JP2016060318A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】後進走行を継続可能な時間や距離をある程度確保する。
【解決手段】要求トルクＴｒ＊と、エンジンからの直達トルクをキャンセルするためのトルクと、の和のトルクを第２モータから駆動軸に出力できるようにエンジンの上限パワーＰｅｍａｘを設定し（Ｓ２１０〜Ｓ２３０）、要求トルクＴｒ＊に対応する要求パワーＰｒ＊が上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには（Ｓ２４０）、車速Ｖを目標車速Ｖ＊と比較し（Ｓ３００）、車速Ｖが目標車速Ｖ＊より大きいときには、走行要求パワーＰｒ＊を小さくする（Ｓ３２０）。そして、走行要求パワーＰｒ＊を用いてエンジンと２つのモータとを制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと、動力を入出力可能な第１モータと、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第１モータの回転軸とに３つの回転要素が共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力をやりとり可能なバッテリと、を備えるハイブリッド自動車に関する。

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回転電機と、車軸とエンジンの出力軸と第１回転電機の出力軸とにリングギヤとキャリアとサンギヤとが接続された第１プラネタリ機構と、第２回転電機と、車軸と第２回転電機の出力軸とにリングギヤとサンギヤとが接続されると共にキャリアが固定された第２プラネタリ機構と、第１回転電機や第２回転電機と電力をやりとりする蓄電装置とを備え、後進走行する際に、蓄電装置のＳＯＣ値が充電開始閾値以下に至るとエンジンを始動して第１回転電機による強制充電を開始し、ＳＯＣ値が充電終了閾値以上に至ると強制充電を終了す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、後進走行する際に、傾斜度が傾斜度閾値以上のときには、傾斜度が傾斜度閾値未満のときに比して充電開始閾値および充電終了閾値を小さくすることにより、エンジンの始動を遅らせて、エンジンの負荷運転による車軸における駆動力の低下を遅らせ、目標の走行持続距離を達成できるようにしている。

特開２０１０−２２１７４５号公報

こうしたハイブリッド自動車では、エンジンを負荷運転しながら後進走行する際において、駆動軸に要求される後進走行方向の要求トルク（要求パワー）が大きいときには、走行性能を確保するために、エンジンからのパワーを用いて第１回転電機により発電される電力と蓄電装置からの電力とを用いて第２回転電機から駆動軸にトルク（パワー）を出力することが行なわれる。このとき、車速が高いと、要求パワーが大きくなるから、蓄電装置のＳＯＣ値が迅速に低下し、後進走行を継続可能な時間や距離が比較的短くなってしまう場合がある。

本発明のハイブリッド自動車は、後進走行を継続可能な時間や距離をある程度確保することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、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、
エンジンと、
動力を入出力可能な第１モータと、
車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸とに３つの回転要素が共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、前記第１モータおよび前記第２モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記エンジンを負荷運転しながら後進走行する所定時には、前記駆動軸に要求される後進走行方向の要求トルクと、前記エンジンの負荷運転に伴って前記駆動軸に作用する前進走行方向のトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和のトルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができるように前記エンジンの上限パワーを設定し、該上限パワー以下の範囲内で前記エンジンの目標パワーを設定し、該目標パワーが前記エンジンから出力されると共に前記要求トルクに対応する対応要求パワーにより走行するように前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記所定時において、前記対応要求パワーが前記上限パワーより大きく且つ車速が閾値より大きいときには、前記対応要求パワーより小さい制限要求パワーにより走行するように制御する制限制御を実行する、
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、エンジンを負荷運転しながら後進走行する所定時には、駆動軸に要求される後進走行方向の要求トルクと、エンジンの負荷運転に伴って駆動軸に作用する前進走行方向のトルク（直達トルク）をキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和のトルクを第２モータから駆動軸に出力することができるようにエンジンの上限パワーを設定し、上限パワー以下の範囲内でエンジンの目標パワーを設定し、目標パワーがエンジンから出力されると共に要求トルクに対応する対応要求パワーにより走行するようにエンジンと第１モータと第２モータとを制御する。これにより、後進走行時の走行性能が低下するのを抑制することができる。ここで、「対応要求パワー」は、要求トルクに駆動軸の回転数を乗じて得られるパワーを意味する。そして、所定時において、対応要求パワーが上限パワーより大きく且つ車速が閾値より大きいときには、対応要求パワーより小さい制限要求パワーにより走行するように制御する制限制御を実行する。所定時において、対応要求パワーが上限パワーより大きいときには、対応要求パワーにより走行しようとすると、バッテリを放電させることになる。また、車速（駆動軸の回転数）が大きいと、同一の要求トルクに対して対応要求パワーが大きくなるから、バッテリからの放電電力が大きくなり、バッテリの蓄電割合が迅速に低下し、後進走行を継続可能な時間や距離が短くなる。本発明のハイブリッド自動車では、所定時において、対応要求パワーが上限パワーより大きく且つ車速が閾値より大きいときに、制限制御を実行することにより、制限制御を実行しない（対応要求パワーにより走行するように制御する）ものに比して、車速が大きくなるのを抑制し、対応要求パワーが大きくなるのを抑制し、バッテリの蓄電割合の低下を緩やかにし、後進走行を継続可能な時間や距離を長くすることができる。即ち、後進走行を継続可能な時間や距離をある程度確保することができる。

