JP5720314B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関と、該内燃機関からの動力により発電が可能な発電機と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやり取りが可能な二次電池とを備えるハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、走行用の動力を出力可能なエンジンおよび回転電機とこの回転電機と電力をやり取りする蓄電装置とを備え、回転電機のみを動力源として走行するＥＶモードとエンジンと回転電機とを動力源として走行するＨＶモードとの切り替えが可能なハイブリッド自動車において、エンジンが運転されている最中には、蓄電装置の現在のＳＯＣ（蓄電割合）を取得すると共に蓄電装置の充放電を制御する際の制御中心となる制御中心ＳＯＣを設定し、現在のＳＯＣが制御中心ＳＯＣよりも大きいときには蓄電装置の放電要求を行ない、現在のＳＯＣが制御中心ＳＯＣよりも小さいときには蓄電装置の充電要求を行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

２０１０−２３７１５号公報

上述したタイプのハイブリッド自動車では、エンジン停止中に蓄電装置の充電要求がなされると、ＥＶモードからＨＶモードへ切り替えられ、エンジンからの動力を用いて発電して蓄電装置を充電することになるが、こうした動作は運転者の意図とは無関係に行なわれるため、運転者がＥＶモードを意図しても、その意図が適切に反映されない場合が生じる。

本発明のハイブリッド自動車は、運転者による電動走行の意図をより適切に反映させることを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
即ち、本発明のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、該内燃機関からの動力により発電が可能な発電機と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやり取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、
運転者による操作が可能な操作手段と、
走行に要求される走行要求動力を設定する走行要求動力設定手段と、
前記二次電池の全容量に対する蓄電量の割合を演算する蓄電割合演算手段と、
前記二次電池の目標蓄電割合を設定する目標蓄電割合設定手段と、
前記二次電池の蓄電割合が前記設定された目標蓄電割合に近づくと共に前記設定され走行要求動力により走行するように、前記設定された目標蓄電割合に対する前記演算された二次電池の蓄電割合の過不足に基づく前記内燃機関の間欠運転を伴って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、
前記目標蓄電割合設定手段は、前記操作手段により第１の操作がなされた場合には、前記二次電池の目標蓄電割合として第１の蓄電割合を設定し、前記操作手段により第２の操作がなされた場合には、所定時間に亘って前記目標蓄電割合として前記第１の蓄電割合よりも高い第３の蓄電割合を設定し、前記所定時間が経過すると前記目標蓄電割合として前記第１の蓄電割合よりも低い第２の蓄電割合を設定する
ことを要旨とする。
この本発明のハイブリッド自動車において、
前記制御手段は、前記演算された二次電池の蓄電割合と前記設定された目標蓄電割合とに基づいて前記二次電池が要求する充放電要求電力を設定し、該設定した充放電要求電力と前記設定された走行要求動力とに基づいて車両全体で要求される車両要求パワーを設定し、前記内燃機関が停止している状態で前記設定した車両要求パワーが始動用閾値以上のときには前記内燃機関を始動して前記二次電池が前記充放電要求電力により充放電すると共に前記設定された走行要求動力により走行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、前記内燃機関が運転している状態で前記設定した車両要求パワーが停止用閾値未満のときには前記内燃機関を停止して前記設定された走行要求動力により走行するよう前記電動機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において、
３つの回転要素がそれぞれ前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸とに接続された遊星歯車機構を備え、
前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機である
ものとすることもできる。

本明細書において参考的に開示する参考発明のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、該内燃機関からの動力により発電が可能な発電機と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやり取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、
運転者による操作が可能な操作手段と、
走行に要求される走行要求動力を設定する走行要求動力設定手段と、
前記二次電池の全容量に対する蓄電量の割合を演算する蓄電割合演算手段と、
前記操作手段により第１の操作がなされたときには前記二次電池の目標蓄電割合として第１の蓄電割合を設定し、前記操作手段により第２の操作がなされたときには前記目標蓄電割合として前記第１の蓄電割合よりも低い第２の蓄電割合を設定する目標蓄電割合設定手段と、
前記二次電池の蓄電割合が前記設定された目標蓄電割合に近づくと共に前記設定された走行要求動力により走行するように、前記設定された目標蓄電割合に対する前記演算された二次電池の蓄電割合の過不足に基づく前記内燃機関の間欠運転を伴って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。

