JP4135302B2 - 燃料電池を搭載したハイブリッド車両 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関と燃料電池を搭載した車両を制御する技術に関し、詳しくは内燃機関と電動機との動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能なハイブリッド車両の制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
環境に対する負担の少ない車両として、燃料電池を搭載し、燃料電池により発電した電力で走行する電気自動車が各種提案されている。また、こうした燃料電池単独での車両の運転性能を引き上げるために、更に内燃機関を搭載し、両方の動力を適宜利用して走行するハイブリッド車両も各種提案されている。こうした車両は、燃料電池により発電した電力で電動機を運転して走行したり、必要に応じて、内燃機関を起動し、内燃機関により車両を走行したりしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうしたシステムでは、内燃機関の運転状態と停止状態では、得られる動力に大きな差があるため、システム全体として、必ずしも高い効率を達成することができないという問題があった。システム全体として高い効率を達成しようとすると、内燃機関のダイナミックレンジを余り広げず、車両に対する要求動力が低い領域では、内燃機関を停止して燃料電池により発電した電力で走行することが望ましい。かかる運転を行なおうとすると、燃料電池と電動機の組み合わせにより得られる動力の最大値が、内燃機関の運転領域の下限域に連続していることが望ましい。このためには、電動機の出力をかなり大きなものにしなければならず、システム全体の効率が低下してしまうことがあり得た。
【０００４】
本発明の装置は、こうした問題に対して解答を与えるものであり、内燃機関と燃料電池およびこれにより駆動される電動機を搭載した車両における制御を好適なものとすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、
内燃機関と燃料電池とを備え、該内燃機関と電動機との動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能なハイブリッド車両であって、
前記内燃機関は、複数の気筒を備え、該複数の気筒のうちの一部の気筒のみを用いる可変気筒運転可能な内燃機関であり、
前記燃料電池が発電可能な電力を検出する発電可能電力検出手段と、
該検出された発電可能電力に基づいて、前記内燃機関の運転される気筒数を決定する気筒数決定手段と、
該決定された気筒数に従って、前記内燃機関を運転する内燃機関運転手段と
を備えると共に、
前記駆動軸に要求される動力を、前記燃料電池が発電した電力を用いて運転される前記電動機の出力で、前記可変気筒運転される前記内燃機関の出力をアシストすることにより賄うこと
を要旨とする。
【０００６】
また、このハイブリッド車両の運転方法の発明は、
複数気筒の一部を独立に運転可能な内燃機関と燃料電池とを備え、
該内燃機関と電動機との動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能なハイブリッド車両の運転方法であって、
前記燃料電池が発電可能な電力を検出し、
該検出された発電可能電力に基づいて、前記内燃機関の運転される気筒数を決定し、
該決定された気筒数に従って、前記内燃機関を運転すると共に、
前記駆動軸に要求される動力を、前記燃料電池が発電した電力を用いて運転される前記電動機の出力で、前記可変気筒運転される前記内燃機関の出力をアシストすることにより賄うこと
を要旨とする。
【０００７】
かかるハイブリッド車両およびその運転方法によれば、内燃機関は、複数気筒の一部を独立に運転可能であり、燃料電池が発電可能な電力を検出し、検出された発電可能電力に基づいて、内燃機関の運転される気筒数を決定して、内燃機関を運転する。燃料電池が発電した電力を用いて運転される電動機の出力で、運転される気筒数が可変された内燃機関の出力をアシストすることにより、車両の駆動軸に要求される動力を出力する。この場合には、燃料電池の発電能力が不足している場合には、内燃機関において運転される気筒数を増やすといった対応をとることができ、駆動軸に適切な動力を出力することができる。もとより、燃料電池の出力の応答遅れの時間などを考慮し、システムの効率よりも動力特性を優先させて、内燃機関の気筒数と燃料電池とを制御することも可能である。いずれの場合も、システム全体の出力を、内燃機関において運転される気筒数という新たな制御対象を用意することで、柔軟に制御することが可能となる。
【０００８】
加えて、駆動軸に要求される動力を検出しておき、検出された要求動力に基づいて、内燃機関において運転される気筒数を決定し、この気筒数に従って、内燃機関を運転するものとしても良い。この場合は、駆動軸に要求される動力の大きさにより、運転される気筒数が決定されから、要求動力に応じた出力が内燃機関から得られることになる。
【００１０】
更に、当該車両の燃費を決定する運転効率を検出し、この運転効率に基づいて、内燃機関の運転される気筒数を決定して内燃機関を運転するものとしても良い。この場合には、効率よく内燃機関を運転することができ、車両の燃費が向上する。運転効率としては、内燃機関単独の燃料効率を検出しても良いが、車両全体としての燃料効率を検出しても良い。また、燃料効率は、瞬時値としても良いが、一定期間運転した場合の平均的な効率として検出しても良い。運転効率は、回転数や要求トルクなどに応じて予め測定し、マップの形で持っても良いし、実際に測定しても良い。
【００１１】
かかるハイブリッド車両では、例えば６気筒の内燃機関において、１気筒から６気筒まで、運転される気筒数を、一つずつ増減できるものとしても良いが、内燃機関の複数の気筒を複数の組に予め分け、分けられた組の一部または全部を選択することにより、運転される気筒数を決定するもとのしても良い。例えば、８気筒の内燃機関を４気筒×２組や２気筒×４組に分けておき、駆動軸に対する要求動力や燃料電池の発電可能電力などに応じて、このうちの１組あるいは２組というように、運転する気筒数を決定するのである。前記内燃機関運転手段は、該選択された一部または全部の組の気筒を運転する。
【００１２】
この場合、分けられた組に属する気筒の温度を検出し、一部の組が選択されている場合において、選択された組に属する気筒の温度が所定以上になった場合には、運転される気筒の属する組を切り換えるものとしても良い。例えば、８気筒の内燃機関の４気筒を１つの組として運転している場合において、この気筒の温度が所定以上となったら、停止していた組の気筒を運転するように切り換えるのである。こうすれば、特定の気筒ばかりが運転されることがなく、内燃機関の耐久性上、好ましい。もとより、温度ではなく運転時間を検出し、運転時間が気筒間で平均化するよう運転を切り換えることも可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施例であるハイブリッド車両が備える特徴的な構成を示す説明図である。本実施例のハイブリッド車両は、車両走行のための動力源として、エンジン１０およびモータ２０を搭載する。このモータ２０は、燃料電池システム６０やバッテリ（図示せず）電源として駆動される。
【００１４】
エンジン１０は六つの気筒を有しており、この六つの気筒は、三つの気筒からなる第一バンク１０ａと、残りの三つの気筒からなる第二バンク１０ｂに分割されている。こうして分割されたエンジン１０により、要求される出力の大きさに対応し、第一バンク１０ａまたは第二バンク１０ｂのいずれか一方（以下、片バンクという）を動力源として走行する片バンク走行および第一バンクおよび第二バンクの双方（以下、両バンクという）を動力源として走行する両バンク走行が、選択的に行なわれる。
【００１５】
片バンク走行が行なわれる際には、動力源として用いられるバンクにのみ燃料が噴射される。例えば、第一バンク１０ａを動力源として走行する場合には、第二バンク１０ｂへの燃料の噴射は停止され、第二バンク１０ｂは休止される。なお、本実施例では、片バンク走行が長期間行なわれる場合には、運転がなされるバンクを定期的に切り換え、第一バンク１０ａまたは第二バンク１０ｂを交互に運転することとしている（以下、バンク切り換えという）。このバンク切り換えが行なわれることにより、いずれかのバンクが長期間休止され、休止されたバンク内の各気筒の温度が低下するといった事態を防止することができる。従って、休止状態とされていたバンクを駆動したときに、直ちに良好な燃焼結果を得ることができる。また、一方のバンクのみが長時間に亘って運転されて過熱するといったこともない。
【００１６】
片バンク走行の際に高出力が要求された場合には、モータ２０の駆動を開始することにより、運転状態のバンクに対するアシストが行なわれる。図１では、第一バンク１０ａのみが運転されている場合において、モータ２０からのアシストがなされ得る様子を、矢印Ａにより示している。また、モータ２０のによるアシストでは、駆動力が不足する場合には、第二バンク１０ｂの運転されることになる。第一バンク１０ａの運転に対して、第二バンク１０ｂの運転が加えられる様子を、図１では、矢印Ｂにより示した。
【００１７】
図１に示すように、ハイブリッド車両は、内部にＣＰＵ、ＲＡＭ，ＲＯＭ等を有するワンチップ・マイクロコンピュータによって構成された制御ユニット７０を備える。この制御ユニット７０は、ＣＰＵによるＲＯＭに記録されたプログラムの実行により、後述する種々の制御処理を行なうが、最も特徴的な処理として、片バンク走行の際、運転状態のバンクに対するアシスト形態を、燃費効率を勘案して決定する処理を行なう。