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、前記所定時において、前記対応要求パワーが前記上限パワーより大きく且つ車速が前記閾値より大きいときには、車速が前記閾値以下となるように前記制限要求パワーを設定する、ものとすることもできる。こうすれば、車速が大きくなるのをより十分に抑制し、後進走行を継続可能な時間や距離をより十分に長くすることができる。

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記閾値は、路面勾配が大きいほど小さくなる傾向に設定される、ものとすることもできる。こうすれば、閾値をより適切に設定することができる。

さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記制限制御の実行を許可する許可スイッチを備え、前記制御手段は、前記所定時で且つ前記対応要求パワーが前記上限パワーより大きく且つ車速が前記閾値より大きいときにおいて、前記許可スイッチにより前記制限制御の実行が許可されているときには、前記制限制御を実行し、前記許可スイッチにより前記制限制御の実行が許可されていないときには、前記制限制御を実行せずに前記対応要求パワーにより走行するように制御する、ものとすることもできる。こうすれば、運転者の指示に応じた制御を行なうことができる。

本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定時において、前記対応要求パワーが前記上限パワーより大きいときには、前記上限パワーを前記目標パワーに設定する、ものとすることもできる。

本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定時において、前記対応要求パワーと前記バッテリの充電要求パワーとの和が前記上限パワー以下のときには、前記対応要求パワーと前記充電要求パワーとの和を前記目標パワーに設定し、前記対応要求パワーが前記上限パワー以下で且つ前記対応要求パワーと前記充電要求パワーとの和が前記上限パワーより大きいときには、前記上限パワーを前記目標パワーに設定する、ものとすることもできる。こうすれば、対応要求パワーとバッテリの充電要求パワーとの和が上限パワー以下のときには、充電要求パワーに相当する電力でバッテリを充電しながら後進走行することができる。また、対応要求パワーが上限パワーより小さく且つ対応要求パワーと充電要求パワーとの和が上限パワーより大きいときには、上限パワーと対応要求パワーとの差分に相当する電力でバッテリを充電しながら走行することができる。さらに、対応要求パワーが上限パワーと等しく且つ対応要求パワーと充電要求パワーとの和が上限パワーより大きいときには、バッテリを充放電させずに後進走行することができる。即ち、これらの場合、バッテリの蓄電割合の低下を抑制しながら後進走行することができる。

本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定時には、前記要求トルクと前記第２モータから前記駆動軸に出力可能な後進走行方向の上限トルクとの差分を前記出力軸のトルクに換算して得られる前記エンジンの上限トルクと、前記エンジンの上限回転数と、の積を前記上限パワーに設定する、ものとすることもできる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記上限回転数は、前記プラネタリギヤのピニオンギヤの性能に基づく前記エンジンの上限回転数である第１仮上限回転数と、前記第１モータの性能に基づく前記エンジンの上限回転数である第２仮上限回転数と、前記エンジンの定格値としての第３仮上限回転数と、の最小値を値０で下限ガードして設定される、ものとすることもできる。こうすれば、エンジンや第１モータ，プラネタリギヤのピニオンギヤの保護を図ることができる。

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。 実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される所定時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。 所定時のプラネタリギヤ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。 エンジン目標運転ポイント設定処理の一例を示すフローチャートである。 駆動軸３６の回転数Ｎｒとエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘとの関係の一例を示す説明図である。 目標車速設定用マップの一例を示す説明図である。 所定時でバッテリ５０の充電が要求されているときのアクセル対応要求パワーＰｒａｃｃ，バッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊，エンジン２２の目標パワーＰｅ＊，実際の走行パワー（実Ｐｒ），バッテリ５０の実際の充放電電力（充電時には実Ｐｃｈ，放電時には実Ｐｄｉ）の関係の一例を示す説明図である。 変形例のＨＶＥＣＵ７０により実行されるエンジン目標運転ポイント設定処理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、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４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を介して複数のピニオンギヤ３３を連結したキャリヤ３４が接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２とギヤ機構６０とを介して連結された駆動軸３６にリングギヤ３２が接続されたシングルピニオン式のプラネタリギヤ３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されてプラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に回転子が接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸３６に減速ギヤ３５を介して回転子が接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、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ってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、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やデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２のクランクシャフト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エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、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やデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、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からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２などが入力ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、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やデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号、例えば、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Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどが入力ポートを介して入力されている。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５１ｂにより検出されたバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算している。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、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やデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０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，勾配センサ８９からの路面勾配θｒｇ，燃費の優先を指示するエコスイッチ９２からのスイッチ信号などが入力ポートを介して入力されており、ＨＶＥＣＵ７０からは、情報を表示するディスプレイ９０への表示制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信可能に接続されており、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、シフトレバー８１の操作位置（シフトポジションセンサ８２により検出されるシフトポジションＳＰ）としては、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション），後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション），中立のニュートラルポジション（Ｎポジション），前進走行用のドライブポジション（Ｄ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、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）やエンジン２２の運転を停止して走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）で走行する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２を負荷運転しながら後進走行する所定時の動作について説明する。図２は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される所定時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、所定時に所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

