JP6090273B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents

ハイブリッド自動車 Download PDF

Info

Publication number
JP6090273B2
JP6090273B2 JP2014188638A JP2014188638A JP6090273B2 JP 6090273 B2 JP6090273 B2 JP 6090273B2 JP 2014188638 A JP2014188638 A JP 2014188638A JP 2014188638 A JP2014188638 A JP 2014188638A JP 6090273 B2 JP6090273 B2 JP 6090273B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
upper limit
engine
torque
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014188638A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016060320A (ja
Inventor
立樹 斎藤
立樹 斎藤
慶光 高橋
慶光 高橋
翔一 佐々木
翔一 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2014188638A priority Critical patent/JP6090273B2/ja
Priority to US14/841,084 priority patent/US9669819B2/en
Priority to DE102015115500.1A priority patent/DE102015115500A1/de
Priority to CN201510594269.1A priority patent/CN105438164B/zh
Publication of JP2016060320A publication Critical patent/JP2016060320A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6090273B2 publication Critical patent/JP6090273B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18036—Reversing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/12—Brake pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/16—Ratio selector position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15—Road slope
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666—Engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0677—Engine power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/086—Power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/24—Energy storage means
    • B60W2710/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2710/248—Current for loading or unloading
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/909—Gearing
    • Y10S903/91—Orbital, e.g. planetary gears
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/93—Conjoint control of different elements

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと、動力を入出力可能な第１モータと、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第１モータの回転軸とに３つの回転要素が共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力をやりとり可能なバッテリと、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、エンジンと、第１回転電機と、車軸とエンジンの出力軸と第１回転電機の出力軸とにリングギヤとキャリアとサンギヤとが接続された第１プラネタリ機構と、第２回転電機と、車軸と第２回転電機の出力軸とにリングギヤとサンギヤとが接続されると共にキャリアが固定された第２プラネタリ機構と、第１回転電機や第２回転電機と電力をやりとりする蓄電装置とを備え、後進走行する際に、蓄電装置のＳＯＣ値が充電開始閾値以下に至るとエンジンを始動して第１回転電機による強制充電を開始し、ＳＯＣ値が充電終了閾値以上に至ると強制充電を終了するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、後進走行する際に、傾斜度が傾斜度閾値以上のときには、傾斜度が傾斜度閾値未満のときに比して充電開始閾値および充電終了閾値を小さくすることにより、エンジンの始動を遅らせて、エンジンの負荷運転による車軸における駆動力の低下を遅らせ、目標の走行持続距離を達成できるようにしている。
特開２０１０−２２１７４５号公報
こうしたハイブリッド自動車では、エンジンを負荷運転しながら後進走行する際に、エンジンの出力、即ち、エンジンから第１プラネタリ機構を介して車軸に作用する前進走行方向のトルクの大きさによっては、駆動軸に要求される後進走行方向の要求トルクを、第２回転電機から駆動軸に出力される後進走行方向のトルクにより十分に賄うことができず、走行性能が低下してしまう場合がある。
本発明のハイブリッド自動車は、エンジンを負荷運転しながら後進走行する際の走行性能の低下を抑制す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。
本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、
動力を入出力可能な第１モータと、
車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸とに３つの回転要素が共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、
前記第１モータおよび前記第２モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記エンジンを負荷運転しながら後進走行する所定時には、前記駆動軸に要求される後進走行方向の要求トルクと、前記エンジンの負荷運転に伴って前記駆動軸に作用する前進走行方向のトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和のトルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができるように前記エンジンの上限出力を設定し、該上限出力以下の範囲内で前記エンジンの目標出力を設定し、該目標出力が前記エンジンから出力されると共に前記要求トルクにより走行するように前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段、
