JP2011219025A - ハイブリッド自動車およびその制御方法 - Google Patents

ハイブリッド自動車およびその制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】運転者の加速要求から逸脱しないように発電機の過回転を抑制する。
【解決手段】モータトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至ったときには、そのときのエンジン回転数Ｎｅにおいてスロットル開度を調節することによりエンジントルクを実質的に変更可能なスロットル開度範囲の上限開度より若干小さい開度に対応するエンジントルクを制限トルクＴｅｌｉｍとして設定し、エンジントルクを制限トルクＴｅｌｉｍによって制限する（Ｓ３４０）。これにより、実質的にスロットルバルブを閉じてエンジントルクを小さくし、エンジン回転数の上昇をモータトルクで押さえることができるようにして、モータが過回転するのを抑制することができる。この結果、モータを破損から保護する必要からエンジンの燃料カットを抑制し、運転者の加速要求から大きく逸脱するのを回避することができる。
【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し、詳しくは、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とに３つの回転要素が各々接続された遊星歯車機構と駆動軸に動力を入出力する電動機とを備えるハイブリッド自動車およびこうしたハイブリッド自動車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、第１モータジェネレータと、駆動輪に連結された駆動軸にリングギヤが接続されると共にエンジンの出力軸にキャリアが接続され更に第１モータジェネレータの回転軸にサンギヤが接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を出力するよう取り付けられた第２モータジェネレータと、第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータと電力のやりとりを行なう蓄電装置と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−１７０５３３号公報
上述のハイブリッド自動車のような構成のハイブリッド自動車では、運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んだときには、第１モータジェネレータが過回転する恐れが生じ、第１モータジェネレータの保護のためにエンジンの燃料噴射を一時的に停止する場合が生じる。運転者がアクセルペダルを大きく踏み込むと、この要請に対して大きな要求パワーが設定され、その要求パワーが出力されるようにエンジンが制御される。このとき、エンジンの回転数とトルクは大きくなり、それに伴って第１モータジェネレータの回転数とトルクも大きくなる。第１モータジェネレータから出力するトルクが第１モータジェネレータの定格値に至ると、エンジンの回転数の上昇を第１モータジェネレータのトルクでは抑えることができなくなって第１モータジェネレータの回転数が上限回転数まで上昇することとなる。このとき、エンジンから出力するパワーの目標値としての要求パワーに制限を課すことも行なわれるが、エンジンの性能を越える要求パワーを要求しているときに若干のパワー制限を課してもエンジンから出力されるトルクはほとんど変化しないため、その回転数の上昇を抑えることができず、第１モータジェネレータの回転数がその保護を必要とする回転数に至ったときに第１モータジェネレータを破損から保護するためにエンジンへの燃料噴射を停止することが行なわれてしまう。こうしたエンジンの燃料噴射の停止は、駆動軸への出力トルクの急減となり、運転者の加速要求から大きく逸脱するものとなるから、エンジンの燃料噴射の停止についてはできる限り回避することが好ましい。
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とに３つの回転要素が各々接続された遊星歯車機構を備えるハイブリッド自動車において、運転者の加速要求から大きく逸脱しないようにしながら発電機が過回転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。
本発明の第１のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が各々接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
アクセル操作量に基づいて前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定した要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
同一の回転数において前記内燃機関から出力するトルクを実質的に変更することができる前記内燃機関のスロットル開度の開度範囲における上限開度以下の所定開度に対して同一の回転数において前記内燃機関から出力するトルクを制限トルクとして前記内燃機関の回転数に対応して記憶する制限トルク記憶手段と、
前記発電機から該発電機の定格トルクまたは該発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至ったときは前記制限トルク記憶手段から前記回転数検出手段により検出される回転数に対応した制限トルクを導出し、該導出した制限トルクの範囲内のトルクが前記内燃機関から出力されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の第１のハイブリッド自動車では、駆動軸に出力すべき要求駆動力と内燃機関から出力すべき要求パワーとを設定し、発電機から発電機の定格トルクまたは発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは、内燃機関から設定した要求パワーが出力されると共に設定した要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。そして、発電機から発電機上限トルクを出力するに至ったときは、同一の回転数において内燃機関から出力するトルクを実質的に変更することができる内燃機関のスロットル開度の開度範囲における上限開度以下の所定開度に対して同一の回転数において内燃機関から出力するトルクを制限トルクとして内燃機関の回転数に対応して記憶する制限トルク記憶手段からそのときの内燃機関の回転数に対応した制限トルクを導出し、この導出した制限トルクの範囲内のトルクが内燃機関から出力されると共に設定した要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。即ち、発電機から発電機上限トルクを出力するに至ったときは、内燃機関から出力するトルクを実質的に変更可能なスロットル開度の上限開度以下の所定開度に対応する制限トルクの範囲内のトルクが内燃機関から出力されるように制御するのである。このように内燃機関のトルクを制御することにより、内燃機関から出力されるトルクを小さくし、発電機から出力するトルクにより内燃機関の回転数の上昇を抑制することができる。この結果、運転者の加速要求から大きく逸脱しないようにしながら発電機が過回転するのを抑制することができる。
こうした本発明の第１のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至っていないときは、前記内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め定められた所定の制約に前記設定した要求パワーを適用して得られる回転数を前記内燃機関の目標回転数として設定し、前記発電機については前記内燃機関が前記設定した目標回転数で回転するよう制御し、前記内燃機関については前記設定した要求パワーが出力されるよう制御し、前記電動機については前記発電機の制御によって前記駆動軸に出力されるトルクを考慮して前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御し、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至ったときは、前記発電機については前記内燃機関が前記設定した目標回転数で回転するよう制御し、前記内燃機関については前記導出した制限トルク以下のトルクが出力されるよう制御し、前記電動機については前記発電機の制御によって前記駆動軸に出力されるトルクを考慮して前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御する、手段である、ものとすることもできる。
本発明の第２のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が各々接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
アクセル操作量に基づいて前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定した要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記発電機から該発電機の定格トルクまたは該発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至ったときはそのときの前記内燃機関のスロットル開度より小さなスロットル開度により前記内燃機関が運転されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の第２のハイブリッド自動車では、駆動軸に出力すべき要求駆動力と内燃機関から出力すべき要求パワーとを設定し、発電機から発電機の定格トルクまたは発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは内燃機関から設定した要求パワーが出力されると共に設定した要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。そして、発電機から発電機上限トルクを出力するに至ったときは、そのときの内燃機関のスロットル開度より小さなスロットル開度により内燃機関が運転されると共にアクセル操作量に応じて駆動軸に出力すべき要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。即ち、発電機から発電機上限トルクを出力するに至ったときは、内燃機関のスロットル開度を絞るのである。このように内燃機関のスロットル開度を絞ることにより、内燃機関から出力されるトルクを小さくし、発電機から出力するトルクにより内燃機関の回転数の上昇を抑制することができる。この結果、運転者の加速要求から大きく逸脱しないようにしながら発電機が過回転するのを抑制することができる。