所定時制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０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，駆動軸３６の回転数Ｎｒ，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，勾配センサ８９からの路面勾配θｒｇなど制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいて演算された値をモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、駆動軸３６の回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋｖを乗じて演算された値を入力するものとした。なお、後進走行時に、車速Ｖは値０以上の値になるものとし、駆動軸３６の回転数Ｎｒは負の値になるものとした。さらに、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、電流センサ５１ｂにより検出されたバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて演算された値をバッテリ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とに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ１１０）、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される要求パワーＰｒ＊を計算する（ステップＳ１２０）。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図示しないＲＯＭ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。要求トルク設定用マップの一例を図３に示す。図示するように、要求トルクＴｒ＊には、負の値（後進走行方向の値）が設定される。以下、このステップＳ１１０，Ｓ１２０の処理で設定した要求トルクＴｒ＊，要求パワーＰｒ＊をそれぞれアクセル対応要求トルクＴｒａｃｃ，アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃということがある。

続いて、後述するエンジン目標運転ポイント設定処理によりエンジン２２の目標運転ポイントしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１３０）。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と駆動軸３６の回転数Ｎｒとプラネタリギヤ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＊とモータＭＧ１の現在の回転数Ｎｍ１とエンジン２２の目標トルクＴｅ＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１４０）。ここで、式（１）は、プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係式である。所定時のプラネタリギヤ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４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であるキャリヤ３４の回転数を示し、Ｒ軸は駆動軸３６の回転数Ｎｒであるリングギヤ３２の回転数を示す。また、図中、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されて減速ギヤ３５を介して駆動軸３６に作用するトルクとを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させる（エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊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、右辺第１項はフィードフォワード項であり、右辺第２項，第３項はフィードバック項の比例項，積分項である。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-Nr/ρ (1)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

そして、次式（３）に示すように、要求トルクＴｒ＊（アクセル対応要求トルクＴｒａｃｃまたは後述のエンジン目標運転ポイント設定処理により再設定した値（制限要求トルクＴｒｍｏｄ））にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊をプラネタリギヤ３０のギヤ比ρで除した値を加えて更にこれを減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除して、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の仮の値としての仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算し（ステップＳ１５０）、式（４）に示すように、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐを負のトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍで制限して（下限ガードして）モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１６０）。ここで、式（３）は、図４の共線図を用いれば容易に導くことができる。また、トルク制限Ｔｍ２ｌｉｍは、モータＭＧ２から出力してもよいトルクの下限（絶対値としては上限）であり、例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に応じた負側の定格値のトルクを用いることができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)
Tm2*=max(Tm2tmp,Tm2lim) (4)

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２の目標回転数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＊とからなる運転ポイントで運転されるようにエンジン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、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令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。

次に、この図２の所定時制御ルーチンのステップＳ１３０の処理、即ち、図５に例示するエンジン目標運転ポイント設定処理によりエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する処理について説明する。

エンジン目標運転ポイント設定処理では、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊を設定する（ステップＳ２００）。ここで、バッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊は、実施例では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと充電要求パワーＰｃｈ＊との関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶しておき、蓄電割合ＳＯＣが与えられると記憶したマップから対応する充電要求パワーＰｃｈ＊を導出して設定するものとした。この充電要求パワーＰｃｈ＊は、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊（例えば５０％や５５％，６０％など）より小さいときには、値０より大きい範囲内（充電側の範囲内）で蓄電割合ＳＯＣが小さいほど大きくなる傾向に設定され、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊より大きいときには、値０より小さい範囲内（放電側の範囲内）で蓄電割合ＳＯＣが大きいほど小さくなる（絶対値としては大きくなる）傾向に設定される。なお、後進走行する際には、エンジン２２を負荷運転すると、エンジン２２から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用する前進走行方向のトルク（以下、「直達トルク」という）により、駆動軸３６に出力可能なトルクの下限が大きくなる（絶対値としては小さくなる）。このため、バッテリ５０の充電が要求されていないときには、図４の所定時制御ルーチンを実行せずに、エンジン２２を運転停止してモータＭＧ２からのトルク（パワー）により後進走行するのが好ましい。これを考慮して、以下の説明では、エンジン２２を負荷運転する必要がある（バッテリ５０の充電が要求されている）ときを考える。

