JP4293266B2 - ハイブリッド車 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関と、電動機と、該電動機と電力をやり取り可能で外部電源からの電力により充電可能な蓄電手段と、を備え、該内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力で走行可能な電動機運転モードと該内燃機関の運転を伴って走行可能な機関運転モードとを選択するハイブリッド車およびその制御方法に関する。

従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンと、エンジンからの動力により発電する発電機と、走行用のモータと、発電機およびモータと電力をやり取りするバッテリとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、バッテリの充電量が下限値を下回るとエンジンを始動しバッテリの充電量が上限値を上回るとエンジンを停止してバッテリの充電量を一定範囲に維持すると共にエンジンが停止してからの経過時間が所定時間を超えたときにはエンジンを始動するものとしている。
特開平０６−１６５３０９号公報

ところで、エンジンを備える自動車では、エンジンの適正な運転を確保するために所定の異常検出（例えば、空燃比センサなどのエンジンに取り付けられる各種センサの異常検出や燃料噴射弁などの燃料系の異常検出）を実行しており、こうした異常検出はエンジンが運転されている最中に行なわれる。上述したハイブリッド車では、エンジンの運転を停止してモータからの動力だけで走行することができるから、エンジンの異常検出を適切な頻度で実行できない場合があり、特に、外部電源からの電力により予めバッテリを充電しておくことができるタイプのハイブリッド車では、エンジンを停止してモータからの動力だけで長時間に亘って走行できることから、上述した問題が大きくクローズアップされることになる。

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、内燃機関の運転を伴って実行される所定の異常検出をより適切な頻度で実行できるようにすることを主目的とする。

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

本発明のハイブリッド車は、
内燃機関と、電動機と、該電動機と電力をやり取り可能で外部電源からの電力により充電可能な蓄電手段と、を備え、該内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力で走行可能な電動機運転モードと該内燃機関の運転を伴って走行可能な機関運転モードとを選択するハイブリッド車であって、
前記内燃機関の運転を伴って所定の異常検出を実行する異常検出手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記所定の異常検出が実行済みのときには所定の条件をもって前記電動機運転モードと前記機関運転モードのいずれかを選択すると共に該選択したモードで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記所定の異常検出が実行済みでないときには前記機関運転モードが選択されやすくなるように前記所定の条件とは異なる条件をもって前記電動機運転モードと前記機関運転モードのいずれかを選択すると共に該選択したモードで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。

この本発明のハイブリッド車では、内燃機関の運転を伴って所定の異常検出を実行し、走行に要求される要求駆動力を設定し、所定の異常検出が実行済みのときには所定の条件をもって電動機運転モードと機関運転モードのいずれかを選択すると共に選択したモードで要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、所定の異常検出が実行済みでないときには機関運転モードが選択されやすくなるように所定の条件とは異なる条件をもって電動機運転モードと機関運転モードのいずれかを選択すると共に選択したモードで要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。このように、内燃機関の運転を伴って実行される所定の異常検出が実行済みでないときには所定の条件とは異なる条件をもって電動機運転モードと機関運転モードのいずれかを選択することにより、機関運転モードを選択しやすくするから、所定の異常検出をより適切な頻度で実行することができる。ここで、「所定の異常検出が実行済み」には、異常検出の対象項目が複数存在するときには、これらのすべての実行が完了した場合が含まれる他、これらの一部の実行が完了した場合も含まれる。

こうした本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記所定の異常検出が実行済みでないときには、前記所定の条件によれば前記電動機運転モードが選択されるが該所定の条件とは異なる条件によれば前記機関運転モードが選択されるときには前記内燃機関が自立運転すると共に前記設定された要求駆動力により走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、所定の異常検出をより安定して実行することができる。

また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記所定の異常検出が実行済みのときには前記所定の条件として前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき動力が第１の閾値以上のときに前記機関運転モードを選択して制御し、前記所定の異常検出が実行済みでないときには前記所定の条件とは異なる条件として前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき動力が前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値以上のときに前記機関運転モードを選択して制御する手段であるものとすることもできる。

さらに、本発明のハイブリッド車において、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸に対して独立して回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段を備え、前記制御手段は、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する手段であるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記駆動軸の３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式の動力入出力手段とを備えるものとすることもできる。