【００１８】
即ち、制御ユニット７０は、現在の車両の運転状態を表わす各種のデータを入力し、入力されたデータから燃費効率を演算する。この演算結果に基づき、休止状態のバンク（図１では第二バンク１０ｂ）の運転を開始することまたはモータ２０の駆動によるアシストを行なうとのどちらが燃費効率からみて最適であるかを決定し、この決定内容に基づいて、休止状態のバンクの運転やモータ２０の駆動を指示する。従って、片バンクでは不足する動力の補償を、燃費の良好な形態で実施することができる。この制御ユニット７０が行なう特徴的な処理の詳細については、実施例における動力源決定処理として後述する。
【００１９】
以下、本発明の実施例について説明する。まず、ハイブリッド車両の全体の装置構成について、説明する。
【００２０】
（１）実施例における装置構成：
図２は実施例としてのハイブリッド車両の概略構成図である。図示する通り、本実施例のハイブリッド車両の動力系統は、上流側からエンジン１０、入力クラッチ１８、モータ２０、トルクコンバータ３０、および変速機１００を直列に結合した構成を有している。即ち、エンジン１０のクランクシャフト１２は、入力クラッチ１８を介してモータ２０に結合されている。入力クラッチ１８をオン・オフすることにより、エンジン１０からの動力の伝達を断続することができる。モータ２０の出力軸１３は、また、トルクコンバータ３０にも結合されている。トルクコンバータの出力軸１４は変速機１００に結合されている。変速機１００の出力軸１５はディファレンシャルギヤ１６を介して車軸１７に結合されている。以下、それぞれの構成要素について順に説明する。
【００２１】
エンジン１０は通常のガソリンエンジンである。エンジン１０は、ガソリンと空気の混合気をシリンダに吸い込むための吸気バルブ、および燃焼後の排気をシリンダから排出するための排気バルブの開閉タイミングを、ピストンの上下運動に対して相対的に調整可能な機構を有している（以下、この機構をＶＶＴ機構と呼ぶ）。ＶＶＴ機構の構成については、周知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。エンジン１０は、ピストンの上下運動に対して各バルブが遅れて閉じるように開閉タイミングを調整することにより、いわゆるポンピングロスを低減することができる。この結果、エンジン１０をモータリングする際にモータ２０から出力すべきトルクを低減させることもできる。ガソリンを燃焼して動力を出力する際には、ＶＶＴ機構は、エンジン１０の回転数に応じて最も燃焼効率の良いタイミングで各バルブが開閉するように制御される。
【００２２】
エンジン１０は、図１の実施の形態に示したとおり、６気筒エンジンであり、３気筒ずつ独立に運転を制御可能な構成を有する。即ち、吸気管６ａ，６ｂ、燃料噴射弁７ａ，
７ｂ、スロットルバルブ８ａ，８ｂなども、３気筒ずつ独立に設けられており、かつ休止中の気筒の排気バルブは、上述したＶＶＴ機構により、排気弁は圧縮行程でも開いた状態に制御される。この結果、休止中の気筒におけるポンピングロスや未燃ガスの通り抜けと言った問題は生じない。エンジンは、第一バンク１０ａや第二バンク１０ｂ単独でも運転可能であり、両バンク共に運転することも可能である。
【００２３】
モータ２０は、三相の同期モータであり、外周面に複数個の永久磁石を有するロータ２２と、回転磁界を形成するための三相コイルが巻回されたステータ２４とを備える。モータ２０はロータ２２に備えられた永久磁石による磁界とステータ２４の三相コイルによって形成される磁界との相互作用により回転駆動する。また、ロータ２２が外力によって回転させられる場合には、これらの磁界の相互作用により三相コイルの両端に起電力を生じさせる。なお、モータ２０には、ロータ２２とステータ２４との間の磁束密度が円周方向に正弦分布する正弦波着磁モータを適用することも可能であるが、本実施例では、比較的大きなトルクを出力可能な非正弦波着磁モータを適用した。
【００２４】
モータ２０の電源としては、バッテリ５０と燃料電池システム６０とが備えられている。モータ２０と各電源との間には、電源の使い分けをするための切替スイッチ８４が設けられている。この切替スイッチ８４の動作は、制御ユニット７０により制御される。なお、ここでは模式的にモータ２０をバッテリ５０および燃料電池システム６０に選択的に接続可能なスイッチ８４を示したが、切替スイッチ８４はモータ２０をバッテリ５０および燃料電池６０の双方に接続可能な構成のスイッチを用いることが望ましい。
【００２５】
また、図２に示すように、バッテリ５０は、燃料電池システム６０と接続されている。これにより、燃料電池システム６０により生成された電力を、バッテリ５０に充電することが可能となる。また、燃料電池システム６０が発電する電力が不足する場合には、バッテリ５０から電力を供給することができる。
【００２６】
ステータ２４は切替スイッチ８４および駆動回路５１を介してバッテリ５０に電気的に接続される。また、切替スイッチ８４および駆動回路５２を介して燃料電池システム６０に接続される。駆動回路５１，５２は、それぞれトランジスタインバータで構成されており、モータ２０の三相それぞれに対して、ソース側とシンク側の２つを一組としてトランジスタが複数備えられている。これらの駆動回路５１，５２は、制御ユニット７０と電気的に接続されている。制御ユニット７０が駆動回路５１，５２の各トランジスタのオン・オフの時間をＰＷＭ制御するとバッテリ５０および燃料電池システム６０を電源とする擬似三相交流がステータ２４の三相コイルに流れ、回転磁界が形成される。モータ２０は、かかる回転磁界の作用によって、電動機または発電機として機能する。
【００２７】
図３は燃料電池システムの概略構成を示す説明図である。燃料電池システム６０は、メタノールを貯蔵するメタノールタンク６１、水を貯蔵する水タンク６２、燃焼ガスを発生するバーナ６３、空気の圧縮を行なう圧縮機６４、バーナ６３と圧縮機６４とを併設した蒸発器６５、改質反応により燃料ガスを生成する改質器６６、燃料ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）濃度を低減するＣＯ低減部６７、電気化学反応により起電力を得る燃料電池６０Ａを主な構成要素とする。これらの各部の動作は、制御ユニット７０により制御される。
【００２８】
燃料電池６０Ａは、固体高分子電解質型の燃料電池であり、電解質膜、カソード、アノード、およびセパレータとから構成されるセルを複数積層して構成されている。電解質膜は、例えばフッ素系樹脂などの固体高分子材料で形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜である。カソードおよびアノードは、共に炭素繊維を織成したカーボンクロスにより形成されている。セパレータは、カーボンを圧縮してガス不透過とした緻密質カーボンなどガス不透過の導電性部材により形成されている。カソードおよびアノードとの間に燃料ガスおよび酸化ガスの流路を形成する。
【００２９】
燃料電池システム６０の各構成要素は次の通り接続されている。メタノールタンク６１は配管で蒸発器６５に接続されている。配管の途中に設けられたポンプＰ２は、流量を調整しつつ、原燃料であるメタノールを蒸発器６５に供給する。水タンク６２も同様に配管で蒸発器６５に接続されている。配管の途中に設けられたポンプＰ３は、流量を調整しつつ、水を蒸発器６５に供給する。メタノールの配管と、水の配管とは、それぞれポンプＰ２，Ｐ３の下流側で一つの配管に合流し、蒸発器６５に接続される。
【００３０】
蒸発器６５は、供給されたメタノールと水とを気化させる。蒸発器６５には、バーナ６３と圧縮機６４とが併設されている。蒸発器６５は、バーナ６３から供給される燃焼ガスによってメタノールと水とを沸騰、気化させる。バーナ６３の燃料は、メタノールである。メタノールタンク６１は、蒸発器６５に加えてバーナ６３にも配管で接続されている。メタノールは、この配管の途中に設けられたポンプＰ１により、バーナ６３に供給される。バーナ６３には、また、燃料電池６０Ａでの電気化学反応で消費されずに残った燃料排ガスも供給される。バーナ６３は、メタノールと燃料排ガスのうち、後者を主として燃焼させる。バーナ６３の燃焼温度はセンサＴ１の出力に基づいて制御されており、約８００℃から１０００℃保たれる。バーナ６３の燃焼ガスは、蒸発器６５に移送される際にタービンを回転させ、圧縮機６４を駆動する。圧縮機６４は、燃料電池システム６０の外部から空気を取り込んでこれを圧縮し、この圧縮空気を燃料電池６０Ａの陽極側に供給する。
【００３１】
蒸発器６５と改質器６６とは配管で接続されている。蒸発器６５で得られた原燃料ガス、即ちメタノールと水蒸気の混合ガスは、改質器６６に搬送される。改質器６６は、供給されたメタノールと水とからなる原燃料ガスを改質して水素リッチな燃料ガスを生成する。なお、蒸発器６５から改質器６６への搬送配管の途中には、温度センサＴ２が設けられており、この温度が通常約２５０℃の所定値になるようにバーナ６３に供給するメタノール量が制御される。なお、改質器６６における改質反応では酸素が関与する。この改質反応に必要な酸素を供給するために、改質器６６には外部から空気を供給するためのブロワ６８が併設されている。
【００３２】
改質器６６とＣＯ低減部６７とは配管で接続されている。改質器６６で得られた水素リッチな燃料ガスは、ＣＯ低減部６７に供給される。改質器６６での反応課程において、通常は燃料ガスに一酸化炭素（ＣＯ）が一定量含まれる。ＣＯ低減部６７は、この燃料ガス中の一酸化炭素濃度を低減させる。固体高分子型の燃料電池では、燃料ガス中に含まれる一酸化炭素が、アノードにおける反応を阻害して燃料電池の性能を低下させてしまうからである。ＣＯ低減部６７は、燃料ガス中の一酸化炭素を二酸化炭素へと酸化することにより、一酸化炭素濃度を低減させる。
