JP4458100B2 - ハイブリッド自動車およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、モータ走行選択スイッチがオンとされたときにはヘッドライトを点灯するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、ヘッドライトを点灯することにより、モータ走行している車両が歩行者に接近したことを告知することができることから、モータ走行の走行可能範囲を拡大するものとしている。
特開２００５−１８５０５５号公報

内燃機関と電動機とを搭載し、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行するモータ走行を実行することができるハイブリッド自動車では、内燃機関の冷却水の温度が低いときに内燃機関を始動して直ちに比較的大きな負荷運転を行なうと、エミッションが悪化する場合がある。こうしたエミッションの悪化は環境を考慮すると回避することが望まれる。

本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動機走行から内燃機関からの動力を用いて走行する機関運転走行に移行する際に生じ得るエミッションの悪化を抑制することを目的とする。

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

本発明のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段とを有し、前記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だけで走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記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だけで走行する電動機走行を指示する電動機走行指示手段と、
前記内燃機関の冷却水の温度である冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、
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、
前記電動機走行指示手段により前記電動機走行が指示されたときには、前記検出された冷却水温度に基づいて前記蓄電手段の状態の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により前記電動機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自動車では、電動機走行指示手段により電動機走行が指示されたときには、内燃機関の冷却水の温度に基づいて蓄電手段の状態の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により電動機走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、内燃機関の冷却水の温度に応じて電動機走行により走行するから、電動機走行から内燃機関からの動力を用いて走行する機関運転走行に移行する際に生じ得るエミッションの悪化を抑制することができる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、車速を検出する車速検出手段を備え、前記制御手段は、前記電動機走行指示手段により前記電動機走行が指示されたとき、前記検出された冷却水温度が所定温度以上のときには前記検出された車速が第１の車速を超えるまでは前記蓄電手段の状態の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により前記電動機走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記検出された冷却水温度が前記所定温度未満のときには前記検出された車速が前記第１の車速より小さい第２の車速を超えるまでは前記蓄電手段の状態の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により前記電動機走行するよう前記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、内燃機関の冷却水の温度が所定温度未満のときに車速が第２の車速を超えた状態では電動機走行は行なわれないから、内燃機関の冷却水の温度が所定温度未満のときに車速が第２の車速を大きく超えた状態で電動機走行から機関運転走行に移行する際に生じ得るエミッションの悪化を抑制することができる。この場合、前記制御手段は、前記電動機走行指示手段により前記電動機走行が指示された状態で、前記検出された冷却水温度が前記所定温度以上で前記検出された車速が前記第１の車速より大きいとき及び前記検出された冷却水温度が前記所定温度未満で前記検出された車速が前記第２の車速より大きいときには、前記電動機走行指示手段による前記電動機走行の指示をキャンセルして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手段であるものとすることもできる。

また、本発明のハイブリッド自動車では、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、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に動力を入出力する電力動力入出力手段を備え、前記電動機は前記駆動軸に動力を入出力するよう接続されてなる、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、前記蓄電手段に接続され動力の入出力が可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２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３軸式動力入出力手段と、を備える手段であるものとすることもできる。

本発明のハイブリッド自動車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記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だけで走行する電動機走行を指示する電動機走行指示スイッチと、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記電動機走行指示スイッチにより前記電動機走行がオンとされたときには、前記内燃機関の冷却水の温度が所定温度以上のときには車速が第１の車速を超えるまでは前記蓄電手段の状態の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により前記電動機走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記冷却水の温度が前記所定温度未満のときには車速が前記第１の車速より小さい第２の車速を超えるまでは前記蓄電手段の状態の範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力により前記電動機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自動車の制御方法によれば、電動機走行指示スイッチにより電動機走行がオンとされたときには、内燃機関の冷却水の温度が所定温度以上のときには車速が第１の車速を超えるまでは蓄電手段の状態の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により電動機走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、冷却水の温度が前記所定温度未満のときには車速が第１の車速より小さい第２の車速を超えるまでは蓄電手段の状態の範囲内で要求駆動力に基づく駆動力により電動機走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、内燃機関の冷却水の温度が所定温度未満のときに車速が第２の車速を超えた状態では電動機走行は行なわれないから、内燃機関の冷却水の温度が所定温度未満のときに車速が第２の車速を大きく超えた状態で電動機走行から内燃機関からの動力を用いて走行する機関運転走行に移行する際に生じ得るエミッションの悪化を抑制することができる。