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、電動機と、該電動機と電力をやり取り可能で外部電源からの電力により充電可能な蓄電手段と、を備え、該内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力で走行可能な電動機運転モードと該内燃機関の運転を伴って走行可能な機関運転モードとを選択するハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関の運転を伴って所定の異常検出を実行し、
（ｂ）走行に要求される要求駆動力を設定し、
（ｃ）前記所定の異常検出が実行済みのときには所定の条件をもって前記電動機運転モードと前記機関運転モードのいずれかを選択すると共に該選択したモードで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記所定の異常検出が実行済みでないときには前記機関運転モードが選択されやすくなるように前記所定の条件とは異なる条件をもって前記電動機運転モードと前記機関運転モードのいずれかを選択すると共に該選択したモードで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド車の制御方法によれば、内燃機関の運転を伴って所定の異常検出を実行し、走行に要求される要求駆動力を設定し、所定の異常検出が実行済みのときには所定の条件をもって電動機運転モードと機関運転モードのいずれかを選択すると共に選択したモードで要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、所定の異常検出が実行済みでないときには機関運転モードが選択されやすくなるように所定の条件とは異なる条件をもって電動機運転モードと機関運転モードのいずれかを選択すると共に選択したモードで要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。このように、内燃機関の運転を伴って実行される所定の異常検出が実行済みでないときには所定の条件とは異なる条件をもって電動機運転モードと機関運転モードのいずれかを選択することにより、機関運転モードを選択しやすくするから、所定の異常検出をより適切な頻度で実行することができる。ここで、「所定の異常検出が実行済み」には、異常検出の対象項目が複数存在するときには、これらのすべての実行が完了した場合が含まれる他、これらの一部の実行が完了した場合も含まれる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに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、駆動系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、例えば、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，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，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，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，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も演算している。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構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。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。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、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。

バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４には、直流電力の電圧を変換してバッテリ５０に供給するＤＣ／ＤＣコンバータ５６が接続されており、このＤＣ／ＤＣコンバータ５６には電源コード５９を介して供給される商用電源からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ５８が接続されている。したがって、電源コード５９を商用電源に接続すると共にＡＣ／ＤＣコンバータ５８とＤＣ／ＤＣコンバータ５６とを制御することにより、商用電源からの電力によりバッテリ５０を充電することができる。なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８とＤＣ／ＤＣコンバータ５６は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により制御される。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、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。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、ＡＣ／ＤＣコンバータ５７へのスイッチング制御信号やＤＣ／ＤＣコンバータ５８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。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るから、以下、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。

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の動作について説明する。図３はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，異常検出完了フラグＦ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はクランクポジションセンサ１４０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。また、異常検出完了フラグＦは、エンジンＥＣＵ２４により、システム起動されたときに値０が設定（初期化）されエンジン２２の運転を伴って所定の異常検出を実行する図示しない異常検出ルーチンが完了したときに値１が設定されてＲＡＭ２４ｃの所定領域に記憶されたものを通信により入力するものとした。ここで、異常検出ルーチンでは、エンジン２２が運転している最中に、エンジンＥＣＵ２４により例えば燃料噴射弁１２６などの燃料系統や点火プラグ１３０やイグニッションコイル１３８などの点火系統，空燃比センサ１３５ａや酸素センサ１３５ｂなどの各種センサに異常が生じていないかを検出し、異常が検出されたときには対応するコード（ダイアグコード）を保存する処理が行なわれる。実施例では、こうした異常検出ルーチンの実行が完了したときに異常検出完了フラグＦを値１に設定するが、複数の検査項目が存在する場合には、複数の検査項目のうちのすべての異常検出が完了したときに異常検出完了フラグＦ１を値１に設定するものとしてもよいし、複数の検査項目の一部の異常検出が完了したときに異常検出完了フラグＦを値１に設定するものとしてもよい。後者の場合、複数の検査項目のうち優先度の高い検査項目の異常検出が完了したときに異常検出完了フラグＦを値１に設定するものとするのが望ましい。

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＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、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との和として計算することができる。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいてバッテリＥＣＵ５２により設定されたものを通信により入力することができる。例えば、残容量（ＳＯＣ）が目標値を下回っているときには充電側のパワーを設定すると共に残容量（ＳＯＣ）が目標値を上回っているときには放電側のパワーを設定するものとしたり、残容量（ＳＯＣ）が許容範囲の下限値近傍となるまで放電側のパワーを設定してその後に充電側のパワーを設定するものとしたりすることができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。

続いて、エンジン２２が運転中であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、エンジン２２が運転中のときには設定した要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を運転停止するための閾値Ｐｓｔｏｐ１未満か否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｐｓｔｏｐ１としては、エンジン２２を比較的効率よく運転することができるパワー領域の下限値近傍の値を用いることができる。