【００３３】
ＣＯ低減部６７と燃料電池６０Ａのアノードとは配管で接続されている。一酸化炭素濃度が下げられた燃料ガスは、燃料電池６０Ａの陰極側における電池反応に供される。また、燃料電池６０Ａのカソード側には圧縮された空気を送り込むための配管が接続されている。この空気は、酸化ガスとして燃料電池６０Ａの陽極側における電池反応に供される。
【００３４】
以上の構成を有する燃料電池システム６０は、メタノールと水を用いた化学反応によって電力を供給することができる。本実施例では、メタノールタンク６１，水タンク６２内のメタノールおよび水の残量に応じて、燃料電池の運転状態を制御する。かかる制御を実現するため、それぞれのタンクには、容量センサ６１ａ、６２ａが設けられている。なお、本実施例では、メタノールおよび水を用いる燃料電池システム６０を搭載しているが、燃料電池システム６０は、これに限定されるものではなく、種々の構成を適用することができる。なお、以下の説明では燃料電池システム６０をまとめて燃料電池６０と称するものとする。
【００３５】
図２に戻って説明を続ける。トルクコンバータ３０は、流体を利用した周知の動力伝達機構である。トルクコンバータ３０の入力軸、即ちモータ２０の出力軸１３と、トルクコンバータ３０の出力軸１４とは機械的に結合されてはおらず、互いに滑りをもった状態で回転可能である。両者の末端には、それぞれ複数のブレードを有するタービンが備えられており、モータ２０の出力軸１３のタービンとトルクコンバータ３０の出力軸１４のタービンとが互いに対向する状態でトルクコンバータ内部に組み付けられている。トルクコンバータ３０は密閉構造をなしており、中にはトランスミッション・オイルが封入されている。このオイルが前述のタービンにそれぞれ作用することで、一方の回転軸から他方の回転軸に動力を伝達することができる。しかも、両者はすべりをもった状態で回転可能であるから、一方の回転軸から入力された動力を、回転数およびトルクの異なる回転状態に変換して他方の回転軸に伝達することができる。トルクコンバータ３０には、両回転軸の滑りが生じないよう、所定の条件下で両者を結合するロックアップクラッチも設けられている。ロックアップクラッチのオン・オフは制御ユニット７０により制御される。
【００３６】
変速機１００は、内部に複数のギヤ、クラッチ、ワンウェイクラッチ、ブレーキ等を備え、変速比を切り替えることによってトルクコンバータ３０の出力軸１４のトルクおよび回転数を変換して出力軸１５に伝達可能な機構である。図４は変速機１００の内部構造を示す説明図である。本実施例の変速機１００は、大きくは副変速部１１０（図中の破線より左側の部分）と主変速部１２０（図中の破線より右側の部分）とから構成されており、図示する構造により前進５段、後進１段の変速段を実現することができる。
【００３７】
変速機１００の構成についてトルクコンバータ３０の出力軸１４側から順に説明する。図示する通り、出力軸１４から入力された動力は、オーバードライブ部として構成された副変速部１１０によって所定の変速比で変速されて回転軸１１９に伝達される。副変速部１１０は、シングルピニオン型の第１のプラネタリギヤ１１２を中心に、クラッチＣ０と、ワンウェイクラッチＦ０と、ブレーキＢ０により構成される。第１のプラネタリギヤ１１２は、遊星歯車とも呼ばれるギヤであり、中心で回転するサンギヤ１１４、サンギヤの周りで自転しながら公転するプラネタリピニオンギヤ１１５、更にプラネタリピニオンギヤの外周で回転するリングギヤ１１８の３種類のギヤから構成されている。プラネタリピニオンギヤ１１５は、プラネタリキャリア１１６と呼ばれる回転部に軸支されている。
【００３８】
一般にプラネタリギヤは、上述の３つのギヤのうち２つのギヤの回転状態が決定されると残余の一つのギヤの回転状態が決定される性質を有している。プラネタリギヤの各ギヤの回転状態は、機構学上周知の計算式（１）によって与えられる。
Ｎｓ＝（１＋ρ）／ρ×Ｎｃ−Ｎｒ／ρ；
Ｎｃ＝ρ／（１＋ρ）×Ｎｓ＋Ｎｒ／（１＋ρ）；
Ｎｒ＝（１＋ρ）Ｎｃ−ρＮｓ；
Ｔｓ＝Ｔｃ×ρ／（１＋ρ）＝ρＴｒ；
Ｔｒ＝Ｔｃ／（１＋ρ）；
ρ＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数 …（１）；
【００３９】
ここで、
Ｎｓはサンギヤの回転数；
Ｔｓはサンギヤのトルク；
Ｎｃはプラネタリキャリアの回転数；
Ｔｃはプラネタリキャリアのトルク；
Ｎｒはリングギヤの回転数；
Ｔｒはリングギヤのトルク；
である。
【００４０】
副変速部１１０では、変速機１００の入力軸に相当する出力軸１４がプラネタリキャリア１１６に結合されている。またこのプラネタリキャリア１１６とサンギヤ１１４との間にワンウェイクラッチＦ０とクラッチＣ０とが並列に配置されている。ワンウェイクラッチＦ０はサンギヤ１１４がプラネタリキャリア１１６に対して相対的に正回転、即ち出力軸１４と同方向に回転する場合に係合する方向に設けられている。サンギヤ１１４には、その回転を制止可能な多板ブレーキＢ０が設けられている。副変速部１１０の出力に相当するリングギヤ１１８は回転軸１１９に結合されている。回転軸１１９は、主変速部１２０の入力軸に相当する。
【００４１】
かかる構成を有する副変速部１１０は、クラッチＣ０又はワンウェイクラッチＦ０が係合した状態ではプラネタリキャリア１１６とサンギヤ１１４とが一体的に回転する。先に示した式（１）に照らせば、サンギヤ１１４とプラネタリキャリア１１６の回転数が等しい場合には、リングギヤ１１８の回転数もこれらと等しくなるからである。このとき、回転軸１１９は出力軸１４と同じ回転数となる。またブレーキＢ０を係合させてサンギヤ１１４の回転を止めた場合、先に示した式（１）においてサンギヤ１１４の回転数Ｎｓに値０を代入すれば明らかな通り、リングギヤ１１８の回転数Ｎｒはプラネタリキャリア１１６の回転数Ｎｃよりも高くなる。即ち、出力軸１４の回転は増速されて回転軸１１９に伝達される。このように副変速部１１０は、出力軸１４から入力された動力を、そのままの状態で回転軸１１９に伝える役割と、増速して伝える役割とを選択的に果たすことができる。
【００４２】
次に、主変速部１２０の構成を説明する。主変速部１２０は三組のプラネタリギヤ１３０，１４０，１５０を備えている。また、クラッチＣ１，Ｃ２、ワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２およびブレーキＢ１〜Ｂ４を備えている。各プラネタリギヤは、副変速部１１０に備えられた第１のプラネタリギヤ１１２と同様、サンギヤ、プラネタリキャリアおよびプラネタリピニオンギヤ、並びにリングギヤから構成されている。三組のプラネタリギヤ１３０，１４０，１５０は次の通り結合されている。
【００４３】
第２のプラネタリギヤ１３０のサンギヤ１３２と第３のプラネタリギヤ１４０のサンギヤ１４２とは互いに一体的に結合されており、これらはクラッチＣ２を介して入力軸１１９に結合可能となっている。これらのサンギヤ１３２，１４２が結合された回転軸には、その回転を制止するためのブレーキＢ１が設けられている。また、該回転軸が逆転する際に係合する方向にワンウェイクラッチＦ１が設けられている。さらにこのワンウェイクラッチＦ１の回転を制止するためのブレーキＢ２が設けられている。
【００４４】
第２のプラネタリギヤ１３０のプラネタリキャリア１３４には、その回転を制止可能なブレーキＢ３が設けられている。第２のプラネタリギヤ１３０のリングギヤ１３６は、第３のプラネタリギヤ１４０のプラネタリキャリア１４４および第４のプラネタリギヤ１５０のプラネタリキャリア１５４と一体的に結合されている。更に、これら三者は変速機１００の出力軸１５に結合されている。
【００４５】
第３のプラネタリギヤ１４０のリングギヤ１４６は、第４のプラネタリギヤ１５０のサンギヤ１５２に結合されるとともに、回転軸１２２に結合されている。回転軸１２２はクラッチＣ１を介して主変速部１２０の入力軸１１９に結合可能となっている。第４のプラネタリギヤ１５０のリングギヤ１５６には、その回転を制止するためのブレーキＢ４と、リングギヤ１５６が逆転する際に係合する方向にワンウェイクラッチＦ２とが設けられている。
【００４６】
変速機１００に設けられた上述のクラッチＣ０〜Ｃ２およびブレーキＢ０〜Ｂ４は、それぞれ油圧によって係合および解放する。図２中に示す通り、変速機１１００には電動式の油圧ポンプ１０２から、これらのクラッチおよびブレーキを作動させるための作動油が供給されている。詳細な図示は省略したが、変速機１００には作動を可能とする油圧配管および油圧を制御するためのソレノイドバルブ等が設けられた油圧制御部１０４により、油圧を制御することができる。本実施例のハイブリッド車両では、制御ユニット７０が油圧制御部１０４内のソレノイドバルブ等に制御信号を出力することによって、各クラッチおよびブレーキの作動を制御する。
【００４７】
本実施例の変速機１００は、クラッチＣ０〜Ｃ２およびブレーキＢ０〜Ｂ４の係合および解放の組み合わせによって、前進５段・後進１段の変速段を設定することができる。また、いわゆるパーキングおよびニュートラルの状態も実現することができる。図５は各クラッチ、ブレーキ、およびワンウェイクラッチの係合状態と変速段との関係を示す説明図である。この図において、○印はクラッチ等が係合した状態であることを意味し、◎は動力源ブレーキ時に係合することを意味し、△印は係合するものの動力伝達に閑係しないことを意味している。動力源ブレーキとは、エンジン１０およびモータ２０による制動をいう。なお、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ２の係合状態は、制御ユニット７０の制御信号に基づくものではなく、各ギヤの回転方向に基づくものである。
