JP5338739B2 - 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し、詳しくは、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とを遊星歯車機構の３つの回転要素に接続すると共に２段変速の変速機を介して電動機を駆動軸に取り付けたハイブリッド自動車、および、こうしたハイブリッド自動車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、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と発電機の回転軸とを遊星歯車機構の３つの回転要素に接続すると共に２段変速の変速機を介して電動機を駆動軸に取り付けたハイブリッド自動車において、発電機や電動機と電力をやりとりするバッテリの残容量が所定残容量以上のときには第１の車速を低速段から高速段に変速段を切り替える際の閾値として設定し、バッテリの残容量が所定残容量未満のときには第１の車速より小さな第２の車速を低速段から高速段に変速段を切り替える際の閾値として設定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、バッテリの残容量が所定残容量未満のときには高速段で走行する頻度を多くし、バッテリを充電する際の変速機の伝達効率を向上させて、車両の燃費の向上を図っている。

特開２００７−１３７２６７号公報

上述したハイブリッド自動車では、変速機の低速段から高速段への変速と高速段から低速段へ変速とが頻繁に生じないように低速段から高速段への変速の閾値と高速段から低速段へ変速の閾値に十分なヒステリシスを持たせている。一方、上述のハイブリッド自動車では、山間部で下り坂が多いときには、アクセルオフ時に電動機を回生制御することによって得られる制動力と発電機によりエンジンをモータリングすることによって得られる制動力とにより車両に制動力を付与することにより、いわゆるエンジンブレーキを用いて走行することも行なわれている。このようにエンジンブレーキを用いて走行している最中に変速機の変速段を高速段から低速段に変速するときには、電動機によって回転数同期を行なうのに要する電力と発電機によりエンジンをモータリングしてエンジンブレーキを作用させるのに要する電力との和の電力をバッテリからの放電により賄う必要があるため、和の電力が小さくなるよう高速段から低速段へ変速の閾値を小さくすることも行なわれている。このため、エンジンブレーキを用いて走行しているときには車速が小さく設定された閾値より小さくなるまで高速段が維持されることとなり、変速機が低速段に変速される前に運転者がアクセルペダルを踏み込んだときには、運転者が期待する加速性能を発揮することができなくなる場合が生じる。

本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、エンジンブレーキを用いてアクセルオフ時の制動力を付与して走行しているときに運転者がアクセルペダルを踏み込んだときの車両の加速を運転者が期待する加速性能に近いものとすることを主目的とする。

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

本発明のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸と前記電動機の回転軸との動力の伝達を前記電動機の回転軸の回転数を減速して前記駆動軸に伝達するときの減速比として第１の減速比による低車速側変速段と前記第１の減速比より小さな第２の減速比による高車速側変速段との２段変速により行なう変速手段と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度としての冷却媒体温度を検出する冷却媒体温度検出手段と、
前記二次電池から放電してもよい許容最大電力としての出力制限を設定する出力制限設定手段と、
運転者の操作に基づいて、走行中に前記電動機を回生制御することによって生じる制動力としての回生制動力と前記発電機により前記内燃機関をモータリングすることによって生じる制動力としての機関制動力とのうちアクセルオフ時に前記回生制動力を用いる通常制動モードと、アクセルオフ時に前記回生制動力と前記機関制動力とを用いる機関制動モードと、のうちから制動モードを設定する制動モード設定手段と、
前記機関制動モードが設定されているとき、前記検出された冷却媒体温度が所定温度以上であり且つ前記設定された出力制限が第１の所定制限値以上のときには第１の所定車速を前記高車速側変速段から前記低車速側変速段に変速する高低変速閾値として設定し、前記検出された冷却媒体温度が前記所定温度未満であるとき又は前記設定された出力制限が前記第１の所定制限値未満のときには前記第１の所定車速より小さい第２の所定車速を前記高低変速閾値として設定する高低変速閾値設定手段と、
アクセルオフ時に車両に要求される要求制動力を設定する要求制動力設定手段と、
前記機関制動モードが設定されて前記高車速側変速段によりアクセルオフにより走行しているときには、車速が前記設定された高低変速閾値以下に低下したときにおける前記変速手段の前記高車速側変速段から前記低車速側変速段への変速を伴って前記設定された要求制動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記発電機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、機関制動モードが設定されて高車速側変速段によりアクセルオフにより走行しているときに内燃機関を冷却する冷却媒体の温度としての冷却媒体温度が所定温度以上であり且つ二次電池から放電してもよい許容最大電力としての出力制限が第１の所定制限値以上のときには、第１の所定車速を高車速側変速段から低車速側変速段に変速する高低変速閾値として設定し、車速が高低変速閾値以下に低下したときにおける変速手段の高車速側変速段から低車速側変速段への変速を伴ってアクセルオフ時に車両に要求される要求制動力が車両に作用するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。一方、機関制動モードが設定されて高車速側変速段によりアクセルオフにより走行しているときに冷却媒体温度が所定温度未満であったり出力制限が第１の所定制限値未満であるときには、第１の所定車速より小さい第２の所定車速を高低変速閾値として設定し、車速が高低変速閾値以下に低下したときにおける変速手段の高車速側変速段から低車速側変速段への変速を伴ってアクセルオフ時に車両に要求される要求制動力が車両に作用するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。冷却媒体温度が高くて二次電池の出力制限が大きいときには比較的速い第１の所定車速で高車速側変速段から低車速側変速段に変速することにより、冷却媒体温度が低いときや二次電池の出力制限が小さいときに比して、運転者がアクセルペダルを踏み込んだときに高速側変速段で走行している頻度を少なくすることができる。この結果、アクセルオフにより走行しているときに運転者がアクセルペダルを踏み込んだときに低速側変速段で車両を加速する頻度が多くなり、車両の加速を運転者が期待する加速性能に近いものとすることができる。なお、冷却媒体温度が高くて二次電池の出力制限が大きいときに比較的速い第１の所定車速で高車速側変速段から低車速側変速段に変速するのは、冷却媒体温度が高いために内燃機関のフリクションが小さく、発電機による内燃機関のモータリングに必要な電力が小さくなることと、二次電池の出力制限が大きいときには二次電池から大きな電力を放電することができることと、に基づく。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記所定温度は前記内燃機関のフリクションが比較的小さい温度範囲の下限温度として予め定められた温度であり、前記第１の所定制限値は、前記変速手段の前記高車速側変速段から前記低車速側変速段への変速に要する電力と前記機関制動力を作用させるのに必要な電力との和の電力より大きい電力として予め定められた電力である、ものとすることもできる。こうすれば、アクセルオフにより走行している最中に高車速側変速段から低車速側変速段に変速する際に必要な電力を二次電池から十分に賄うことができ、過大な電力による二次電池の放電を抑止することができる。

