動車において、システムオフ時に外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記第１電池部の二次電池および前記第２電池部の二次電池を充電可能な充電手段、ものとすることもできる。

また、本発明のハイブリッド自動車において、動力の入出力が可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、を備え、前記第１電池部の二次電池は、前記発電機および前記電動機側に接続されてなり、前記接続解除手段は、前記第２電池部の二次電池の前記発電機および前記電動機側への接続および接続の解除を行なう手段であり、前記制御手段は、前記内燃機関の運転制御に際して前記発電機を制御する手段である、ものとすることもできる。

本発明の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、前記電動機側に接続された二次電池を有する第１電池部と、二次電池を有する第２電池部と、前記第２電池部の二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、前記第１電池部の二次電池と前記電動機側との間でやりとりされる電力である第１電力と前記第２電池部の二次電池と前記電動機側との間でやりとりされる電力である第２電力との比である分配比を調整可能な分配比調整手段と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記第２電池部の二次電池が前記電動機側に接続されている接続状態で前記ハイブリッド走行によって走行するときには前記接続状態で前記電動走行によって走行するときに比して制限され且つ前記第１電池部の二次電池の出力制限以上の制御用出力制限を設定し、前記第２電池部の二次電池が前記電動機側に接続されてない接続解除状態のときには前記第１電池部の二次電池の出力制限を前記制御用出力制限として設定し、前記設定した制御用出力制限の範囲内で前記電動機が駆動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り走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記分配比調整手段とを制御する、
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド自動車の制御方法では、第２電池部の二次電池が電動機側に接続されている接続状態でハイブリッド走行によって走行するときには接続状態で電動走行によって走行するときに比して制限され且つ第１電池部の二次電池の出力制限以上の制御用出力制限を設定し、第２電池部の二次電池が電動機側に接続されてない接続解除状態のときには第１電池部の二次電池の出力制限を制御用出力制限として設定し、設定した制御用出力制限の範囲内で電動機が駆動されると共に要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電動機と分配比調整手段とを制御する。これにより、接続状態でハイブリッド走行によって走行するときと接続解除状態でハイブリッド走行によって走行するときとで、制御用出力制限が大きく変化するのを抑制することができ、走行用に出力可能な動力が大きく変化するのを抑制することができる。この結果、例えば、ハイブリッド走行による走行を継続しながら接続状態から接続解除状態に移行するときに、走行用に出力可能な動力が大きく変化するのを抑制することができる。なお、ハイブリッド走行によって走行する際には、内燃機関から出力される動力によって運転者の要求にある程度対応することができる。また、接続状態で電動走行するときには、接続状態でハイブリッド走行によって走行するときに比して大きな制御用出力制限の範囲内で電動機が駆動されて要求駆動力に基づく駆動力によって電動走行するよう内燃機関と電動機とを制御することにより、走行用に出力可能な動力を大きくすることができる。ここで、前記制御手段は、前記接続状態のとき、前記第１電力が前記第１電池部の二次電池の入出力制限の範囲内になると共に前記第２電力が前記第２電池部の二次電池の入出力制限の範囲内になるよう前記分配比調整手段を制御する手段である、ものとすることもできる。

本発明の一実施例としての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。 マスタバッテリ５０の電池温度Ｔｂ１と入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１との関係の一例を示す説明図である。 マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１と入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１の補正係数との関係の一例を示す説明図である。 ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される状態設定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を運転停止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。 エンジン２２の始動時にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定するトルクマップの一例とエンジン２２の回転数Ｎｅの変化の様子の一例と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＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子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。 ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される制御用入出力制限設定処理の一例を示すフローチャートである。 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。 変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。

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、本発明の一実施例としての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に減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、充放電可能なマスタバッテリ５０と、マスタバッテリ５０からの電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給するマスタ側昇圧回路５５と、マスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路５５との接続や接続の解除を行なうシステムメインリレー５６と、充放電可能なスレーブバッテリ６０，６２と、スレーブバッテリ６０，６２からの電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給するスレーブ側昇圧回路６５と、スレーブバッテリ６０，６２の各々とスレーブ側昇圧回路６５との接続や接続の解除を各々に行なうシステムメインリレー６６，６７と、車両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。以下、説明の都合上、マスタ側昇圧回路５５およびスレーブ側昇圧回路６５よりインバータ４１，４２側を高電圧系といい、マスタ側昇圧回路５５よりマスタバッテリ５０側を第１低電圧系といい、スレーブ側昇圧回路６５よりスレーブバッテリ６０，６２側を第２低電圧系という。

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には、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、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサ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３７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やマスタ側昇圧回路５５を介してマスタバッテリ５０と電力のやりとりを行なうと共にインバータ４１，４２やスレーブ側昇圧回路６５を介してスレーブバッテリ６０，６２と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とマスタ側昇圧回路５５とスレーブ側昇圧回路６５とを接続する電力ライン（以下、高電圧系電力ラインという）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。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。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。

マスタ側昇圧回路５５およびスレーブ側昇圧回路６５は、周知の昇圧コンバータとして構成されている。マスタ側昇圧回路５５は、マスタバッテリ５０にシステムメインリレー５６を介して接続された電力ライン（以下、第１低電圧系電力ラインという）５９と前述の高電圧系電力ライン５４とに接続され、マスタバッテリ５０の電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給したりインバータ４１，４２に作用している電力を降圧してマスタバッテリ５０を充電したりする。スレーブ側昇圧回路６５は、スレーブバッテリ６０にシステムメインリレー６６を介して接続されると共にスレーブバッテリ６２にシステムメインリレー６７を介して接続された電力ライン（以下、第２低電圧系電力ラインという）６９と高電圧系電力ライン５４とに接続され、スレーブバッテリ６０，６２のうちスレーブ側昇圧回路６５に接続されているスレーブバッテリ（以下、接続スレーブバッテリという）の電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給したりインバータ４１，４２に作用している電力を降圧して接続スレーブバッテリを充電したりする。なお、高電圧系電力ライン５４の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ５７が接続されており、第１低電圧系電力ライン５９の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ５８が接続されており、第２低電圧系電力ライン６９の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ６８が接続されている。