続いて、要求トルクＴｒ＊（アクセル対応要求トルクＴｒａｃｃ）とモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍとプラネタリギヤ３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて、次式（５）により、エンジン２２の上限トルクＴｅｍａｘを計算する（ステップＳ２１０）。ここで、式（５）中、「Ｔｍ２ｉｌｉｍ・Ｇｒ」は、モータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができるトルクの下限（後進走行方向のトルクの上限）を示す。また、式（５）の両辺を「１＋ρ」で除して得られる「Ｔｅｍａｘ／（１＋ρ）」は、エンジン２２からの直達トルクの上限（前進走行方向のトルクの上限）を示す。したがって、式（５）は、前進走行方向のトルクＴｅｍａｘ／（１＋ρ）と後進走行方向のトルクＴｍ２ｉｌｉｍ・Ｇｒとにより駆動軸３６に要求トルクＴｒ＊を出力することができるように、上限トルクＴｅｍａｘを計算することを意味する。式（５）から分かるように、上限トルクＴｅｍａｘは、要求トルクＴｒ＊（アクセル対応要求トルクＴｒａｃｃ）が小さい（後進走行方向のトルクとして大きい）ほど小さくなる。

Temax=(Tr*-Tm2lim・Gr)・(1+ρ) (5)

そして、駆動軸３６の回転数Ｎｒに基づいてエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘを設定し（ステップＳ２２０）、エンジン２２の上限トルクＴｅｍａｘと上限回転数Ｎｅｍａｘとの積をエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘに設定する（ステップＳ２３０）。ここで、上限回転数Ｎｅｍａｘは、実施例では、以下の手法により計算するものとした。まず、モータＭＧ１の正側の定格値の回転数としての上限回転数Ｎｍ１ｍａｘと駆動軸３６の回転数Ｎｒとプラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）とを用いて、次式（６）により、モータＭＧ１の性能に基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）を計算する。ここで、式（６）は、上述の図４の共線図を用いれば容易に導くことができる。続いて、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３の正側の定格値の回転数としての上限回転数Ｎｐｉｎｍａｘと駆動軸３６の回転数Ｎｒとプラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３についてのギヤ比（ピニオンギヤ３３の歯数／リングギヤ３２の歯数）γとを用いて、式（７）により、ピニオンギヤ３３の性能に基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）を計算する。そして、式（８）に示すように、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１），Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）とエンジン２２の定格値の回転数としての上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｅｇ）との最小値を値０で下限ガードしてエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘを設定する。駆動軸３６の回転数Ｎｒとエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘとの関係の一例を図６に示す。そして、この上限回転数Ｎｅｍａｘを後述のステップＳ３４０の処理でエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定することにより、エンジン２２やモータＭＧ１，プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３を保護しつつ、エンジン２２の回転数を大きくすることができる。これにより、エンジン２２から上限パワーＰｅｍａｘより小さいパワーを出力する場合には、上限回転数Ｎｅｍａｘより小さい回転数でエンジン２２を運転するものに比してエンジン２２から出力するトルクを小さくすることができ、エンジン２２からの直達トルク（前進走行方向のトルク）を小さくすることができる。なお、上述したように、要求トルクＴｒ＊が小さい（後進走行方向のトルクとして大きい）ほど上限トルクＴｅｍａｘが小さくなるから、上限パワーＰｅｍａｘも要求トルクＴｒ＊が小さいほど小さくなる。

Nemax(mg1)=ρ・Nm1max/(1+ρ)+Nr/(1+ρ) (6)
Nemax(pin)=Nr+γ・Npinmax (7)
Nemax=max(min(Nemax(mg1),Nemax(pin),Nemax(eg)),0) (8)

次に、要求パワーＰｒ＊をエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘと比較すると共に（ステップＳ２４０）、要求パワーＰｒ＊にバッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊を加えた値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）をエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘと比較する（ステップ２５０）。このステップＳ２４０，Ｓ２５０の処理は、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃを上限パワーＰｅｍａｘと比較すると共にアクセル対応要求パワーＰｒａｃｃに充電要求パワーＰｃｈ＊を加えた値（Ｐｒａｃｃ＋Ｐｃｈ＊）を上限パワーＰｅｍａｘと比較する処理となる。

ステップＳ２４０，Ｓ２５０で、要求パワーＰｒ＊および値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）がエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘ以下のとき、即ち、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃおよび値（Ｐｒａｃｃ＋Ｐｃｈ＊）が上限パワーＰｅｍａｘ以下のときには、値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）をエンジン２２の目標パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ２６０）、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定すると共に目標パワーＰｅ＊をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊で除してエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定して（ステップＳ３４０）、エンジン目標運転ポイント設定処理を終了する。このように上限パワーＰｅｍａｘ（＝Ｔｅｍａｘ・Ｎｅｍａｘ）以下の値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）を目標パワーＰｅ＊に設定すると共に上限回転数Ｎｅｍａｘを目標回転数Ｎｅ＊に設定することにより、目標トルクＴｅ＊は、上限トルクＴｅｍａｘ以下の値となる。