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動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに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、動力出力装置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、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の冷却水の温度Ｔｗを検出する温度センサ２３などのエンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力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により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、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。

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，エンジン２２の運転を停止した状態でモータＭＧ２からの動力だけで走行するモータ走行を指示するＥＶスイッチ８９からのＥＶスイッチ信号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。

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ＥＶスイッチ８９が操作されたときの動作について説明する。図２は、ＥＶスイッチ８９が操作されてＥＶスイッチ信号がオンとされたときにモータ走行を継続するか否かを判定するためにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるＥＶ走行継続判定処理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、ＥＶスイッチ８９が操作されてＥＶスイッチ信号がオンとされたときにエンジン２２からの動力を用いて走行する機関運転走行に移行するまで、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

ＥＶ走行継続判定処理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、エンジン２２の冷却水の温度Ｔｗと車速センサ８８からの車速Ｖとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）などモータ走行を継続するか否かを判定するの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の冷却水の温度Ｔｗは、温度センサ２３により検出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、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）は、図示しない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演算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、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上であるか否か（ステップＳ１１０）、冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上であるか否か（ステップＳ１２０）を判定する。ここで、閾値Ｓ１は、エンジン２２を始動するのに十分な容量より若干大きめの値として設定されるものであり、バッテリ５０の全容量やエンジン２２の始動特性などにより定めることができ、例えば、１０％や２０％などを用いることができる。また、閾値Ｔｒｅｆは、エンジン２２を始動した直後に比較的大きな負荷運転を行なってもエミッションが許容される冷却水の温度の範囲の下限値として設定されるものであり、４０℃や７０℃などを用いることができる。バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１未満のときには、モータ走行は困難と判断し、ＥＶスイッチ信号をオフにリセットすると共に（ステップＳ１６０）、エンジン２２からの動力を用いて走行する機関運転走行への移行を判定し（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。

バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上で冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、車速Ｖを閾値Ｖｒｅｆ１と比較して（ステップＳ１３０）、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以下のときにはモータ走行を継続すると判定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｖｅｒｆ１は、モータ走行だけでは運転者に要求される要求駆動力を出力して走行することが困難となる車速領域の下限車速やその下限車速より若干小さな車速として設定されるものであり、モータＭＧ２の性能やバッテリ５０の性能などにより定めることができ、例えば、３０ｋｍ／ｈや４０ｋｍ／ｈ，５０ｋｍ／ｈを用いることができる。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１を超えているときには、モータ走行により走行するのは困難と判断し、ＥＶスイッチ信号をオフにリセットすると共に（ステップＳ１６０）、エンジン２２からの動力を用いて走行する機関運転走行への移行を判定し（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。

バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上で冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、車速Ｖを閾値Ｖｒｅｆ１より小さな閾値Ｖｒｅｆ２と比較して（ステップＳ１４０）、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２以下のときにはモータ走行を継続すると判定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｖｅｒｆ２は、エンジン２２を始動した直後に負荷運転を行なってもエミッションが許容される車速範囲の上限車速やそれより若干小さな車速として設定されるものであり、エンジン２２の性能やエミッションの許容の程度などによって定めることができ、例えば、１０ｋｍ／ｈや１５ｋｍ／ｈ，２０ｋｍ／ｈを用いることができる。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２を超えているときには、これ以上の車速ではエンジン２２を始動した直後の負荷運転でエミッションの許容が困難になると判断し、ＥＶスイッチ信号をオフにリセットすると共に（ステップＳ１６０）、エンジン２２からの動力を用いて走行する機関運転走行への移行を判定し（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。

図３は、スイッチ８９が操作されてＥＶスイッチ信号がオンとされてモータ走行している最中にＥＶ走行継続判定処理ルーチンのステップＳ１１０でバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上であると判定されたときのエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗと車速Ｖとによりモータ走行を継続する範囲と機関運転素行に移行する範囲とを示す説明図である。図示するように、エンジン２２の冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満では車速Ｖが閾値Ｖｅｒｆ２を超えるまでがモータ走行継続範囲であり、エンジン２２の冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上では車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２より大きな閾値Ｖｅｒｆ１を超えるまでがモータ走行継続範囲である。

