JP4529960B2 - 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。

一般に、いわゆるハイブリッド自動車はバッテリとして二次電池を備えているが、この種のバッテリから取り出される電力は、バッテリが低温状態にあるほど低下する。このため、従来から、本来のバッテリ性能を最大限に引き出すべく、バッテリ温度が低い場合に当該バッテリの残容量（ＳＯＣ）の制御中心値を制御範囲の上側に設定して充電効率が低下する領域における充電の頻度を高め、それによりバッテリ温度を上昇させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、従来から、ハイブリッド自動車のバッテリ充電状態を制御するための技術として、バッテリ温度が低い場合にバッテリの目標残容量を上昇させ、バッテリの充電により発生する熱でバッテリの暖機を促進させるものも知られている（例えば、特許文献２参照）。更に、従来から、ハイブリッド自動車の始動時に、バッテリの充電電圧が上昇するように発電機を制御し、充電電圧の上昇に伴う充電抵抗による発熱を利用してバッテリの暖機を促進させる技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。また、従来から、ハイブリッド自動車が停止されてバッテリの充放電が停止された時間である放置時間が設定範囲を越えたときに、強制充電モードのもとでバッテリを強制的に充電し、その後、充電よりも放電を優先する放電モードのもとでバッテリを放電させた上で、ノーマル充放電モードとする技術も知られている（例えば、特許文献４参照）。
特開２００１−３１４０３９号公報 特開２０００−０４０５３２号公報 特開平７−７９５０３号公報 特開２００２−１７１６０９号公報

ところで、上述のようなハイブリッド自動車における燃費を向上させるためには、バッテリを放電させて電動機に走行用の動力を出力させると共にエンジンを適宜始動または停止させる間欠運転を実行するのが有効であるが、このようなエンジンの間欠運転を実行するに際してはバッテリが十分な電力を出力し得る状態になければならない。このため、バッテリの温度が低い場合には、上述のようなバッテリ昇温制御を実行して、バッテリから十分な電力を得ることができるようにバッテリの温度を高める必要がある。しかしながら、上述のようなバッテリ昇温制御は、充放電時の損失やバッテリ充電のためのエンジンの燃料消費を伴うものである。従って、上記従来例のように単にバッテリの温度に基づいてバッテリ昇温制御を実行するか否か判断したのでは、無駄なバッテリ昇温制御が実行されてしまい、ハイブリッド自動車における更なるエネルギ効率の向上を図ることが困難となるおそれもある。

そこで、本発明によるハイブリッド自動車およびその制御方法は、バッテリを強制的に昇温させるためのバッテリ昇温制御をより適正に実行することを目的の一つとする。また、本発明によるハイブリッド自動車およびその制御方法は、当該ハイブリッド自動車におけるエネルギ効率をより向上させることを目的の一つとする。

本発明による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ている。

本発明による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、
前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、
前記電動機および前記発電手段のそれぞれと電力をやり取り可能なバッテリと、
前記バッテリの温度を取得するバッテリ温度取得手段と、
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、
所定条件が成立したときに、前記バッテリを強制的に昇温させるための所定のバッテリ昇温制御を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御する一方、前記取得された前記バッテリの温度が所定の低温側閾値未満である場合には、前記所定条件の成立に拘わらず、前記バッテリ昇温制御を伴うことなく前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御する制御手段と、
を備えるものである。

このハイブリッド自動車では、所定条件が成立したときに、バッテリを強制的に昇温させるための所定のバッテリ昇温制御を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように内燃機関と電動機と発電手段とが制御される一方、取得されたバッテリの温度が所定の低温側閾値未満である場合には、上記所定条件の成立に拘わらず、バッテリ昇温制御を伴うことなく設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように内燃機関と電動機と発電手段とが制御される。すなわち、バッテリの温度が極端に低い場合にバッテリ昇温制御を実行したとしても、停車（システム停止）までの間に内燃機関の間欠運転を許容するのに十分な電力を出力可能な状態にあるときの温度までバッテリを昇温させ得なかったり、バッテリを十分に昇温させ得たとしてもその後に内燃機関の間欠運転が結局実行されなかったりする可能性が高く、それまでに実行されたバッテリ昇温制御が結局無駄となってしまうおそれがある。従って、このハイブリッド自動車のように、バッテリ昇温制御を実行させる所定条件の成立に拘わらず、バッテリの温度が低温側閾値未満である場合にはバッテリ昇温制御を取り止めるようにすれば、無駄なバッテリ昇温制御の実行を抑制したより適正なバッテリ昇温制御の実行が可能となり、ハイブリッド自動車のエネルギ効率をより向上させることができる。