こうした本発明の第２のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至っていないときは、前記内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め定められた所定の制約に前記設定した要求パワーを適用して得られる回転数を前記内燃機関の目標回転数として設定し、前記発電機については前記内燃機関が前記設定した目標回転数で回転するよう制御し、前記内燃機関については前記設定した要求パワーが出力されるよう制御し、前記電動機については前記発電機の制御によって前記駆動軸に出力されるトルクを考慮して前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御し、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至ったときは、前記発電機については前記内燃機関が前記設定した目標回転数で回転するよう制御し、前記内燃機関についてはそのときの前記内燃機関のスロットル開度より小さなスロットル開度により運転されるよう制御し、前記電動機については前記発電機の制御によって前記駆動軸に出力されるトルクを考慮して前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御する、手段である、ものとすることもできる。
本発明の第１のハイブリッド自動車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が各々接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
アクセル操作量に応じて前記駆動軸に出力すべき要求駆動力と該要求駆動力を出力するために前記内燃機関から出力すべき要求パワーとを設定し、前記発電機から該発電機の定格トルクまたは該発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至ったときにはそのときの前記内燃機関の回転数において前記内燃機関から出力するトルクを実質的に変更することができる前記内燃機関のスロットル開度の開度範囲における上限開度以下の所定開度に対応する前記内燃機関から出力するトルクを制限トルクとすると共に該制限トルクの範囲内のトルクが前記内燃機関から出力されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
この本発明の第１のハイブリッド自動車の制御方法では、アクセル操作量に応じて駆動軸に出力すべき要求駆動力と要求駆動力を出力するために内燃機関から出力すべき要求パワーとを設定し、発電機から発電機の定格トルクまたは発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは内燃機関から設定した要求パワーが出力されると共に設定した要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。そして、発電機から発電機上限トルクを出力するに至ったときには、そのときの内燃機関の回転数において内燃機関から出力するトルクを実質的に変更することができる内燃機関のスロットル開度の開度範囲における上限開度以下の所定開度に対応する内燃機関から出力するトルクを制限トルクとすると共にこの制限トルクの範囲内のトルクが内燃機関から出力されると共に設定した要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。即ち、発電機から発電機上限トルクを出力するに至ったときは、内燃機関から出力するトルクを実質的に変更可能なスロットル開度の上限開度以下の所定開度に対応する制限トルクの範囲内のトルクが内燃機関から出力されるように制御するのである。このように内燃機関のトルクを制御することにより、内燃機関から出力されるトルクを小さくし、発電機から出力するトルクにより内燃機関の回転数の上昇を抑制することができる。この結果、運転者の加速要求から大きく逸脱しないようにしながら発電機が過回転するのを抑制することができる。
本発明の第２のハイブリッド自動車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が各々接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
アクセル操作量に応じて前記駆動軸に出力すべき要求駆動力と該要求駆動力を出力するために前記内燃機関から出力すべき要求パワーとを設定し、前記発電機から該発電機の定格トルクまたは該発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至ったときはそのときの前記内燃機関のスロットル開度より小さなスロットル開度により前記内燃機関が運転されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
この本発明の第２のハイブリッド自動車の制御方法では、アクセル操作量に応じて駆動軸に出力すべき要求駆動力と要求駆動力を出力するために内燃機関から出力すべき要求パワーとを設定し、発電機から発電機の定格トルクまたは発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは内燃機関から設定した要求パワーが出力されると共に設定した要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。そして、発電機から発電機上限トルクを出力するに至ったときは、そのときの内燃機関のスロットル開度より小さなスロットル開度により内燃機関が運転されると共に設定した要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。即ち、発電機から発電機上限トルクを出力するに至ったときは、内燃機関のスロットル開度を絞るのである。このように内燃機関のスロットル開度を絞ることにより、内燃機関から出力されるトルクを小さくし、発電機から出力するトルクにより内燃機関の回転数の上昇を抑制することができる。この結果、運転者の加速要求から大きく逸脱しないようにしながら発電機が過回転するのを抑制することができる。
本発明の第１実施例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。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。 第１実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数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。 トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する様子を説明する説明図である。 制限トルク設定用マップの一例とスロットルバルブ１２４によりエンジン２２から出力するトルクを実質的に変更できる範囲の一例とを示す説明図である。 第１実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行されるエンジン制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 目標スロットル開度設定用マップの一例を示す説明図である。 第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 第２実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行されるエンジン制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
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、本発明の第１実施例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。第１実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、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。
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジションＳＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａ，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数即ちエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算したりしている。
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。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。
バッテリ５０は、例えば、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、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図３に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図４にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０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と車速センサ８８からの車速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Ｔｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比で除して得られる回転数や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｒ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｒ＊からバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定し、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときに動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。