【００４８】
図５に示す通り、パーキング（Ｐ）およびニュートラル（Ｎ）の場合には、クラッチＣ０およびワンウェイクラッチＦ０が係合する。クラッチＣ２およびクラッチＣ１の双方が解放状態であるから、主変速部１２０の入力軸１１９から下流には動力の伝達がなされない。
【００４９】
第１速（１ｓｔ）の場合には、クラッチＣ０，Ｃ１およびワンウェイクラッチＦ０，Ｆ２が係合する。また、エンジンブレーキをかける場合には、さらにブレーキＢ４が係合する。この状態では、変速機１００の入力軸に相当する出力軸１４は、第４のプラネタリギヤ１５０のサンギヤ１５２に直結された状態に等しくなり、動力は第４のプラネタリギヤ１５０の変速比に応じた変速比で出力軸１５に伝達される。リングギヤ１５６は、ワンウェイクラッチＦ２の作用により逆転しないように拘束され、事実上回転数は値０となる。
【００５０】
第２速（２ｎｄ）の場合には、クラッチＣ１、ブレーキＢ３、ワンウェイクラッチＦ０が係合する。また、エンジンブレーキをかける場合には、さらにクラッチＣ０が係合する。この状態では、変速機１００の入力軸に相当する出力軸１４は、第４のプラネタリギヤ１５０のサンギヤ１５２および第３のプラネタリギヤ１４０のリングギヤ１４６に直結された状態に等しい。一方、第２のプラネタリギヤ１３０のプラネタリキャリア１３４は固定された状態となる。第２のプラネタリギヤ１３０および第３のプラネタリギヤ１４０について見れば、両者のサンギヤ１３２、１４２の回転数は等しい。また、リングギヤ１３６とプラネタリキャリア１４４の回転数は等しい。これらの条件下で、先に説明した式（１）に照らせば、プラネタリギヤ１３０、１４０の回転状態は一義的に決定される。出力軸１５の回転数Ｎｏｕｔは第１速（１ｓｔ）の回転数よりも高くなり、トルクＴｏｕｔは第１速（１ｓｔ）のトルクよりも低くなる。
【００５１】
第３速（３ｒｄ）の場合には、クラッチＣ０，Ｃ１、ブレーキＢ２、ワンウェイクラッチＦ０，Ｆ１が係合する。また、エンジンブレーキをかける場合には、さらにブレーキＢ１が係合する。この状態では、変速機１００の入力軸に相当する出力軸１４は、第４のプラネタリギヤ１５０のサンギヤ１５２および第３のプラネタリギヤ１４０のリングギヤ１４６に直結された状態に等しい。一方、第２および第３のプラネタリギヤ１３０、１４０のサンギヤ１３２、１４２はブレーキＢ２およびワンウェイクラッチＦ１の作用により逆転が禁止された状態となり、事実上回転数は値０となる。かかる条件下で、第２速（２ｎｄ）の場合と同様、先に説明した式（１）に照らせば、プラネタリギヤ１３０、１４０の回転状態は一義的に決定され、出力軸１５の回転数も一義的に決定される。出力軸１５の回転数Ｎｏｕｔは第２速（２ｎｄ）の回転数よりも高くなり、トルクＴｏｕｔは第２速（２ｎｄ）のトルクよりも低くなる。
【００５２】
第４速（４ｔｈ）の場合には、クラッチＣ０〜Ｃ２およびワンウェイクラッチＦ０が係合する。ブレーキＢ２も同時に係合するが、動力の伝達には無関係である。この状態では、クラッチＣ１，Ｃ２が同時に係合するため、変速機１００の入力軸に相当する出力軸１４は、第２のプラネタリギヤ１３０のサンギヤ１３２、第３のプラネタリギヤ１４０のサンギヤ１４２およびリングギヤ１４６、第４のプラネタリギヤ１５０のサンギヤ１５２に直結された状態となる。この結果、第３のプラネタリギヤ１４０は出力軸１４と同じ回転数で一体的に回転する。従って、出力軸１５も出力軸１４と同じ回転数で一体的に回転する。従って第４速（４ｔｈ）では、出力軸１５は第３速（３ｒｄ）よりも高い回転数で回転する。出力軸１５の回転数Ｎｏｕｔは第３速（３ｒｄ）の回転数よりも高くなり、トルクＴｏｕｔは第３速（３ｒｄ）のトルクよりも低くなる。
【００５３】
第５速（５ｔｈ）の場合には、クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ０が係合する。ブレーキＢ２も係合するが、動力の伝達には無関係である。この状態では、クラッチＣ０が解放されるため、副変速部１１０で回転数が増速される。つまり、変速機１００の入力軸１４の回転数は、増速されて主変速部１２０の入力軸１１９に伝達される。一方、クラッチＣ１，Ｃ２が同時に係合するため、第４速（４ｔｈ）の場合と同様、入力軸１１９と出力軸１５とは同じ回転数で回転する。先に説明した式（１）に照らせば、副変速部１１０の出力軸１４と出力軸１１９の回転数、トルクの関係を求めることができ、出力軸１５の回転数、トルクを求めることができる。出力軸１５の回転数Ｎｏｕｔは第４速（４ｔｈ）の回転数よりも高くなり、トルクＴｏｕｔは第４速（４ｔｈ）のトルクよりも低くなる。
【００５４】
リバース（Ｒ）の場合には、クラッチＣ２、ブレーキＢ０、Ｂ４が係合する。このとき、出力軸１４の回転数は副変速部１１０で増速された上で、第２のプラネタリギヤ１３０のサンギヤ１３２、第３のプラネタリギヤ１４０のサンギヤ１４２に直結された状態となる。既に説明した通り、リングギヤ１３６、プラネタリキャリア１４４、１５４の回転数は等しくなる。リングギヤ１４６とサンギヤ１５２の回転数も等しくなる。また、第４のプラネタリギヤ１５０のリングギヤ１５６の回転数はブレーキＢ４の作用により値０となる。これらの条件下で先に説明した式（１）に照らせば、プラネタリギヤ１３０、１４０、１５０の回転状態は一義的に決定される。このとき出力軸１５は負の方向に回転し、後進が可能となる。
【００５５】
以上で説明した通り、本実施例の変速機１００は、前進５段、後進１段の変速を実現することができる。出力軸１４から入力された動力は、回転数およびトルクの異なる動力として出力軸１５から出力される。出力される動力は、第１速（１ｓｔ）から第５速（５ｔｈ）の順に回転数が上昇し、トルクが低減する。これは出力軸１４に負のトルク、即ち制動力が付加されている場合も同様である。出力軸１４にエンジン１０およびモータ２０により、一定の制動力が付加された場合、第１速（１ｓｔ）から第５速（５ｔｈ）の順に出力軸１５に付加される制動力は低減する。なお、変速機１００としては、本実施例で適用した構成の他、周知の種々の構成を適用可能である。変速段が前進５速よりも少ないものおよび多いもののいずれも適用可能である。
【００５６】
変速機１００の変速段は、制御ユニット７０が車速等に応じて設定する。運転者は、車内に備えられたシフトレバーを手動で操作し、シフトポジションを選択することによって、使用される変速段の範囲を変更することが可能である。図６は本実施例のハイブリッド車両におけるシフトポジションの操作部１６０を示す説明図である。この操作部１６０は車内の運転席横のフロアに車両の前後方向に沿って備えられている。
【００５７】
図示する通り、操作部としてシフトレバー１６２が備えられている。運転者はシフトレバー１６２を前後方向にスライドすることにより種々のシフトポジションを選択することができる。シフトポジションは、前方からパーキング（Ｐ）、リバース（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）、ドライブポジション（Ｄ）、４ポジション（４）、３ポジション（３）、２ポジション（２）およびローポジション（Ｌ）の順に配列されている。
【００５８】
パーキング（Ｐ）、リバース（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）は、それぞれ図５で示した係合状態に対応する。ドライブポジション（Ｄ）は、図５に示した第１速（１ｓｔ）から第５速（５ｔｈ）までを使用して走行するモードの選択を意味する。以下、４ポジション（４）は第４速（４ｔｈ）まで、３ポジション（３）は第３速（３ｒｄ）まで、２ポジション（２）は第２速（２ｎｄ）までおよびローポジション（Ｌ）は第１速（１ｓｔ）のみを使用して走行するモードの選択を意味する。
【００５９】
操作部１６０には、この他、スポーツモードスイッチ１６３が設けられている。スポーツモードスイッチ１６３は、頻繁に加減速を行なう場合などに運転者により操作される。通常、変速機１００の変速段は車速とアクセル開度に応じて設定されたマップに従って切り替えられる。スポーツモードスイッチ１６３がオンになっている場合は、全体に低速段側の変速段が使用されるようにマップが変更される。
【００６０】
なお、シフトポジションの選択および目標減速度の設定を行なうための操作部は、本実施例で示した構成（図６）以外にも種々の構成を適用することが可能である。また、スポーツモードスイッチ１６３に代えて、またはスポーツモードスイッチ１６３とともに運転者が変速段をマニュアルで切り替えられるモードを設けるものとしてもよい。変速段をマニュアルで切り替えるモードを設けた場合、シフトレバー１６２で変速段を切り替えるものとしてもよいし、これとは別の操作部を設けるものとしてもよい。後者としては、例えば、ステアリング部に変速段をアップ・ダウンするためのスイッチを設ける構成が挙げられる。スポーツモードが選択された場合には、車内の計器板に表示される。
【００６１】
本実施例のハイブリッド車両では、エンジン１０などの動力源から出力される動力は、補機の駆動にも用いられる。図２に示す通り、エンジン１０には補機駆動装置８２が結合されている。補機には、エアコンのコンプレッサやヘッドライト、ワイパー、パワーステアリング用のポンプ、ナビゲーションシステム等が含まれる。ここでは、エンジン１０の動力を利用して駆動される補機類をまとめて補機駆動装置８２として示した。補機駆動装置８２は、具体的にはエンジン１０のクランクシャフトにプーリやベルトを介して結合されており、クランクシャフトの回転動力によって駆動される。