次に、モータ走行時の駆動制御と機関運転時の駆動制御とについて簡単に説明する。図４は、モータ走行時にハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるＥＶ走行時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図５は、機関運転走行時にハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される機関運転走行時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。まず、モータ走行時の駆動制御について説明し、その後、機関運転時の駆動制御について説明する。

図４のＥＶ走行時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ＭＧ２の回転数Ｎｍ２，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Ｓ２００）。ここで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４４により検出されたモータ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（ステップＳ２１０）、設定した要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ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を設定し（ステップＳ２２０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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を計算すると共に（ステップＳ２３０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算したトルク制限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Ｓ２４０）、設定したモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２５０）、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図６に要求トルク設定用マップの一例を示す。トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。なお、モータ走行時には、エンジン２２は運転停止されており、モータＭＧ１も駆動停止されている。こうした制御により、エンジン２２の運転を停止した状態でバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ２から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。

図５の機関運転走行時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，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Ｓ３００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、前述したように、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、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とに基づいて図６の要求トルク設定用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ３１０）、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Ｓ３２０）。ここで、要求パワーＰｅ＊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との和として計算することができる。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。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図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Ｓ３３０）。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から出力してもよりトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ３４０）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘ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３５０）。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。

0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr* (3)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (5)

そして、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）により計算すると共に（ステップＳ３６０）、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Ｓ３７０）、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Ｓ３８０）。ここで、式（３）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Ｓ３９０）、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。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ＥＶスイッチ８９が操作されてＥＶスイッチ信号がオンとされたときには、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）がエンジン２２を始動するのに必要な十分な容量より若干大きめの値として設定された閾値Ｓ１以上であっても冷却水の温度Ｔｗがエンジン２２を始動した直後に比較的大きな負荷運転を行なってもエミッションが許容される冷却水の温度の範囲の下限値として設定された閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、車速Ｖがモータ走行だけでは運転者に要求される要求駆動力を出力して走行することが困難となる車速領域の下限車速やその下限車速より若干小さな車速として設定された閾値Ｖｒｅｆ１より小さな閾値Ｖｒｅｆ２を超えるまでの範囲内でモータ走行を継続し、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２を超えたときにはエンジン２２からの動力を用いて走行する機関運転走行への移行と判定するから、エンジン２２の冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２を大きく超えてエンジン２２を始動して負荷運転する際に生じ得るエミッションの悪化を抑制することができる。もとより、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上であると共に冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上であるときには、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１を超えるまでの範囲内でモータ走行を継続し、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１を超えたときにはエンジン２２からの動力を用いて走行する機関運転走行への移行と判定するから、操作者によるＥＶスイッチ８９の操作に応じてモータ走行による走行を行なうことができる。また、冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときに車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２を超えたときや冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上であっても車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１を超えたときには、ＥＶスイッチをオフにリセットするから、次のＥＶスイッチ８９の操作を有効なものとすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、上述した式（３），（４）を満たす範囲内でモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限するトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを求めてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定したが、式（３），（４）を満たす範囲内によるトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの制限を受けることなくモータトルクＴｍ１ｔｍｐをそのままモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定すると共にこのトルク指令Ｔｍ１＊を用いて式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしても構わない。この他、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や予想モータ回転数Ｎｍ２ｅｓｔを用いてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊Ｔｍ２＊を設定するものであれば、如何なる手法を用い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、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１０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１０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１１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。