この参考発明のハイブリッド自動車では、操作手段により第１の操作がなされたときには二次電池の目標蓄電割合として第１の蓄電割合を設定し、操作手段により第２の操作がなされたときには目標蓄電割合として第１の蓄電割合よりも低い第２の蓄電割合を設定し、二次電池の蓄電割合が設定された目標蓄電割合に近づくと共に走行要求動力により走行するように、設定された目標蓄電割合に対する演算された蓄電割合の過不足に基づく内燃機関の間欠運転を伴って内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、運転者による電動走行の意図をより適切に反映させて走行することができる。

こうした参考発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記演算された二次電池の蓄電割合と前記設定された目標蓄電割合とに基づいて前記二次電池が要求する充放電要求電力を設定し、該設定した充放電要求電力と前記設定された走行要求動力とに基づいて車両全体で要求される車両要求パワーを設定し、前記内燃機関が停止している状態で前記設定した車両要求パワーが始動用閾値以上のときには前記内燃機関を始動して前記二次電池が前記充放電要求電力により充放電すると共に前記設定された走行要求動力により走行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、前記内燃機関が運転している状態で前記設定した車両要求パワーが停止用閾値未満のときには前記内燃機関を停止して前記設定された走行要求動力により走行するよう前記電動機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、走行要求動力をより確実に出力することができる。

また、参考発明のハイブリッド自動車において、前記目標蓄電割合設定手段は、前記操作手段により第２の操作がなされたときには、前記第１の蓄電割合よりも高い第３の蓄電割合を前記目標蓄電割合として設定し、前記演算された蓄電割合が前記第３の蓄電割合近傍に至った後に前記第２の蓄電割合を前記目標蓄電割合として設定する手段であるものとすることもできるし、前記操作手段は、前記第２の操作として２段階の操作が可能なスイッチであり、前記目標蓄電割合設定手段は、前記操作手段により第２の操作がなされたとき、第１段階の操作で前記第１の蓄電割合よりも高い第３の蓄電割合を前記目標蓄電割合として設定し、第２段階の操作で前記第２の蓄電割合を前記目標蓄電割合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、より長時間に亘って電動走行を継続させることができる。

さらに、参考発明のハイブリッド自動車において、３つの回転要素がそれぞれ前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸とに接続された遊星歯車機構を備え、前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機であるものとすることもできる。

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。 電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値との関係の一例を示す説明図である。 蓄電割合ＳＯＣと補正係数との関係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により実行される充放電要求パワー設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 制御中心ＳＯＣ＊を第１の蓄電割合ＳＯＣ１としたときの充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。 制御中心ＳＯＣ＊を第２の蓄電割合ＳＯＣ２としたときの充放電要求パワー設定用マップ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。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊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ながら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。 変形例の充放電要求パワー設定ルーチンを示すフローチャートである。 制御中心ＳＯＣ＊を第３の蓄電割合ＳＯＣ３としたときの充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。 変形例の充放電要求パワー設定ルーチン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。 変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。

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、炭化水素系の燃料の燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン２２と、サンギヤ３１とリングギヤ３２と複数のピニオンギヤ３３とキャリア３４とにより構成されエンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介してキャリア３４が接続された遊星歯車機構としての３軸式の動力分配統合機構３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されロータが動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されロータが動力分配統合機構３０のリングギヤ３２に連結されたリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されると共にギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するの駆動回路として構成されたインバータ４１，４２と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやり取りするバッテリ５０と、車両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、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４によりその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がなされている。エンジンＥＣＵ２４には、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ており、エンジンＥＣＵ２４からは、図示しないスロットルバルブや燃料噴射弁，点火プラグ，可変バルブタイミング機構などへの駆動制御信号が出力されている。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。また、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサ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、即ちエンジン回転数Ｎｅも演算している。