【００６２】
補機駆動装置８２には、また、補機駆動用モータ８０も結合されている。補機駆動用モータ８０は、切替スイッチ８３を介して燃料電池６０およびバッテリ５０に接続されており、この切替スイッチ８３の動作は、制御ユニット７０により制御される。補機駆動用モータ８０は、モータ２０と同様の構成を有しており、エンジン１０の動力によって運転され、発電を行なうことができる。補機駆動用モータ８０で発電された電力はバッテリ５０に充電することができる。また、補機駆動用モータ８０は、バッテリ５０および燃料電池６０から電力の供給を受けて力行することもできる。
【００６３】
本実施例のハイブリッド車両は、後述する通り、所定の条件下では、エンジン１０の運転が停止される。補機駆動用モータ８０を力行すれば、エンジン１０が停止している時でも補機駆動装置８２を駆動することができる。もちろん、エンジン１０が停止している場合に、入力クラッチ１８をオンにして、モータ２０の動力で補機駆動装置８２を駆動するものとしてもよい。
【００６４】
本実施例のハイブリッド車両では、エンジン１０、モータ２０、トルクコンバータ３０、変速機１００、補機駆動用モータ８０等の運転を制御ユニット７０が制御している（図２参照）。制御ユニット７０による制御は、ＲＯＭに記録されたプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。このような各種の制御を実現するために、制御ユニット７０には種々の入出力信号が接続されている。図７は制御ユニット７０に対する入出力信号の結線を示す説明図である。図中の左側に制御ユニット７０に入力される信号を示し、右側に制御ユニット７０から出力される信号を示す。
【００６５】
制御ユニット７０に入力される信号は、種々のスイッチおよびセンサからの信号である。かかる信号には、例えば、燃料電池用の燃料残量、燃料電池６０の温度、モータ２０の回転数、エンジン１０の回転数、エンジン１０の水温や気筒の温度、イグニッションスイッチ、バッテリ残容量ＳＯＣ、バッテリ温度、車速、トルクコンバータ３０の油温、シフトポジション、サイドブレーキのオン・オフ、フットブレーキの踏み込み量、エンジン１０の排気を浄化する触媒の温度、アクセル開度、スポーツモードスイッチ１６３のオン・オフ、ヘッドライトのオン・オフ、エアコンのオン・オフや設定温度等、デフォッガのオン・オフ、車両の加速度センサ、車内温度センサ、外気温センサ、ジャイロや時刻，気象，渋滞状況等に関する各種のナビゲーション情報などがある。制御ユニット７０には、その他にも多くの信号が入力されているが、ここでは図示を省略した。
【００６６】
制御ユニット７０から出力される信号は、エンジン１０，モータ２０，トルクコバータ３０，変速機１００等を制御するための信号である。かかる信号には、例えば、エンジン１０の第一バンク１０ａへの点火時期を制御する点火信号Ａ、第二バンク１０ｂへの点火時期を制御する点火信号Ｂ、第一バンク１０ａへの燃料噴射を制御する燃料噴射信号Ａ、第二バンク１０ｂへの燃料噴射を制御する燃料噴射信号Ｂ、補機駆動用モータ８０の運転を制御する補機駆動用モータ制御信号、モータ２０の運転を制御するモータ制御信号、変速機１００の変速段を切り替える変速機制御信号、変速機１００の油圧を制御するためのＡＴソレノイド信号およびＡＴライン圧コントロールソレノイド信号、エンジン１０からモータ２０側への動力の伝達をオン・オフする入力クラッチを制御する入力クラッチコントロールソレノイド、トルクコンバータ３０のロックアップを行なうためのＡＴロックアップコントロールソレノイド、モータ２０の電源の切替スイッチ８４の制御信号、補機駆動用モータ８０の電源の切替スイッチ８３の制御信号、燃料電池システム６０の制御信号、バッテリ５０の制御信号、スポーツモードインジケータ２２２の表示の制御信号などがある。制御ユニット７０からは、その他にも多くの信号が出力されているが、ここでは図示を省略した。
【００６７】
（２）一般的動作：
次に、本実施例のハイブリッド車両の一般的動作について説明する。先に図１および図２で説明した通り、本実施例のハイブリッド車両は動力源としてエンジン１０とモータ２０とを備える。制御ユニット７０は、車両の走行状態、即ち車速およびトルクに応じて両者を使い分けて走行する。両者の使い分けは予めマップとして設定され、制御ユニット７０内のＲＯＭに記憶されている。
【００６８】
図９は車両の走行状態と動力源との関係を示す説明図である。図中の領域ＭＧはモータ２０を動力源として走行する領域である。領域ＭＧの外側の領域は、エンジン１０を主動力源として走行する領域である。以下、前者をＥＶ走行と呼び、後者をエンジン走行と呼ぶものとする。エンジン走行には、エンジン１０のうちの第一バンクまたは第二バンクのいずれか一方（以下、片バンクという）を動力源として走行する片バンク走行、片バンクとモータ２０の双方を動力源として走行するモータアシスト走行、第一バンクおよび第二バンクの双方（以下、両バンクという）を動力源として走行する両バンク走行がある。なお、図１および図２の構成によれば、両バンクとモータ２０の双方を動力源として走行することも可能である。
【００６９】
図示する通り、本実施例のハイブリッド車両は、まずＥＶ走行で発進する。かかる領域では、入力クラッチ１８をオフにして走行する。ＥＶ走行により発進した車両が図９のマップにおける領域ＭＧと領域ＥＧの境界近傍の走行状態に達した時点で、制御ユニット７０は、入力クラッチ１８をオンにするとともに、エンジン１０を始動する。入力クラッチ１８をオンにすると、エンジン１０はモータ２０により回転させられる。制御ユニット７０は、エンジン１０の回転数が所定値まで増加したタイミングで燃料を噴射し点火する。また、ＶＶＴ機構を制御して、吸気バルブおよび排気バルブの開閉タイミングをエンジン１０の運転に適したタイミングに変更する。
【００７０】
こうしてエンジン１０が始動して以後、領域ＥＧ内ではエンジン１０のみを動力源として走行する。かかる領域での走行が開始されると、制御ユニット７０は駆動回路５１，５２のトランジスタを全てシャットダウンする。この結果、モータ２０は単に空回りした状態となる。
【００７１】
制御ユニット７０は、このように車両の走行状態に応じて動力源を切り替える制御を行なうとともに、変速機１００の変速段を切り替える処理も行なう。変速段の切り替えは動力源の切り替えと同様、車両の走行状態に予め設定されたマップに基づいてなされる。マップは、シフトポジションによっても相違する。図９にはＤポジション、４ポジション、３ポジションに相当するマップを示した。このマップに示す通り、制御ユニット７０は、車速が増すにつれて変速比が小さくなるように変速段の切り替えを実行する。
【００７２】
ドライブポジション（Ｄ）では、図９に示す通り、第５速（５ｔｈ）までの変速段を用いて走行する。４ポジションでは、このマップにおいて、第４速（４ｔｈ）までの変速段を用いて走行する。４ポジションでは、図９における５ｔｈの領域であっても第４速（４ｔｈ）が使用される。同様に３ポジションの場合には、図９のマップにおいて、第３速（３ｒｄ）までの変速段を用いて走行する。２ポジション、Ｌポジションでは、マップを各シフトポジションに固有のものに変更して変速段の制御を行なうが、その説明は省略する。
【００７３】
なお、制御ユニット７０は、バッテリ５０および燃料電池システム６０から電力を確保できる場合には、とエンジン走行とＥＶ走行を使い分けて運転を行なう。十分な電力を確保できない場合には、エンジン走行で運転する。ＥＶ走行で発進を開始した場合でも、発進後に電力が十分確保できない状況に至った場合には、車両の走行状態が領域ＭＧ内にあってもエンジン走行に切り替えられる。また、システム全体の効率を考えて、いずれの走行モードを採用するかを決定している。これらの制御については後述する。
【００７４】
次に、本実施例のハイブリッド車両の制動について説明する。本実施例のハイブリッド車両は、ブレーキペダルを踏み込むことによって付加されるホイールブレーキと、エンジン１０およびモータ２０からの負荷トルクによる動力源ブレーキの２種類のブレーキによる制動が可能である。エンジン１０を用いた制動は、いわゆるエンジンブレーキである。モータ２０の負荷トルクによるブレーキは、いわゆる回生制動であり、ハイブリッド車両の運動エネルギをモータ２０で電力として回収することで制動力を得る方法である。回収された電力はバッテリ５０に充電される。動力源ブレーキによる制動は、アクセルペダルの踏み込みを緩めた場合に行なわれる。ブレーキペダルを踏み込めば、車両には動力源ブレーキとホイールブレーキの総和からなる制動力が付加される。
【００７５】
本実施例のハイブリッド車両は、制御ユニット７０が、エンジン１０、モータ２０等を制御することによって、上述したＥＶ走行とエンジン走行の切り換えを可能としている。このようにＥＶ走行とエンジン走行とを切り換えるために行なわれる制御処理の内容を、以下に説明する。
【００７６】
（３）ＥＶ走行制御処理：
図９はＥＶ走行制御処理ルーチンのフローチャートである。このＥＶ走行制御処理は、制御ユニット７０内のＣＰＵが所定の時間間隔で周期的に実行する処理である。この処理が開始されると、ＣＰＵは車両の運転状態を入力する（ステップＳ１００）。ここでは、図７で示した種々のセンサからのデータの入力がなされるが、特に、シフトポジション、車速、アクセル開度、モータ２０の回転数、バッテリ残容量ＳＯＣ、燃料電池用の残燃料量ＦＣＬ、燃料電池６０の温度等のデータが以後の処理に関与する。