を備えることを特徴とする。
この本発明のハイブリッド自動車では、エンジンを負荷運転しながら後進走行する所定時には、駆動軸に要求される後進走行方向の要求トルクと、エンジンの負荷運転に伴って駆動軸に作用する前進走行方向のトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和のトルクを第２モータから駆動軸に出力することができるようにエンジンの上限出力を設定し、上限出力以下の範囲内でエンジンの目標出力を設定し、目標出力がエンジンから出力されると共に要求トルクにより走行するようにエンジンと第１モータと第２モータとを制御する。このように、上限出力以下の範囲内の目標出力がエンジンから出力されるようにエンジンを制御することにより、第２モータから駆動軸に要求トルクとキャンセルトルクとの和のトルクを出力することができ、要求トルクにより後進走行することができる。この結果、後進走行する際に走行性能が低下するのを抑制することができる。特に、登坂路を後進走行する際など要求トルクの大きさが大きくなりやすいときに、このように制御することの意義が大きい。もとより、エンジンを負荷運転する、即ち、エンジンからの出力を用いて第１モータにより発電を行なうことにより、バッテリの蓄電割合の低下を抑制することができる。ここで、「上限出力」や「目標出力」は、トルクの上限値や目標値を意味するものとしてもよいし、トルクと回転数とにより得られるパワーの上限値や目標値を意味するものとしてもよい。
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定時には、前記要求トルクに対応する要求パワーと前記上限出力としての上限パワーとの大小関係と、前記要求パワーと前記バッテリの充電要求パワーとの和と前記上限パワーとの大小関係と、の少なくとも一方に応じて、前記上限パワー以下の範囲内で、前記目標出力としての目標パワーを設定する、ものとすることもできる。
所定時に要求パワーと上限パワーとの大小関係や要求パワーと充電要求パワーとの和と上限パワーとの大小関係に応じて目標パワーを設定する態様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、前記所定時において、前記要求パワーと前記充電要求パワーとの和が前記上限パワー以下のときには、前記要求パワーと前記充電要求パワーとの和を前記目標パワーに設定する、ものとすることもできる。この場合、充電要求パワーに相当する電力でバッテリを充電しながら要求トルクにより後進走行することができる。
また、所定時に要求パワーと上限パワーとの大小関係や要求パワーと充電要求パワーとの和と上限パワーとの大小関係に応じて目標パワーを設定する態様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、前記所定時において、前記要求パワーが前記上限パワーより大きいときおよび前記要求パワーが前記上限パワー以下で且つ前記要求パワーと前記充電要求パワーとの和が前記上限パワーより大きいときには、前記上限パワーを前記目標パワーに設定する、ものとすることもできる。この場合、要求パワーが上限パワーより小さく且つ要求パワーと充電要求パワーとの和が上限パワーより大きいときには、上限パワーから要求パワーを減じた値に相当する電力でバッテリを充電しながら要求トルクにより後進走行することができる。また、要求パワーが上限パワーと等しく且つ要求パワーと充電要求パワーとの和が上限パワーより大きいときには、バッテリを充放電させずに要求トルクにより後進走行することができる。さらに、要求パワーが上限パワーより大きいときには、要求パワーから上限出力を減じた値に相当する電力をバッテリから放電させる（バッテリの蓄電割合が低下する）ことになるが、要求トルクにより後進走行することができる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、情報を表示する表示手段を備え、前記制御手段は、前記所定時において、前記要求パワーが前記上限パワーより大きいときには、後進走行を継続可能な走行可能時間および走行可能距離の少なくとも一方が表示されるように前記表示手段を制御する、ものとすることもできる。こうすれば、走行可能時間や走行可能距離を運転者に報知することができる。この態様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、前記所定時において、前記要求パワーが前記上限パワーより大きいときには、前記バッテリの蓄電割合と許容下限割合との差分を前記要求パワーと前記上限パワーとの差分で除して前記走行可能時間を演算し、車速と前記走行可能時間との積として前記走行可能距離を演算する、ものとすることもできる。
さらに、所定時に要求パワーと上限パワーとの大小関係や要求パワーと充電要求パワーとの和と上限パワーとの大小関係に応じて目標パワーを設定する態様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、前記所定時には、前記要求トルクと前記第２モータから前記駆動軸に出力可能な後進走行方向の上限トルクとの差分を前記出力軸のトルクに換算して得られる前記エンジンの上限トルクと、前記エンジンの上限回転数と、の積を前記上限パワーに設定する、ものとすることもできる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記上限回転数は、前記プラネタリギヤのピニオンギヤの性能に基づく前記エンジンの上限回転数である第１仮上限回転数と、前記第１モータの性能に基づく前記エンジンの上限回転数である第２仮上限回転数と、前記エンジンの定格値としての第３仮上限回転数と、の最小値を値０で下限ガードして設定される、ものとすることもできる。こうすれば、エンジンや第１モータ，プラネタリギヤのピニオンギヤの保護を図ることができる。
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。 実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される所定時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。 所定時のプラネタリギヤ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。 エンジン目標運転ポイント設定処理の一例を示すフローチャートである。 駆動軸３６の回転数Ｎｒとエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘとの関係の一例を示す説明図である。 