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電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の正極側の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃ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５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０から放電可能な蓄電量の全容量に対する割合としての蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合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を演算したりする。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の蓄電割合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。図２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値との関係の一例を示し、図３に蓄電割合ＳＯＣと補正係数との関係の一例を示す。

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、運転者により後述するモータ走行モードによる電動走行を優先させる指示を行なうためのＥＶスイッチ６０からのＥＶスイッチ信号や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。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、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、運転者によりＥＶスイッチ６０が操作されたときの動作について説明する。図４は、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。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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊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、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。また、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、電流センサ５１ｂにより検出されたバッテリ５０の充放電電流Ｉｂ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。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の蓄電割合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、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により図５の充放電要求パワー設定ルーチンを実行することにより設定されたものを入力するものとした。図５の充放電要求パワー設定ルーチンでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣとＥＶスイッチ６０からＥＶスイッチ信号とを入力し（ステップＳ４００）、ＥＶスイッチ６０がオンか否かを判定する（ステップＳ４１０）。ＥＶスイッチ６０がオフのときには、制御中心ＳＯＣ＊に第１の蓄電割合ＳＯＣ１（例えば、６０％など）を設定し（ステップＳ４２０）、ＥＶスイッチ６０がオンのときには、制御中心ＳＯＣ＊に第１の蓄電割合ＳＯＣ１よりも低い第２の蓄電割合ＳＯＣ２（例えば、５０％など）を設定し（ステップＳ４３０）、設定した制御中心ＳＯＣ＊と入力した蓄電割合ＳＯＣとに基づいてバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊を設定して（ステップＳ４４０）、充放電要求パワー設定ルーチンを終了する。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊の設定は、実施例では、制御中心ＳＯＣ＊毎に現在のバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係である充放電要求パワー設定用マップを予め作成してＲＯＭ７４に記憶しておき、制御中心ＳＯＣ＊と現在の蓄電割合ＳＯＣとが与えられると、制御中心ＳＯＣ＊に基づいて対応する充放電要求パワー設定用マップを選択すると共に現在の蓄電割合ＳＯＣに基づいて選択した充放電要求パワー設定用マップから対応する充放電要求パワーＰｂ＊を導出することにより行なうものとした。図６に制御中心ＳＯＣ＊を第１の蓄電割合ＳＯＣ１としたときの充放電要求パワー設定用マップの一例を示し、図７に制御中心ＳＯＣ＊を第２の蓄電割合ＳＯＣ２としたときの充放電要求パワー設定用マップの一例を示す。充放電要求パワー設定用マップは、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが制御中心ＳＯＣ＊に近づくように、現在の蓄電割合ＳＯＣが制御中心ＳＯＣ＊よりも高いときには放電側の正のパワーが設定され、現在の蓄電割合ＳＯＣが制御中心ＳＯＣ＊よりも低いときには充電側の負のパワーが設定される。なお、ＥＶスイッチ６０がオンされたときに制御中心ＳＯＣ＊に第２の蓄電割合ＳＯＣ２を設定する理由については後述する。

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＊と走行に要求されるパワーである走行用パワーＰｄｒｖと車両全体に要求されるパワーである要求パワーＰ＊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８に要求トルク設定用マップの一例を示す。走行用パワーＰｄｒｖは、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものに損失としてのロスＬｏｓｓを加えたものとして計算することができる。要求パワーＰ＊は、走行用パワーＰｄｒｖから充放電要求パワーＰｂ＊を減じたもの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。

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が運転中でないときには、エンジン２２が始動中（クランキング中）であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。エンジン２２が始動中でない、即ち、エンジン２２が運転停止中のときには、要求パワーＰ＊が始動閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるか否かを判定し（ステップＳ１４０）、要求パワーＰ＊が始動閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ１５０）、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによりモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算し（ステップＳ１６０）、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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを計算すると共に（ステップＳ１７０）、設定した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（１）によりトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１８０）、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Ｓ１９０）、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＊（値０）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。これにより、モータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊をバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で出力して電動走行することができる。

Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tmax),Tmin) (1)