マスタバッテリ５０とスレーブバッテリ６０，６２とは、いずれもリチウムイオン二次電池として構成されており、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、マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２を管理するのに必要な信号、例えば、マスタバッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ１，マスタバッテリ５０の正極側の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ１，マスタバッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂ１，スレーブバッテリ６０，６２の各々の端子間に設置された電圧センサ６１ａ，６３ａからの端子間電圧Ｖｂ２，Ｖｂ３，スレーブバッテリ６０，６２の各々の正極側の出力端子に取り付けられた電流センサ６１ｂ，６３ｂからの充放電電流Ｉｂ２，Ｉｂ３，スレーブバッテリ６０，６２にそれぞれ取り付けられた温度センサ６１，６３からの電池温度Ｔｂ２，Ｔｂ３などが入力されており、必要に応じてマスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２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、マスタバッテリ５０を管理するために、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂ１の積算値に基づいて蓄電量ＳＯＣ１を演算したり、演算した蓄電量ＳＯＣ１と電池温度Ｔｂ１とに基づいてマスタバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を演算したりすると共に、スレーブバッテリ６０，６２を管理するために、電流センサ６１ｂ，６３ｂにより検出された充放電電流Ｉｂ２，Ｉｂ３の積算値に基づいて蓄電量ＳＯＣ２，ＳＯＣ３を演算したり、演算した蓄電量ＳＯＣ２，ＳＯＣ３と電池温度Ｔｂ２，Ｔｂ３とに基づいてスレーブバッテリ６０，６２の入出力制限Ｗｉｎ２，Ｗｏｕｔ２，Ｗｉｎ３，Ｗｏｕｔ３を演算したりしている。なお、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１は、電池温度Ｔｂ１に基づいて入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１の基本値を設定し、マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１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Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１の基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図２にマスタバッテリ５０の電池温度Ｔｂ１と入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１との関係の一例を示し、図３にマスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１と入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１の補正係数との関係の一例を示す。スレーブバッテリ６０，６２の入出力制限Ｗｉｎ２，Ｗｏｕｔ２，Ｗｉｎ３，Ｗｏｕｔ３は、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１と同様に設定することができる。なお、マスタバッテリ５０，スレーブバッテリ６０，６２は、実施例では、同一の定格容量で同一の温度特性を有するものを用いるものとした。

第２低電圧系には、スレーブ側昇圧回路６５に対してスレーブバッテリ６０，６２と並列に充電器９０が接続されると共にこの充電器９０に車両側コネクタ９２が接続されている。車両側コネクタ９２は、車外の電源である交流の外部電源（例えば、家庭用電源（ＡＣ１００Ｖ）など）１００に接続された外部電源側コネクタ１０２を接続可能に形成されている。充電器９０は、第２低電圧系と車両側コネクタ９２との接続や接続の解除を行なう充電用リレーや、外部電源１００からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ，ＡＣ／ＤＣコンバータにより変換した直流電力の電圧を変換して第２低電圧系に供給するＤＣ／ＤＣコンバータなどを備える。

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、コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからの電圧（高電圧系の電圧）ＶＨや、コンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからの電圧（第１低電圧系の電圧）ＶＬ１，コンデンサ６８の端子間に取り付けられた電圧センサ６８ａからの電圧（第２低電圧系の電圧）ＶＬ２，イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，スレーブ側昇圧回路６５の高電圧系電力ライン５４側の端子に取り付けられた電流センサ６５ａからのスレーブ側電流Ｉｂｓ，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からは、マスタ側昇圧回路５５のスイッチング素子へのスイッチング制御信号や、スレーブ側昇圧回路６５のスイッチング素子へのスイッチング制御信号，システムメインリレー５６，６６，６７への駆動信号，充電器９０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。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。なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションセンサ８２により検出するシフトポジションＳＰとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）や中立ポジション（Ｎポジション），ドライブポジション（Ｄポジション），リバースポジション（Ｒポジション）などがある。

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マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２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マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２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。以下、説明の都合上、モータＭＧ２から入出力される動力だけを用いた走行を電動走行といい、エンジン２２から出力される動力とモータＭＧ２から入出力される動力とを用いた走行をハイブリッド走行という。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、自宅や予め設定された充電ポイントで車両をシステム停止した後に外部電源側コネクタ１０２と車両側コネクタ９２とが接続されると、充電器９０内の充電用リレーをオンとし、システムメインリレー５６，６６，６７のオンオフとマスタ側昇圧回路５５やスレーブ側昇圧回路６５，充電器９０内のＡＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＤＣコンバータの制御とにより、外部電源１００からの電力を用いてマスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２を満充電や満充電より低い所定の充電状態（例えば、蓄電量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２，ＳＯＣ３が８０％や８５％の状態）にする。このようにしてマスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２が充分に充電されている状態でシステム起動（イグニッションオン）されて走行する際には、マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２からの電力を用いて電動走行によってある程度の距離（時間）を走行することが可能となる。しかも、実施例のハイブリッド自動車２０では、マスタバッテリ５０に加えてスレーブバッテリ６０，６２を備えるから、マスタバッテリ５０だけを備えるものに比して電動走行によって走行する走行距離（走行時間）を長くすることができる。