この場合、ステップＳ３４０の処理で上限トルクＴｅｍａｘ以下の値を目標トルクＴｅ＊に設定すると共に、図２のステップＳ１５０の処理でアクセル対応要求トルクＴｒａｃｃを用いてモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐを設定することになる。したがって、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐは、上述の式（２）のフィードフォワード項と式（３）と式（５）との関係から、基本的には、トルク制限Ｔｍ２ｌｉｍの範囲内の値になる。このため、図２のステップＳ１６０の処理では、仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク指令Ｔｍ２＊に設定することになる。これにより、アクセル対応要求トルクＴｒａｃｃと、エンジン２２からの直達トルクをキャンセルするためのキャンセルトルクＴｃと、の和のトルクをモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができ、アクセル対応要求トルクＴｒａｃｃ（アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃ）により後進走行することができる。また、この場合、ステップＳ２６０の処理でアクセル対応要求パワーＰｒａｃｃより大きい値（Ｐｒａｃｃ＋Ｐｃｈ＊）を目標パワーＰｅ＊に設定することになる。したがって、充電要求パワーＰｃｈ＊に相当する電力でバッテリ５０を充電することができる。これにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下を抑制することができる。

ステップＳ２４０，Ｓ２５０で、要求パワーＰｒ＊がエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘ以下で且つ値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）がエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘより大きいとき、即ち、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘ以下で値（Ｐｒａｃｃ＋Ｐｃｈ＊）が上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには、上限パワーＰｅｍａｘ（＝Ｎｅｍａｘ・Ｔｅｍａｘ）をエンジン２２の目標パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ２７０）、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定すると共に目標パワーＰｅ＊をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊で除して得られる値、即ち、上限トルクＴｅｍａｘをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊に設定して（ステップＳ３４０）、エンジン目標運転ポイント設定処理を終了する。

この場合、ステップＳ３４０の処理で上限トルクＴｅｍａｘを目標トルクＴｅ＊に設定すると共に、図２のステップＳ１５０の処理でアクセル対応要求トルクＴｒａｃｃを用いてモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐを設定することになる。したがって、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃおよび値（Ｐｒａｃｃ＋Ｐｃｈ＊）が上限パワーＰｅｍａｘ以下のときと同様に、アクセル対応要求トルクＴｒａｃｃ（アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃ）により後進走行することができる。また、この場合、ステップＳ２７０の処理でアクセル対応要求パワーＰｒａｃｃ以上の上限パワーＰｅｍａｘを目標パワーＰｅ＊に設定することになる。したがって、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより小さいときには、上限パワーＰｅｍａｘからアクセル対応要求パワーＰｒａｃｃを減じた値（Ｐｅｍａｘ−Ｐｒａｃｃ）に相当する電力でバッテリ５０を充電することができ、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘと等しいときには、バッテリ５０を充放電させない。これにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下を抑制することができる。

ステップＳ２４０で、要求パワーＰｒ＊がエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘより大きいとき、即ち、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには、上限パワーＰｅｍａｘをエンジン２２の目標パワーＰｅ＊に設定する（ステップＳ２８０）。

そして、路面勾配θｒｇに基づいて目標車速Ｖ＊を設定する（ステップＳ２９０）。ここで、目標車速Ｖ＊は、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより大きいときにアクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃにより後進走行するのを許容する車速の上限（以下、「所定時上限車速」という）であり、実施例では、路面勾配θｒｇと目標車速Ｖ＊との関係を予め定めて目標車速設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、路面勾配θｒｇが与えられると記憶したマップから対応する目標車速Ｖ＊を導出して設定するものとした。目標車速設定用マップの一例を図７に示す。目標車速Ｖ＊は、図示するように、路面勾配θｒｇが大きいほど小さくなる傾向に設定される。これは以下の理由による。まず、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃは、同一のアクセル対応要求トルクＴｒａｃｃに対して車速Ｖ（駆動軸３６の回転数Ｎｒ）の絶対値が大きいほど大きくなる。また、いま、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより大きく且つ上限パワーＰｅｍａｘを要求パワーＰｅ＊に設定するときを考えているから、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃにより後進走行しようとすると、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃから上限パワーＰｅｍａｘを減じた値（Ｐｒａｃｃ−Ｐｅｍａｘ）に相当する電力でバッテリ５０を放電させることになる。さらに、路面勾配θｒｇが大きいほど登坂路の走行のためにアクセル開度Ａｃｃが大きくなりやすい。そして、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど、アクセル対応要求トルクＴｒａｃｃが小さく（絶対値としては大きく）なり、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃが大きくなるから、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃにより走行しようとするときに、値（Ｐｒａｃｃ−Ｐｅｍａｘ）が大きくなり、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが迅速に低下し、蓄電割合ＳＯＣが許容下限割合ＳＯＣｍｉｎ（例えば、２０％や２５％、３０％など）に至るまでに走行可能な時間や距離が短くなる。これらを踏まえて、実施例では、後進走行用のパワーが大きくなる（バッテリ５０からの放電電力が大きくなる）のを抑制するために、路面勾配θｒｇが大きいほど小さくなる傾向に目標車速Ｖ＊を設定するものとした。

こうして目標車速Ｖ＊を設定すると、車速Ｖを目標車速Ｖ＊と比較し（ステップＳ３００）、車速Ｖが目標車速Ｖ＊以下のときには、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃにより後進走行するのを許容すると判断し、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定すると共に目標パワーＰｅ＊（この場合、上限パワーＰｅｍａｘ（＝Ｎｅｍａｘ・Ｔｅｍａｘ））をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊で除して得られる値、即ち、上限トルクＴｅｍａｘをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊に設定して（ステップＳ３４０）、エンジン目標運転ポイント設定処理を終了する。