ステップＳ１４０で要求パワーＰ＊が始動閾値Ｐｓｔａｒｔより大きいと判定されると、エンジン２２を始動すべきと判断し、始動時のトルクマップとエンジン２２の始動開始からの経過時間ｔとに基づいてエンジン２２をクランキングするためのモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２００）。実施例のトルクマップは、図示しないが、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯を素早く通過するよう比較的大きなトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定するものとした。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（例えば、１０００ｒｐｍなど）以上に至っているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。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は開始されない。続いて、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で割っ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モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（2）により計算し（ステップＳ２３０）、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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（3）および式（4）により計算すると共に（ステップＳ２４０）、設定した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（1）によりトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２５０）、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Ｓ２６０）、本ルーチンを終了する。このように、エンジン２２のクランキングの最中も要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２の駆動制御が行なわれる。即ち、モータＭＧ２から出力すべきトルクは、要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力するためのトルクとエンジン２２をクランキングする際にリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルするためのトルクとの和のトルクとなる。エンジン２２の始動が開始されると、ステップＳ１３０でエンジン２２が始動中と判定されるから、ステップＳ２００〜Ｓ２６０の処理が繰り返される。ステップＳ２１０でエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆ以上と判定されると、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Ｓ２２０）。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (2)
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)

エンジン２２を始動すると、ステップＳ１２０でエンジン２２が運転中と判定されるから、要求パワーＰ＊を始動閾値Ｐｓｔａｒｔからマージンとしての所定パワーαを減じた値である停止閾値（Ｐｓｔａｒｔ−α）と比較する（ステップＳ２７０）。ここで、所定パワーαは、要求パワーＰ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ近傍のときにエンジン２２の始動と停止とが頻繁に生じないようにヒステリシスを持たせるためのものであり、適宜設定することができる。要求パワーＰ＊が停止閾値（Ｐｓｔａｒ−α）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、要求パワーＰ＊をエンジン２２に要求されるパワーであるエンジン要求パワーＰｅ＊として設定すると共に（ステップＳ２８０）、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと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Ｓ２９０）。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９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。

続いて、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（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）ρとを用いて次式（５）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（６）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Ｓ３００）。ここで、式（５）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ながら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。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。式（５）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（６）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（６）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 (5)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (6)

そして、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、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で割ったものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除して仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算し、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で割ることによりトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを計算すると共に、設定した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定した目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に送信し、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Ｓ３１０〜Ｓ３４０）、本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＊とからなる運転ポイント（目標運転ポイント）で運転されるようエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などを行ない、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊のトルクがモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。ここで、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる運転ポイントで運転されている場合を考えると、走行用パワーＰｄｒｖから充放電要求パワーＰｂ＊を減じたパワーをエンジン２２から出力するため、充放電要求パワーＰｂ＊に相当する電力をもってバッテリ５０を充放電しながら、リングギヤ軸３２ａに走行用パワーＰｄｒｖを出力して走行することになる。

ここで、エンジン２２の始動の判定は要求パワーＰ＊が始動閾値Ｐｓｔａｒｔよりも大きいか否かを判定することにより行なわれ、要求パワーＰ＊は走行用パワーＰｄｒｖから充放電要求パワーＰｂ＊を減じたものとして計算されるから、走行用パワーＰｄｒｖの大きさにもよるが、充放電要求パワーＰｂ＊が大きいほど（放電側のパワーが大きいほど）エンジン２２は始動され難く、充放電要求パワーＰｂ＊が小さいほど（充電側のパワーが大きいほど）エンジン２２は始動され易い傾向にある。一方、上述したように、充放電要求パワーＰｂ＊は、蓄電割合ＳＯＣが制御中心ＳＯＣ＊よりも高いときに放電側の正のパワーが設定され、蓄電割合ＳＯＣが制御中心ＳＯＣ＊よりも低いときに充電側の負のパワーが設定されるため、制御中心ＳＯＣ＊を低くするほど、充放電要求パワーＰｂ＊（放電側のパワー）が大きくなる結果、要求パワーＰ＊が小さくなり、エンジン２２が始動され難くなる。したがって、ＥＶスイッチ６０がオンされたときに制御中心ＳＯＣ＊に第１の蓄電割合ＳＯＣ１よりも低い第２の蓄電割合ＳＯＣ２を設定することにより、エンジン２２を始動され難くし、電動走行を比較的長時間に亘って継続できるようにしているのである。ＥＶスイッチ６０がオンされたときに制御中心ＳＯＣ＊を第２の蓄電割合ＳＯＣ２を設定するのはこうした理由に基づいている。