所定時でバッテリ５０の充電が要求されているときの要求パワーＰｒ＊，バッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊，エンジン２２の目標パワーＰｅ＊，実際の走行パワー（実Ｐｒ），バッテリ５０の実際の充放電電力（充電時には実Ｐｃｈ，放電時には実Ｐｄｉ）の関係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、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御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を介して複数のピニオンギヤ３３を連結したキャリヤ３４が接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２とギヤ機構６０とを介して連結された駆動軸３６にリングギヤ３２が接続されたシングルピニオン式のプラネタリギヤ３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されてプラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に回転子が接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸３６に減速ギヤ３５を介して回転子が接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、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とによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２のクランクシャフト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エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、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からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２などが入力ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号、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やバッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン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などが入力ポートを介して入力されている。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により検出されたバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算している。
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０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，勾配センサ８９からの路面勾配θｒｇなどが入力ポートを介して入力されており、ＨＶＥＣＵ７０からは、情報を表示するディスプレイ９０への表示制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信可能に接続されており、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。なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１の操作位置（シフトポジションセンサ８２により検出されるシフトポジションＳＰ）としては、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），前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）などがある。
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）やエンジン２２の運転を停止して走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）で走行する。
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、エンジン２２を負荷運転しながら後進走行する所定時の動作について説明する。図２は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される所定時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、所定時に所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
所定時制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０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など制御に必要なデータを入力する（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θｍ１，θｍ２に基づいて演算された値をモータ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値をバッテリ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とに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ１１０）、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される要求パワーＰｒ＊を計算する（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図示しないＲＯＭ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。要求トルク設定用マップの一例を図３に示す。図示するように、要求トルクＴｒ＊には、負の値（後進走行方向の値）が設定される。また、駆動軸３６の回転数Ｎｒは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除して計算したり、車速Ｖに換算係数を乗じて計算したりすることができる。
続いて、後述するエンジン目標運転ポイント設定処理によりエンジン２２の目標運転ポイントしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１３０）。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と駆動軸３６の回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）とプラネタリギヤ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＊とモータＭＧ１の現在の回転数Ｎｍ１とエンジン２２の目標トルクＴｅ＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１４０）。ここで、式（１）は、プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係式である。所定時のプラネタリギヤ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４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であるキャリヤ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で除して得られるリングギヤ３２（駆動軸３６）の回転数Ｎｒを示す。また、図中、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されて減速ギヤ３５を介して駆動軸３６に作用するトルクとを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させる（エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊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、右辺第１項はフィードフォワード項であり、右辺第２項，第３項はフィードバック項の比例項，積分項である。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*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