【００７７】
次に、ＣＰＵは車両の運転状態がＭＧ領域に該当するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ＭＧ領域は、図８に例示した通り、シフトポジションに応じて車速およびアクセル開度との関係で特定されている。ステップＳ１００で入力された諸量に基づいて、運転状態がＭＧ領域に該当するか否かを判定するのである。
【００７８】
ステップＳ１１０において、運転状態がＭＧ領域に該当すると判断した場合には、ＣＰＵはバッテリ５０と燃料電池６０とを使い分けるための処理を行なう。これら２つの電源の使い分けを行なうために、ＣＰＵは、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが基準値ＬＯ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。
【００７９】
残容量ＳＯＣが基準値ＬＯ１以上である場合には、バッテリ５０の充電状態が高い（即ち、残容量が大きい）ため、バッテリ５０を電源として、モータ２０を駆動する処理を行なう（ステップＳ１３０）。具体的には、電源の切替スイッチ８４を制御して、バッテリ５０とモータ２０とを接続するとともに、モータ２０の運転の可否を示すフラグをオンにする。これにより、モータ２０が駆動可能な状態となり、バッテリ５０を電源としたＥＶ走行が実行される。
【００８０】
なお、モータ２０が駆動される態様は、別途定められたモータ２０の目標運転状態に応じて決定される。この目標運転状態は、目標回転数の値と目標トルクの値に基づいて定められている。目標回転数は、ステップＳ１００で入力された車速の値に変速機１００の変速比およびディファレンシャルギヤの変速比などを乗じることで特定される。目標トルクは、車速とアクセル開度とに応じて予め設定されたマップによって特定される。こうして特定された目標回転数および目標トルクの値が本ルーチンに渡される。これにより、モータ２０は目標運転状態で運転される。
【００８１】
バッテリ５０の残容量ＳＯＣが基準値ＬＯ１よりも小さい場合には、更に燃料電池用の残燃料量ＦＣＬが燃料基準値Ｆ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１４０）。残燃料量ＦＣＬが値Ｆ１以上である場合には、燃料電池６０が電源として使用可能であると判断し、ＣＰＵは燃料電池６０を電源としてモータ２０を駆動する処理を行なう（ステップＳ１５０）。具体的には、電源の切替スイッチ８４を制御して、燃料電池６０とモータ２０とを接続するとともに、モータ２０の運転の可否を示すフラグをオンにする。これにより、モータ２０が駆動可能な状態となり、燃料電池６０を電源としたＥＶ走行が実行される。なお、モータ２０が駆動される態様は、ステップＳ１３０の説明において既述したように、目標回転数の値と目標トルクの値に基づいて定められたモータ２０の目標運転状態に応じて決定される。
【００８２】
ステップＳ１３０やステップＳ１５０の処理においてモータ２０が駆動された場合には、モータ２０のみを動力源としたＥＶ走行を行なうため、エンジンの運転を停止する処理を行ない（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。
【００８３】
他方、ステップＳ１４０の処理において燃料電池の残燃料量ＦＣＬが燃料基準値Ｆ１よりも低いと判断された場合、あるいは、ステップＳ１１０の処理において運転状態がＭＧ領域に該当しないと判断された場合には、動力源決定処理を行ない（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。上記動力源決定処理の内容を説明する前に、まず、動力源決定処理において用いられるトルクマップについて説明する。
【００８４】
（４）トルクマップ
トルクマップは、現在のモータ２０の回転数が所定の値である場合に、アクセル開度とモータ２０の出力軸１３に伝達することが必要なトルク（以下、必要トルクという）との関係を規定したマップである。このマップは、モータ２０の回転数ごとに予め準備され、制御ユニット７０内のＲＯＭにデータとして格納されている。モータ２０の回転数が所定値である場合におけるトルクマップの例を、図１０に示した。
【００８５】
図１０に示すように、トルクマップは、アクセル開度をＸ軸に、必要トルクをＹ軸に取った座標において、右上がりの線グラフＪＭとして表されている。この右上がりの線グラフＪＭは、モータ２０の回転数が所定値である場合に、アクセル開度の値が大きくなる（つまり、アクセルの踏み込み量が多くなる）につれて、必要トルクの値が大きくなることを示している。
【００８６】
このトルクマップを用いれば、図９のステップＳ１００の処理において入力されたアクセル開度の値から、現在の必要トルクを求めることができる。例えば、図１０に示すように、アクセル開度が値ｘ１である場合には、線グラフＪＭ上のＸ座標の値がｘ１である点ＰにおけるＹ座標の値を求めることにより、現在の必要トルクは値ｙ１と求められる。
【００８７】
図１０において、点Ｐ以降には、二点鎖線の線グラフＫＭが表わされている。この線グラフＫＭは、片バンクのみを駆動した状態でアクセル開度を値ｘ１以上としたときに、出力軸１３に出力されるトルク量を示している。図示するように、アクセル開度が値ｘ１を越えると、線グラフＪＭのように必要トルクの値が大きくなり、エンジンの片バンクのみを運転しただけでは、線グラフＪＭで示された必要トルク分のトルクを出力することができなくなる。この必要トルクと片バンクのみの運転による出力トルクとの差分を、以下、差分トルクという。図１０では、この差分トルクの量を、矢印ＡＴ１〜ＡＴ３を用いて示している。
【００８８】
このため、本実施例では、アクセル開度が値ｘ１以下（つまり必要トルクがｙ１以下）の場合には、エンジンの片バンクのみを運転して必要トルク分のトルクを出力する一方、アクセル開度が値ｘ１を越えた（つまり必要トルクがｙ１を越えた）場合には、第一バンク１０ａの運転とともに、燃料電池６０を電源としたモータ２０の駆動や第二バンク１０ｂの運転を行なって差分トルクを補い、必要トルク分のトルクを出力することとしている。このように差分トルクを補うことを、以下、トルクアシストという。つまり、図１０において、点Ｐは、片バンクのみの運転によるトルク出力の限界点となる。
【００８９】
図１０に矢印ＡＴ１〜ＡＴ３を用いて示すように、トルクアシストによって補うべき差分トルクの量は、アクセル開度が大きくなるほど増加する。このうち、矢印ＡＴ２で示す差分トルクの量は、燃料電池６０を用いたトルクアシストによって効率的に補填可能な最大トルク量を表わす。即ち、矢印ＡＴ２を越える量の差分トルクを燃料電池６０によって出力しようとすると、通常は、同量の差分トルクを第二バンク１０ｂによって補った場合よりも燃料効率（燃費）が低下し、効率的なトルクアシストを実現できなくなる。このような燃料効率を考慮し、トルクマップでは、差分トルクが矢印ＡＴ２で示す量となる線グラフＪＭ上の点を点Ｑとし、この点ＱにおけるＸ座標（アクセル開度），Ｙ座標（必要トルク）の値を、それぞれ値ｘ２，値ｙ２としている。つまり、図１０において、点Ｑは、燃料電池６０を用いたトルクアシストの効率的な運転という観点からの上限となっている。
【００９０】
（５）動力源決定処理：
図１１は、動力源決定処理ルーチンのフローチャートである。この動力源決定処理は、車両の主動力源としてエンジン１０の片バンクを使用することを前提として、片バンクに対する補助動力源として他のバンク若しくはモータ２０のいずれを使用するか、および、いずれのバンク１０ａ，１０ｂを主動力源として使用するかを決定する処理である。この処理は、制御ユニット７０内のＣＰＵが所定の時間間隔で周期的に実行する。この処理が開始されると、ＣＰＵは、現在のモータ２０の回転数を特定する処理を行なう（ステップＳ２００）。このモータ２０の回転数は、図９のステップＳ１００の処理において入力されたモータ２０の回転数のデータに基づいて特定される。
【００９１】
次に、特定されたモータ２０の回転数に対応するトルクマップを参照し、必要トルクの値を求める処理を行なう（ステップＳ２１０）。本実施例では、こうして求められた必要トルクの値の大きさに応じて、車両の動力源を決定している。この動力源を決定する過程を、ステップＳ２２０以下の処理に表わす。
【００９２】
まず、求められた必要トルクが「値ｙ１以下」、「値ｙ１から値ｙ１までの間」、「値ｙ２以上」のいずれに該当するかを判断する処理を行なう（ステップＳ２２０）。必要トルクが値ｙ１以下であると判断した場合には、トルクマップの参照により、車両の状態がトルクアシストの不要な状態であると判定し、エンジンの片バンクを動力源として走行する処理を行なう（ステップＳ２３０）。この後、バンク切り換えの要否を判断しつつ、第一バンク１０ａ若しくは第二バンク１０ｂのいずれかを主動力源として決定する処理（バンク決定処理）を行ない（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。
【００９３】
ステップＳ２２０の処理において、必要トルクが値ｙ１から値ｙ２までの間であると判断した場合には、トルクマップの参照により、車両の状態がトルクアシストの必要な状態であり、燃料効率（燃費）を考慮すると燃料電池６０を用いたトルクアシストが望ましい状態であると判定される。
【００９４】