ステップＳ２７０で要求パワーＰ＊が停止閾値（Ｐｓｔａｒｔ−α）未満と判定されたときには、エンジン２２の運転を停止し（ステップＳ３５０）、電動走行するようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割って得られる仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限したものをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定し、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Ｓ１５０〜Ｓ１９０）、本ルーチンを終了する。

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６０がオフのときにはバッテリ５０の制御中心ＳＯＣ＊に第１の蓄電割合ＳＯＣ１を設定し、ＥＶスイッチ６０がオンのときには制御中心ＳＯＣ＊に第１の蓄電割合ＳＯＣ１よりも低い第２の蓄電割合ＳＯＣ２を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが制御中心ＳＯＣ＊に近づくようバッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊を設定し、走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖから充放電要求パワーＰｂ＊を減じたものを車両全体に要求される要求パワーＰ＊に設定し、エンジン２２を停止して電動走行しているときに要求パワーＰ＊が始動閾値Ｐｓｔａｒｔよりも大きいときにはエンジン２２を始動して要求パワーＰ＊がエンジン２２から出力されると共に走行用パワーＰｄｒｖにより走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、要求パワーＰ＊が始動閾値Ｐｓｔａｒｔ以下のときには走行用パワーＰｄｒｖにより走行するようモータＭＧ２を制御して電動走行を継続するから、運転者によるＥＶスイッチ６０のオン操作により電動走行を優先させた走行を行なうことができる。この結果、運転者による電動走行の意図をより適切に反映させることができる。もとより、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込みにより走行用パワーＰｄｒｖが大きくなると、要求パワーＰ＊が始動閾値Ｐｓｔａｒｔよりも大きくなる結果、エンジン２２を始動するから、より確実に走行用パワーＰｄｒｖを出力することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＶスイッチ６０がオフのときにはバッテリ５０の制御中心ＳＯＣ＊に第１の蓄電割合ＳＯＣ１を設定し、ＥＶスイッチ６０がオンのときには制御中心ＳＯＣ＊に第１の蓄電割合ＳＯＣ１よりも低い第２の蓄電割合ＳＯＣ２を設定するものとしたが、ＥＶスイッチ６０がオンされたときには一旦制御中心ＳＯＣ＊に第１の蓄電割合ＳＯＣ１よりも高い第３の蓄電割合ＳＯＣ３（例えば、６５％など）を設定し、その後に、第２の蓄電割合ＳＯＣ２を設定するものとしてもよい。これにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが第１の蓄電割合ＳＯＣ１よりも高い第３の蓄電割合ＳＯＣ３付近から第２の蓄電割合ＳＯＣ２に至るまで充放電要求パワーＰｂ＊に放電側のパワーが設定されるから、電動走行をより長時間に亘って継続させることができる。なお、この場合、ＥＶスイッチ６０として２段階のオン操作が可能なスイッチ、例えば、ダイヤルスイッチなどが用いられる。図１１は、変形例の充放電要求パワー設定ルーチンを示すフローチャートである。なお、図１１の充放電要求パワー設定ルーチンでは、図５の充放電要求パワー設定ルーチンと同一の処理については同一のステップ番号を付すものとし、その詳細については重複するから省略する。図１１の充放電要求パワー設定ルーチンでは、ステップＳ４１０でＥＶスイッチ６０がオンされると、オン操作が１段目であるか否かを判定する（ステップＳ５００）。オン操作が１段目のときには制御中心ＳＯＣ＊に第１の蓄電割合ＳＯＣ１よりも高い第３の蓄電割合ＳＯＣ３を設定し（ステップＳ５１０）、オン操作が１段目でない即ち２段目のときには制御中心ＳＯＣ＊に第２の蓄電割合ＳＯＣ２を設定する（ステップＳ４３０）。図１２に、制御中心ＳＯＣ＊を第３の蓄電割合ＳＯＣ３としたときの充放電要求パワー設定用マップの一例を示す。