そして、次式（３）に示すように、要求トルクＴｒ＊にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊をプラネタリギヤ３０のギヤ比ρで除した値を加えて更にこれを減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除して、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の仮の値としての仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算し（ステップＳ１５０）、式（４）に示すように、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐを負のトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍで制限して（下限ガードして）モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１６０）。ここで、式（３）は、図４の共線図を用いれば容易に導くことができる。また、トルク制限Ｔｍ２ｌｉｍは、モータＭＧ２から出力してもよいトルクの下限（絶対値としては上限）であり、例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に応じた負側の定格値のトルクを用いることができる。
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)
Tm2*=max(Tm2tmp,Tm2lim) (4)
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＊や目標トルク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にそれぞれ送信して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２の目標回転数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で運転されるようにエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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。
次に、この図２の所定時制御ルーチンのステップＳ１３０の処理、即ち、図５に例示するエンジン目標運転ポイント設定処理によりエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する処理について説明する。
エンジン目標運転ポイント設定処理では、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊を設定する（ステップＳ２００）。ここで、バッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊は、実施例では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと充電要求パワーＰｃｈ＊との関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶しておき、蓄電割合ＳＯＣが与えられると記憶したマップから対応する充電要求パワーＰｃｈ＊を導出して設定するものとした。この充電要求パワーＰｃｈ＊は、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊（例えば５０％や５５％，６０％など）より小さいときには、値０より大きい範囲内（充電側の範囲内）で蓄電割合ＳＯＣが小さいほど大きくなる傾向に設定され、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊より大きいときには、値０より小さい範囲内（放電側の範囲内）で蓄電割合ＳＯＣが大きいほど小さくなる（絶対値としては大きくなる）傾向に設定される。なお、後進走行する際には、エンジン２２を負荷運転すると、エンジン２２から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用する前進走行方向のトルク（以下、「直達トルク」という）により、駆動軸３６に出力可能なトルクの下限が大きくなる（絶対値としては小さくなる）。このため、バッテリ５０の充電が要求されていないときには、図２の所定時制御ルーチンを実行せずに、エンジン２２を運転停止してモータＭＧ２からのトルク（パワー）により後進走行するのが好ましい。これを考慮して、以下の説明では、エンジン２２を負荷運転する必要がある（バッテリ５０の充電が要求されている）ときを考える。
続いて、要求トルクＴｒ＊とモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍとプラネタリギヤ３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて、次式（５）により、エンジン２２の上限トルクＴｅｍａｘを計算する（ステップＳ２１０）。ここで、式（５）中、「Ｔｍ２ｌｉｍ・Ｇｒ」は、モータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができるトルクの下限（後進走行方向のトルクの上限）を示す。また、式（５）の両辺を「１＋ρ」で除して得られる「Ｔｅｍａｘ／（１＋ρ）」は、エンジン２２からの直達トルクの上限（前進走行方向のトルクの上限）を示す。したがって、式（５）は、前進走行方向のトルクＴｅｍａｘ／（１＋ρ）と後進走行方向のトルクＴｍ２ｌｉｍ・Ｇｒとにより駆動軸３６に要求トルクＴｒ＊を出力することができるように、上限トルクＴｅｍａｘを計算することを意味する。式（５）から分かるように、上限トルクＴｅｍａｘは、要求トルクＴｒ＊が小さい（後進走行方向のトルクとして大きい）ほど小さくなる。
Temax=(Tr*-Tm2lim・Gr)・(1+ρ) (5)
そして、駆動軸３６の回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）に基づいてエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘを設定し（ステップＳ２２０）、エンジン２２の上限トルクＴｅｍａｘと上限回転数Ｎｅｍａｘとの積をエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘに設定する（ステップＳ２３０）。ここで、上限回転数Ｎｅｍａｘは、実施例では、以下の手法により計算するものとした。まず、モータＭＧ１の正側の定格値の回転数としての上限回転数Ｎｍ１ｍａｘと駆動軸３６の回転数Ｎｒとプラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）とを用いて、次式（６）により、モータＭＧ１の性能に基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）を計算する。ここで、式（６）は、上述の図４の共線図を用いれば容易に導くことができる。続いて、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３の正側の定格値の回転数としての上限回転数Ｎｐｉｎｍａｘと駆動軸３６の回転数Ｎｒとプラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３についてのギヤ比（ピニオンギヤ３３の歯数／リングギヤ３２の歯数）γとを用いて、式（７）により、ピニオンギヤ３３の性能に基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）を計算する。