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、走行用の動力を出力可能な内燃機関と走行用の動力を出力可能な電動機とを搭載するハイブリッド自動車であれば、如何なるタイプのハイブリッド自動車としても構わない。さらに、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、ＥＶスイッチ８９が「電動機走行指示手段」に相当し、温度センサ２３が「冷却水温度検出手段」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４のＥＶ走行時駆動制御ルーチンのステップＳ２１０の処理や図５の機関運転走行時駆動制御ルーチンのステップＳ３１０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、ＥＶスイッチ８９が操作されてＥＶスイッチ信号がオンとされたときには、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）がエンジン２２を始動するのに必要な十分な容量より若干大きめの値として設定された閾値Ｓ１以上であると共に冷却水の温度Ｔｗがエンジン２２を始動した直後に比較的大きな負荷運転を行なってもエミッションが許容される冷却水の温度の範囲の下限値として設定された閾値Ｔｒｅｆ以上であるときには、車速Ｖがモータ走行だけでは運転者に要求される要求駆動力を出力して走行することが困難となる車速領域の下限車速やその下限車速より若干小さな車速として設定された閾値Ｖｒｅｆ１を超えるまでの範囲内ではモータ走行を継続すると判定してモータ走行により走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１を超えたときにはエンジン２２からの動力を用いて走行する機関運転走行への移行と判定して機関運転走行により走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上であると共に冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１より小さい閾値Ｖｒｅｆ２を超えるまでの範囲内ではモータ走行を継続すると判定してモータ走行により走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２を超えたときには機関運転走行への移行と判定して機関運転走行により走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する図２のＥＶ走行継続判定処理ルーチンや図４のＥＶ走行時駆動制御ルーチン，図５の機関運転走行時駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０や目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊を受信してエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、車速センサ８８が「車速検出手段」に相当し、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」に相当し、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。さらに、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、電力動力入出力手段や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。「電動機走行指示手段」としては、ＥＶスイッチ８９に限定されるものではなく、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動機走行を指示するものであれば如何なるものとしても構わない。「冷却水温度検出手段」としては、温度センサ２３に限定されるものではなく、内燃機関の冷却水の温度である冷却水温度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。「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、ＥＶスイッチ８９が操作されてＥＶスイッチ信号がオンとされたときには、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上であると共に冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上であるときには、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１を超えるまでの範囲内ではモータ走行により走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１を超えたときには機関運転走行により走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上であると共に冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１より小さい閾値Ｖｒｅｆ２を超えるまでの範囲内ではモータ走行により走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２を超えたときには機関運転走行により走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、電動機走行指示手段により電動機走行が指示されたときには、内燃機関の冷却水の温度に基づいて蓄電手段の状態の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により電動機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。「車速検出手段」としては、車速センサ８８に限定されるものではなく、車速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。「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駆動軸とは独立に回転可能に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駆動軸と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作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、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

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。 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ＥＶ走行継続判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 スイッチ８９が操作されてＥＶスイッチ信号がオンとされてモータ走行している最中にＥＶ走行継続判定処理ルーチンのステップＳ１１０でバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上であると判定されたときのエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗと車速Ｖとによりモータ走行を継続する範囲と機関運転素行に移行する範囲とを示す説明図である。 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ＥＶ走行時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される機関運転走行時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。 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、２３ 温度センサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、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、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、８９ ＥＶスイッチ、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 (5)

1. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段とを有し、前記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だけで走行可能なハイブリッド自動車であって、
   前記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だけで走行する電動機走行を指示する電動機走行指示手段と、
   前記内燃機関の冷却水の温度である冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、
   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、
   車速を検出する車速検出手段と、
   前記電動機走行指示手段により前記電動機走行が指示されたときには、前記検出された冷却水温度が所定温度以上のときには前記検出された車速が第１の車速を超えるまでは前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により前記電動機走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記検出された冷却水温度が前記所定温度未満のときには前記検出された車速が前記第１の車速より小さい第２の車速を超えるまでは前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により前記電動機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自動車。
2. 前記制御手段は、前記電動機走行指示手段により前記電動機走行が指示された状態で、前記検出された冷却水温度が前記所定温度以上で前記検出された車速が前記第１の車速より大きいとき及び前記検出された冷却水温度が前記所定温度未満で前記検出された車速が前記第２の車速より大きいときには、前記電動機走行指示手段による前記電動機走行の指示をキャンセルして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手段である請求項１記載の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、
   前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、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に動力を入出力する電力動力入出力手段を備え、
   前記電動機は前記駆動軸に動力を入出力するよう接続されてなる、
   ハイブリッド自動車。
4. 前記電力動力入出力手段は、前記蓄電手段に接続され動力の入出力が可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２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３軸式動力入出力手段と、を備える手段である請求項３記載のハイブリッド自動車。
5. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記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だけで走行する電動機走行を指示する電動機走行指示スイッチと、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
   前記電動機走行指示スイッチにより前記電動機走行がオンとされたときには、前記内燃機関の冷却水の温度が所定温度以上のときには車速が第１の車速を超えるまでは走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により前記電動機走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記冷却水の温度が前記所定温度未満のときには車速が前記第１の車速より小さい第２の車速を超えるまでは前記要求駆動力に基づく駆動力により前記電動機走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
   

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