そして、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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてＥＧＲ率Ｒｅの目標値としての目標ＥＧＲ率Ｒｅ＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に運転者がアクセルペダル８３を大きく踏み込んだとき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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，エンジン２２の回転数Ｎｅ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、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、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊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を乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和としてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ１１０）、設定した要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン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（ステップＳ１２０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、第１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を乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。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７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。
次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１３０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図８に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (1)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
続いて、式（３）および式（４）を共に満たすモータＭＧ１から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定すると共に（ステップＳ１４０）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいて下限トルクＴｍ１ｌｉｍを設定し（ステップＳ１５０）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘおよび下限トルクＴｍ１ｌｉｍで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップ１６０）。ここで、式（３）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（４）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図９に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。下限トルクＴｍ１ｌｉｍは、モータＭＧ１の発電側の定格値やこの定格値より若干大きいトルク（絶対値としては小さいトルク）であり、第１実施例では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と対応する下限トルクＴｍ１ｌｉｍとの関係を予め定めて下限トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が与えられるとマップから対応する下限トルクＴｍ１ｌｉｍを導出することにより設定するものとした。
0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr* (3)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min,Tm1lim) (5)
こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、設定したトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致しているか否かを判定し（ステップＳ１７０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致しているときにはエンジン２２の回転数Ｎｅに基づいてエンジン２２の出力トルクを制限するための制限トルクＴｅｌｉｍを設定し(ステップＳ１９０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致していないときには制限トルクＴｅｌｉｍが設定されているときにはこれを解除する（ステップＳ１８０）。制限トルクＴｅｌｉｍは、そのときのエンジン２２の回転数Ｎｅにおいてスロットルバルブ１２４の開度を調節することによりエンジン２２から出力するトルクを実質的に変更することができるスロットルバルブ１２４の開度範囲の上限開度より若干小さい開度に対応するエンジン２２から出力するトルクとして設定されるものであり、第１実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅと制限トルクＴｅｌｉｍとの関係を実験などにより予め求めて制限トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、エンジン２２の回転数Ｎｅが与えられるとマップから対応する制限トルクＴｅｌｉｍを導出することにより設定するものとした。図１０に制限トルク設定用マップの一例とスロットルバルブ１２４によりエンジン２２から出力するトルクを実質的に変更できる範囲の一例とを示す。図中、破線の左側がスロットルバルブ１２４の開度を調節することによりエンジン２２から出力するトルクを実質的に変更することができる領域（スロットル制御領域）であり、破線の右側がスロットルバルブ１２４の開度がほぼ全開となってスロットルバルブ１２４の開度を調節してもエンジン２２から出力するトルクを変更することができない領域（スロットル全開領域）である。制限トルクＴｅｌｉｍは、第１実施例では、図示するように、スロットル制御領域とスロットル全開領域との境界線より若干スロットル制御領域側に設定されている。したがって、この制限トルクＴｅｌｉｍでエンジン２２から出力するトルクを制限することは、スロットルバルブ１２４を閉じてエンジン２２から出力するトルクを実質的に変更することとなる。なお、制限トルクＴｅｌｉｍの解除は、例えば値０を設定することにより行なう。
続いて、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（６）により計算し（ステップＳ２００）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（７）および式（８）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２２０）。ここで、式（６）は、図８の共線図から容易に導くことができる。
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (9)
こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、要求パワーＰｅ＊と制限トルクＴｅｌｉｍについてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２３０）、駆動制御ルーチンを終了する。要求パワーＰｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２から制限トルクＴｅｌｉｍの範囲内で要求パワーＰｅ＊が出力されるようにエンジン２２におけるスロットルバルブ１２４の開度制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
図１１は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるエンジン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、エンジン２２を運転している最中は所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。エンジン制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、エンジン２２の回転数Ｎｅと要求パワーＰｅ＊と制限トルクＴｅｌｉｍなどの制御に必要なデータを入力し（ステップＳ３００）、要求パワーＰｅ＊を回転数Ｎｅで除してエンジン２２から出力すべきトルクとしての仮エンジントルクＴｅｔｍｐを設定する（ステップＳ３１０）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいて演算してＲＡＭ２４ｃに記憶しておいたものを読み込むことにより入力するものとした。また、要求パワーＰｅ＊と制限トルクＴｅｌｉｍは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から送信されたものを受信しＲＡＭ２４ｃに記憶しておいたものを読み込むことにより入力するものとした。