さらに、実施例のハイブリッド自動車２０では、基本的には、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される図４に例示する状態設定ルーチンによって設定される状態で走行する。まず、外部電源１００からの電力を用いてマスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２が充分に充電されている状態でシステム起動（イグニッションオン）されたときには、システムメインリレー５６，６６をオンとして第１接続状態（マスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路５５とが接続されると共にスレーブバッテリ６０とスレーブ側昇圧回路６５とが接続される状態）にする（ステップＳ１００）。そして、マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１に比してスレーブバッテリ６０の蓄電量ＳＯＣ２が迅速に低下するようマスタ側昇圧回路５５とスレーブ側昇圧回路６５とを制御しながら電動走行とハイブリッド走行とのうち電動走行を優先して走行し、スレーブバッテリ６０の蓄電量ＳＯＣ２が所定値Ｓｒｅｆ２以下になると（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）、第１接続状態からシステムメインリレー６６をオフとすると共にシステムメインリレー６７をオンとした第２接続状態（スレーブバッテリ６０とスレーブ側昇圧回路６５との接続が解除されてスレーブバッテリ６２とスレーブ側昇圧回路６５とが接続される状態）に移行し（ステップＳ１３０）、マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１が所定値Ｓｒｅｆ１以下になると共にスレーブバッテリ６２の蓄電量ＳＯＣ３が所定値Ｓｒｅｆ３以下になるタイミングが揃うようマスタ側昇圧回路５５とスレーブ側昇圧回路６５とを制御しながら電動走行を優先して走行する。そして、マスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１が所定値Ｓｒｅｆ１以下になると共にスレーブバッテリ６２の蓄電量ＳＯＣ３が所定値Ｓｒｅｆ３以下になると（ステップＳ１４０、Ｓ１５０）、第２接続状態からシステムメインリレー６７をオフとしたスレーブ遮断状態（スレーブバッテリ６２とスレーブ側昇圧回路６５との接続が解除される状態）に移行し（ステップＳ１６０）、その後は、その後は車両に要求される要求パワー（後述の要求パワーＰｅ＊）に基づいてエンジン２２を間欠運転しながら走行する。なお、実施例では、簡単のために、所定値Ｓｒｅｆ１，Ｓｒｅｆ２，Ｓｒｅｆ３は、同一の値Ｓｒｅｆ（例えば、２５％や３０％，３５％など）を用いるものとした。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、外部電源１００からの電力を用いてマスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２が充電されていない状態でシステム起動されたときには、マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２の蓄電量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２，ＳＯＣ３などに応じて第１接続状態，第２接続状態，スレーブ遮断状態のいずれかで走行を開始するものとした。

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、外部電源１００からの電力を用いてマスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２が充分に充電されている状態でシステム起動されて走行する際の動作について説明する。図５はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，マスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１，Ｗｉｎ２，Ｗｏｕｔ２，Ｗｉｎ３，Ｗｏｕｔ３，第１接続状態のときに値１が設定されると共に第１接続状態でないときに値０が設定される第１接続状態フラグＦ１，第２接続状態のときに値１が設定されると共に第２接続状態でないときに値０が設定される第２接続状態フラグＦ２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Ｓ２００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、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演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た。また、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。さらに、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１はマスタバッテリ５０の電池温度Ｔｂ１と蓄電量ＳＯＣ１とに基づいて設定されたものを、スレーブバッテリ６０の入出力制限Ｗｉｎ２，Ｗｏｕｔ２はスレーブバッテリ６０の電池温度Ｔｂ２と蓄電量ＳＯＣ２とに基づいて設定されたものを，スレーブバッテリ６２の入出力制限Ｗｉｎ３，Ｗｏｕｔ３はスレーブバッテリ６２の電池温度Ｔｂ３と蓄電量ＳＯＣ３とに基づいて設定されたものを，それぞれバッテリ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＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じることによって走行に要求される走行用パワーＰｒ＊を設定し、設定した走行用パワーＰｒ＊からマスタバッテリ５０やスレーブバッテリ６０，６２が要求する充放電要求パワーＰｂ＊（放電側を正、充電側を負とする）を減じることによって車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ２１０）。ここで、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６に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、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。さらに、充放電要求パワーＰｂ＊は、実施例では、第１接続状態のときにはマスタバッテリ５０，スレーブバッテリ６０の蓄電量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２に基づいて設定し、第２接続状態のときにはマスタバッテリ５０，スレーブバッテリ６２の蓄電量ＳＯＣ１，ＳＯＣ３に基づいて設定し、スレーブ遮断状態のときにはマスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１に基づいて設定するものとした。