上述した変形例では、ＥＶスイッチ６０がオンされたときに１段目のオン操作では制御中心ＳＯＣ＊に第３の蓄電割合ＳＯＣ３を設定し２段目のオン操作で制御中心ＳＯＣ＊に第２の蓄電割合ＳＯＣ２を設定するものとしたが、ＥＶスイッチ６０がオンされたときにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが第３の蓄電割合ＳＯＣ３近傍に至るまで制御中心ＳＯＣ＊に第３の蓄電割合ＳＯＣ３を設定し、その後に、制御中心ＳＯＣ＊に第２の蓄電割合ＳＯＣ２を設定するものとしてもよい。この場合の変形例の充放電要求パワー設定ルーチンを図１３に示す。図１３の充放電要求パワー設定ルーチンでは、ステップＳ４１０でＥＶスイッチ６０がオンされると、ＥＶ開始フラグＦの値を調べる（ステップＳ６００）。ここで、ＥＶ開始フラグＦは、ＥＶスイッチ６０のオン操作による電動走行の開始を示すフラグであり、初期値としては値０が設定されている。ＥＶ開始フラグＦが値０のときには、ステップＳ４００で入力した蓄電割合ＳＯＣが第３の蓄電割合ＳＯＣ３の近傍にあるか否か（例えば、第３の蓄電割合ＳＯＣ３よりも若干小さい値以上か否か）を判定し（ステップＳ６１０）、蓄電割合ＳＯＣが第３の蓄電割合ＳＯＣ３の近傍にないときには、制御中心ＳＯＣ＊に第３の蓄電割合ＳＯＣ３を設定し（ステップＳ６２０）、蓄電割合ＳＯＣが第３の蓄電割合ＳＯＣ３の近傍にあるときには、ＥＶ開始フラグＦに値１を設定すると共に（ステップＳ６３０）、制御中心ＳＯＣ＊に第２の蓄電割合ＳＯＣ２に設定する（ステップＳ６４０）。ステップＳ６００でＥＶ開始フラグＦが値１と判定されると、制御中心ＳＯＣ＊に第２の蓄電割合ＳＯＣ２が設定される（ステップＳ６４０）。

また、上述した変形例の他、ＥＶスイッチ６０がオンされたときに予め定めた所定時間（例えば、５分や１０分など）に亘って制御中心ＳＯＣ＊に第３の蓄電割合ＳＯＣ３を設定し所定時間が経過したときに制御中心ＳＯＣ＊に第２の蓄電割合ＳＯＣ２を設定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、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１４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３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１４における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力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から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に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１５の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸に変速機２３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。また、図１６の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図１６における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。即ち、走行用の動力を出力する内燃機関と内燃機関からの動力により発電する発電機と走行用の動力を出力する電動機とを備えるものであれば、内燃機関からの動力により発電する発電機として機能すると共に走行用の動力を出力する電動機としても機能する一つの発電電動機を備えるハイブリッド自動車も含めて、如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。

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、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、ＥＶスイッチ６０が「操作手段」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＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものに損失としてのロスＬｏｓｓを加えた値として走行用パワーＰｄｒｖを設定する図４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「走行要求動力設定手段」に相当し、ＥＶスイッチ６０がオフのときには制御中心ＳＯＣ＊に第１の蓄電割合ＳＯＣ１を設定しＥＶスイッチ６０がオンのときには制御中心ＳＯＣ＊に第２の蓄電割合ＳＯＣ２を設定し、設定した制御中心ＳＯＣ＊と現在の蓄電割合ＳＯＣとに基づいてバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊を設定する図５の充放電要求パワー設定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「目標蓄電割合設定手段」に相当し、エンジン２２の運転停止中に走行用パワーＰｄｒｖから充放電要求パワーＰｂ＊を減じた要求パワーＰ＊が始動閾値Ｐｓｔａｒｔ以下のときには、エンジン２２の停止を維持して値０をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定すると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し、要求パワーＰ＊が始動閾値Ｐｓｔａｒｔよりも大きいときにエンジン２２を始動して要求パワーＰ＊をエンジン２２から効率良く出力するためのエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とを設定すると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、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に送信しモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信するステップＳ１２０〜Ｓ３５０の処理を実行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＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２を制御するエンジン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。