この場合、ステップＳ３４０の処理で上限トルクＴｅｍａｘを目標トルクＴｅ＊に設定すると共に、図２のステップＳ１５０の処理でアクセル対応要求トルクＴｒａｃｃを用いてモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐを設定することになる。したがって、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃおよび値（Ｐｒａｃｃ＋Ｐｃｈ＊）が上限パワーＰｅｍａｘ以下のときなどと同様に、アクセル対応要求トルクＴｒａｃｃ（アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃ）により後進走行することができる。また、この場合、ステップＳ２８０の処理でアクセル対応要求パワーＰｒａｃｃより小さい上限パワーＰｅｍａｘを目標パワーＰｅ＊に設定することになる。したがって、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃにより後進走行するために、値（Ｐｒａｃｃ−Ｐｅｍａｘ）に相当する電力でバッテリ５０を放電させることになる。

ステップＳ３００で車速Ｖが目標車速Ｖ＊より大きいときには、目標車速Ｖ＊に換算係数ｋｖを乗じて駆動軸３６の目標回転数Ｎｒ＊（Ｎｒ＜Ｎｒ＊＜０）を計算し（ステップＳ３１０）、要求トルクＴｒ＊（アクセル対応要求トルクＴｒａｃｃ）に駆動軸３６の目標回転数Ｎｒ＊を乗じた値を要求パワーＰｒ＊に再設定し（ステップＳ３２０）、再設定した走行要求パワーＰｒ＊を駆動軸３６の回転数Ｎｒで除した値を要求トルクＴｒ＊に再設定し（ステップＳ３３０）、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定すると共に目標パワーＰｅ＊（この場合、上限パワーＰｅｍａｘ（＝Ｎｅｍａｘ・Ｔｅｍａｘ））をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊で除して得られる値、即ち、上限トルクＴｅｍａｘをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊に設定して（ステップＳ３４０）、エンジン目標運転ポイント設定処理を終了する。以下、再設定後の走行要求パワーＰｒ＊，要求トルクＴｒ＊をそれぞれ制限要求パワーＰｒｍｏｄ，制限要求トルクＴｒｍｏｄということがある。制限要求パワーＰｒｍｏｄは、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃより小さい値、具体的には、車速Ｖと目標車速Ｖ＊（Ｖ＊＜Ｖ）に近づくようにするための値となる。また、制限要求トルクＴｒｍｏｄは、アクセル対応要求トルクＴｒａｃｃより大きい（絶対値としては小さい）値、具体的には、車速Ｖが目標車速Ｖ＊に近づくようにするための値となる。

この場合、ステップＳ３４０の処理で上限トルクＴｅｍａｘを目標トルクＴｅ＊に設定すると共に、図２のステップＳ１５０の処理で制限要求トルクＴｒｍｏｄを用いてモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐを設定することになる。したがって、仮トルクＴｍ２ｔｍｐは、トルク制限Ｔｍ２ｌｉｍの範囲内の値となり、図２のステップＳ１６０の処理で仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク指令Ｔｍ２＊に設定することになる。これにより、制限要求トルクＴｒｍｏｄ（制限要求パワーＰｒｍｏｄ）により後進走行することになる。また、この場合、ステップＳ２８０の処理で上限パワーＰｅｍａｘを要求パワーＰｅ＊に設定することになる。したがって、制限要求パワーＰｒｍｏｄから上限パワーＰｅｍａｘを減じた値（Ｐｒｍｏｄ−Ｐｅｍａｘ）に相当する電力でバッテリ５０を放電させることになる。これにより、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃにより後進走行するものに比して、バッテリ５０からの放電電力を小さくし、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下を緩やかにし、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが許容下限割合ＳＯＣｍｉｎに至るまでに走行可能な時間や距離、即ち、後進走行を継続可能な時間や距離を長くすることができる。しかも、車速Ｖが目標車速Ｖ＊に近づく（時間の経過に従って目標車速Ｖ＊以下になる）ように制限要求パワーＰｒｍｏｄを設定することにより、車速Ｖの絶対値が大きくなるのをより十分に抑制し、後進走行を継続可能な時間や距離をより十分に長くすることができる。

図８は、所定時でバッテリ５０の充電が要求されているときのアクセル対応要求パワーＰｒａｃｃ，バッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊，エンジン２２の目標パワーＰｅ＊，実際の走行パワー（実Ｐｒ），バッテリ５０の実際の充放電電力（充電時には実Ｐｃｈ，放電時には実Ｐｄｉ）の関係の一例を示す説明図である。なお、図中、上限パワーＰｅｍａｘは、上述の理由により、要求パワーＰｒ＊が大きいほど小さくなっている。