続いて、残燃料量ＦＣＬや電池温度等の燃料電池６０の状態を入力し（ステップＳ２４０）、入力された残燃料量ＦＣＬの値が燃料基準値Ｆ２以上であるか否かを判断する処理を行なう（ステップＳ２５０）。本実施例では、この燃料基準値Ｆ２の値を、前述したモータ２０のみを動力源としたＥＶ走行を許容するための条件値である燃料基準値Ｆ１の値よりも小さな値で設定している。モータ２０がエンジンの補助駆動源となる場合には、モータ２０が主駆動源となる場合よりも、燃料電池６０の燃料消費量が少なくて済むからである。勿論、上記のような燃料基準値Ｆ２を設定することなく、燃料基準値Ｆ１を基準として残燃料量ＦＣＬの値を判断することとすることも可能である。
【００９５】
残燃料量ＦＣＬの値が燃料基準値Ｆ２以上であると判断した場合には、燃料電池６０を用いたトルクアシストが可能な状態であると判定し、続いて、入力された燃料電池６０の電池温度の値が値Ｃ１以下であるか否かを判断する処理を行なう（ステップＳ２６０）。電池温度の値が値Ｃ１以下であると判断した場合には、燃料電池６０の状態が、十分な発電能力を備えており、トルクマップ通りのトルクアシストを実現可能な状態であると判定し、燃料電池６０を電源としてモータ２０を駆動し、片バンクを主動力源，モータ２０を補助動力源として走行する処理を行なう（ステップＳ２７０）。この後、前述したバンク決定処理を行ない（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。
【００９６】
一方、ステップＳ２５０の処理において残燃料量ＦＣＬの値が燃料基準値Ｆ２未満であると判断された場合には、残燃料量ＦＣＬから見て、燃料電池６０を用いたトルクアシストが不可能な状態であると判定される。また、ステップＳ２６０の処理において、電池温度の値が値Ｃ１を越えると判断された場合には、燃料電池６０の状態が、十分な発電能力を備えず、トルクマップ通りのトルクアシストを実現することが不可能な状態であると判定される。こうした場合には、燃料電池６０を用いたトルクアシストを断念し、片バンクを用いたトルクアシストを行なう。よって、エンジンの第一バンク１０ａおよび第二バンク１０ｂを運転し、両バンクを動力源として走行する処理を行ない（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。
【００９７】
ステップＳ２２０の処理において、必要トルクが値ｙ２以上であると判断した場合には、トルクマップの参照により、車両の状態がトルクアシストの必要な状態であり、燃料効率（燃費）を考慮すると他のバンクを用いたトルクアシストが望ましい状態であると判定される。よって、エンジンの第一バンクおよび第二バンクを運転し、両バンクを動力源として走行する処理を行ない（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。
【００９８】
以上説明した動力源決定処理によれば、エンジン走行時において、車両の動力源は、必要トルク量の変動に応じて変化する。このように動力源が変化する様子を、図１２および図１３のトルクマップ上に示した。図１２は、燃料電池６０の残燃料量ＦＣＬや電池温度が良好な状態（残燃料量ＦＣＬ≧燃料基準値Ｆ２、かつ、電池温度≦値Ｃ１）である場合における動力源の変化を示している。
【００９９】
図１２に示すように、必要トルクが値ｙ１の点Ｐに至るまでは、片バンクのみが運転され、この運転により、必要トルク分のトルクが出力軸１３に出力される。必要トルクが値ｙ１を越えると、燃料電池６０を電源としたモータ２０の駆動によるトルクアシストが開始される。この燃料電池６０を用いたトルクアシストは、必要トルクが値ｙ２の点Ｑに至るまで行なわれる。燃料電池６０によるモータ２０の駆動によって補われる差分トルク量を、図１２にクロスハッチングを用いて示した。
【０１００】
必要トルクが値ｙ２を越えると、他のバンクの運転によるトルクアシストが開始される。これにより、車両は、両バンクが運転された状態となる。他のバンクの運転によって補われる差分トルク量を、図１２に左下がりの斜線を用いて示した。なお、他のバンクの運転によるトルクアシストの開始に伴い、燃料電池６０を電源としたモータ２０の駆動は停止される。
【０１０１】
これに対し、図１３は、燃料電池６０の残燃料量ＦＣＬや電池温度が不十分な状態（残燃料量ＦＣＬ≧燃料基準値Ｆ２、かつ、電池温度≦値Ｃ１）である場合における動力源の変化を示す。この場合には、図１３に示すように、燃料電池６０を用いたトルクアシストは行なわれない。必要トルクが値ｙ１を越えると、他のバンクの運転が開始され、車両は両バンクが運転された状態となる。この他のバンクの運転によりトルクアシストが行なわれる。他のバンクの運転によって補われる差分トルク量を、図１３に左下がりの斜線を用いて示した。
【０１０２】
ＥＶ走行制御処理における各動力源および電源の出力の変化を図１４に示す。停車している状態からＥＶ走行が開始された場合を例にとって、モータ出力、バッテリ出力、燃料電池出力、第一バンク出力、第二バンク出力の経時的な変化を示した。なお、この図１４においては、時刻ａ０において車両の運転が開始されるものとし、この時点では、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが基準値ＬＯ１以上、燃料電池用の残燃料量ＦＣＬが燃料基準値Ｆ１以上残っているものとする。また、車両の運転状態は、時刻ａ０から時刻ａ４までの間においてＭＧ領域に該当し、時刻ａ４の経過時以降はＭＧ領域から外れるものとする。さらに、エンジン走行時における主動力源として、第一バンク１０ａを用いるものとして説明する。
【０１０３】
時刻ａ０において、車両の運転状態はＭＧ領域に該当し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣは基準値ＬＯ１以上残っている。かかる状態では、バッテリ５０を電源としてＥＶ走行が開始されるから、時刻ａ０以降で、モータ出力およびバッテリ出力が所定の状態まで上昇する。燃料電池６０およびエンジン１０は使用されないため、出力は値０のままである。
【０１０４】
時刻ａ１において、モータ出力は要求値に達したものとする。この時点に達して以降もバッテリ５０の残容量が十分に残っている場合を図中に実線で示した。モータ出力は要求値で一定となり、バッテリ出力も一定値となる。燃料電池６０およびエンジン１０は使用されないため、値０を維持する。
【０１０５】
一方、時刻ａ２に達した時点で、バッテリ５０の残容量が基準値ＬＯ１よりも低くなった場合を図中に二点鎖線で示した。この場合には、バッテリ５０から燃料電池６０に電源を切り替えてモータ２０が駆動される。燃料電池６０は時刻ａ２から運転が開始されるが、電力の立ち上がりは比較的遅く、十分な電力を出力するのは時刻ａ３に至ってからである。このため、燃料電池６０が十分に電力を出力するようになるまでの時刻ａ２から時刻ａ３までの間において、バッテリ５０の電力は、燃料電池６０による電力の不足を補償するように使用される。従って、図示する通り、バッテリ５０から出力される電力は時刻ａ２において直ちに値０とされるのではなく、時刻ａ３までかけて漸減される。時刻ａ３に至った後は、燃料電池６０のみを電源としてモータ２０が駆動されるので、バッテリ５０からの出力電力は、値０とされる。
【０１０６】
時刻ａ４において、車両の運転状態はＭＧ領域から外れた状態となる。かかる状態では、モータ２０の駆動を停止し、第一バンク１０ａを主動力源とする片バンク走行に切り替える。図示する通り、時刻ａ４から時刻ａ５にかけて第一バンク１０ａの出力が増加するとともに、モータ２０の出力が低下する。
【０１０７】
片バンク走行への切り換え後、更にアクセルが踏み込まれると、必要トルクの値が大きくなり、時刻ａ６においては、片バンクのみの運転では必要トルクを出力し得ない状態となる。かかる状態では、燃料電池６０を用いたモータ２０の駆動によるトルクアシストが行なわれる。図１４では、時刻ａ６においてトルクアシストを開始しており、このため、時刻ａ６から時刻ａ７にかけて燃料電池６０およびモータ２０の出力が増加している。
【０１０８】
モータ２０駆動によるトルクアシストの開始後、更にアクセルが踏み込まれると、必要トルクの値が更に大きくなる。かかる状態では、モータ２０の駆動を停止し、第二バンク１０ｂの運転によるトルクアシストに切り換える。この切り換えは、図１４では時刻ａ８において行なわれている。このため、時刻ａ８から時刻ａ９にかけて、第二バンク１０ｂの出力が増加するとともに、燃料電池６０およびモータ２０の出力が低下している。
【０１０９】
なお、図１４においては、第一バンク１０ａ，第二バンク１０ｂからの出力状態が安定する時刻ａ５，時刻ａ９において、モータ２０の出力を値０まで低下させているが、このようにモータ２０の出力を値０まで低下させることなく、値０に近い値にまで低下させ、この値を維持し続ける構成としてもよい。こうすれば、燃料電池６０の電源は、時刻ａ５，時刻ａ９以降もオン状態のままとなる。従って、時刻ａ５，時刻ａ９以降においてモータ２０駆動によるトルクアシストを行なう際、再び燃料電池６０の電源をオンにする必要がなく、燃料電池６０の電源のオン・オフの回数を減らすことができる。
【０１１０】
以上説明した本実施例のハイブリッド車両によれば、エンジン走行時における車両の動力源を、燃料効率を考慮した上で、片バンク，片バンクおよびモータ２０，両バンクのいずれかに決定する。従って、エンジン走行時においても、車両の燃費を向上させることができる。
【０１１１】
具体的には、片バンクの運転状態でトルク不足となったとき、不足分のトルクを、まず、燃料電池６０を電源としたモータ２０の駆動によって補う。この後、片バンクおよびモータ２０を駆動した場合の燃料効率が、両バンクを駆動した場合の燃料効率を下回ったとき（図１２における点Ｑを越えたとき）に、不足分のトルクを両バンクの運転により補う。従って、少ない気筒数で走行可能な領域が広がるとともに、両バンクの運転は可能な限り回避される。この結果、片バンクの運転によるトルク不足を即座に両バンクの運転によって補う場合と比べて、より燃費を向上させることができる。