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記高低変速閾値設定手段は、前記通常制動モードが設定されているときには、前記第１の所定車速を前記高低変速閾値として設定する手段であり、前記制御手段は、前記通常制動モードが設定されて前記高車速側変速段により走行しているときにも車速が前記高低変速閾値以下に低下したときにおける前記変速手段の前記高車速側変速段から前記低車速側変速段への変速を伴って前記設定された要求制動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記発電機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、機関制動モードが設定されて高車速側変速段によりアクセルオフにより走行しているときに冷却媒体温度が所定温度以上であり且つ二次電池の出力制限が第１の所定制限値以上のときの車両の加速性能を通常制動モードのときと同じものとすることができ、機関制動モードでアクセルオフにより走行しているときに運転者がアクセルペダルを踏み込んだときの車両の加速を運転者が期待する加速性能に近いものとすることができる。

さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記高低変速閾値設定手段は、前記制動モードに拘わらずに前記設定された出力制限が前記第１の所定制限値より大きく制限が課される制限値として予め定められた第２の所定制限値未満のときには前記第２の所定車速を前記高低変速閾値として設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、アクセルオフにより走行している最中に高車速側変速段から低車速側変速段に変速する際に二次電池から過大な電力が放電されるのを抑止することができる。

本発明のハイブリッド自動車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸と前記電動機の回転軸との動力の伝達を前記電動機の回転軸の回転数を減速して前記駆動軸に伝達するときの減速比として第１の減速比による低車速側変速段と前記第１の減速比より小さな第２の減速比による高車速側変速段との２段変速により行なう変速手段と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、運転者の操作に基づいて、走行中に前記電動機を回生制御することによって生じる制動力としての回生制動力と前記発電機により前記内燃機関をモータリングすることによって生じる制動力としての機関制動力とのうちアクセルオフ時に前記回生制動力を用いる通常制動モードと、アクセルオフ時に前記回生制動力と前記機関制動力とを用いる機関制動モードと、のうちから制動モードを設定する制動モード設定手段と、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記機関制動モードが設定されて前記高車速側変速段によりアクセルオフにより走行しているときに前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度としての冷却媒体温度が所定温度以上であり且つ前記二次電池から放電してもよい許容最大電力としての出力制限が第１の所定制限値以上のときには、第１の所定車速を前記高車速側変速段から前記低車速側変速段に変速する高低変速閾値として設定し、車速が前記高低変速閾値以下に低下したときにおける前記変速手段の前記高車速側変速段から前記低車速側変速段への変速を伴ってアクセルオフ時に車両に要求される要求制動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、
前記機関制動モードが設定されて前記高車速側変速段によりアクセルオフにより走行しているときに前記冷却媒体温度が前記所定温度未満であるとき又は前記出力制限が前記第１の所定制限値未満のときには、前記第１の所定車速より小さい第２の所定車速を前記高低変速閾値として設定し、車速が前記高低変速閾値以下に低下したときにおける前記変速手段の前記高車速側変速段から前記低車速側変速段への変速を伴ってアクセルオフ時に車両に要求される要求制動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記発電機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では、機関制動モードが設定されて高車速側変速段によりアクセルオフにより走行しているときに内燃機関を冷却する冷却媒体の温度としての冷却媒体温度が所定温度以上であり且つ二次電池から放電してもよい許容最大電力としての出力制限が第１の所定制限値以上のときには、第１の所定車速を高車速側変速段から低車速側変速段に変速する高低変速閾値として設定し、車速が高低変速閾値以下に低下したときにおける変速手段の高車速側変速段から低車速側変速段への変速を伴ってアクセルオフ時に車両に要求される要求制動力が車両に作用するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。一方、機関制動モードが設定されて高車速側変速段によりアクセルオフにより走行しているときに冷却媒体温度が所定温度未満であったり出力制限が第１の所定制限値未満であるときには、第１の所定車速より小さい第２の所定車速を高低変速閾値として設定し、車速が高低変速閾値以下に低下したときにおける変速手段の高車速側変速段から低車速側変速段への変速を伴ってアクセルオフ時に車両に要求される要求制動力が車両に作用するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。冷却媒体温度が高くて二次電池の出力制限が大きいときには比較的速い第１の所定車速で高車速側変速段から低車速側変速段に変速することにより、冷却媒体温度が低いときや二次電池の出力制限が小さいときに比して、運転者がアクセルペダルを踏み込んだときに高速側変速段で走行している頻度を少なくすることができる。この結果、アクセルオフにより走行しているときに運転者がアクセルペダルを踏み込んだときに低速側変速段で車両を加速する頻度が多くなり、車両の加速を運転者が期待する加速性能に近いものとすることができる。なお、冷却媒体温度が高くて二次電池の出力制限が大きいときに比較的速い第１の所定車速で高車速側変速段から低車速側変速段に変速するのは、冷却媒体温度が高いために内燃機関のフリクションが小さく、発電機による内燃機関のモータリングに必要な電力が小さくなることと、二次電池の出力制限が大きいときには二次電池から大きな電力を放電することができることと、に基づく。