続いて、制限トルクＴｅｌｉｍが設定されているか解除されているかを判定し（ステップＳ３２０）、制限トルクＴｅｌｉｍが解除されているときには仮エンジントルクＴｅｔｍｐを出力トルクＴ＊として設定し（ステップＳ３３０）、制限トルクＴｅｌｉｍが設定されているときには仮エンジントルクＴｅｔｍｐと制限トルクＴｅｌｉｍとのうち小さい方を出力トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３４０）、そして、エンジン２２の回転数Ｎｅと出力トルクＴ＊とに基づいて回転数Ｎｅで回転しているエンジン２２から出力トルクＴ＊を出力するためのスロットルバルブ１２４の開度θとしての目標スロットル開度θ＊を設定し（ステップＳ３５０）、スロットルバルブ１２４の開度θが目標スロットル開度θ＊となるようスロットルモータ１３６を駆動制御するスロットル開度制御を実行すると共にエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａに対して燃料噴射弁１２６から噴射すべき燃料噴射量を演算して適当なタイミングで燃料噴射弁１２６から噴射する燃料噴射制御やトルク出力に適した点火タイミングで点火プラグ１３０を点火する点火制御、トルク出力に適した吸気バルブ１２８の開閉タイミングで吸気バルブ１２８を開閉するために可変バルブタイミング機構１５０を駆動制御する吸気バルブ開閉タイミング制御などの各種制御を実行して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。ここで、目標スロットル開度θ＊は、第１実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅと出力トルクＴ＊と目標スロットル開度θ＊との関係を予め実験などにより求めて目標スロットル開度設定用マップとしてＲＯＭ２４ｂに記憶しておき、エンジン２２の回転数Ｎｅと出力トルクＴ＊とが与えられるとマップから対応する目標スロットル開度θ＊を導出することにより設定するものとした。目標スロットル開度設定用マップの一例を図１２に示す。図中、破線は制限トルクＴｅｌｉｍである。上述したように、制限トルクＴｅｌｉｍは、スロットルバルブ１２４の開度を調節することによりエンジン２２から出力するトルクを実質的に変更することができるスロットルバルブ１２４の開度範囲の上限開度より若干小さい開度に設定されているから、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊がその下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致することにより制限トルクＴｅｌｉｍが設定されたときには、制限トルクＴｅｌｉｍと仮エンジントルクＴｅｔｍｐとのうち小さい方が出力トルクＴ＊に設定され、この出力トルクＴ＊に基づいて設定された目標スロットル開度θ＊は、エンジン２２から出力するトルクを実質的に変更可能なものとなる。
いま、運転者がアクセルペダル８３を大きく踏み込んで急加速し、エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇と車速Ｖの上昇に伴う要求パワーＰｅ＊の上昇に加えてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊がその下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致しない状態から一致する状態に移行したときを考える。このとき制限トルクＴｅｌｉｍは解除された状態から制限トルクＴｅｌｉｍが設定された状態に移行し、出力トルクＴ＊は、要求パワーＰｅ＊を回転数Ｎｅで除した仮エンジントルクＴｅｔｍｐから、この仮エンジントルクＴｅｔｍｐを制限トルクＴｅｌｉｍで制限したトルクに移行する。この移行の直前では、運転者がアクセルペダル８３を大きく踏み込んでいるから、要求パワーＰｅ＊には大きな値が設定されており、このため、仮エンジントルクＴｅｔｍｐも大きな値が計算され、この大きな仮エンジントルクＴｅｔｍｐが設定された出力トルクＴ＊をエンジン２２から出力するために大きな開度の目標スロットル開度θ＊が設定される。このとき、大きな仮エンジントルクＴｅｔｍｐが設定されると、エンジン２２の回転Ｎｅに対する出力トルクＴ＊が図１０における領域境界線を越えてスロットル全開領域内となるエンジン運転ポイント（図１２中のポイントＰ１）の場合も生じ、この場合、目標スロットル開度θ＊には全開の値が設定される。この直後にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致して制限トルクＴｅｌｉｍが設定されると、出力トルクＴ＊には仮エンジントルクＴｅｔｍｐより小さな制限トルクＴｅｌｉｍが設定されるから、エンジン運転ポイントは、図１２中のスロットル全開領域内のポイントＰ１からスロットル制御領域内のポイントＰ２に移行する。このため、実質的にスロットルバルブ１２４は閉じられることになる。比較例としてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致した状態に至ったときには要求パワーＰｅ＊をパワーΔＰだけ制限するものを考えると、パワーΔＰの大きさにもよるが、大きなパワーΔＰを用いないと、制限後のエンジン運転ポイントであってもスロットル全開領域内のポイントＰ３となり、スロットルバルブ１２４は全開のままでエンジン２２の出力トルクは何ら変更されないため、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致した状態が継続し、エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇をモータＭＧ１の出力トルクでは抑えることができず、その結果、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１も上昇してその上限回転数を超えてしまう。この場合、モータＭＧ１を破損から保護するためにエンジン２２への燃料噴射を停止する処理が行なわれ、要求トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力して走行する運転者の要求から大きく逸脱することになる。上述したように、第１実施例では、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致して制限トルクＴｅｌｉｍが設定されると、実質的にスロットルバルブ１２４は閉じられるエンジン運転ポイントであるポイントＰ２となるように出力トルクＴ＊に制限トルクＴｅｌｉｍが設定されるから、エンジン２２の出力トルクを小さくし、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致した状態を解除する。このため、エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇をモータＭＧ１の出力トルクで押さえることができるようになり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がその上限回転数を超えるのを抑制することができる。この結果、モータＭＧ１の過回転による破損から保護する必要からエンジン２２への燃料噴射を停止する処理が行なわれることによって運転者の要求から大きく逸脱するのを回避することができる。
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊がモータＭＧ１の発電側の定格値やこの定格値より若干大きいトルク（絶対値としては小さいトルク）として設定された下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至ったときには、そのときのエンジン２２の回転数Ｎｅにおいてスロットルバルブ１２４の開度を調節することによりエンジン２２から出力するトルクを実質的に変更することができるスロットルバルブ１２４の開度範囲の上限開度より若干小さい開度に対応するエンジン２２から出力するトルクを制限トルクＴｅｌｉｍとして設定し、エンジン２２から出力するトルクを設定した制限トルクＴｅｌｉｍにより制限することにより、実質的にスロットルバルブ１２４を閉じてエンジン２２の出力トルクを小さくし、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致した状態を解除することができる。これにより、エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇をモータＭＧ１の出力トルクで押さえることができるようになり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がその上限回転数を超えるのを抑制することができる。この結果、モータＭＧ１の過回転による破損から保護する必要からエンジン２２への燃料噴射を停止する処理が行なわれることによって運転者の加速要求から大きく逸脱するのを回避することができる。
次に、本発明の第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１〜図４を用いて説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複する説明を回避するために、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのハード構成については第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成と同一の符号を用い、その詳細な説明は省略する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、図５の駆動制御ルーチンに代えて図１３の駆動制御ルーチンを実行する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂにおけるハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される図１３の駆動制御ルーチンは、図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１８０，Ｓ１９０の処理およびステップＳ２３０の処理に代えてステップＳ１８０Ｂ，Ｓ１９０Ｂの処理およびステップＳ２３０Ｂの処理を実行する点が異なるだけで、他の処理については図５の駆動制御ルーチンと同一である。したがって、重複する説明を回避するために図１３の駆動制御ルーチンの処理のうち図５の駆動制御ルーチンの処理と同一の処理については、その詳細な説明は省略する。
図１３の駆動制御ルーチンが実行されると、第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，エンジン２２の回転数Ｎｅ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ１００）、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと図６の要求トルク設定用マップ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Ｔｒ＊を設定すると共にエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ１１０）、要求パワーＰｅ＊と図７の動作ライン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（ステップＳ１２０）。そして、式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に式（２）により仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算し（ステップＳ１３０）、式（３）および式（４）を共に満たすようトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定すると共に（ステップＳ１４０）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいて下限トルクＴｍ１ｌｉｍを設定し（ステップＳ１５０）、仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘおよび下限トルクＴｍ１ｌｉｍで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップ１６０）。