要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ１以上のときには、エンジン２２の運転を継続すると判断し、エンジン２２の設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１４０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図５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指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１５０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。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６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)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

そして、要求トルクＴｒ＊にトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えてモータ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（３）により計算し（ステップＳ１６０）、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（４）および式（５）により計算すると共に（ステップＳ１７０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（６）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Ｓ１８０）。ここで、式（３）は、図６の共線図から容易に導くことができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (6)

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＊と目標トルク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（ステップＳ１９０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。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。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

ステップＳ１３０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ１未満と判定されたときには、入力した異常検出完了フラグＦが値０か否か、即ち上述した所定の異常検出が未完了か否か（ステップＳ２００）、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ２未満か否か（ステップＳ２１０）、を判定する。ここで、閾値Ｐｓｔｏｐ２としては、異常検出完了フラグＦが値０のとき、即ち所定の異常検出が完了していないときにエンジン２２の運転を継続するか否かを判定するための閾値であり、エンジン２２が運転停止されにくくなるよう上述の閾値Ｐｓｔｏｐ１よりも小さな値として定められている。

異常検出完了フラグＦが値１のときや異常検出完了フラグＦが値０であっても要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ２未満のときには、エンジン２２の運転を停止すべきと判断し、燃料噴射制御や点火制御を停止してエンジン２２の運転を停止する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信してエンジン２２を停止すると共に（ステップＳ２２０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する（ステップＳ２３０）。そして、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮も値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐとして設定し（ステップＳ２４０）、値０のトルク指令Ｔｍ１＊を上述の式（４）および式（５）に代入してモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算すると共に（ステップＳ２５０）、仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（６）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Ｓ２６０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン２２の運転を停止し、モータＭＧ２からバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

異常検出完了フラグＦが値０であり、且つ、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ２以上のときには、エンジン２２の運転を継続すべきと判断し、エンジン２２を所定回転数（例えば、１２００ｒｐｍなど）で自立運転する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信してエンジン２２を自立運転すると共に（ステップＳ２８０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ２３０）、上述したステップＳ２４０〜Ｓ２７０の処理を実行して本ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン２２が自立運転し、モータＭＧ２からバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

ステップＳ１２０でエンジン２２が運転中でない、即ちエンジン２２が運転停止されていると判定されると、エンジン２２の始動中か否か（ステップＳ２９０）、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を始動するための閾値Ｐｓｔａｒｔ１以上であるか否か（ステップＳ３００）、異常検出完了フラグＦが値０か否か、即ち所定の異常検出が完了しているか否か（ステップＳ３１０）、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ２以上であるか否か（ステップＳ３２０）、を判定する。ここで、閾値Ｐｓｔａｒｔ１としては、エンジン２２を比較的高率よく運転することができるパワー領域の下限近傍の値を用いることができるが、頻繁なエンジン２２の運転停止と始動とが生じないように上述したエンジン２２を運転停止するための閾値Ｐｓｔｏｐ１より大きな値を用いるのが好ましい。また、閾値Ｐｓｔａｒｔ２としては、上述したエンジン２２の運転を伴って行なわれる所定の異常検出の実行を確保するためにエンジン２２が始動されやすくなるよう閾値Ｐｓｔａｒｔ１よりも小さな値が用いられ、この場合も頻繁なエンジン２２の運転停止と始動とが生じないように上述した閾値Ｐｓｔｏｐ２より大きな値を用いるのが好ましい。ステップＳ２９０でエンジン２２の始動中でないと判定されステップＳ３００で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ１未満と判定されステップＳ３１０で異常検出完了フラグＦが値１と判定されたときや、このステップＳ３１０で異常検出完了フラグＦが値０と判定されてもステップＳ３２０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ２未満と判定されたときには、エンジン２２の運転停止状態を継続すべきと判断し、上述したステップＳ２３０〜Ｓ２７０の処理を実行する。

ステップＳ１２０でエンジン２２が運転停止されていると判定されステップＳ２９０でエンジン２２の始動中ではないと判定されステップＳ３００で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ１以上と判定されたときや、ステップＳ３００で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ１未満と判定されてもステップＳ３１０で異常検出完了フラグＦが値０と判定されステップＳ３２０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ２以上と判定されたときには、エンジン２２を始動すべきと判断し、エンジン２２の始動するのに必要なトルクＴｓｔａｒｔをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定し（ステップＳ３３０）、上述した式（３）によりモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算し（ステップＳ３４０）、上述した式（４）および式（５）を用いてモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算すると共に（ステップＳ３５０）、仮トルクＴｍ２ｔｍｐを上述の式（６）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Ｓ３６０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ３７０）。

そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数Ｎｒｅｆ以上に至っているか否かを判定する（ステップＳ３８０）。いま、エンジン２２の始動開始時を考えているから、エンジン２２の回転数Ｎｅは小さく、回転数Ｎｒｅｆには至っていない。このため、この判定では否定的な結論がなされ、燃料噴射制御や点火制御が開始されることなく本ルーチンを終了する。

エンジン２２の始動が開始されると、ステップＳ２９０ではエンジン２２の始動中であると判定されるから、上述したステップＳ３３０〜Ｓ３８０の処理が実行され、エンジン２２の回転数Ｎｅが燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数Ｎｒｅｆ以上に至るのを待って（ステップＳ３８０）、燃料噴射制御と点火制御とが開始されるよう制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ３９０）。こうした制御により、停止しているエンジン２２の始動しながらモータＭＧ２からバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。以上、駆動制御ルーチンについて説明した。

いま、モータ運転モードで走行している状態を考える。実施例のハイブリッド自動車２０は、上述したように、商用電源からの電力を用いて予めバッテリ５０を充電しておくことができるから、バッテリ５０の電力を用いてモータ運転モードにより長時間走行することができる。燃料噴射弁１２６などの燃料系統の異常や点火プラグ１３０などの点火系統の異常，空燃比センサ１３５ａなどの所定のセンサの異常などの所定の異常検出については、エンジン２２の運転を伴って実行されるから、モータ運転モードが長時間継続すると、こうした異常検出を適切な頻度で実行することができなくなる。実施例では、異常検出完了フラグＦが値０、即ち所定の異常検出の実行が完了していないときには、エンジン２２が運転停止されているときには要求パワーＰｅ＊が通常時にエンジン２２を始動するための閾値Ｐｓｔａｒｔ１よりも小さい閾値Ｐｓｔａｒｔ２以上となったときにエンジン２２を始動し、エンジン２２が運転中のときには要求パワーＰｅ＊が通常時にエンジン２２の運転を停止させるための閾値Ｐｓｔｏｐ１よりも小さい閾値Ｐｓｔｏｐ２未満となったときにエンジン２２の運転を停止することにより、通常時よりもエンジン２２が始動されやすく運転停止されにくくして、適切な頻度で所定の異常検出を実行できるようにしているのである。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、異常検出完了フラグＦが値１のとき、即ち所定の異常検出が完了しているときには、エンジン２２が運転停止されているときには要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ１以上のときにエンジン２２を始動しエンジン２２が運転中のときには要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ１未満のときにエンジン２２の運転を停止するものとし、異常検出完了フラグＦが値０のとき、即ち所定の異常検出が完了していないときには、エンジン２２が運転停止されているときには要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ１よりも小さい閾値Ｐｓｔａｒｔ２以上のときにエンジン２２を始動しエンジン２２が運転中のときには要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ１よりも小さい閾値Ｐｓｔｏｐ２未満のときにエンジン２２の運転を停止するから、所定の異常検出が完了するまでエンジン２２が始動されやすく運転停止されにくく即ち、エンジン運転モードが選択されやすくして、エンジン２２の運転を伴って実行される所定の異常検出をより確実に完了させることができる。しかも、エンジン２２が運転中で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ１未満で異常検出完了フラグＦが値０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ２以上のときには、エンジン２２を自立運転とするから、所定の異常検出をより安定して行なうことができる。もとより、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルク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ことができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が運転中で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ１未満のときでも異常検出完了フラグＦが値０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ２以上のときには、エンジン２２が自立運転すると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものとしたが、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に要求トルクＴｒ＊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とを制御するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、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。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図８の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを備えるものとしたが、エンジンの出力軸に接続された発電機と、駆動軸に動力を入出力する電動機と、発電機および電動機と電力をやり取りするバッテリとを備えるいわゆるシリーズハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、ハイブリッド自動車の制御方法の形態としてもよい。