また、本発明によるハイブリッド自動車は、前記バッテリの状態に基づいて該バッテリからの放電に許容される電力である放電許容電力を設定する放電許容電力設定手段を更に備えてもよく、前記所定条件は、前記取得された前記バッテリの温度と前記設定された放電許容電力とに基づいて前記内燃機関の間欠運転が禁止される場合に成立するものであってもよい。このように、バッテリの温度と放電許容電力とに基づいて内燃機関の間欠運転が禁止される場合にバッテリ昇温制御が実行されるようにすれば、バッテリ昇温制御により内燃機関の間欠運転を許容するのに十分な電力を出力可能な状態にあるときの温度までバッテリを昇温させ、その後に内燃機関の間欠運転を許容することが可能となる。

更に、本発明によるハイブリッド自動車は、車速を検出する車速検出手段を更に備えてもよく、前記制御手段は、前記検出された車速が所定時間継続して所定車速以上となった場合には、前記所定条件の成立に拘わらず、前記バッテリ昇温制御を伴うことなく前記要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御するものであってもよい。すなわち、ハイブリッド自動車では、ある程度高い車速での走行に際して内燃機関に走行用の動力を出力させる必要が生じ、そのような走行状態が継続される場合には内燃機関の間欠運転が禁止されることから、間欠運転の実行を可能とするためにバッテリ昇温制御を実行する必要がなくなる。従って、車速が所定時間継続して所定車速以上となった場合には、バッテリ昇温制御を取り止めるようにすれば、無駄なバッテリ昇温制御の実行を抑制してハイブリッド自動車のエネルギ効率をより向上させることが可能となる。

また、本発明によるハイブリッド自動車は、前記バッテリの残容量を取得する残容量取得手段を更に備えてもよく、前記制御手段は、前記取得された残容量が所定残容量未満である場合には、前記所定条件の成立に拘わらず、前記バッテリ昇温制御を伴うことなく前記要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御するものであってもよい。すなわち、ハイブリッド自動車では、バッテリの残容量が所定残容量未満になったような場合、内燃機関の動力を用いて発電手段に電力を発生させ、その電力にてバッテリを充電する必要が生じる。そして、このような場合には内燃機関の間欠運転が禁止されることから、間欠運転の実行を可能とするためにバッテリ昇温制御を実行する必要がなくなる。従って、バッテリの残容量が所定残容量未満になった場合にバッテリ昇温制御を取り止めるようにすれば、無駄なバッテリ昇温制御の実行を抑制してハイブリッド自動車のエネルギ効率をより向上させることが可能となる。

更に、本発明によるハイブリッド自動車は、道路に関する情報を含む地図情報を保持する地図情報保持手段と、前記ハイブリッド自動車の現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記地図情報と所定の制約とに基づいて前記検出された現在位置から指定された目的地までの走行時間または走行距離を推定する推定手段とを更に備えてもよく、前記制御手段は、前記推定された走行時間または走行距離が所定時間または所定距離未満である場合には、前記所定条件の成立に拘わらず、前記バッテリ昇温制御を伴うことなく前記要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御するものであってもよい。すなわち、ある時点で上記所定条件が成立してバッテリ昇温制御を実行すべき状態となっても、その時点で推定された残りの走行時間または走行距離が絶対的に短い場合には、その後の走行中にバッテリ昇温制御を実行したとしても、停車（システム停止）までの間に内燃機関の間欠運転を許容するのに十分な電力を出力可能な状態にあるときの温度までバッテリを昇温させ得ない可能性が高い。従って、推定された走行時間または走行距離が所定時間または所定距離未満である場合にバッテリ昇温制御を取り止めれば、無駄なバッテリ昇温制御の実行を抑制してハイブリッド自動車のエネルギ効率をより向上させることが可能となる。

そして、前記制御手段は、前記所定条件が成立していないときには、第１の制約に従った前記バッテリの充放電量の設定を実行しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御する一方、前記所定条件が成立したときには、前記第１の制約に比べて前記バッテリの充電と放電との切り換えを抑制する傾向の第２の制約に従った前記バッテリの充放電量の設定を前記バッテリ昇温制御として実行しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御するものであってもよい。これにより、第２の制約に従えば、バッテリを強制的に昇温させるべきときに充放電に伴う熱を利用してバッテリを良好に昇温させることが可能となる。

また、前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と車軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記車軸に出力する電力動力入出力手段であってもよい。更に、前記電力動力入出力手段は、前記車軸と前記内燃機関の出力軸と回転可能な回転軸とに接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づいて定まる動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な電動機とを含み、前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる第２の車軸に動力を入出力可能であってもよい。