続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致するか否かを判定し（ステップＳ１７０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致するときにはスロットル制限を設定し（ステップＳ１９０Ｂ）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致しないときにはスロットル制限を解除する（ステップＳ１８０Ｂ）。スロットル制限の設定は、例えばスロットル制限フラグＦｔｈに値１を設定することによって行ない、スロットル制限の解除はスロットル制限フラグＦｔｈに値０を設定することによって行なうことができる。
そして、式（６）により仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算し（ステップＳ２００）、式（７）および式（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算すると共に（ステップＳ２１０）、仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２２０）、要求パワーＰｅ＊とスロットル制限（例えばスロットル制限フラグＦｔｈ）についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２３０Ｂ）、駆動制御ルーチンを終了する。
図１４は、第２実施例のハイブリッド自動車２０ＢにおけるエンジンＥＣＵ２４により実行されるエンジン制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。エンジン制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、エンジン２２の回転数Ｎｅと要求パワーＰｅ＊とスロットル制限などの制御に必要なデータを入力し（ステップＳ４００）、要求パワーＰｅ＊を回転数Ｎｅで除してエンジン２２から出力すべきトルクとしての出力トルクＴ＊を設定する（ステップＳ４１０）。エンジン２２の回転数Ｎｅや要求パワーＰｅ＊の入力については第１実施例と同様である。スロットル制限は、例えばハイブリッド用電子制御ユニット７０から送信されたスロットル制限フラグＦｔｈを受信してＲＡＭ２４ｃに記憶しておいたものを読み込むことにより入力するものとした。
続いて、スロットル制限が設定されているか解除されているかを判定し（ステップＳ４２０）、スロットル制限が解除されているときには、エンジン２２の回転数Ｎｅと出力トルクＴ＊と図１２の目標スロットル開度設定用マップとに基づいて目標スロットル開度θ＊を設定する（ステップＳ４３０）。目標スロットル開度θ＊と図１２の目標スロットル開度設定用マップについては第１実施例で詳細に説明した。一方、スロットル制限が設定されているときには、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいて制限開度θｌｉｍを設定し（ステップＳ４４０）、図１２の目標スロットル開度設定用マップにエンジン２２の回転数Ｎｅと出力トルクＴ＊とを適用して得られる開度（スロットル制限が解除されているときの目標スロットル開度θ＊）と設定した制限開度θｌｉｍのうちの小さい方を目標スロットル開度θ＊に設定する（ステップＳ４５０）。即ち、制限開度θｌｉｍにより制限するのである。ここで、制限開度θｌｉｍは、そのときのエンジン２２の回転数Ｎｅにおいてスロットルバルブ１２４の開度を調節することによりエンジン２２から出力するトルクを実質的に変更することができるスロットルバルブ１２４の開度範囲の上限開度より若干小さい開度として設定されるものであり、第２実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅと制限開度θｌｉｍとの関係を実験などにより予め求めて制限開度設定用マップとしてＲＯＭ２４ｂに記憶しておき、エンジン２２の回転数Ｎｅが与えられるとマップから対応する制限開度θｌｉｍを導出して設定するものとした。なお、制限開度θｌｉｍは、その定義から図１０に例示した制限トルクＴｅｌｉｍに対応するスロットル開度となる。この場合、第２実施例の制限開度設定用マップは、図１０の制限トルクＴｅｌｉｍ上におけるエンジン２２の回転数Ｎｅとスロットル開度とをマップとしたものとなる。このように、図１２の目標スロットル開度設定用マップにエンジン２２の回転数Ｎｅと出力トルクＴ＊とを適用して得られる開度を制限開度θｌｉｍで制限して目標スロットル開度θ＊を設定することにより、スロットルバルブ１２４は実質的に閉じられることになる。
こうして目標スロットル開度θ＊を設定すると、スロットルバルブ１２４の開度θが目標スロットル開度θ＊となるようスロットルモータ１３６を駆動制御するスロットル開度制御を実行すると共にエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａに対して燃料噴射弁１２６から噴射すべき燃料噴射量を演算して適当なタイミングで燃料噴射弁１２６から噴射する燃料噴射制御やトルク出力に適した点火タイミングで点火プラグ１３０を点火する点火制御、トルク出力に適した吸気バルブ１２８の開閉タイミングで吸気バルブ１２８を開閉するために可変バルブタイミング機構１５０を駆動制御する吸気バルブ開閉タイミング制御などの各種制御を実行して（ステップＳ４６０）、本ルーチンを終了する。
いま、運転者がアクセルペダル８３を大きく踏み込んで急加速し、エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇と車速Ｖの上昇に伴う要求パワーＰｅ＊の上昇に加えてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊がその下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致しない状態から一致する状態に移行したときを考える。このときスロットル制限は解除された状態から設定された状態に移行する。この移行の直前では、運転者がアクセルペダル８３を大きく踏み込んでいるから、要求パワーＰｅ＊には大きな値が設定されており、このため、出力トルクＴ＊も大きな値が設定され、出力トルクＴ＊をエンジン２２から出力するために大きな開度の目標スロットル開度θ＊が設定される。このとき、大きな出力トルクＴ＊が設定されると、エンジン２２の回転数Ｎｅに対する出力トルクＴ＊が図１０における領域境界線を越えてスロットル全開領域内となるエンジン運転ポイント（第１実施例と同様に図１２中のポイントＰ１）の場合も生じ、この場合、目標スロットル開度θ＊には全開の値が設定される。この直後にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致してスロットル制限が設定されると、目標スロットル開度θ＊には制限トルクＴｅｌｉｍ上の制限開度θｌｉｍが設定されるから、実質的にスロットルバルブ１２４が閉じられ、エンジン運転ポイントは、図１２中のスロットル全開領域内のポイントＰ１からスロットル制御領域内のポイントＰ２に移行する。即ち、制御が異なるものの、実質的に第１実施例と同様の制御となる。この結果、第１実施例のと同様の効果、即ち、エンジン２２の出力トルクを小さくし、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致した状態を解除して、エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇をモータＭＧ１の出力トルクで押さえることができるようになり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がその上限回転数を超えるのを抑制することができる。この結果、モータＭＧ１の過回転による破損から保護する必要からエンジン２２への燃料噴射を停止する処理が行なわれることによって運転者の要求から大きく逸脱するのを回避することができる。
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊がモータＭＧ１の発電側の定格値やこの定格値より若干大きいトルク（絶対値としては小さいトルク）として設定された下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至ったときには、スロットル制限としてそのときのエンジン２２の回転数Ｎｅにおいてスロットルバルブ１２４の開度を調節することによりエンジン２２から出力するトルクを実質的に変更することができるスロットルバルブ１２４の開度範囲の上限開度より若干小さい開度として制限開度θｌｉｍを設定し、図１２の目標スロットル開度設定用マップにエンジン２２の回転数Ｎｅと出力トルクＴ＊とを適用して得られる開度を制限開度θｌｉｍによって制限して目標スロットル開度θ＊に設定し、この目標スロットル開度θ＊でエンジン２２が運転されるよう制御することにより、実質的にスロットルバルブ１２４を閉じてエンジン２２の出力トルクを小さくし、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致した状態を解除することができる。これにより、エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇をモータＭＧ１の出力トルクで押さえることができるようになり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がその上限回転数を超えるのを抑制することができる。この結果、モータＭＧ１の過回転による破損から保護する必要からエンジン２２への燃料噴射を停止する処理が行なわれることによって運転者の加速要求から大きく逸脱するのを回避することができる。