本発明の一実施例である動力出力装置を搭載す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。 変速機６０の構成の一例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により実行されるアクセルオフ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Ｈｉ−Ｌｏ変速線設定処理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により実行されるアクセルオフ時Ｈｉ−Ｌｏ変速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。 エンジン下限回転数設定用マップの一例を示す説明図である。 フリクション作用トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 アクセルオフにより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。 Ｌｏ−Ｈｉ変速線およびＨｉ−Ｌｏ変速線の一例を示す説明図である。 Ｌｏ−Ｈｉ変速およびＨｉ−Ｌｏ変速の際の変速機６０の共線図の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、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、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ９２と、車両の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、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には変速機６０を介してモータＭＧ２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に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して車両前輪の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力分配統合機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に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の一方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。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共に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、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によりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。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。

変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達するよう構成されている。変速機６０の構成の一例を図３に示す。この図３に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフ状態としてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されており、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に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、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することができる。

ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ９０の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みに無関係に、駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したりすることができるように構成されている。ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）９４により制御されている。ブレーキＥＣＵ９４は、図示しない信号ラインにより、駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能（ＡＢＳ）や運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに駆動輪３９ａ，３９ｂのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ），車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御（ＶＳＣ）なども行なう。ブレーキＥＣＵ９４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ブレーキアクチュエータ９２を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ９２の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。

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の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃ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からのブレーキポジションＢＰ，駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪に取り付けられた車輪速センサ８８ａ〜８８ｄからの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄ，駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた回転数センサ３２ｂからの駆動軸回転数Ｎｒ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、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータへの駆動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，ブレーキＥＣＵ９４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，ブレーキＥＣＵ９４と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。なお、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０は、図示しない車速演算ルーチンにより車輪速センサ８８ａ〜８８ｄからの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄに基づいて車速Ｖを演算している。車速Ｖとしては、例えば車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄの平均値を用いるものとすることもできるし、車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄのうち車輪速差の少ない３つの平均値を用いるものとすることもできる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１のシフトポジションＳＰとして、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション）、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）、中立のニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進走行用の通常のドライブポジション（Ｄポジション）の他に、シーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）、アップシフト指示ポジションおよびダウンシフト指示ポジションが用意されている。シフトポジションＳＰとしてＤポジションを選択すると、実施例のハイブリッド自動車２０は、効率よく且つパワーの出力の応答性が比較的良好となるようエンジン２２を運転するように駆動制御する。また、シフトポジションＳＰとしてＳポジションを選択すると、主として減速時に、車速Ｖに対するエンジン２２の回転数の比を例えば６段階（ＳＰ１〜ＳＰ６）に変更することが可能となる。実施例では、運転者によりシフトレバー８１がＳポジションにセットされると、シフトポジションＳＰが５段目のＳＰ５とされ、シフトポジションセンサ８２によりシフトポジションＳＰ＝ＳＰ５である旨が検出される。以後、シフトレバー８１がアップシフト指示ポジションにセットされるとシフトポジションＳＰが１段ずつ上げられる（アップシフトされる）一方、シフトレバー８１がダウンシフト指示ポジションにセットされるとシフトポジションＳＰが１段ずつ下げられ（ダウンシフトされ）、シフトポジションセンサ８２は、シフトレバー８１の操作に応じて現在のシフトポジションＳＰを出力する。

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、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にアクセルオフにより走行しているときの動作について説明する。図４はアクセルオフにより走行しているときの駆動制御としてハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ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はアクセルオフして走行しているときの変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変速する閾値としてのＨｉ−Ｌｏ変速線を設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Ｈｉ−Ｌｏ変速線設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図６は車速ＶがＨｉ−Ｌｏ変速線を越えて小さくなったときに変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変速する際にハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ時Ｈｉ−Ｌｏ変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。以下、順に説明する。なお、図４のアクセルオフ時駆動制御ルーチンや図５のＨｉ−Ｌｏ変速線設定処理ルーチンは、アクセルオフにより走行しているときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

アクセルオフ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やシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，車速Ｖ，冷却水温Ｔｗ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，回転数センサ３２ｂからの駆動軸回転数Ｎｒ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、車速Ｖは、車輪速センサ８８ａ〜８８ｄからの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄに基づいて演算されてＲＡＭ７６の所定領域に記憶されたものを読み込むことにより入力するものとした。また、冷却水温Ｔｗは、水温センサ１４２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。さらに、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。

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とシフトポジションＳＰとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪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＊を設定すると共に（ステップＳ１１０）、シフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて得られるエンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定する（ステップＳ１２０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速ＶとシフトポジションＳＰ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７に要求トルク設定用マップの一例を示す。いま、アクセルオフによりある程度の車速Ｖで走行しているときを考えれば、図７におけるアクセル開度Ａｃｃが０％の６つの曲線ＳＰ１〜ＳＰ６から車速ＶとシフトポジションＳＰとに対応する負のトルク（制動力）が要求トルクＴｒ＊として設定されることになる。また、エンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎは、実施例では、シフトポジションＳＰと車速Ｖと下限回転数Ｎｅｍｉｎとの関係を予め定めて下限回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、シフトポジションＳＰ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下限回転数Ｎｅｍｉｎを導出するものとした。図８に下限回転数設定用マップの一例を示す。