続いて、第１接続状態フラグＦ１と第２接続状態フラグＦ２とに基づいて、電動走行による走行を許容する走行用パワーＰｒ＊の上下限としての電動走行許容上下限Ｐｒｍｉｎ，Ｐｒｍａｘを設定する（ステップＳ２２０〜Ｓ２５０）。電動走行許容上下限Ｐｒｍｉｎ，Ｐｒｍａｘの設定は、実施例では、第１接続状態フラグＦ１の値と第２接続状態フラグＦ２の値とを調べ（ステップＳ２２０）、第１接続状態フラグＦ１が値１で第２接続状態フラグＦ２が値０のときには、第１接続状態であると判断し、マスタバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ１とスレーブバッテリ６０の入力制限Ｗｉｎ２との和を電動走行許容下限Ｐｒｍｉｎとして設定すると共にマスタバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ１とスレーブバッテリ６０の出力制限Ｗｏｕｔ２との和を電動走行許容上限Ｐｒｍａｘとして設定し（ステップＳ２３０）、第１接続状態フラグＦ１が値０で第２接続状態フラグＦ２が値１のときには、第２接続状態であると判断し、マスタバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ１とスレーブバッテリ６２の入力制限Ｗｉｎ３との和を電動走行許容下限Ｐｒｍｉｎとして設定すると共にマスタバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ１とスレーブバッテリ６２の出力制限Ｗｏｕｔ３との和を電動走行許容上限Ｐｒｍａｘとして設定し（ステップＳ２４０）、第１接続状態フラグＦ１と第２接続状態フラグＦ２とが共に値０のときには、スレーブ遮断状態であると判断し、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を電動走行許容上下限Ｐｒｍｉｎ，Ｐｒｍａｘとして設定する（ステップＳ２５０）ことにより行なうものとした。即ち、第１接続状態または第２接続状態のときには、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１と接続スレーブバッテリの入出力制限との和を電動走行許容上下限Ｐｒｍｉｎ，Ｐｒｍａｘとして設定し、スレーブ遮断状態のときには、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を電動走行許容上下限Ｐｒｍｉｎ，Ｐｒｍａｘとして設定するものとした。これにより、第１接続状態のときや第２接続状態のときには、スレーブ遮断状態のときに比して電動走行による走行をより許容することができる。

こうして電動走行許容上下限Ｐｒｍｉｎ，Ｐｒｍａｘを設定すると、走行用パワーＰｒ＊が電動走行許容上下限Ｐｒｍｉｎ，Ｐｒｍａｘの範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ２６０）、走行用パワーＰｒ＊が電動走行許容上下限Ｐｒｍｉｎ，Ｐｒｍａｘの範囲内のときには、電動走行による走行を許容すると判断し、第１接続状態フラグＦ１の値と第２接続状態フラグＦ２の値とを調べ（ステップＳ２７０）、第１接続状態フラグＦ１と第２接続状態フラグＦ２とのうち一方が値１のときには、第１接続状態または第２接続状態である（スレーブ遮断状態でない）と判断し、電動走行によって走行するためにエンジン２２を運転停止すると判断し、燃料噴射制御や点火制御を停止してエンジン２２を運転停止する制御信号（運転停止信号）をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に（ステップＳ２８０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定してこれをモータＥＣＵ４０送信する（ステップＳ２９０）。運転停止信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が運転停止されているときにはその状態を継続し、エンジン２２が運転されているときにはその運転を停止する。また、トルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊（この場合、値０）でモータＭＧ１が駆動されるようインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

続いて、要求トルクＴｒ＊にトルク指令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（１）により計算すると共に（ステップＳ４００）、マスタバッテリ５０，スレーブバッテリ６０，６２の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１，Ｗｉｎ２，Ｗｏｕｔ２，Ｗｏｕｔ３と第１接続状態フラグＦ１と第２接続状態フラグＦ２とに基づいて後述の制御用入出力制限設定処理により制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆを設定し（ステップＳ４１０）、設定した制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆ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）との差分をモータ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（２）および式（３）により計算すると共に（ステップＳ４２０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（４）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＊を設定してこれをモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ４３０）。トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。エンジン２２を運転停止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、図７から容易に導くことができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (1)
Tm2min=(Winf-Tm1*・Nm1)/Nm2 (2)
Tm2max=(Woutf-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (4)

そして、高電圧系の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊になるようマスタ側昇圧回路５５を制御すると共に接続スレーブバッテリ（第１接続状態のときにはスレーブバッテリ６０、第２接続状態のときにはスレーブバッテリ６２）とインバータ４１，４２側との間でやりとりされる電力（以下、スレーブ側電力という）Ｐｂｓが目標スレーブ側電力Ｐｂｓ＊になるようスレーブ側昇圧回路６５を制御して（ステップＳ４４０）、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、実施例では、高電圧系の電圧ＶＨは、電圧センサ５７ａにより検出されたものを用いるものとし、目標電圧ＶＨ＊は、モータＭＧ１の目標動作点（トルク指令Ｔｍ１＊，回転数Ｎｍ１）でモータＭＧ１を駆動できる電圧とモータＭＧ２の目標動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）でモータＭＧ２を駆動できる電圧とのうち大きい方の電圧を設定するものとした。また、実施例では、スレーブ側電力Ｐｂｓは、電圧センサ５７ａからの高電圧系の電圧ＶＨと電流センサ６５ａからのスレーブ側電流Ｉｂｓとの積として演算されたものを用いるものとし、目標スレーブ側電力Ｐｂｓ＊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としての総電力Ｐｍ（＝Ｔｍ１＊・Ｎｍ１＋Ｔｍ２＊・Ｎｍ２）のうち接続スレーブバッテリとインバータ４１，４２との間でやりとりすべき電力として、マスタバッテリ５０，スレーブバッテリ６０，６２の蓄電量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２，ＳＯＣ３から得られる分配比Ｄｒと総電力Ｐｍとマスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１と接続スレーブバッテリの入出力制限とを用いて、マスタバッテリ５０とインバータ４１，４２側との間でやりとりされる電力（以下、マスタ側電力という）Ｐｂ１がマスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１の範囲内になると共にスレーブ側電力Ｐｂｓが接続スレーブバッテリの入出力制限の範囲内になるよう設定するものとした。この目標スレーブ側電力Ｐｂｓ＊の設定は、具体的には、分配比Ｄｒに総電力Ｐｍを乗じて目標スレーブ側電力Ｐｂｓ＊を計算し、目標スレーブ側電力Ｐｂｓ＊が接続スレーブバッテリの入出力制限の範囲内になると共に目標スレーブ側電力Ｐｂｓ＊を総電力Ｐｍから減じた電力（Ｐｍ−Ｐｂｓ＊）がマスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１の範囲内になるよう必要に応じてスレーブ側目標電力Ｐｂｓ＊を補正することにより行なうものとした。なお、分配比Ｄｒは、例えば、第１接続状態で電動走行によって走行するときにはマスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１から所定値Ｓｒｅｆ１を減じた値ΔＳＯＣ１とスレーブバッテリ６０の蓄電量ＳＯＣ２から所定値Ｓｒｅｆ２を減じた値ΔＳＯＣ２とスレーブバッテリ６２の蓄電量ＳＯＣ３から所定値Ｓｒｅｆ３を減じた値ΔＳＯＣ３とに基づいて次式（５）により計算し、第２接続状態で電動走行によって走行するときには値ΔＳＯＣ１と値ΔＳＯＣ３とに基づいて次式（６）により計算し、第１接続状態や第２接続状態でハイブリッド走行によって走行するときにはマスタバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ１と接続スレーブバッテリの蓄電量とに基づいて設定することができ、スレーブ遮断状態のときには値０を設定することができる。こうした制御により、第１接続状態や第２接続状態のときには、走行用パワーＰｒ＊が電動走行許容上下限Ｐｒｍｉｎ，Ｐｒｍａｘの範囲内であることを条件として、制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて電動走行によって要求トルクＴｒ＊に基づくトルクをリングギヤ軸３２ａに出力して走行することができる。また、こうした制御により、第１接続状態や第２接続状態のときに、マスタ側電力Ｐｂ１をマスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１の範囲内にすることができると共にスレーブ側電力Ｐｂｓを接続スレーブバッテリの入出力制限の範囲内にすることができる。