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至ったときには、スロットル制限として制限開度θｌｉｍを設定し、図１２の目標スロットル開度設定用マップにエンジン２２の回転数Ｎｅと出力トルクＴ＊とを適用して得られる開度を制限開度θｌｉｍによって制限して目標スロットル開度θ＊に設定するものとしたが、スロットルバルブ１２４を閉じるものとすればよいから、図１２の目標スロットル開度設定用マップにエンジン２２の回転数Ｎｅと出力トルクＴ＊とを適用して得られる開度から所定開度だけ小さい開度を目標スロットル開度θ＊に設定するものとしてもよいし、予め定めたスロットル開度（例えば３０度や４０度など）を目標スロットル開度θ＊に設定するものとしてもよい。
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。
第１実施例や第２実施例では、本発明の実施の形態としてハイブリッド自動車２０，２０Ｂに適用した場合について説明したが、こうしたハイブリッド自動車の制御方法の形態としてもよい。
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。第１実施例および第２実施例と第１のハイブリッド自動車および第２のハイブリッド自動車との関係では、エンジン２２が「内燃機関」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」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図５の駆動制御ルーチンや図１３の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和としてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を設定する図５の駆動制御ルーチンや図１３の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求パワー設定手段」に相当する。
第１実施例と第１のハイブリッド自動車との関係では、クランクポジションセンサ１４０とこのクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算するエンジンＥＣＵ２４とが「回転数検出手段」に相当し、スロットルバルブ１２４の開度を調節することによりエンジン２２から出力するトルクを実質的に変更することができるスロットルバルブ１２４の開度範囲の上限開度より若干小さい開度に対応するエンジン２２から出力するトルクである制限トルクＴｅｌｉｍとエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係としての制限トルク設定用マップを記憶するハイブリッド用電子制御ユニット７０のＲＯＭ７４が「制限トルク記憶手段」に相当し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊がモータＭＧ１の発電側の定格値やこの定格値より若干大きいトルク（絶対値としては小さいトルク）として設定された下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至っていないときには、制限トルクＴｅｌｉｍを解除すると共にエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、要求パワーＰｅ＊と制限トルクＴｅｌｉｍについてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至ったときには、エンジン２２の回転数Ｎｅを制限トルク設定用マップに適用して制限トルクＴｅｌｉｍを設定すると共にエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、要求パワーＰｅ＊と制限トルクＴｅｌｉｍについてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ２３０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、制限トルクＴｅｌｉｍが解除されているときには、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで除して得られる仮エンジントルクＴｅｔｍｐを出力トルクＴ＊に設定すると共にこの出力トルクＴ＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて回転数Ｎｅで回転しているエンジン２２から出力トルクＴ＊を出力するためのスロットルバルブ１２４の開度θとしての目標スロットル開度θ＊を設定し、スロットルバルブ１２４の開度θが目標スロットル開度θ＊となるようスロットルモータ１３６を駆動制御し、制限トルクＴｅｌｉｍが設定されているときには、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで除して得られる仮エンジントルクＴｅｔｍｐを制限トルクＴｅｌｉｍで制限して出力トルクＴ＊を設定すると共にこの出力トルクＴ＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて目標スロットル開度θ＊を設定し、スロットルバルブ１２４の開度θが目標スロットル開度θ＊となるようスロットルモータ１３６を駆動制御する図１１のエンジン制御ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４と、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から送信されたモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信してトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊によりモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータＥＣＵ４０と、が「制御手段」に相当する。
第１実施例および第２実施例と第２のハイブリッド自動車との関係では、図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ２３０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、図１１のエンジン制御ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４と、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊によりモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータＥＣＵ４０と、が「制御手段」に相当すると共に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊がモータＭＧ１の発電側の定格値やこの定格値より若干大きいトルク（絶対値としては小さいトルク）として設定された下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至っていないときには、スロットル制限を解除し、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、要求パワーＰｅ＊と制限トルクＴｅｌｉｍについてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至ったときには、スロットル制限を設定し、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、要求パワーＰｅ＊と制限トルクＴｅｌｉｍについてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信する図１３の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０〜Ｓ２３０Ｂを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、スロットル制限が解除されているときには、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで除して得られる出力トルクＴ＊とエンジン２２の回転数Ｎｅを図１２の目標スロットル開度設定用マップに適用して得られる開度を目標スロットル開度θ＊を設定し、スロットルバルブ１２４の開度θが目標スロットル開度θ＊となるようスロットルモータ１３６を駆動制御し、スロットル制限が設定されているときには、そのときのエンジン２２の回転数Ｎｅにおいてスロットルバルブ１２４の開度を調節することによりエンジン２２から出力するトルクを実質的に変更することができるスロットルバルブ１２４の開度範囲の上限開度より若干小さい開度を制限開度θｌｉｍとして設定すると共に要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで除して得られる出力トルクＴ＊とエンジン２２の回転数Ｎｅを図１２の目標スロットル開度設定用マップに適用して得られる開度を制限開度θｌｉｍで制限した開度を目標スロットル開度θ＊として設定し、スロットルバルブ１２４の開度θが目標スロットル開度θ＊となるようスロットルモータ１３６を駆動制御する図１４のエンジン制御ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４と、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊によりモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータＥＣＵ４０と、も「制御手段」に相当する。
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「遊星歯車機構」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものなど、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が各々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。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など種々の二次電池を用いることができる。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定するものなど、アクセル操作量に基づいて駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求パワー設定手段」としては、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和としてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を設定するものに限定されるものではなく、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとして要求パワーＰｅ＊を設定するものとするなど、要求駆動力に基づいて内燃機関から出力すべき要求パワーを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。