本発明による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、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、前記電動機および前記発電手段のそれぞれと電力をやり取り可能なバッテリとを備えたハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）前記バッテリの温度を取得するステップと、
（ｂ）所定条件が成立したときに前記バッテリを強制的に昇温させるための所定のバッテリ昇温制御を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御する一方、ステップ（ａ）で取得された前記バッテリの温度が所定の低温側閾値未満である場合には、前記所定条件の成立に拘わらず、前記バッテリ昇温制御を伴うことなく前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御するステップと、
を含むものである。

この方法によれば、バッテリ昇温制御を実行させる所定条件の成立に拘わらず、バッテリの温度が低温側閾値未満である場合にはバッテリ昇温制御を取り止めるので、無駄なバッテリ昇温制御の実行を抑制したより適正なバッテリ昇温制御の実行が可能となり、ハイブリッド自動車のエネルギ効率をより向上させることができる。

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、本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸であるクランクシャフト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、ハイブリッド自動車２０の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（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０等とを備えたものである。

エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン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ＥＣＵ７０に出力する。

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。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、動力分配統合機構３０は、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側と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３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な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を介して二次電池であるバッテリ５０と電力のやり取りを行なう。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の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何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り、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は充放電されないことになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、何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等が入力されており、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等が出力される。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。また、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータ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ＥＣＵ７０に出力する。

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からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、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ＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に出力する。更に、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も算出している。

ハイブリッドＥＣＵ７０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ＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰ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８７からの車速Ｖ、ナビゲーションシステム８８からの走行予定時間ｔｔ等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、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取りを行なっている。なお、ナビゲーションシステム８８は、地図情報等を記憶したハードディスクやＤＶＤーＲＯＭ等の記憶媒体（地図情報保持手段）や通信ポートなどを含む制御部（推定手段）とを内蔵する本体と、車両の現在位置に関する情報を受信するＧＰＳアンテナ（現在位置取得手段）と、車両の現在位置に関する情報や目的地までの走行ルートといった各種情報を表示可能なディスプレイとを備え（何れも図示省略）、操作者により目的地が指定されたときに地図情報と車両の現在位置と目的地とに基づいて目的地までの走行ルートを検索すると共に検索した走行ルートについての走行予定時間や走行予定距離を出力し、ディスプレイ上の表示や音声等を介してルート案内を行なうものである。

上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、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Ｔｒ＊が計算され、この要求トルクＴｒ＊に対応する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の運転制御モードとしては、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に出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。

次に、上述のように構成されたハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２は、ハイブリッドＥＣＵ７０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）に実行される。

図２の駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８７からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の残容量ＳＯＣ、バッテリ５０の充放電に許容される電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、昇温制御フラグＦｂの値といった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、残容量ＳＯＣは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。更に、バッテリ５０の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎと、その放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔとは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０のバッテリ温度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。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定可能である。図３にバッテリ温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図４にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。また、昇温制御フラグＦｂは、後述する起動時昇温制御判定ルーチンや起動後昇温制御判定ルーチンを経てバッテリ５０の強制的な充放電により熱を発生させて当該バッテリ５０をエンジン２２の間欠運転を許容するのに十分な電力を出力可能な状態にあるときのバッテリ５０の温度として予め定められる間欠許容バッテリ温度Ｔｂ１まで昇温させるバッテリ昇温制御を実行すべき場合に値１に設定され、バッテリ昇温制御を実行すべきではない場合に値０に設定されるものである。なお、間欠許容バッテリ温度Ｔｂ１は、図３および図４の特性等に基づいて決定され得る値であり、実施例では例えば０℃〜１０℃程度の値とされる。

ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪３９ａ，３９ｂ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（ステップＳ１１０）。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た要求トルク設定用マップがＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒ＊としては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。続いて、ステップＳ１００にて入力した昇温制御フラグＦｂが値０であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、昇温制御フラグＦｂが値０であれば、バッテリ昇温制御を実行しない通常時用のマップを用いてバッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊を設定する（ステップＳ１３０）。また、昇温制御フラグＦｂが値１であれば、バッテリ昇温制御を実行する昇温制御時用のマップを用いてバッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊を設定する（ステップＳ１４０）。実施例では、バッテリ昇温制御を実行しない通常時とバッテリ昇温制御を実行する昇温制御時とにおけるバッテリ５０の残容量ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係を予め定めた通常時充放電要求パワー設定用マップと昇温制御時充放電要求パワー設定用マップとがＲＯＭ７４に記憶されており、残容量ＳＯＣと昇温制御フラグＦｂの値とが与えられると両マップの何れかから対応する充放電要求パワーＰｂ＊が導出・設定される。通常時充放電要求パワー設定用マップおよび昇温制御時充放電要求パワー設定用マップの例を図６に示す。図６において実線で示すように、実施例の通常時充放電要求パワー設定用マップは、残容量ＳＯＣが低残量側閾値ＳＬ未満のときには充放電要求パワーＰｂ＊を一定の最大充電量（Ｐｃ）に設定すると共に残容量ＳＯＣが高残量側閾値ＳＨ以上であるときには充放電要求パワーＰｂ＊を一定の最大放電量（Ｐｄ）に設定し、残容量ＳＯＣが低残量側閾値ＳＬ以上かつ高残量側閾値ＳＨ未満であるときには充放電要求パワーＰｂ＊を比較的緩やかな勾配で残容量ＳＯＣに比例して増減するように設定するものとされている。これに対して、実施例の昇温制御時充放電要求パワー設定用マップは、同図において一点鎖線で示すように充放電要求パワーＰｂ＊が一定の最大充電量Ｐｃに設定されている状態で残容量ＳＯＣが高残量側閾値ＳＨ′（例えばＳＨ′＞ＳＨ）以上になると急峻に（直ちに）充放電要求パワーＰｂ＊を一定の最大放電量Ｐｄに設定する一方、同図において二点鎖線で示すように充放電要求パワーＰｂ＊が一定の最大放電量Ｐｄに設定されている状態で残容量ＳＯＣが低残量側閾値ＳＬ′（例えばＳＬ′＜ＳＬ）未満になると急峻に（直ちに）充放電要求パワーＰｂ＊を一定の最大充電量Ｐｃに設定するものとされている。すなわち、昇温制御時充放電要求パワー設定用マップはヒステリシス特性を有し、通常時充放電要求パワー設定用マップに比べて、充放電の切り換え時における残容量ＳＯＣに対する充放電要求パワーＰｂ＊の傾きを大きく規定すると共に、充放電の切り換え閾値間（ＳＬ′とＳＬ′との間）の幅を大きく規定するものである。これにより、昇温制御フラグＦｂが値１とされている場合には、昇温制御フラグＦｂが値０とされているときに比べて、充放電要求パワーＰｂ＊の値が最大充電量Ｐｃと最大放電量Ｐｄとの何れかに固定される時間が長くなり、バッテリ５０の充電と放電との頻繁な切り換えが抑制されることになる。

こうして充放電要求パワーＰｂ＊を設定すると、ハイブリッド自動車２０の全体に要求される要求パワーＰ＊を設定する（ステップＳ１５０）。実施例において、要求パワーＰ＊は、ステップＳ１１０にて設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと充放電要求パワーＰｂ＊（ただし、充電要求側を正とする）とロスＬｏｓｓとの和として計算される。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、図示するようにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除するか、あるいは車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めることができる。要求パワーＰ＊を設定したならば、設定した要求パワーＰ＊が所定の閾値Ｐｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで用いられる閾値Ｐｒｅｆは、エンジン２２に動力（トルク）を出力させるべきか否かを判定するためにエンジン２２やモータＭＧ２の特性等に基づいて定められ、エンジン２２を効率よく運転することができる領域における下限のパワーまたはその近傍の値とされる。そして、要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上である場合には、エンジン２２に要求パワーＰ＊を出力させるものとし、更にエンジン２２が運転されているか否かを判定する（ステップＳ１７０）。この場合、エンジン２２が運転されていなければ、図示しないエンジン始動ルーチン（ステップＳ１８０）を経てエンジン２２が始動された後に再度本ルーチンが実行されることになる。また、エンジン２２が運転されている場合には、要求パワーＰ＊をエンジン２２に出力させるべく要求パワーＰ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１９０）。実施例では、予め定められたエンジン２２を効率よく動作させるための動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとした。図７に、エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する。同図に示すように、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＊）が一定となることを示す相関曲線との交点から求めることができる。

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定したならば、ステップＳ１９０にて設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とを用いて次式（１）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づく式（２）の計算を実行してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２００）。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。また、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に例示する。図中、左側のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に一致するサンギヤ３１の回転数を示し、中央のＣ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅに一致するキャリア３４の回転数を示し、右側の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。また、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１からトルクＴｍ１を出力したときにこのトルク出力によりリングギヤ軸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。モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を求めるための式（１）は、この共線図における回転数の関係を用いれば容易に導出することができる。そして、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/(Gr・ρ) …（１）
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt …（２）

モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと、Ｓ２００にて設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との積として得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除す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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および式（４）に従い計算する（ステップＳ２１０）。更に、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（５）に従い計算し（ステップＳ２２０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をステップＳ２２０にて計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値として設定する（ステップＳ２３０）。このようにしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、図８の共線図から容易に導出することができる。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＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２４０）、本ルーチンを一旦終了させる。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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを得るための制御を実行する。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＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が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。