続いて、シフトポジションＳＰを調べ（ステップＳ１３０）、シフトポジションＳＰがＤポジションのときには、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で自立運転するよう制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に（ステップＳ１４０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する（ステップＳ１５０）。一方、シフトポジションＳＰがＳポジションのときには、エンジン２２への燃料噴射を停止する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に（ステップＳ１６０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と冷却水温Ｔｗとに基づいてエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊でモータリングしたときにエンジン２２のフリクションにより生じる負のトルクのうちサンギヤ軸に作用するトルクとしてのフリクション作用トルクＴｆを設定し（ステップＳ１７０）、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＊を計算すると共に設定したフリクション作用トルクＴｆと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のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１８０）。このようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を駆動制御することにより、シフトポジションＳＰがＳポジションのときには、シフトポジションＳＰと車速Ｖとに応じたエンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎで燃料噴射を停止した状態のエンジン２２をモータＭＧ１によりモータリングすることになる。ここで、フリクション作用トルクＴｆは、実施例では、目標回転数Ｎｅ＊と冷却水温Ｔｗとフリクション作用トルクＴｆとの関係を予め定めてフリクション作用トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、目標回転数Ｎｅ＊と冷却水温Ｔｗとが与えられると、マップから対応するフリクション作用トルクＴｆを導出して設定するものとした。図９にフリクション作用トルク設定用マップの一例を示す。図示するように、冷却水温Ｔｗが低いほど潤滑油の粘性が高くなることからエンジン２２のフリクションが大きくなり、フリクション作用トルクＴｆも大きくなる。また、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。アクセルオフ時にモータＭＧ１により燃料噴射を停止した状態のエンジン２２をモータリングして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１０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軸はリングギヤ３２の回転数Ｎｒ（駆動軸回転数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が変速機６０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*=Tf+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

次に、変速機６０の変速中であるか否かを判定し（ステップＳ１９０）、変速機６０の変速中ではないときには、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変速機６０の変速比Ｇｒで除してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を次式（３）により計算すると共に（ステップＳ２００）、油圧ブレーキを作用させたときの制動力をリングギヤ軸３２ａに作用するトルクに換算したときのブレーキトルクＴｂ＊に値０を設定し（ステップＳ２１０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信すると共にブレーキトルクＴｂ＊についてはブレーキＥＣＵ９４に送信して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。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。また、ブレーキトルクＴｂ＊を受信したブレーキＥＣＵ９４は、リングギヤ軸３２ａに作用する制動力としてのトルクがブレーキトルクＴｂ＊となるようにブレーキアクチュエータ９２を駆動制御する。こうした制御により、シフトポジションＳＰがＤポジションのときには、ステップＳ１５０によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には値０が設定されるから、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊には制動力としての負のトルクの要求トルクＴｒ＊を変速機６０の変速比Ｇｒで除した値が設定される。即ち、シフトポジションＳＰがＤポジションのときには、制動力としての要求トルクＴｒ＊の全てをモータＭＧ２の回生制御により出力するのである。一方、シフトポジションＳＰがＳポジションのときには、シフトポジションＳＰと車速Ｖとに応じたエンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎで燃料噴射を停止した状態のエンジン２２をモータＭＧ１によりモータリングすることにより生じる制動力とモータＭＧ２を回生制御することにより生じる制動力とにより、制動力としての要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力することになる。

Tm2*=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)

ステップＳ１９０で変速機６０が変速中であると判定されると、図６のアクセルオフ時Ｈｉ−Ｌｏ変速制御ルーチンにより設定されるモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とブレーキトルクＴｂ＊とを入力し（ステップＳ２２０）、設定または入力したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信すると共にブレーキトルクＴｂ＊についてはブレーキＥＣＵ９４に送信して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。変速機６０が変速中の動作については後述する。

次に、アクセルオフして走行しているときに変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変速する閾値としてのＨｉ−Ｌｏ変速線を設定する処理について説明する。図５のＨｉ−Ｌｏ変速線設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、冷却水温ＴｗやシフトポジションＳＰ，バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔなどのＨｉ−Ｌｏ変速線を設定するのに必要なデータを入力し（ステップＳ３００）、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが比較的小さな放電電力として予め設定された閾値Ｗｒｅｆ１以上であるか否か（ステップＳ３１０）、シフトポジションＳＰがＤポジションであるかＳポジションであるか（ステップＳ３２０）、冷却水温Ｔｗがエンジン２２のフリクションが小さくなっている程度の温度として予め設定された閾値Ｔｒｅｆ（例えば、８０℃など）以上であるか否か（ステップＳ３３０）、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔがエンジン２２をモータリングしながら変速機６０の変速段を変速しても十分な電力として閾値Ｗｒｅｆ１より大きく予め設定された閾値Ｗｒｅｆ２以上であるか否か(ステップＳ３４０）、を判定する。

バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１未満のときにはバッテリ５０から大きな電力を放電することはできないため、変速機６０の変速段の変速に大きな電力を用いないように比較的遅い車速Ｖ２（例えば、３０ｋｍ／ｈや４０ｋｍ／ｈなど）をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして設定して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１以上であり且つシフトポジションＳＰがＤポジションのときには、変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変速するＬｏ−Ｈｉ変速線Ｖｈｉ（例えば、７５ｋｍ／ｈや８５ｋｍ／ｈなど）より遅く且つ車速Ｖ２より速い車速Ｖ１（例えば、５０ｋｍ／ｈや６０ｋｍ／ｈなど）をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして設定して（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了する。バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１以上であり且つシフトポジションＳＰがＳポジションのときで、更に冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上で且つバッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがＷｒｅｆ２以上のときには、エンジン２２のフリクションが比較的小さく且つエンジン２２をモータリングしながら変速機６０の変速段を変速しても十分な電力をバッテリ５０から放電可能であると判断し、車速Ｖ２より速い車速Ｖ１をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして設定して（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了する。バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１以上であり且つシフトポジションＳＰがＳポジションで、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満であったり、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上であってもバッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがＷｒｅｆ２未満のときには、エンジン２２のフリクションが比較的大きいか、エンジン２２のフリクションが比較的小さくてもエンジン２２をモータリングしながら変速機６０の変速段を変速しても十分な電力をバッテリ５０から放電することが困難と判断し、比較的遅い車速Ｖ２（例えば、３０ｋｍ／ｈや４０ｋｍ／ｈなど）をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして設定して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。図１１にＬｏ−Ｈｉ変速線Ｖｈｉと車速Ｖ２をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして設定したときの一例と車速Ｖ１と車速Ｖ２との関係の一例を示す。このようにＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏが設定されると、変速機６０の変速段をＨｉギヤの状態としてアクセルオフにより走行している最中に車速ＶがＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏを超えて小さくなったときに変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変速する。このようにＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏを設定することにより、シフトポジションＳＰをＳポジションとしてアクセルオフにより走行して車速Ｖが値Ｖ２〜値Ｖ１の範囲のときに運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上で且つバッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがＷｒｅｆ２以上であれば、シフトポジションＳＰがＤポジションのときと同様の加速性能を確保することができる。

次に、アクセルオフ時のＨｉ−Ｌｏ変速時の制御について図６のアクセルオフ時Ｈｉ−Ｌｏ変速制御ルーチンを用いて説明する。アクセルオフ時Ｈｉ−Ｌｏ変速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、負のトルク（制動力）として設定されているモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を値０に至るまでレート値Ｔｒｔを用いて徐々に大きく（絶対値としては小さく）すると共にモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を大きくする分だけブレーキトルクＴｂ＊を徐々に小さく（絶対値としては大きく）することにより、モータＭＧ２による制動力を油圧ブレーキによる制動力に置き換える処理を行なう（ステップＳ４００〜Ｓ４２０）。この制動力の置き換えが終了すると、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を入力すると共に（ステップＳ４３０）、入力した回転数Ｎｍ２にＬｏギヤの状態における変速機６０の変速比Ｇｌｏを乗じると共にＨｉギヤの状態における変速機６０の変速比Ｇｈｉで割ってＨｉ−Ｌｏ変速を終了したときのモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速後回転数Ｎｍ２ｔｇとして計算し（ステップＳ４４０）、変速機６０のブレーキＢ１をオフとしてモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離す（ステップＳ４５０）。

こうしてモータＭＧ２をリングギヤ軸３２ａから切り離すと、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後回転数Ｎｍ２ｔｇにほぼ一致するまでモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を入力すると共に入力した回転数Ｎｍ２と変速後回転数Ｎｍ２ｔｇとの差が打ち消されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する処理（ステップＳ４６０〜Ｓ４８０）を繰り返す。即ち、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速後回転数Ｎｍ２ｔｇに同期させるのである。いま、変速機６０の変速段をＨｉギヤの状態からＬｏの状態に変更するＨｉ−Ｌｏ変速を考えているから、変速前のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に比して変速後回転数Ｎｍ２ｔｇは大きな値となる。このため、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速後回転数Ｎｍ２ｔｇに同期させるためにはモータＭＧ２を力行する必要がある。本実施例では、シフトポジションＳＰがＳポジションのときには、シフトポジションＳＰと車速Ｖとによって定まる下限回転数Ｎｅｍｉｎで燃料噴射を停止したエンジン２２をモータＭＧ１によりモータリングするから、このＨｉ−Ｌｏ変速時には、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングに要する電力とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速後回転数Ｎｍ２ｔｇに同期させるのに要する電力との和の電力をバッテリ５０から放電する必要がある。このため、このバッテリ５０からの放電電力を小さくするために車速Ｖが小さくなるまでＨｉ−Ｌｏ変速を行なわないようにするので好適であるが、バッテリ５０から十分な電力を放電することができるときには、Ｈｉ−Ｌｏ変速線ＶｌｏにシフトポジションＳＰがＤポジションのときと同様に車速Ｖ１を用いることにより、シフトポジションＳＰがＳポジションのときでも通常の加速性能を保持することができるようにしているのである。

こうしてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速後回転数Ｎｍ２ｔｇに同期させると、変速機６０のブレーキＢ２をオンとして変速機６０をＬｏギヤの状態とし（ステップＳ４９０）、レート値Ｔｒｔを用いてブレーキトルクＴｂ＊が値０となるまでブレーキトルクＴｂ＊を徐々に大きく（絶対値としては小さく）すると共にモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をブレーキトルクＴｂ＊を大きくする分だけ徐々に小さく（絶対値としては大きく）することにより、油圧ブレーキの制動力をモータＭＧ２による制動力に置き換えて（ステップＳ５００〜Ｓ５２０）、本ルーチンを終了する。図１２にＬｏ−Ｈｉ変速およびＨｉ−Ｌｏ変速の際の変速機６０の共線図の一例を示す。図中、Ｓ１軸はダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａのサンギヤ６１の回転数を示し、Ｒ１，Ｒ２軸はダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａおよびシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのリングギヤ６２，６６の回転数を示し、Ｃ１，Ｃ２軸はリングギヤ軸３２ａの回転数であるダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａおよびシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのキャリア６４，６８の回転数を示し、Ｓ２軸はモータＭＧ２の回転数であるシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのサンギヤ６５の回転数を示す。図示するように、Ｈｉギヤの状態ではブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフとされており、Ｌｏギヤの状態では、ブレーキＢ２がオンでブレーキＢ１がオフとされる。いま、Ｈｉギヤの状態からブレーキＢ１をオフすると、モータＭＧ２はリングギヤ軸３２ａから切り離された状態となり、モータＭＧ２を駆動制御することにより、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速後回転数Ｎｍ２ｔｇに同期させることができる。したがって、同期したときにブレーキＢ２をオンとしての変速ショックは生じない。なお、図４のステップＳ２２０で入力するモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊やブレーキトルクＴｂ＊は、この図６のアクセルオフ時Ｈｉ−Ｌｏ変速制御ルーチンのステップＳ４００，Ｓ４１０で設定されたものやステップＳ４７０で設定されたもの、あるいは、ステップＳ５００，Ｓ５１０で設定されたものである。即ち、図４の駆動制御ルーチンで変速機６０の変速中におけるモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とブレーキトルクＴｂ＊は、この図６の変速制御ルーチンで設定されるのである。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、アクセルオフにより走行しているときにモータＭＧ２を回生制御することによって得られる制動力とモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングすることによって得られる制動力との和の制動力を付与するシフトポジションＳＰがＳポジションのときに、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上でエンジン２２のフリクションが小さく且つバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ２以上でバッテリ５０から十分な電力を放電することができるときには、シフトポジションＳＰがＤポジションのときと同様の通常値である車速Ｖ１をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして用いることにより、シフトポジションＳＰがＳポジションのときでもシフトポジションＳＰがＤポジションのときと同様の車両の加速性能を発揮させることができる。一方、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満でエンジン２２のフリクションが比較的大きいときやバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ２未満でバッテリ５０から十分な電力を放電することができないときには、車速Ｖ１より小さい車速Ｖ２をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして用いることにより、シフトポジションＳＰがＳポジションでアクセルオフにより走行している最中のＨｉ−Ｌｏ変速時に必要な電力を小さくしてバッテリ５０からの放電電力で賄えるようにし、Ｈｉ−Ｌｏ変速時に過大な電力がバッテリ５０から放電されるのを抑制することができる。もとより、シフトポジションＳＰがＳポジションであるかＤポジションであるかに拘わらず、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１未満でバッテリ５０が比較的厳しくその出力が制限されているときには、車速Ｖ１より小さい車速Ｖ２をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして用いることにより、アクセルオフにより走行している最中のＨｉ−Ｌｏ変速時に必要な電力を小さくしてバッテリ５０からの放電電力で賄えるようにし、Ｈｉ−Ｌｏ変速時に過大な電力がバッテリ５０から放電されるのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰをＳポジションとしてアクセルオフにより走行しているときに冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上で且つバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ２以上のときには、シフトポジションＳＰをＤポジションとしてアクセルオフにより走行しているときにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１以上のときに用いる車速Ｖ１をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして用いるものとしたが、シフトポジションＳＰをＳポジションとしてアクセルオフにより走行しているときに冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上で且つバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ２以上のときのＨｉ−Ｌｏ変速線ＶｌｏとシフトポジションＳＰをＤポジションとしてアクセルオフにより走行しているときにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１以上のときのＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとを異な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、シフトポジションＳＰをＳポジションとしてアクセルオフにより走行しているときに冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときやバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ２未満であるときには、シフトポジションＳＰがＳポジションであるかＤポジションであるかに拘わらずにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１未満であるときに用いる車速Ｖ２をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして用いるものとしたが、シフトポジションＳＰをＳポジションとしてアクセルオフにより走行しているときに冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときやバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ２未満であるときのＨｉ−Ｌｏ変速線ＶｌｏとシフトポジションＳＰがＳポジションであるかＤポジションであるかに拘わらずにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１未満であるときのＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとを異な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、シフトポジションＳＰをシーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）としてアクセルオフにより走行しているときに冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上で且つバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ２以上のときに、通常用いる車速Ｖ１をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして用いるものとしたが、シフトポジションＳＰとしてシーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）を備えず、シフトポジションＳＰがＤポジションのときよりアクセルオフ時の制動力を大きく設定するブレーキポジション（Ｂポジション）を備え、シフトポジションＳＰがＢポジションのときにアクセルオフにより走行しているときにはモータＭＧ２を回生制御することによって得られる制動力とモータＭＧ１によりエンジン２２のモータリングすることによって得られる制動力との和の制動力を付与するものであるときには、シフトポジションＳＰをＢポジションとしてアクセルオフにより走行しているときに冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上で且つバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ２以上のときに、通常用いる車速Ｖ１をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして用い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、シフトポジションＳＰとしてＳＰ１〜ＳＰ６の６段のシーケンシャルシフトポジションを備えるものとしたが、シーケンシャルシフトポジションとしては６段に限定されるものではなく、５段以下であっても７段以上であっても構わない。