本発明の第１のハイブリッド自動車において、「回転数検出手段」としては、クランクポジションセンサ１４０とこのクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算するものに限定されるものではなく、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とからエンジン２２の回転数を演算するものとしたり、クランクシャフトに回転位置検出センサを取り付け、このセンサにより検出された回転位置に基づいてエンジンの回転数を演算するものとしたりするなど、内燃機関の回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「制限トルク記憶手段」としては、スロットルバルブ１２４の開度を調節することによりエンジン２２から出力するトルクを実質的に変更することができるスロットルバルブ１２４の開度範囲の上限開度より若干小さい開度に対応するエンジン２２から出力するトルクである制限トルクＴｅｌｉｍとエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係としての制限トルク設定用マップを記憶するハイブリッド用電子制御ユニット７０のＲＯＭ７４に限定されるものではなく、同一の回転数において内燃機関から出力するトルクを実質的に変更することができる内燃機関のスロットル開度の開度範囲における上限開度以下の所定開度に対して同一の回転数において内燃機関から出力するトルクを制限トルクとして内燃機関の回転数に対応して記憶するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊がモータＭＧ１の発電側の定格値やこの定格値より若干大きいトルク（絶対値としては小さいトルク）として設定された下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至っていないときには、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようモータＭＧ１を制御すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２を制御し、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで除して得られる仮エンジントルクＴｅｔｍｐを出力トルクＴ＊に設定すると共にこの出力トルクＴ＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて回転数Ｎｅで回転しているエンジン２２から出力トルクＴ＊を出力するためのスロットルバルブ１２４の開度θとしての目標スロットル開度θ＊を設定し、目標スロットル開度θ＊でエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至ったときには、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようモータＭＧ１を制御すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２を制御し、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで除して得られる仮エンジントルクＴｅｔｍｐを制限トルクＴｅｌｉｍで制限して出力トルクＴ＊を設定すると共にこの出力トルクＴ＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて目標スロットル開度θ＊を設定し、目標スロットル開度θ＊でエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御するものに限定されるものではなく、発電機から発電機の定格トルクまたは発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、発電機から発電機上限トルクを出力するに至ったときは制限トルク記憶手段から内燃機関の回転数に対応した制限トルクを導出し、この導出した制限トルクの範囲内のトルクが内燃機関から出力されると共に要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
本発明の第２のハイブリッド自動車において、「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊がモータＭＧ１の発電側の定格値やこの定格値より若干大きいトルク（絶対値としては小さいトルク）として設定された下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至っていないときには、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようモータＭＧ１を制御すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２を制御し、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで除して得られる仮エンジントルクＴｅｔｍｐを出力トルクＴ＊に設定すると共にこの出力トルクＴ＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて回転数Ｎｅで回転しているエンジン２２から出力トルクＴ＊を出力するためのスロットルバルブ１２４の開度θとしての目標スロットル開度θ＊を設定し、目標スロットル開度θ＊でエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至ったときには、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようモータＭＧ１を制御すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２を制御し、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで除して得られる仮エンジントルクＴｅｔｍｐを制限トルクＴｅｌｉｍで制限して出力トルクＴ＊を設定すると共にこの出力トルクＴ＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて目標スロットル開度θ＊を設定し、目標スロットル開度θ＊でエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御するもの（第１実施例）や、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至っていないときには、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようモータＭＧ１を制御すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２を制御し、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで除して得られる出力トルクＴ＊とエンジン２２の回転数Ｎｅを図１２の目標スロットル開度設定用マップに適用して得られる開度を目標スロットル開度θ＊として設すると共にこの目標スロットル開度θ＊でエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至ったときには、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようモータＭＧ１を制御すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２を制御し、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで除して得られる出力トルクＴ＊とエンジン２２の回転数Ｎｅを図１２の目標スロットル開度設定用マップに適用して得られる開度をそのときのエンジン２２の回転数Ｎｅにおいてスロットルバルブ１２４の開度を調節することによりエンジン２２から出力するトルクを実質的に変更することができるスロットルバルブ１２４の開度範囲の上限開度より若干小さい開度である制限開度θｌｉｍで制限して目標スロットル開度θ＊を設定すると共にこの目標スロットル開度θ＊でエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御するもの（第２実施例）に限定されるものではなく、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下限トルクＴｍ１ｌｉｍに一致する状態に至ったときには、図１２の目標スロットル開度設定用マップにエンジン２２の回転数Ｎｅと出力トルクＴ＊とを適用して得られる開度から所定開度だけ小さい開度を目標スロットル開度θ＊に設定するものとしてもよいし、予め定めたスロットル開度（例えば３０度や４０度など）を目標スロットル開度θ＊に設定するものとするなど、発電機から発電機の定格トルクまたは発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、発電機から発電機上限トルクを出力するに至ったときはそのときの内燃機関のスロットル開度より小さなスロットル開度により内燃機関が運転されると共に要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしてもよい。
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明の実施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、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
２０，２０Ｂ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ ＲＯＭ、２４ｃ ＲＡＭ、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３６ スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (6)

  1. 内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が各々接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