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（３）
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（４）
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …（５）

一方、ステップＳ１６０にて要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満であると判断した場合にも、更にエンジン２２が運転されているか否かを判定する（ステップＳ２５０）。この場合、エンジン２２が運転されていれば、エンジン２２が実質的にトルクの出力を行なうことなく自立運転されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を所定の回転数Ｎｉｄｌに設定すると共に目標トルクＴｅ＊を値０に設定する（ステップＳ２６０）。実施例では、回転数Ｎｉｄｌは、例えばアイドル時の回転数（８００〜１０００ｒｐｍ）であるものとした。また、エンジン２２が運転されていなければ、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをそれぞれ値０に設定する（ステップＳ２７０）。そして、ステップＳ２６０またはＳ２７０の処理の後、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定した上で（ステップＳ２８０）、上述のステップＳ２１０〜Ｓ２４０の処理を実行する。

このように、実施例のハイブリッド自動車２０では、昇温制御フラグＦｂが値０に設定されている場合には、第１の制約としての通常時充放電要求パワー設定用マップを用いた充放電要求パワーＰｂ＊の設定（ステップＳ１３０）を伴ってステップＳ１１０にて設定された要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力が得られるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される。これに対して、昇温制御フラグＦｂが値１に設定されている場合には、通常時充放電要求パワー設定用マップに比べてバッテリ５０の充電と放電との切り換えを抑制する傾向の第２の制約たる昇温制御時充放電要求パワー設定用マップを用いたバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊の設定（ステップＳ１４０）をバッテリ昇温制御として伴ってステップＳ１１０にて設定された要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力が得られるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される。これにより、昇温制御フラグＦｂが値１に設定されており、昇温制御時充放電要求パワー設定用マップを用いて充放電要求パワーＰｂ＊が設定された場合には、エンジン２２を停止または自立運転すると共にバッテリ５０から最大放電量Ｐｄの電力を放電させてモータＭＧ２により要求トルクＴｒ＊を賄うモータ走行状態と、要求パワーＰ＊をエンジン２２に発生させ、発電機としてのモータＭＧ１を駆動して電力を発生させると共に最大充電量Ｐｃにてバッテリ５０を充電しつつ要求トルクＴｒ＊を賄う走行状態とが比較的少ない頻度で繰り返されることになる。従って、ハイブリッド自動車２０では、昇温制御フラグＦｂが値１に設定されており、バッテリ５０を強制的に昇温させるべきときに、充放電に伴う熱を利用してバッテリ５０を良好に昇温させることが可能となる。

引き続き、図９を参照しながら、上述のハイブリッド自動車２０において実行される昇温制御判定ルーチンについて説明する。

図９は、イグニッションスイッチ８０がオンされてハイブリッド自動車２０のシステム起動がなされてからハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間おきに実行される昇温制御判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。図９の昇温制御判定ルーチンの実行タイミングが到来すると、ハイブリッドＥＣＵ７０は、まず、車速センサ８７からの車速Ｖ、バッテリ温度Ｔｂ、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔや残容量ＳＯＣ、ナビゲーションシステム８８からの走行予定時間ｔｔといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ３００）。実施例において、バッテリ温度Ｔｂ、出力制限Ｗｏｕｔおよび残容量ＳＯＣは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。