Dr=(ΔSOC2+ΔSOC3)/(ΔSOC1+ΔSOC2+ΔSOC3) (5)
Dr=ΔSOC3/(ΔSOC1+ΔSOC3) (6)

ステップＳ２７０で第１接続状態フラグＦ１と第２接続状態フラグＦ２とが共に値０のときには、スレーブ遮断状態であると判断し、エンジン２２が運転されているか否かを判定し（ステップＳ３００）、エンジン２２が運転されていない即ち運転停止されていると判定されたときには、エンジン２２の始動中であるか否かを判定すると共に（ステップＳ３１０）、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２を始動するための閾値Ｐｓｔａｒｔと比較する（ステップＳ３２０）。ここで、閾値Ｐｓｔａｒｔは、エンジン２２を比較的効率よく運転することができるパワー領域の下限値近傍の値を用いることができる。エンジン２２の始動中ではなく、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ未満のときには、エンジン２２の運転停止状態を継続すると判断し、前述したステップＳ２８０以降の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。

ステップＳ３００でエンジン２２が運転停止されていると判定され、ステップＳ３１０でエンジン２２の始動中でないと判定されたときに、ステップＳ３２０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以上のときには、エンジン２２を始動すると判断し、始動時のトルクマップとエンジン２２の始動開始からの経過時間ｔｓｔとに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してこれをモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ３３０）。エンジン２２の始動時にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定するトルクマップの一例とエンジン２２の回転数Ｎｅの変化の様子の一例とを図８に示す。実施例のトルクマップは、エンジン２２の始動指示がなされた時間ｔ１１の直後からレート処理を用いて比較的大きなトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定してエンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させる。エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯を通過したか共振回転数帯を通過するのに必要な時間以降の時間ｔ１２にエンジン２２を安定して所定回転数Ｎｓｔａｒｔ以上でモータリングすることができるトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、電力消費や駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにおける反力を小さくする。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔａｒｔに至った時間ｔ１３からレート処理を用いてトルク指令Ｔｍ１＊を値０とし、エンジン２２の完爆が判定された時間ｔ１４から発電用のトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。ここで、所定回転数Ｎｓｔａｒｔは、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数である。

続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅを所定回転数Ｎｓｔａｒｔと比較し（ステップＳ３４０）、いま、エンジン２２の始動開始時を考えているから、エンジン２２の回転数Ｎｅは小さく所定回転数Ｎｓｔａｒｔには至っていないため、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始することなく、前述したステップＳ４００以降の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。

こうしてエンジン２２の始動が開始されると、ステップＳ３１０ではエンジン２２の始動中であると判定されるから、始動時のトルクマップと経過時間ｔｓｔとに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し（ステップＳ３３０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔａｒｔ未満のときには（ステップＳ３４０）、ステップＳ４００以降の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔａｒｔ以上のときには（ステップＳ３４０）、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する制御信号（運転開始信号）をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ３５０）、ステップＳ４００以降の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、停止しているエンジン２２を始動しながら制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて要求トルクＴｒ＊に基づくトルクをリングギヤ軸３２ａに出力して走行することができる。

ステップＳ３００でエンジン２２が運転停止されていない、即ち、運転されていると判定されたときには、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２を運転停止するための閾値Ｐｓｔｏｐと比較する（ステップＳ３７０）。ここで、閾値Ｐｓｔｏｐは、エンジン２２を比較的効率よく運転することができるパワー領域の下限値近傍の値を用いることができるが、エンジン２２の始動と運転停止とが頻繁に行なわれないようにするために、前述のエンジン２２を始動するための閾値Ｐｓｔａｒｔより小さい値を用いるのが好ましい。

要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ以上のときには、エンジン２２の運転を継続すると判断し、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目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定してこれらをエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ３８０）。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との設定は、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９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。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。

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と減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（７）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とエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（８）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算してこのトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ３９０）、ステップＳ４００以降の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。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図１０に示す。なお、図中、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。式（７）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。式（８）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。こうした制御により、エンジン２２が効率よく運転されると共に制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されてハイブリッド走行によって要求トルクＴｒ＊に基づくトルクをリングギヤ軸３２ａに出力して走行することができる。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (7)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt (8)