図中１番左側に示すように、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃに充電要求パワーＰｃｈ＊を加えた値（Ｐｒａｃｃ＋Ｐｃｈ＊）が上限パワーＰｅｍａｘ以下のときには、値（Ｐｒａｃｃ＋Ｐｃｈ＊）を目標パワーＰｅ＊に設定し、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃに相当する走行パワー（実Ｐｒ）により後進走行する。このときには、充電要求パワーＰｃｈ＊に相当する電力（実Ｐｃｈ）でバッテリ５０を充電する。

図中左から２番目に示すように、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘ以下で且つ値（Ｐｒａｃｃ＋Ｐｃｈ＊）が上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには、上限パワーＰｅｍａｘを目標パワーＰｅ＊に設定し、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃに相当する走行パワー（実Ｐｒ）により後進走行する。このときには、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより小さいときには、上限パワーＰｅｍａｘからアクセル対応要求パワーＰｒａｃｃを減じた値に相当する電力（実Ｐｃｈ）でバッテリ５０を充電し、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘに等しいときには、バッテリ５０を充放電させない。

図中左から３番目に示すように、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより大きく且つ車速Ｖが目標車速Ｖ＊以下のときには、上限パワーＰｅｍａｘを要求パワーＰｅ＊に設定し、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃに相当する走行パワー（実Ｐｒ）により後進走行する。このときには、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃから上限パワーＰｅｍａｘを減じた値に相当する電力（実Ｐｄｉ）でバッテリ５０を放電させる。

図中左から４番目に示すように、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより大きく且つ車速Ｖが目標車速Ｖ＊より大きいときには、上限パワーＰｅｍａｘを要求パワーＰｅ＊に設定し、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃより小さい上述の制限要求パワーＰｒｍｏｄに相当する走行パワー（実Ｐｒ）により後進走行する。このときには、制限要求パワーＰｒｍｏｄから上限パワーＰｅｍａｘを減じた値に相当する電力（実Ｐｄｉ）でバッテリ５０を放電させる。これにより、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃにより後進走行するものに比して、バッテリ５０からの放電電力を小さくし、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下を緩やかにし、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが許容下限割合ＳＯＣｍｉｎに至るまでに走行可能な時間や距離、即ち、後進走行を継続可能な時間や距離を長くすることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を負荷運転しながら後進走行する所定時には、基本的には、アクセル対応要求トルクＴｒａｃｃと、エンジン２２からの直達トルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和のトルクをモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができるようにエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘを設定し、上限パワーＰｅｍａｘ以下の範囲内でエンジン２２が運転されると共にアクセル対応要求トルクＴｒａｃｃに対応する要求パワーＰｒ＊であるアクセル対応要求パワーＰｒａｃｃにより走行するようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。これにより、後進走行時の走行性能が低下するのを抑制することができる。そして、所定時において、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより大きく且つ車速Ｖが目標車速Ｖ＊より大きいときには、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃより小さい制限要求パワーＰｒｍｏｄにより走行するように制御する。これにより、バッテリ５０からの放電電力を小さくし、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下を緩やかにし、後進走行を継続可能な時間や距離を長くすることができる。即ち、後進走行を継続可能な時間や距離をある程度確保することができる。

しかも、所定時において、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより大きく且つ車速Ｖが目標車速Ｖ＊より大きいときには、車速Ｖが目標車速Ｖ＊に近づく（時間の経過に従って目標車速Ｖ＊以下となる）ように制限要求パワーＰｒｍｏｄを設定する。これにより、車速Ｖが大きくなるのをより十分に抑制し、後進走行を継続可能な時間や距離をより十分に長くすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより大きく且つ車速Ｖが目標車速Ｖ＊より大きいときには、車速Ｖが目標車速Ｖ＊に近づく（時間の経過に従って目標車速Ｖ＊以下となる）ように制限要求パワーＰｒｍｏｄを設定するものとしたが、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃより所定値だけ小さい値を制限要求パワーＰｒｍｏｄに設定するものとしてもよい。この場合、ある程度の時間が経過しても車速Ｖが目標車速Ｖ＊以下にならない場合もあると考えられるが、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃにより走行するように制御するものと比較すれば、後進走行を継続可能な時間や距離を長くすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには、車速Ｖと目標車速Ｖ＊との大小関係に応じて、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃにより走行するように制御する通常制御を実行するか、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃより小さい制限要求パワーＰｒｍｏｄにより走行するように制御する制限制御を実行するかを判定するものとしたが、車速Ｖと目標車速Ｖ＊との大小関係に加えて、運転者により制限制御の実行が許可されているか否かに応じて、通常制御を実行するか制限制御を実行するかを判定するものとしてもよい。図９は、この変形例のエンジン目標運転ポイント設定処理の一例を示すフローチャートである。図９のエンジン運転ポイント設定処理は、ステップＳ４００の処理を加えた点を除いて図７のエンジン目標運転ポイント設定処理と同一である。したがって、同一の処理には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。図９のエンジン目標運転ポイント設定処理では、ステップＳ２４０で要求パワーＰｒ＊がエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘより大きいとき、即ち、アクセル対応要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには、上限パワーＰｅｍａｘをエンジン２２の目標パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ２８０）、エコスイッチ９２がオンかオフかを判定し（ステップＳ４００）、エコスイッチ９２がオンのときには、ステップＳ２９０以降の処理を実行する。この場合、実施例と同様に、車速Ｖが目標車速Ｖ＊以下のときには、通常制御を実行し、車速Ｖが目標車速Ｖ＊より大きいときには、制限制御を実行することになる。ステップＳ４００でエコスイッチ９２がオフのときには、ステップＳ３４０の処理を実行してエンジン目標運転ポイント設定処理を終了する。この場合、車速Ｖに拘わらず通常制御を実行することになる。これらより、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより大きく且つ車速Ｖが目標車速Ｖ＊より大きいときに、通常制御を実行する即ち車速Ｖ（運転者のアクセル操作に応じた走行）を優先するか、制限制御を実行する即ち後進走行可能な時間や距離を長くすることを優先するか、を運転者が選択することができる。