続いて、ステップＳ３００にて入力したバッテリ温度Ｔｂが予め定められた基準温度Ｔｂｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。基準温度Ｔｂｒｅｆは、例えば極端に残容量ＳＯＣが低下しているような場合を除いてエンジン２２の間欠運転が常時許容されるときのバッテリ温度Ｔｂであり、実施例において、基準温度Ｔｂｒｅｆは例えば２５℃とされる（図３参照）。そして、バッテリ温度Ｔｂが基準温度Ｔｂｒｅｆ以上である場合には、バッテリ昇温制御を実行する必要がないとみなして昇温制御フラグＦｂを値０に設定し（ステップＳ４２０）、本ルーチンを一旦終了させる。また、バッテリ温度Ｔｂが基準温度Ｔｂｒｅｆ未満である場合には、更にステップＳ３００にて入力した出力制限Ｗｏｕｔが予め定められた閾値Ｗｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。閾値Ｗｒｅｆは、エンジン２２の間欠運転を許容し得るときの出力制限Ｗｏｕｔの値として、ハイブリッド自動車２０のドライバビリティやエンジン２２の始動性等を考慮した上でモータＭＧ２の定格等に基づいて定められる値である。そして、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上である場合には、バッテリ昇温制御を実行する必要がないとみなして昇温制御フラグＦｂを値０に設定し（ステップＳ４２０）、本ルーチンを一旦終了させる。これに対して、ステップＳ３１０にてバッテリ温度Ｔｂが基準温度Ｔｂｒｅｆ未満であると判断され、かつステップＳ３２０にて出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満であると判断された場合には、基本的にバッテリ温度Ｔｂが間欠許容バッテリ温度Ｔｂ１を下回っており、バッテリ５０がエンジン２２の間欠運転を許容するのに十分な電力を出力可能な状態にはないことになるから、バッテリ温度Ｔｂと出力制限Ｗｏｕｔとに基づいてエンジン２２の間欠運転が禁止されることになる。このため、ステップＳ３２０にて肯定判断がなされた場合には、基本的にバッテリ昇温制御を実行する必要が生じるが、実施例では、この場合にステップＳ３００にて入力したバッテリ温度Ｔｂが予め定められた低温側閾値Ｔｂｌｉｍ以上であるか否かを更に判定する（ステップＳ３３０）。低温側閾値Ｔｂｌｉｍは、バッテリの温度が極端に低い場合にバッテリ昇温制御を実行したとしても、実行したバッテリ昇温制御が結局無駄となってしまうケースを想定して実験、解析等を経て定められる値であり、実施例では、−１０℃前後の値（例えば−７℃）とされる。そして、バッテリ温度Ｔｂが低温側閾値Ｔｂｌｉｍ未満である場合には、無駄なバッテリ昇温制御と取り止めるべく昇温制御フラグＦｂを値０に設定し（ステップＳ４２０）、本ルーチンを一旦終了させる。

一方、ステップＳ３３０にてバッテリ温度Ｔｂが低温側閾値Ｔｂｌｉｍ以上であると判断した場合には、基本的にバッテリ昇温制御が実行されることになるが、主として一旦実行されたバッテリ昇温制御が無駄に続行されないようにするために、以下の処理が実行される。すなわち、ステップＳ３３０にて肯定判断がされた場合には、ステップＳ３００にて入力した残容量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ３４０）。そして、残容量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１未満であれば、バッテリ昇温制御を実行する必要がないとみなして昇温制御フラグＦｂを値０に設定し（ステップＳ４２０）、本ルーチンを一旦終了させる。すなわち、ハイブリッド自動車２０では、バッテリの残容量が所定値ＳＯＣ１未満になった場合、エンジン２２の動力を用いて発電機としてのモータＭＧ１に電力を発生させ、その電力にてバッテリ５０を強制的に充電する必要が生じる。そして、このような場合にはエンジン２２の間欠運転が禁止されることから、間欠運転の実行を可能とするために昇温制御時充放電要求パワー設定用マップを用いたバッテリ昇温制御を実行する必要がなくなる。従って、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１未満になった場合にバッテリ昇温制御を取り止めるようにすれば、無駄なバッテリ昇温制御の実行を抑制してハイブリッド自動車２０のエネルギ効率をより向上させることが可能となる。

また、ステップＳ３４０にて残容量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１以上であると判断した場合には、更に、ステップＳ３００にて入力した車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３５０）。この場合、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以上であれば、図示しない所定のカウンタを１だけインクリメントした上で（ステップＳ３６０）、当該カウンタのカウント値ｎが所定値Ｎ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３７０）。そして、カウント値ｎが所定値Ｎ以上である場合には、上記カウンタをリセットした上で（ステップＳ３８０）、バッテリ昇温制御を実行する必要がないとみなして昇温制御フラグＦｂを値０に設定し（ステップＳ４２０）、本ルーチンを一旦終了させる。すなわち、ハイブリッド自動車２０では、ある程度高い車速での走行に際してエンジン２２に走行用の動力を出力させる必要が生じ、そのような走行状態が継続される場合にはエンジン２２の間欠運転が禁止されることから、間欠運転の実行を可能とするために昇温制御時充放電要求パワー設定用マップを用いたバッテリ昇温制御を実行する必要がなくなる。従って、ステップＳ３７０にて否定判断がなされたとき、すなわち車速Ｖが所定時間継続して所定車速Ｖｒｅｆ以上になっていると判断された場合に、バッテリ昇温制御を取り止めるようにすれば、無駄なバッテリ昇温制御の実行を抑制してハイブリッド自動車２０のエネルギ効率をより向上させることが可能となる。なお、ステップＳ３５０における閾値としての所定車速Ｖｒｅｆは、例えば６０〜７０ｋｍ程度の値とすることができる。