実施例では、本発明をハイブリッド自動車２０として説明したが、ハイブリッド自動車の制御方法の形態としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」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「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、変速機６０が「変速手段」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、水温センサ１４２が「冷却媒体温度検出手段」に相当し、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くバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度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を演算するバッテリＥＣＵ５２が「出力制限設定手段」に相当し、シフトレバー８１およびシフトポジションセンサ８２が「制動モード設定手段」に相当し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１未満のときには車速Ｖ２をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして設定し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１以上であり且つシフトポジションＳＰがＤポジションのときには車速Ｖ２より速い車速Ｖ１をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして設定し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１以上であり且つシフトポジションＳＰがＳポジションのときで更に冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上で且つバッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがＷｒｅｆ２以上のときには車速Ｖ２より速い車速Ｖ１をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして設定し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１以上であり且つシフトポジションＳＰがＳポジションで冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満であったり冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上であってもバッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがＷｒｅｆ２未満のときには車速Ｖ１より遅い車速Ｖ２をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして設定する図５のＨｉ−Ｌｏ変速線設定処理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が「高低変速閾値設定手段」に相当し、アクセル開度ＡｃｃとシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいてアクセルオフ時の制動力（負のトルク）としての要求トルクＴｒ＊を設定する図４のアクセルオフ時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「要求制動力設定手段」に相当し、シフトポジションＳＰがＳポジションのときに変速機６０の変速段がＨｉギヤの状態でアクセルオフにより走行している最中に車速ＶがＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏを超えて小さくなったときには変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更するＨｉ−Ｌｏ変速を行なうために図６のアクセルオフ時Ｈｉ−Ｌｏ変速制御ルーチンを実行すると共に変速機６０が変速中であるか否かを問わずにモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを伴って設定された制動力としての要求トルクＴｒ＊が車両に作用するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や燃料噴射，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に送信する図４のアクセルオフ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とエンジン２２の自立運転や燃料噴射の停止を行なうエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」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。「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電動機であっても構わない。「遊星歯車機構」としては、シングルピニオン３３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など如何なるものとしても構わない。「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、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。「変速手段」としては、変速機６０に限定されるものではなく、駆動軸と電動機の回転軸との動力の伝達を２段変速で行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など種々の二次電池を用いることができる。「冷却媒体温度検出手段」としては、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２に限定されるものではなく、内燃機関を冷却する冷却媒体の温度としての冷却媒体温度を検出するものであれば如何なるものとしてもよい。「出力制限設定手段」としては、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くバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度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を演算するものに限定されるものではなく、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）や電池温度Ｔｂの他に例えばバッテリ５０の内部抵抗などに基づいて演算するものなど、二次電池から放電してもよい許容最大電力としての出力制限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。「制動モード設定手段」としては、シフトレバー８１およびシフトポジションセンサ８２に限定されるものではなく、運転席近傍に設けられたスイッチとしたりするなど、運転者の操作に基づいて、走行中に前記電動機を回生制御することによって生じる制動力としての回生制動力と発電機により内燃機関をモータリングすることによって生じる制動力としての機関制動力とのうちアクセルオフ時に前記回生制動力を用いる通常制動モードと、アクセルオフ時に回生制動力と機関制動力とを用いる機関制動モードと、のうちから制動モード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。

「高低変速閾値設定手段」としては、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１未満のときには車速Ｖ２をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして設定し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１以上であり且つシフトポジションＳＰがＤポジションのときには車速Ｖ２より速い車速Ｖ１をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして設定し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１以上であり且つシフトポジションＳＰがＳポジションのときで更に冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上で且つバッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがＷｒｅｆ２以上のときには車速Ｖ２より速い車速Ｖ１をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして設定し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１以上であり且つシフトポジションＳＰがＳポジションで冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満であったり冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上であってもバッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔがＷｒｅｆ２未満のときには車速Ｖ１より遅い車速Ｖ２をＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとして設定するものに限定されるものではなく、シフトポジションＳＰをＳポジションとしてアクセルオフにより走行しているときに冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上で且つバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ２以上のときのＨｉ−Ｌｏ変速線ＶｌｏとシフトポジションＳＰをＤポジションとしてアクセルオフにより走行しているときにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１以上のときのＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとを異なるものとしたり、シフトポジションＳＰをＳポジションとしてアクセルオフにより走行しているときに冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときやバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ２未満であるときのＨｉ−Ｌｏ変速線ＶｌｏとシフトポジションＳＰがＳポジションであるかＤポジションであるかに拘わらずにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ１未満であるときのＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏとを異なるものとしたりするなど、機関制動モードが設定されているとき、冷却媒体温度が所定温度以上であり且つ出力制限が第１の所定制限値以上のときには第１の所定車速を高車速側変速段から低車速側変速段に変速する高低変速閾値として設定し、冷却媒体温度が所定温度未満であるとき又は出力制限が第１の所定制限値未満のときには第１の所定車速より小さい第２の所定車速を高低変速閾値として設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求制動力設定手段」としては、アクセル開度ＡｃｃとシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいてアクセルオフ時の制動力（負のトルク）としての要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、車速Ｖに拘わらずにアクセル開度ＡｃｃとシフトポジションＳＰとに基づいてアクセルオフ時の要求トルクＴｒ＊を設定するものとしたり、シフトポジションＳＰに拘わらずにアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてアクセルオフ時の要求トルクＴｒ＊を設定するものとしたりするなど、アクセルオフ時に車両に要求される要求制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、シフトポジションＳＰがＳポジションのときに変速機６０の変速段がＨｉギヤの状態でアクセルオフにより走行している最中に車速ＶがＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏを超えて小さくなったときには変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更するＨｉ−Ｌｏ変速を行なうと共に変速機６０が変速中であるか否かを問わずにモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを伴って設定された制動力としての要求トルクＴｒ＊が車両に作用するようエンジン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、機関制動モードが設定されて高車速側変速段によりアクセルオフにより走行しているときには、車速が高低変速閾値以下に低下したときにおける変速手段の高車速側変速段から低車速側変速段への変速を伴って要求制動力が車両に作用するよう内燃機関と発電機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。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３１ａ サンギヤ軸、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、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、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、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 変速機、６０ａ ダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂ シングルピニオンの遊星歯車機構、６１，６５ サンギヤ、６２，６６ リングギヤ、６３ａ 第１ピニオンギヤ、６３ｂ 第２ピニオンギヤ、６４，６８ キャリア、６７ ピニオンギヤ、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、８８ａ〜８８ｄ 車輪速センサ、９０ ブレーキマスターシリンダ、９２ ブレーキアクチュエータ、９４ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、９６ａ〜９６ｄ ブレーキホイールシリンダ、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、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ。