ステップＳ３７０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ未満のときには、エンジン２２を運転停止すると判断し、前述のステップＳ２８０以降の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。

ステップＳ２６０で走行用パワーＰｒ＊が電動走行許容上下限Ｐｒｍｉｎ，Ｐｒｍａｘの範囲外のときには、電動走行による走行を許容しないと判断し、エンジン２２が運転されているか否かを判定し（ステップＳ３６０）、エンジン２２が運転されていると判定されたときには、エンジン２２の運転を継続すると判断し、前述したステップＳ３８０以降の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了し、エンジン２２が運転されていない即ち運転停止されていると判定されたときには、エンジン２２を始動すると判断し、ステップＳ３３０以降の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。即ち、走行用パワーＰｒ＊が電動走行許容上下限Ｐｒｍｉｎ，Ｐｒｍａｘの範囲外のときには、ハイブリッド走行によって走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するのである。実施例では、前述したように、第１接続状態や第２接続状態のときには、スレーブ遮断状態のときに比して、電動走行許容下限Ｐｒｍｉｎが小さくなる（絶対値として大きくなる）と共に電動走行許容上限Ｐｒｍａｘが大きくなるため、電動走行による走行をより許容することになる。即ち、第１接続状態や第２接続状態のときには、スレーブ遮断状態のときに比して要求トルクＴｒ＊の要件によってエンジン２２が運転されるのをより抑制することができ、より電動走行によって走行することができる。

次に、図１１に例示する制御用入出力制限設定処理によって制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆを設定する処理について説明する。制御用入出力制限設定処理では、エンジン２２が運転されているか否かを判定し（ステップＳ５００）、エンジン２２が運転されていない即ち運転停止されていると判定されたときには、第１接続状態フラグＦ１の値と第２接続状態フラグＦ２の値とを調べ（ステップＳ５１０）、第１接続状態フラグＦ１が値１で第２接続状態フラグＦ２が値０のときには、第１接続状態であると判断し、マスタバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ１とスレーブバッテリ６０の入力制限Ｗｉｎ２との和を制御用入力制限Ｗｉｎｆとして設定すると共にマスタバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ１とスレーブバッテリ６０の出力制限Ｗｏｕｔ２との和を制御用出力制限Ｗｏｕｔｆとして設定し（ステップＳ５２０）、第１接続状態フラグＦ１が値０で第２接続状態フラグＦ２が値１のときには、第２接続状態であると判断し、マスタバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ１とスレーブバッテリ６２の入力制限Ｗｉｎ３との和を制御用入力制限Ｗｉｎｆとして設定すると共にマスタバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ１とスレーブバッテリ６２の出力制限Ｗｏｕｔ３との和を制御用出力制限Ｗｏｕｔｆとして設定し（ステップＳ５３０）、第１接続状態フラグＦ１と第２接続状態フラグＦ２とが共に値０のときには、スレーブ遮断状態であると判断し、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定して（ステップＳ５４０）、制御用入出力制限設定処理を終了する。即ち、エンジン２２が運転停止されているときにおいて、第１接続状態または第２接続状態のときにはマスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１と接続スレーブバッテリの入出力制限との和を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定し、スレーブ遮断状態のときにはマスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆして設定するのである。これにより、第１接続状態または第２接続状態のときに電動走行によって走行するときには、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１よりも絶対値が大きな制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの範囲内でモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａにトルクを出力して走行することができる。

ステップＳ５００でエンジン２２が運転されていると判定されたときには、第１接続状態か第２接続状態かスレーブ遮断状態かに拘わらず、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定して（ステップＳ５４０）、制御用入出力制限設定処理を終了する。第１接続状態または第２接続状態のときに、エンジン２２が運転されているか否かに拘わらずマスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１と接続スレーブバッテリの入出力制限との和を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定するものとすると、第１接続状態または第２接続状態でエンジン２２が運転されているときとスレーブ遮断状態でエンジン２２が運転されているときとで、制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆが大きく変化することによってモータＭＧ２から入出力可能な動力の範囲が大きく変化し、走行用に出力可能な動力が大きく変化して運転者に違和感を与えてしまうことがある。これに対して、実施例では、第１接続状態または第２接続状態のときでもエンジン２２が運転されているときにはマスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定することにより、第１接続状態または第２接続状態でエンジン２２が運転されているときとスレーブ遮断状態でエンジン２２が運転されているときとで制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆが変化するのを抑制してモータＭＧ２から入出力可能な動力の範囲が変化するのを抑制することができるから、第１接続状態または第２接続状態でハイブリッド走行によって走行するときとスレーブ遮断状態でハイブリッド走行によって走行するときとで走行用に出力可能な動力が変化するのを抑制することができる。したがって、例えば、ハイブリッド走行によって走行しながら第２接続状態からスレーブ遮断状態に移行するときに走行用に出力可能な動力が変化するのを抑制することができる。なお、エンジン２２が運転されていてハイブリッド走行によって走行するときには、エンジン２２から出力される動力によって運転者の要求にある程度対応することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２が運転されているときには、マスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路５５が接続されスレーブバッテリ６０とスレーブ側昇圧回路６５とが接続される第１接続状態かマスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路５５とが接続されスレーブバッテリ６２とスレーブ側昇圧回路６５とが接続される第２接続状態かマスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路５５とが接続されスレーブバッテリ６０，６２の両方とスレーブ側昇圧回路６５との接続が解除されるスレーブ遮断状態かに拘わらず、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定し、設定した制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルク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とモータＭＧ１，ＭＧ２とマスタ側昇圧回路５５とスレーブ側昇圧回路６５とを制御するから、第１接続状態または第２接続状態でエンジン２２が運転されているときとスレーブ遮断状態でエンジン２２が運転されているときとで走行用に出力可能な動力が変化するのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、第１接続状態または第２接続状態でエンジン２２が運転されているときには、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定するものとしたが、これに限られず、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１以上で且つマスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１と接続スレーブバッテリの入出力制限との和よりも制限された入出力制限を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定するものであればよく、例えば、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１よりも絶対値として若干大きい入出力制限を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定するものとしてもよい。この場合でも、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１と接続スレーブバッテリの入出力制限との和を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定するものに比して、第１接続状態または第２接続状態でエンジン２２が運転されているときとスレーブ遮断状態でエンジン２２が運転されているときとで制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆが変化するのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、第１接続状態または第２接続状態でエンジン２２が運転されているときには、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１と接続スレーブバッテリの入出力制限との和よりも制限された入出力制限を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定するものとしたが、マスタバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ１と接続スレーブバッテリの入出力制限との和よりも制限された出力制限を制御用出力制限Ｗｏｕｔｆとして設定すると共にマスタバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ１と接続スレーブバッテリの入力制限との和を制御用入力制限Ｗｉｎｆとして設定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、マスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路５５とスレーブバッテリ６０，６２とスレーブ側昇圧回路６５とを備えるものとしたが、スレーブバッテリは２つに限られず、１つまたは３つ以上備え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、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、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１２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１２における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力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から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に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１３の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸に変速機２３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ２２８を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図１４の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図１４における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。即ち、走行用の動力を出力するエンジンと走行用の動力を出力する電動機とを備えるものであれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。