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。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、エンジン２２の運転を伴って所定の異常検出を実行して異常検出完了フラグＦを設定するエンジンＥＣＵ２４が「異常検出手段」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３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、異常検出完了フラグＦが値１のときには、エンジン２２が運転停止されているときには要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ１以上のときにエンジン２２を始動しエンジン２２が運転中のときには要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ１未満のときにエンジン２２の運転を停止するものとしてバッテリ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に出力されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊や制御信号を設定すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信し、異常検出完了フラグＦが値０のときには、エンジン２２が運転停止されているときには要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ１よりも小さい閾値Ｐｓｔａｒｔ２以上のときにエンジン２２を始動しエンジン２２が運転中のときには要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ１よりも小さい閾値Ｐｓｔｏｐ２未満のときにエンジン２２の運転を停止するものとしてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊や制御信号を設定すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊や制御信号に基づいてエンジン２２を運転制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「電力動力入出力手段」に相当する。モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」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。「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。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、外部電源により充電可能で電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「異常検出手段」としては、燃料噴射弁１２６などの燃料系統や点火プラグ１３０やイグニッションコイル１３８などの点火系統，空燃比センサ１３５ａや酸素センサ１３５ｂなどの各種センサに異常が生じていないかを検出して異常検出完了フラグＦを設定するものに限定されるものではなく、内燃機関の運転を伴って所定の異常検出を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。「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や走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、走行に要求される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。「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、異常検出完了フラグＦが値１のときには、エンジン２２が運転停止されているときには要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ１以上のときにエンジン２２を始動しエンジン２２が運転中のときには要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ１未満のときにエンジン２２の運転を停止するものとしてバッテリ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に出力されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊や制御信号を設定すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、異常検出完了フラグＦが値０のときには、エンジン２２が運転停止されているときには要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ１よりも小さい閾値Ｐｓｔａｒｔ２以上のときにエンジン２２を始動しエンジン２２が運転中のときには要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ１よりも小さい閾値Ｐｓｔｏｐ２未満のときにエンジン２２の運転を停止するものとしてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊や制御信号を設定すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものに限定されるものではなく、所定の異常検出が実行済みのときには所定の条件をもって電動機運転モードと機関運転モードのいずれかを選択すると共に選択したモードで要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、所定の異常検出が実行済みでないときには機関運転モードが選択されやすくなるように所定の条件とは異なる条件をもって電動機運転モードと機関運転モードのいずれかを選択すると共に選択したモードで要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電動機と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。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるされるものではなく、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力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。「３軸式動力入出力手段」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やデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれかに軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための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、本発明を実施するための最良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、自動車産業に利用可能である。

本発明の一実施例である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。 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。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ 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、５６ ＤＣ／ＤＣコンバータ、５８ ＡＣ／ＤＣコンバータ、５９ 電源コード、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、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、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ ２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (6)

1. 内燃機関と、電動機と、該電動機と電力をやり取り可能で外部電源からの電力により充電可能な蓄電手段と、を備え、該内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力で走行可能な電動機運転モードと該内燃機関の運転を伴って走行可能な機関運転モードとを選択するハイブリッド車であって、
   前記内燃機関の運転を伴って所定の異常検出を実行する異常検出手段と、
   走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記所定の異常検出が実行済みのときには所定の条件をもって前記電動機運転モードと前記機関運転モードのいずれかを選択すると共に該選択したモードで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記所定の異常検出が実行済みでないときには前記機関運転モードが選択されやすくなるように前記所定の条件とは異なる条件をもって前記電動機運転モードと前記機関運転モードのいずれかを選択すると共に該選択したモードで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と
   を備えるハイブリッド車。
2. 前記制御手段は、前記所定の異常検出が実行済みでないときには、前記所定の条件によれば前記電動機運転モードが選択されるが該所定の条件とは異なる条件によれば前記機関運転モードが選択されるときには前記内燃機関が自立運転すると共に前記設定された要求駆動力により走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御する手段である請求項１記載のハイブリッド車。
3. 前記制御手段は、前記所定の異常検出が実行済みのときには前記所定の条件として前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき動力が第１の閾値以上のときに前記機関運転モードを選択して制御し、前記所定の異常検出が実行済みでないときには前記所定の条件とは異なる条件として前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき動力が前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値以上のときに前記機関運転モードを選択して制御する手段である請求項１または２記載のハイブリッド車。
4. 請求項１ないし３いずれか１項に記載のハイブリッド車であって、
   車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸に対して独立して回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段を備え、
   前記制御手段は、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する手段である
   ハイブリッド車。
5. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記駆動軸の３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式の動力入出力手段とを備える請求項４記載のハイブリッド車。
6. 前記異常検出手段は、前記所定の異常検出として、燃料系統，点火系統，空燃比センサと酸素センサとを含む各種センサの異常を検出する手段である請求項１ないし５いずれか１項に記載のハイブリッド車。
   

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