更に、ステップＳ３５０にて車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満であると判断された場合や、ステップＳ３７０にてカウント値ｎが所定値Ｎ未満であると判断された場合には、ステップＳ３００にて走行予定時間ｔｔを入力したか否か、すなわち運転者等により目的地が指定されてナビゲーションシステムにより走行予定時間ｔｔが出力されたか否かを判定し（ステップＳ３９０）、走行予定時間ｔｔを入力していれば、入力した走行予定時間ｔｔが予め定められた閾値ｔｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４００）。ここで、システム始動時や走行中のある時点でバッテリ昇温制御を実行すべき状態となっても、その時点で推定された残りの走行時間が絶対的に短い場合には、その後の走行中にバッテリ昇温制御を実行したとしても、停車（イグニッションスイッチ８０がオフされるとき）までの間にバッテリ５０を間欠許容バッテリ温度Ｔｂｒｅｆまで昇温させ得ない可能性が高い。これを踏まえて、実施例では、ステップＳ３００にて入力した走行予定時間ｔｔが予め定められた閾値ｔｔｒｅｆ未満であると判断された場合、バッテリ昇温制御を実行する必要がないとみなして昇温制御フラグＦｂを値０に設定し（ステップＳ４２０）、本ルーチンを終了させる。このように、随時推定される走行予定時間ｔｔが閾値ｔｔｒｅｆ未満である場合にバッテリ昇温制御を取り止めれば、無駄なバッテリ昇温制御の実行を抑制してハイブリッド自動車２０のエネルギ効率をより向上させることが可能となる。なお、閾値ｔｔｒｅｆは、バッテリ温度Ｔｂと、あるバッテリ温度Ｔｂを間欠許容バッテリ温度Ｔｂｒｅｆまで上昇させるのに要する時間との関係等に基づいて実験、解析を経て定められ、実施例では一定の値とされる。そして、ステップＳ３９０にて否定判断がなされた場合や、ステップＳ４００にて肯定判断がなされた場合には、バッテリ昇温制御を実行する必要があるとみなして昇温制御フラグＦｂを値１に設定し（ステップＳ４１０）、本ルーチンを終了させる。

以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、基本的に、バッテリ温度Ｔｂとバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとに基づいてエンジン２２の間欠運転が禁止される場合に（ステップＳ３１０，３２０）、昇温制御フラグＦｂが値１に設定され（ステップＳ４１０）、図２の駆動制御ルーチンのもと、バッテリ昇温制御を伴って要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力が得られるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される一方、ステップＳ３００にて入力したバッテリ温度Ｔｂが低温側閾値Ｔｂｌｉｍ未満である場合には（ステップＳ３３０）、エンジン２２の間欠運転禁止に拘わらず、図２の駆動制御ルーチンのもと、バッテリ５０を強制的に昇温させるためのバッテリ昇温制御を伴うことなく要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力が得られるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される。すなわち、バッテリ温度Ｔｂが極端に低い場合にバッテリ昇温制御を実行したとしても、停車（イグニッションスイッチ８０がオフされるとき）までの間にバッテリを間欠許容バッテリ温度Ｔｂ１まで昇温させ得なかったり、バッテリ５０を十分に昇温させ得たとしてもその後にエンジン２２の間欠運転が結局実行されなかったりする可能性が高く、それまでに実行されたバッテリ昇温制御が結局無駄となってしまうおそれがある。従って、ハイブリッド自動車２０のように、バッテリ昇温制御を実行させる条件の成立（間欠運転の禁止）に拘わらず、バッテリ温度Ｔｂが低温側閾値Ｔｂｌｉｍ未満である場合にはバッテリ昇温制御を取り止めるようにすれば、無駄なバッテリ昇温制御の実行を抑制したより適正なバッテリ昇温制御の実行が可能となり、ハイブリッド自動車２０のエネルギ効率をより向上させることができる。

また、実施例のように、バッテリ温度Ｔｂとバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとに基づいてエンジン２２の間欠運転が禁止される場合に、バッテリ昇温制御が実行されるようにすれば、バッテリ昇温制御によりバッテリ５０を間欠許容バッテリ温度Ｔｂ１まで昇温させ、その後にエンジン２２の間欠運転を許容することが可能となる。更に、上述したように、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１未満となること（ステップＳ３４０）、車速Ｖが所定時間継続して所定車速Ｖｒｅｆ以上になっていること（ステップＳ３５０〜Ｓ３８０）および走行予定時間ｔｔが閾値ｔｔｒｅｆ未満であることをバッテリ昇温制御の解除条件とすれば、無駄なバッテリ昇温制御の実行を抑制してハイブリッド自動車２０のエネルギ効率をより向上させることが可能となる。

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記各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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