Claims (5)

1. 内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸と前記電動機の回転軸との動力の伝達を前記電動機の回転軸の回転数を減速して前記駆動軸に伝達するときの減速比として第１の減速比による低車速側変速段と前記第１の減速比より小さな第２の減速比による高車速側変速段との２段変速により行なう変速手段と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度としての冷却媒体温度を検出する冷却媒体温度検出手段と、
   前記二次電池から放電してもよい許容最大電力としての出力制限を設定する出力制限設定手段と、
   運転者の操作に基づいて、走行中に前記電動機を回生制御することによって生じる制動力としての回生制動力と前記発電機により前記内燃機関をモータリングすることによって生じる制動力としての機関制動力とのうちアクセルオフ時に前記回生制動力を用いる通常制動モードと、アクセルオフ時に前記回生制動力と前記機関制動力とを用いる機関制動モードと、のうちから制動モードを設定する制動モード設定手段と、
   前記機関制動モードが設定されているとき、前記検出された冷却媒体温度が所定温度以上であり且つ前記設定された出力制限が第１の所定制限値以上のときには第１の所定車速を前記高車速側変速段から前記低車速側変速段に変速する高低変速閾値として設定し、前記検出された冷却媒体温度が前記所定温度未満であるとき又は前記設定された出力制限が前記第１の所定制限値未満のときには前記第１の所定車速より小さい第２の所定車速を前記高低変速閾値として設定する高低変速閾値設定手段と、
   アクセルオフ時に車両に要求される要求制動力を設定する要求制動力設定手段と、
   前記機関制動モードが設定されて前記高車速側変速段によりアクセルオフにより走行しているときには、車速が前記設定された高低変速閾値以下に低下したときにおける前記変速手段の前記高車速側変速段から前記低車速側変速段への変速を伴って前記設定された要求制動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記発電機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. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
   前記所定温度は、前記内燃機関のフリクションが比較的小さい温度範囲の下限温度として予め定められた温度であり、
   前記第１の所定制限値は、前記変速手段の前記高車速側変速段から前記低車速側変速段への変速に要する電力と前記機関制動力を作用させるのに必要な電力との和の電力より大きい電力として予め定められた電力である、
   ハイブリッド自動車。
3. 請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
   前記高低変速閾値設定手段は、前記通常制動モードが設定されているときには、前記第１の所定車速を前記高低変速閾値として設定する手段であり、
   前記制御手段は、前記通常制動モードが設定されて前記高車速側変速段により走行しているときにも車速が前記高低変速閾値以下に低下したときにおける前記変速手段の前記高車速側変速段から前記低車速側変速段への変速を伴って前記設定された要求制動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、
   ハイブリッド自動車。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
   前記高低変速閾値設定手段は、前記制動モードに拘わらずに前記設定された出力制限が前記第１の所定制限値より大きく制限が課される制限値として予め定められた第２の所定制限値未満のときには前記第２の所定車速を前記高低変速閾値として設定する手段である、
   ハイブリッド自動車。
5. 内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸と前記電動機の回転軸との動力の伝達を前記電動機の回転軸の回転数を減速して前記駆動軸に伝達するときの減速比として第１の減速比による低車速側変速段と前記第１の減速比より小さな第２の減速比による高車速側変速段との２段変速により行なう変速手段と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、運転者の操作に基づいて、走行中に前記電動機を回生制御することによって生じる制動力としての回生制動力と前記発電機により前記内燃機関をモータリングすることによって生じる制動力としての機関制動力とのうちアクセルオフ時に前記回生制動力を用いる通常制動モードと、アクセルオフ時に前記回生制動力と前記機関制動力とを用いる機関制動モードと、のうちから制動モードを設定する制動モード設定手段と、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
   前記機関制動モードが設定されて前記高車速側変速段によりアクセルオフにより走行しているときに前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度としての冷却媒体温度が所定温度以上であり且つ前記二次電池から放電してもよい許容最大電力としての出力制限が第１の所定制限値以上のときには、第１の所定車速を前記高車速側変速段から前記低車速側変速段に変速する高低変速閾値として設定し、車速が前記高低変速閾値以下に低下したときにおける前記変速手段の前記高車速側変速段から前記低車速側変速段への変速を伴ってアクセルオフ時に車両に要求される要求制動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、
   前記機関制動モードが設定されて前記高車速側変速段によりアクセルオフにより走行しているときに前記冷却媒体温度が前記所定温度未満であるとき又は前記出力制限が前記第１の所定制限値未満のときには、前記第１の所定車速より小さい第２の所定車速を前記高低変速閾値として設定し、車速が前記高低変速閾値以下に低下したときにおける前記変速手段の前記高車速側変速段から前記低車速側変速段への変速を伴ってアクセルオフ時に車両に要求される要求制動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記発電機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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