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、走行用の動力を出力可能なものであれば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、内燃機関からの動力により発電可能なものであれば如何なるタイプの発電機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、走行用の動力を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。また、「操作手段」としては、オンとオフとが可能なＥＶスイッチ６０に限定されるものではなく、例えば、ダイヤル式のつまみを操作して無段階に目標（制御中心ＳＯＣ＊）を設定するものなど、操作者により操作が可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「走行要求動力設定手段」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＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものに損失としてのロスＬｏｓｓを加えた値として走行用パワーＰｄｒｖ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と共にこの要求トルクに基づいて走行用パワー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と共にこの要求トルクに基づいて走行用パワーを設定するものなど、走行に要求される走行要求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、エンジン２２の運転停止中に走行用パワーＰｄｒｖから充放電要求パワーＰｂ＊を減じた要求パワーＰ＊が始動閾値Ｐｓｔａｒｔ以下のときには、エンジン２２の停止を維持して値０をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定すると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し、要求パワーＰ＊が始動閾値Ｐｓｔａｒｔよりも大きいときにエンジン２２を始動して要求パワーＰ＊をエンジン２２から効率良く出力するためのエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とを設定すると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２を制御すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、二次電池の蓄電割合が目標蓄電割合に近づくと共に走行要求動力により走行するよう、目標蓄電割合に対する二次電池の蓄電割合の過不足に基づく内燃機関の間欠運転を伴って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であっても構わない。

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、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、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、６０ ＥＶスイッチ、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、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ モータ。

Claims (3)

1. 内燃機関と、該内燃機関からの動力により発電が可能な発電機と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやり取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、
   運転者による操作が可能な操作手段と、
   走行に要求される走行要求動力を設定する走行要求動力設定手段と、
   前記二次電池の全容量に対する蓄電量の割合を演算する蓄電割合演算手段と、
   前記二次電池の目標蓄電割合を設定する目標蓄電割合設定手段と、
   前記二次電池の蓄電割合が前記設定された目標蓄電割合に近づくと共に前記設定され走行要求動力により走行するように、前記設定された目標蓄電割合に対する前記演算された二次電池の蓄電割合の過不足に基づく前記内燃機関の間欠運転を伴って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、
   前記目標蓄電割合設定手段は、前記操作手段により第１の操作がなされた場合には、前記二次電池の目標蓄電割合として第１の蓄電割合を設定し、前記操作手段により第２の操作がなされた場合には、所定時間に亘って前記目標蓄電割合として前記第１の蓄電割合よりも高い第３の蓄電割合を設定し、前記所定時間が経過すると前記目標蓄電割合として前記第１の蓄電割合よりも低い第２の蓄電割合を設定する
   ことを特徴とす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、
   前記制御手段は、前記演算された二次電池の蓄電割合と前記設定された目標蓄電割合とに基づいて前記二次電池が要求する充放電要求電力を設定し、該設定した充放電要求電力と前記設定された走行要求動力とに基づいて車両全体で要求される車両要求パワーを設定し、前記内燃機関が停止している状態で前記設定した車両要求パワーが始動用閾値以上のときには前記内燃機関を始動して前記二次電池が前記充放電要求電力により充放電すると共に前記設定された走行要求動力により走行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、前記内燃機関が運転している状態で前記設定した車両要求パワーが停止用閾値未満のときには前記内燃機関を停止して前記設定された走行要求動力により走行するよう前記電動機を制御する手段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、
   ３つの回転要素がそれぞれ前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸とに接続された遊星歯車機構を備え、
   前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機である
   ハイブリッド自動車。

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