この変形例では、図９のエンジン目標運転ポイント設定処理のステップＳ４００でエコスイッチ９２がオンかオフかを判定するものとしたが、他のスイッチ、例えば、燃費よりパワーの優先を指示するパワースイッチがオンかオフを判定するものとしてもよい。この場合、ステップＳ４００の処理に代えて、パワースイッチがオンかオフを判定し、パワースイッチがオフのときには、ステップＳ２９０以降の処理を実行し、パワースイッチがオンのときには、ステップＳ３４０の処理を実行すればよい。この場合も、アクセル対応走行要求パワーＰｒａｃｃが上限パワーＰｅｍａｘより大きく且つ車速Ｖが目標車速Ｖ＊より大きいときに、通常制御を実行する即ち車速Ｖ（運転者のアクセル操作に応じた走行）を優先するか、制限制御を実行する即ち後進走行可能な時間や距離を長くすることを優先するか、を運転者が選択することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、目標車速Ｖ＊は、路面勾配θｒｇに基づいて設定されるものとしたが、路面勾配θｒｇに拘わらず所定値が用いられ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、所定時において、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘは、モータＭＧ１の性能に基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）と、ピニオンギヤ３３の性能に基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）と、エンジン２２の定格値としての上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｅｇ）と、の最小値を値０で下限ガードして設定するものとしたが、駆動軸３６の回転数Ｎｒのみに応じて設定するものとしたり、所定値を用いるものとしたりしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、所定時のバッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに応じて設定するものとしたが、蓄電割合ＳＯＣに加えて、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂや電池温度Ｔｂなども考慮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、プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式として構成されるものとしたが、共線図上で、駆動軸３６，エンジン２２のクランクシャフト２６，モータＭＧ１の回転軸と並ぶように３つの回転要素が接続されていれば、ダブルピニオン式として構成されるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転軸を、減速ギヤ３５を介して駆動軸３６に接続するものとしたが、２段や３段などの有段変速機や無段変速機を介して駆動軸３６に接続するものとしてもよいし、減速ギヤ３５や変速機などを介さずに直接接続するものとしてもよい。

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「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、図５のエンジン目標運転ポイント設定処理を含む図２の所定時制御ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０と、ＨＶＥＣＵ７０からのエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、ＨＶＥＣＵ７０からのモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２（インバータ４１，４２）を制御するモータＥＣＵ４０と、が「制御手段」に相当する。

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 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 プラネタリギヤ、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、３６ 駆動軸、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、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、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（ＨＶＥＣＵ）、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、８９ 勾配センサ、９０ ディスプレイ、９２ エコスイッチ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (4)

1. エンジンと、
   動力を入出力可能な第１モータと、
   車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸とに３つの回転要素が共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
   前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、前記第１モータおよび前記第２モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
   を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記エンジンを負荷運転しながら後進走行する所定時には、前記駆動軸に要求される後進走行方向の要求トルクと、前記エンジンの負荷運転に伴って前記駆動軸に作用する前進走行方向のトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和のトルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができるように前記エンジンの上限パワーを設定し、該上限パワー以下の範囲内で前記エンジンの目標パワーを設定し、該目標パワーが前記エンジンから出力されると共に前記要求トルクに対応する対応要求パワーにより走行するように前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記所定時において、前記対応要求パワーが前記上限パワーより大きく且つ車速が閾値より大きいときには、前記対応要求パワーより小さい制限要求パワーにより走行するように制御する制限制御を実行する、
   ことを特徴とす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、前記所定時において、前記対応要求パワーが前記上限パワーより大きく且つ車速が前記閾値より大きいときには、車速が前記閾値以下となるように前記制限要求パワーを設定する、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車。
3. 請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
   前記閾値は、路面勾配が大きいほど小さくなる傾向に設定される、
   ことを特徴とす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、
   前記制限制御の実行を許可する許可スイッチを備え、
   前記制御手段は、前記所定時で且つ前記対応要求パワーが前記上限パワーより大きく且つ車速が前記閾値より大きいときにおいて、前記許可スイッチにより前記制限制御の実行が許可されているときには、前記制限制御を実行し、前記許可スイッチにより前記制限制御の実行が許可されていないときには、前記制限制御を実行せずに前記対応要求パワーにより走行するように制御する、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車。

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