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、ハイブリッド自動車の制御方法の形態としてもよい。

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、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、リチウムイオン二次電池として構成されたマスタバッテリ５０が「第１電池部」に相当し、リチウムイオン二次電池として構成されたスレーブバッテリ６０，６２が「第２電池部」に相当し、システムメインリレー６６，６７が「接続解除手段」に相当し、マスタ側昇圧回路５５とスレーブ側昇圧回路６５とを組み合わせたものが「分配比調整手段」に相当し、エンジン２２が運転されているときには、マスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路５５が接続されスレーブバッテリ６０とスレーブ側昇圧回路６５とが接続される第１接続状態かマスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路５５とが接続されスレーブバッテリ６２とスレーブ側昇圧回路６５とが接続される第２接続状態かマスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路５５とが接続されスレーブバッテリ６０，６２の両方とスレーブ側昇圧回路６５との接続が解除されるスレーブ遮断状態かに拘わらず、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定し、設定した制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルク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＊と目標トルクＴｅ＊とを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、マスタ側昇圧回路５５とスレーブ側昇圧回路６５とを制御する図４の駆動制御ルーチンと図１１の制御用入出力制限設定処理とを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、受信した目標回転数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、受信したトルク指令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、充電器９０が「充電手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「遊星歯車機構」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、走行用の動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「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、走行用の動力を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。「第１電池部」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたマスタバッテリ５０に限定されるものではなく、二つ以上のバッテリとしたり、バッテリをリチウムイオン二次電池以外の二次電池（例えばニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など）とするなど、機器に接続された二次電池を有するものであれば如何なるものとしても構わない。「第２電池部」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたマスタバッテリ６０，６２に限定されるものではなく、一つまたは三つ以上のバッテリとしたり、これらのバッテリをリチウムイオン二次電池以外の二次電池（例えばニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など）とするなど、二次電池を有するものであれば如何なるものとしても構わない。「接続解除手段」としては、システムメインリレー６６，６７に限定されるものではなく、第２電池部の二次電池の機器への接続および接続の解除を行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「分配比調整手段」としては、マスタ側昇圧回路５５とスレーブ側昇圧回路６５とを組み合わせたものに限定されるものではなく、第１電池部の二次電池と機器との間でやりとりされる電力である第１電力と第２電池部の二次電池と機器との間でやりとりされる電力である第２電力との比である分配比を調整可能な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、エンジン２２が運転されているときには、マスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路５５が接続されスレーブバッテリ６０とスレーブ側昇圧回路６５とが接続される第１接続状態かマスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路５５とが接続されスレーブバッテリ６２とスレーブ側昇圧回路６５とが接続される第２接続状態かマスタバッテリ５０とマスタ側昇圧回路５５とが接続されスレーブバッテリ６０，６２の両方とスレーブ側昇圧回路６５との接続が解除されるスレーブ遮断状態かに拘わらず、マスタバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとして設定し、設定した制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルク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＊と目標トルクＴｅ＊とを設定してエンジン２２を制御すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御しマスタ側昇圧回路５５とスレーブ側昇圧回路６５とを制御するものに限定されるものではなく、第２電池部の二次電池が電動機側に接続されている接続状態でハイブリッド走行によって走行するときには接続状態で電動走行によって走行するときに比して制限され且つ第１電池部の二次電池の出力制限以上の制御用出力制限を設定し、第２電池部の二次電池が電動機側に接続されてない接続解除状態のときには第１電池部の二次電池の出力制限を制御用出力制限として設定し、設定した制御用出力制限の範囲内で電動機が駆動されると共に要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電動機と分配比調整手段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。「充電手段」としては、充電器９０に限定されるものではなく、システムオフ時に外部電源に接続されて外部電源からの電力を用いて第１電池部の二次電池および第２電池部の二次電池を充電可能な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、動力の入出力が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。「遊星歯車機構」としては、動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、内燃機関の出力軸と発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された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、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０，２２０，３２０ 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，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 マスタバッテリ、５１ａ，６１ａ，６３ａ 電圧センサ、５１ｂ，６１ｂ，６３ｂ 電流センサ、５１ｃ，６１ｃ，６３ｃ 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（高電圧系電力ライン）、５５ マスタ側昇圧回路、５６，６６，６７ システムメインリレー、５７，５８，６８ コンデンサ、５７ａ，５８ａ，６８ａ 電圧センサ、５９ 電力ライン（第１低電圧系電力ライン）、６０，６２ スレーブバッテリ、６５ スレーブ側昇圧回路、６９ 電力ライン（第２低電圧系電力ライン）、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、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、９０ 充電器、９２ 車両側コネクタ、１００ 外部電源、１０２ 外部電源側コネクタ、２２８ クラッチ、２３０，３３０ 変速機、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ モータ。