    アクセル操作量に基づいて前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
    前記設定した要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
    前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
    同一の回転数において前記内燃機関から出力するトルクを実質的に変更することができる前記内燃機関のスロットル開度の開度範囲における上限開度以下の所定開度に対して同一の回転数において前記内燃機関から出力するトルクを制限トルクとして前記内燃機関の回転数に対応して記憶する制限トルク記憶手段と、
    前記発電機から該発電機の定格トルクまたは該発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至ったときは前記制限トルク記憶手段から前記回転数検出手段により検出される回転数に対応した制限トルクを導出し、該導出した制限トルクの範囲内のトルクが前記内燃機関から出力されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機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、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至っていないときは、前記内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め定められた所定の制約に前記設定した要求パワーを適用して得られる回転数を前記内燃機関の目標回転数として設定し、前記発電機については前記内燃機関が前記設定した目標回転数で回転するよう制御し、前記内燃機関については前記設定した要求パワーが出力されるよう制御し、前記電動機については前記発電機の制御によって前記駆動軸に出力されるトルクを考慮して前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御し、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至ったときは、前記発電機については前記内燃機関が前記設定した目標回転数で回転するよう制御し、前記内燃機関については前記導出した制限トルク以下のトルクが出力されるよう制御し、前記電動機については前記発電機の制御によって前記駆動軸に出力されるトルクを考慮して前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御する、手段である、
    ハイブリッド自動車。
  3. 内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が各々接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
    アクセル操作量に基づいて前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
    前記設定した要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
    前記発電機から該発電機の定格トルクまたは該発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至ったときはそのときの前記内燃機関のスロットル開度より小さなスロットル開度により前記内燃機関が運転されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機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。
  4. 請求項３記載のハイブリッド自動車であって、
    前記制御手段は、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至っていないときは、前記内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め定められた所定の制約に前記設定した要求パワーを適用して得られる回転数を前記内燃機関の目標回転数として設定し、前記発電機については前記内燃機関が前記設定した目標回転数で回転するよう制御し、前記内燃機関については前記設定した要求パワーが出力されるよう制御し、前記電動機については前記発電機の制御によって前記駆動軸に出力されるトルクを考慮して前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御し、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至ったときは、前記発電機については前記内燃機関が前記設定した目標回転数で回転するよう制御し、前記内燃機関についてはそのときの前記内燃機関のスロットル開度より小さなスロットル開度により運転されるよう制御し、前記電動機については前記発電機の制御によって前記駆動軸に出力されるトルクを考慮して前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御する、手段である、
    ハイブリッド自動車。
  5. 内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が各々接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
    アクセル操作量に応じて前記駆動軸に出力すべき要求駆動力と該要求駆動力を出力するために前記内燃機関から出力すべき要求パワーとを設定し、前記発電機から該発電機の定格トルクまたは該発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至ったときにはそのときの前記内燃機関の回転数において前記内燃機関から出力するトルクを実質的に変更することができる前記内燃機関のスロットル開度の開度範囲における上限開度以下の所定開度に対応する前記内燃機関から出力するトルクを制限トルクとすると共に該制限トルクの範囲内のトルクが前記内燃機関から出力されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
    ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
  6. 内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が各々接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
    アクセル操作量に応じて前記駆動軸に出力すべき要求駆動力と該要求駆動力を出力するために前記内燃機関から出力すべき要求パワーとを設定し、前記発電機から該発電機の定格トルクまたは該発電機の定格トルクより若干小さなトルクとして予め定められたトルクである発電機上限トルクを出力するに至っていないときは前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記発電機から前記発電機上限トルクを出力するに至ったときはそのときの前記内燃機関のスロットル開度より小さなスロットル開度により前記内燃機関が運転されると共に前記設定した要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
    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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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013084359A1 (ja) * 2011-12-09 2013-06-13 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
CN103895506A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 丰田自动车株式会社 车辆和用于车辆的控制方法
US9096225B2 (en) 2012-12-11 2015-08-04 Hyundai Motor Company Control method and system for limiting maximum speed of engine and motor of hybrid vehicle
JP2015145201A (ja) * 2014-02-04 2015-08-13 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
WO2015156351A1 (ja) * 2014-04-10 2015-10-15 スズキ株式会社 駆動制御装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013084359A1 (ja) * 2011-12-09 2013-06-13 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JPWO2013084359A1 (ja) * 2011-12-09 2015-04-27 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
US9096225B2 (en) 2012-12-11 2015-08-04 Hyundai Motor Company Control method and system for limiting maximum speed of engine and motor of hybrid vehicle
CN103895506A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 丰田自动车株式会社 车辆和用于车辆的控制方法
US9574504B2 (en) 2012-12-25 2017-02-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle and control method for the vehicle
JP2015145201A (ja) * 2014-02-04 2015-08-13 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
WO2015156351A1 (ja) * 2014-04-10 2015-10-15 スズキ株式会社 駆動制御装置

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