すなわち、上記ハイブリッド自動車２０では、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とがモータＭＧ２の回転数を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する減速ギヤ３５を介して連結されているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有し、モータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。

更に、上記ハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により減速して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものではない。すなわち、本発明は、図１０に示す変形例としてのハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１０における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものに適用されてもよい。

また、実施例のハイブリッド自動車２０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３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図１１に示す変形例としてのハイブリッド自動車２２０のように、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３９ａ，３９ｂ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を備えたものに適用されてもよい。

本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。 実施例のハイブリッドＥＣＵ７０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。 バッテリ５０におけるバッテリ温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 通常時充放電要求パワー設定用マップおよび昇温制御時充放電要求パワー設定用マップの例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する説明図である。 動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される昇温制御判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の概略構成図である。

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）、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、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、３９ｃ，３９ｄ 車輪、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、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、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、８７ 車速センサ、８８ ナビゲーションシステム、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 (8)

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、
   前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、
   前記電動機および前記発電手段のそれぞれと電力をやり取り可能なバッテリと、
   前記バッテリの温度を取得するバッテリ温度取得手段と、
   前記バッテリの状態に基づいて該バッテリからの放電に許容される電力である放電許容電力を設定する放電許容電力設定手段と、
   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、
   前記取得された前記バッテリの温度と前記設定された放電許容電力とに基づいて前記内燃機関の間欠運転が禁止される場合に成立する所定条件が成立したときに、前記バッテリを強制的に昇温させるための所定のバッテリ昇温制御を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御する一方、前記取得された前記バッテリの温度が所定の低温側閾値未満である場合には、前記所定条件の成立に拘わらず、前記バッテリ昇温制御を伴うことなく前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御する制御手段と、
   を備えるハイブリッド自動車。
2. 請求項１に記載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更に備え、
   前記制御手段は、前記検出された車速が所定時間継続して所定車速以上となった場合には、前記所定条件の成立に拘わらず、前記バッテリ昇温制御を伴うことなく前記要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御するハイブリッド自動車。
3. 請求項１または２に記載のハイブリッド自動車において、
   前記バッテリの残容量を取得する残容量取得手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記取得された残容量が所定残容量未満である場合には、前記所定条件の成立に拘わらず、前記バッテリ昇温制御を伴うことなく前記要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御するハイブリッド自動車。
4. 請求項１から３の何れかに記載のハイブリッド自動車において、
   道路に関する情報を含む地図情報を保持する地図情報保持手段と、
   前記ハイブリッド自動車の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
   前記地図情報と所定の制約とに基づいて前記検出された現在位置から指定された目的地までの走行時間または走行距離を推定する推定手段とを更に備え、
   前記制御手段は、前記推定された走行時間または走行距離が所定時間または所定距離未満である場合には、前記所定条件の成立に拘わらず、前記バッテリ昇温制御を伴うことなく前記要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御するハイブリッド自動車。
5. 前記制御手段は、前記所定条件が成立していないときには、第１の制約に従った前記バッテリの充放電量の設定を実行しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御する一方、前記所定条件が成立したときには、前記第１の制約に比べて前記バッテリの充電と放電との切り換えを抑制する傾向の第２の制約に従った前記バッテリの充放電量の設定を前記バッテリ昇温制御として実行しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御する請求項１から４の何れかに記載のハイブリッド自動車。
6. 前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と車軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記車軸に出力する電力動力入出力手段である請求項１から５の何れかに記載のハイブリッド自動車。
7. 請求項６に記載のハイブリッド自動車において、
   前記電力動力入出力手段は、前記車軸と前記内燃機関の出力軸と回転可能な回転軸とに接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づいて定まる動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な電動機とを含み、前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる第２の車軸に動力を入出力可能であるハイブリッド自動車。
8. 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、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、前記電動機および前記発電手段のそれぞれと電力をやり取り可能なバッテリと、前記バッテリの状態に基づいて該バッテリからの放電に許容される電力である放電許容電力を設定する放電許容電力設定手段とを備えたハイブリッド自動車の制御方法であって、
   （ａ）前記バッテリの温度を取得するステップと、
   （ｂ）ステップ（ａ）にて取得された前記バッテリの温度と前記放電許容電力設定手段により設定された放電許容電力とに基づいて前記内燃機関の間欠運転が禁止される場合に成立する所定条件が成立したときに前記バッテリを強制的に昇温させるための所定のバッテリ昇温制御を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御する一方、ステップ（ａ）で取得された前記バッテリの温度が所定の低温側閾値未満である場合には、前記所定条件の成立に拘わらず、前記バッテリ昇温制御を伴うことなく前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御するステップと、
   を含むハイブリッド自動車の制御方法。