Claims (11)

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、前記電動機側に接続された二次電池を有する第１電池部と、二次電池を有する第２電池部と、前記第２電池部の二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、前記第１電池部の二次電池と前記電動機側との間でやりとりされる電力である第１電力と前記第２電池部の二次電池と前記電動機側との間でやりとりされる電力である第２電力との比である分配比を調整可能な分配比調整手段と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車であって、
   前記第２電池部の二次電池が前記電動機側に接続されている接続状態で前記ハイブリッド走行によって走行するときには前記接続状態で前記電動走行によって走行するときに比して制限され且つ前記第１電池部の二次電池の出力制限以上の制御用出力制限を設定し、前記第２電池部の二次電池が前記電動機側に接続されてない接続解除状態のときには前記第１電池部の二次電池の出力制限を前記制御用出力制限として設定し、前記設定した制御用出力制限の範囲内で前記電動機が駆動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り走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記分配比調整手段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記載のハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、前記接続状態で前記電動走行によって走行するときには前記第１電池部の二次電池の出力制限と前記第２電池部の二次電池の出力制限との和を前記制御用出力制限として設定し、前記接続状態で前記ハイブリッド走行によって走行するときには前記第１電池部の二次電池の出力制限と前記第２電池部の二次電池の出力制限との和よりも制限された制御用出力制限を設定する手段である、
   ハイブリッド自動車。
3. 請求項２記載のハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、前記接続状態で前記ハイブリッド走行によって走行するときには、前記第１電池部の二次電池の出力制限を前記制御用出力制限として設定する手段である、
   ハイブリッド自動車。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、前記接続状態のときには、前記電動走行によって走行するときの制御用出力制限をモード判定用出力制限として設定し、前記要求駆動力から得られる走行に要求される走行用パワーが前記設定したモード判定用出力制限以下のときには前記電動走行によって走行するよう制御し、前記走行用パワーが前記設定したモード判定用出力制限より大きいときには前記ハイブリッド走行によって走行するよう制御する手段である、
   ハイブリッド自動車。
5. 請求項４記載のハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、前記接続状態のときには、前記第１電池部の二次電池の出力制限と前記第２電池部の二次電池の出力制限との和を前記モード判定用出力制限として設定する手段である、
   ハイブリッド自動車。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、前記第２電池部の二次電池が所定の低蓄電量状態になる蓄電量条件が成立する前は前記接続状態で走行するよう制御し、前記蓄電量条件が成立した以降は前記接続解除状態で走行するよう制御する手段である、
   ハイブリッド自動車。
7. 請求項６記載のハイブリッド自動車であって、
   前記第２電池部は、複数の二次電池を有し、
   前記蓄電量条件は、前記第２電池部の全ての二次電池が前記所定の低蓄電量状態になったときに成立する条件である、
   ハイブリッド自動車。
8. 請求項１ないし７のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
   前記分配比調整手段は、前記第１電池部の二次電池に接続された第１電池電圧系と前記電動機側に接続された高電圧系との間で電圧の調整を伴って電力のやりとりを行なう第１昇降圧回路と、前記第２電池部の二次電池に前記接続解除手段を介して接続された第２電池電圧系と前記高電圧系との間で電圧の調整を伴って電力のやりとりを行なう第２昇降圧回路と、を備える手段である、
   ハイブリッド自動車。
9. 請求項１ないし８のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
   システムオフ時に外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記第１電池部の二次電池および前記第２電池部の二次電池を充電可能な充電手段、
   を備えるハイブリッド自動車。
10. 請求項１ないし９のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
    動力の入出力が可能な発電機と、
    前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、
    を備え、
    前記第１電池部の二次電池は、前記発電機および前記電動機側に接続されてなり、
    前記接続解除手段は、前記第２電池部の二次電池の前記発電機および前記電動機側への接続および接続の解除を行なう手段であり、
    前記制御手段は、前記内燃機関の運転制御に際して前記発電機を制御する手段である、
    ハイブリッド自動車。
11. 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、前記電動機側に接続された二次電池を有する第１電池部と、二次電池を有する第２電池部と、前記第２電池部の二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、前記第１電池部の二次電池と前記電動機側との間でやりとりされる電力である第１電力と前記第２電池部の二次電池と前記電動機側との間でやりとりされる電力である第２電力との比である分配比を調整可能な分配比調整手段と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車の制御方法であって、
    前記第２電池部の二次電池が前記電動機側に接続されている接続状態で前記ハイブリッド走行によって走行するときには前記接続状態で前記電動走行によって走行するときに比して制限され且つ前記第１電池部の二次電池の出力制限以上の制御用出力制限を設定し、前記第２電池部の二次電池が前記電動機側に接続されてない接続解除状態のときには前記第１電池部の二次電池の出力制限を前記制御用出力制限として設定し、前記設定した制御用出力制限の範囲内で前記電動機が駆動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り走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記分配比調整手段とを制御する、
    ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。

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