【０１１２】
また、上記実施例では、残燃料量ＦＣＬの値が少ない，電池温度が高い等のように燃料電池に十分な発電能力がない場合には、燃料電池６０を用いたトルクアシストを行なわず、片バンクのみの運転によるトルク不足を、即座に両バンクを運転させることによって補う。このように、燃料電池６０の発電能力を勘案した上でトルクアシストが行なわれるので、要求されるトルク量を確実に出力することができる。
【０１１３】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる態様で実施できることは勿論である。
【０１１４】
例えば、上記実施例では、六気筒からなるエンジン１０を、三つの気筒からなる第一バンク１０ａと、残りの三つの気筒からなる第二バンク１０ｂとに分割したが、上記以外の気筒数（例えば、四気筒や八気筒）や分割形態（例えば、三以上のバンクに分割）を採ることも可能である。また、気筒をバンク単位に分割することなく、個々の気筒の運転を各気筒ごとに制御する構成としてもよい。
【０１１５】
また、上記実施例で用いられたトルクマップにおいては、モータ２０の回転数およびアクセル開度の値から必要トルクの値を特定したが、この必要トルクの値を、モータ２０の回転数およびアクセル開度以外の車両運転状態から特定することも可能である。例えば、車速とアクセル開度の値から必要トルクの値を特定すること等を考えることができる。
【０１１６】
トルクアシストにより補われる差分トルク量を、補機の駆動状態に応じて変動させることも、より現実的で望ましい。また、上記実施例では、燃料電池６０を電源としたモータ２０の駆動によりトルクアシストを実施したが、このトルクアシストを、バッテリを電源としたモータ２０の駆動により実施することも可能である。このようなトルクアシスト用のバッテリを、補機の駆動に用いられるバッテリ５０とは別に設けることも、エアコンやライト等の走行中の車両環境を確実に快適なものに確保可能となる点で望ましい。また、バッテリを電源としたトルクアシストを、燃料電池６０を電源としたトルクアシストの前段階（差分トルク量が少ない段階）で実施することも、燃料電池６０の燃料の消費を抑制することができる点で好適である。
【０１１７】
上記実施例では、エンジン走行時における車両の動力源を、片バンク，片バンクおよびモータ２０，両バンクのいずれかに決定したが、この３つの選択肢に、両バンクおよびモータ２０を動力源とする場合を付加してもよい。
【０１１８】
図１１に示したステップＳ２９０では、いずれのバンクを使用するかを決定するとして説明したが、いずれのパンクを用いて運転するかは、種々の手法で決定することができる。例えば、図１５に示したように、片バンクによるエンジンの運転を行なっている場合（ステップＳ３００）に、エンジンの温度Ｔｅを検出し（ステップＳ３１０）、この温度が所定温度Ｔ１以上になっている場合には（ステップＳ３２０）、運転するバンクを切り換える処理を行なうことができる（ステップＳ３３０）。かかる制御を行なえば、片バンク走行で運転されている側の気筒が過熱するという現象を回避することができる。また、温度Ｔｅを検出する代わりに、片バンクの運転を継続している時間ＴＴを計時し、この時間が所定時間ＴＴ１を超えたら、運転するバンクを切り換えるものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であるハイブリッド車両が備える特徴的な構成を示す説明図である。
【図２】実施例としてのハイブリッド車両の概略構成図である。
【図３】燃料電池システムの概略構成を示す説明図である。
【図４】変速機１００の内部構造を示す説明図である。
【図５】各クラッチ、ブレーキ、およびワンウェイクラッチの係合状態と変速段との関係を示す説明図である。
【図６】本実施例のハイブリッド車両におけるシフトポジションの操作部１６０を示す説明図である。
【図７】制御ユニット７０に対する入出力信号の結線を示す説明図である。
【図８】車両の走行状態と動力源との関係を示す説明図である。
【図９】ＥＶ走行制御処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】トルクマップの一例を示す説明図である。
【図１１】動力源決定処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】燃料電池６０の発電能力が十分な状態において、必要トルク量の変動に応じて車両の動力源が変化する様子を示す説明図である。
【図１３】燃料電池６０の発電能力が不十分な状態において、必要トルク量の変動に応じて車両の動力源が変化する様子を示す説明図である。
【図１４】ＥＶ走行制御処理における各動力源および電源の出力の変化を示す説明図である。
【図１５】片バンク走行の切り換え制御の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…エンジン
１０ａ…第一バンク
１０ｂ…第二バンク
１２…クランクシャフト
１３，１４，１５…出力軸
１６，１６Ａ…ディファレンシャルギヤ
１７，１７Ａ…車軸
１８…入力クラッチ
２０、２０Ａ…モータ
２２…ロータ
２４…ステータ
３０…トルクコンバータ
５０…バッテリ
５１，５１Ａ，５２，５２Ａ…駆動回路
６０…燃料電池システム
６０Ａ…燃料電池
６１…メタノールタンク
６２…水タンク
６１ａ，６２ａ…容量センサ
６３…バーナ
６４…圧縮機
６５…蒸発器
６６…改質器
６８…ブロワ
７０…制御ユニット
８０…補機駆動用モータ
８２…補機駆動装置
８３，８４，８５，８６…切替スイッチ
１００…変速機
１０２…電動オイルポンプ
１０４…油圧制御部
１１０…副変速部
１１２…第１のプラネタリギヤ
１１４…サンギヤ
１１５…プラネタリピニオンギヤ
１１６…プラネタリキャリア
１１８…リングギヤ
１１９…出力軸
１２０…主変速部
１２２…回転軸
１３０，１４０，１５０…プラネタリギヤ
１３２、１４２，１５２…サンギヤ
１３４、１４４，１５４…プラネタリキャリア
１３６、１４６，１５６…リングギヤ
１６０…操作部
１６１…スポーツモードスイッチ
１６２…シフトレバー
１６３…スポーツモードスイッチ

Claims (6)

1. 内燃機関と燃料電池とを備え、該内燃機関と電動機との動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能なハイブリッド車両であって、
   前記内燃機関は、複数の気筒を備え、該複数の気筒のうちの一部の気筒のみを用いる可変気筒運転可能な内燃機関であり、
   前記燃料電池が発電可能な電力を検出する発電可能電力検出手段と、
   該検出された発電可能電力に基づいて、前記内燃機関の運転される気筒数を決定する気筒数決定手段と、
   該決定された気筒数に従って、前記内燃機関を運転する内燃機関運転手段と
   を備えると共に、
   前記駆動軸に要求される動力を、前記燃料電池が発電した電力を用いて運転される前記電動機の出力で、前記可変気筒運転される前記内燃機関の出力をアシストすることにより賄う
   ハイブリッド車両。
2. 請求項１記載のハイブリッド車両であって、
   前記駆動軸に要求される動力を検出する要求動力検出手段と、
   該検出された要求動力に基づいて、前記内燃機関の運転される気筒数を決定する気筒数決定手段と、
   該決定された気筒数に従って、前記内燃機関を運転する内燃機関運転手段と
   を備えたハイブリッド車両。
3. 請求項１記載のハイブリッド車両であって、
   当該車両の燃費を決定する運転効率を検出する運転効率検出手段と、
   該検出された運転効率に基づいて、前記内燃機関の運転される気筒数を決定する気筒数決定手段と、
   該決定された気筒数に従って、前記内燃機関を運転する内燃機関運転手段と
   を備えたハイブリッド車両。
4. 請求項１または請求項２のいずれか記載のハイブリッド車両であって、
   前記内燃機関の複数の気筒を複数の組に予め分け、
   前記気筒数決定手段は、前記要求動力または前記発電可能電力に基づいて、該分けられた組の一部または全部を選択することにより、前記運転される気筒数を決定する手段であり、
   前記内燃機関運転手段は、該選択された一部または全部の組の気筒を運転する手段である
   ハイブリッド車両。
5. 請求項４記載のハイブリッド車両であって、
   前記分けられた組に属する気筒の温度を検出する温度検出手段と、
   前記一部の組が選択されている場合において、該選択された組に属する気筒の温度が所定以上になった場合には、前記運転される気筒の属する組を切り換える気筒切換手段と
   を備えたハイブリッド車両。
6. 複数気筒の一部を独立に運転可能な内燃機関と燃料電池とを備え、該内燃機関と電動機との動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能なハイブリッド車両の運転方法であって、
   前記燃料電池が発電可能な電力を検出し、
   該検出された発電可能電力に基づいて、前記内燃機関の運転される気筒数を決定し、
   該決定された気筒数に従って、前記内燃機関を運転すると共に、
   前記駆動軸に要求される動力を、前記燃料電池が発電した電力を用いて運転される前記電動機の出力で、前記可変気筒運転される前記内燃機関の出力をアシストすることにより賄う
   ハイブリッド車両の運転方法。

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