そして、式（８）に示すように、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１），Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）とエンジン２２の定格値の回転数としての上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｅｇ）との最小値を値０で下限ガードしてエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘを設定する。駆動軸３６の回転数Ｎｒとエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘとの関係の一例を図６に示す。そして、この上限回転数Ｎｅｍａｘを後述のステップＳ３３０の処理でエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定することにより、エンジン２２やモータＭＧ１，プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３を保護しつつ、エンジン２２の回転数を大きくすることができる。これにより、エンジン２２から上限パワーＰｅｍａｘより小さいパワーを出力する場合には、上限回転数Ｎｅｍａｘより小さい回転数でエンジン２２を運転するものに比してエンジン２２から出力するトルクを小さくすることができ、エンジン２２からの直達トルク（前進走行方向のトルク）を小さくすることができる。なお、上述したように、要求トルクＴｒ＊が小さい（後進走行方向のトルクとして大きい）ほど上限トルクＴｅｍａｘが小さくなるから、上限パワーＰｅｍａｘも要求トルクＴｒ＊が小さいほど小さくなる。
Nemax(mg1)=ρ・Nm1max/(1+ρ)+Nm2/(Gr・(1+ρ)) (6)
Nemax(pin)=Nm2/Gr+γ・Npinmax (7)
Nemax=max(min(Nemax(mg1),Nemax(pin),Nemax(eg)),0) (8)
次に、要求パワーＰｒ＊をエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘと比較すると共に（ステップＳ２４０）、要求パワーＰｒ＊にバッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊を加えた値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）をエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘと比較する（ステップ２５０）。
ステップＳ２４０，Ｓ２５０で、要求パワーＰｒ＊および値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）がエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘ以下のときには、値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）をエンジン２２の目標パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ２６０）、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定すると共に目標パワーＰｅ＊をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊で除してエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定して（ステップＳ３３０）、エンジン目標運転ポイント設定処理を終了する。このように上限パワーＰｅｍａｘ（＝Ｔｅｍａｘ・Ｎｅｍａｘ）以下の値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）を目標パワーＰｅ＊に設定すると共に上限回転数Ｎｅｍａｘを目標回転数Ｎｅ＊に設定することにより、目標トルクＴｅ＊は、上限トルクＴｅｍａｘ以下の値となる。
この場合、ステップＳ３３０の処理で上限トルクＴｅｍａｘ以下の値を目標トルクＴｅ＊に設定することにより、図２のステップＳ１５０の処理で設定するモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐは、上述の式（２）のフィードフォワード項と式（３）と式（５）との関係から、基本的には、トルク制限Ｔｍ２ｌｉｍの範囲内の値になる。このため、図２のステップＳ１６０の処理では、仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク指令Ｔｍ２＊に設定することになる。これにより、要求トルクＴｒ＊と、エンジン２２からの直達トルクをキャンセルするためのキャンセルトルクＴｃと、の和のトルクをモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができる。この結果、要求トルクＴｒ＊（要求パワーＰｒ＊）により後進走行することができる。また、この場合、ステップＳ２６０の処理で要求パワーＰｒ＊より大きい値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）を目標パワーＰｅ＊に設定することにより、充電要求パワーＰｃｈ＊に相当する電力でバッテリ５０を充電することができる。これにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下を抑制することができる。
ステップＳ２４０，Ｓ２５０で、要求パワーＰｒ＊がエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘ以下で且つ値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）がエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには、上限パワーＰｅｍａｘ（＝Ｎｅｍａｘ・Ｔｅｍａｘ）をエンジン２２の目標パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ２７０）、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定すると共に目標パワーＰｅ＊をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊で除して得られる値、即ち、上限トルクＴｅｍａｘをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊に設定して（ステップＳ３３０）、エンジン目標運転ポイント設定処理を終了する。
この場合、ステップＳ３３０の処理で上限トルクＴｅｍａｘを目標トルクＴｅ＊に設定することにより、要求パワーＰｒ＊および値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）がエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘ以下のときと同様に、要求トルクＴｒ＊（要求パワーＰｒ＊）により後進走行することができる。また、この場合、ステップＳ２７０の処理で要求パワーＰｒ＊以上の上限パワーＰｅｍａｘを目標パワーＰｅ＊に設定することにより、要求パワーＰｒ＊が上限パワーＰｅｍａｘより小さいときには、上限パワーＰｅｍａｘから要求パワーＰｒ＊を減じた値（Ｐｅｍａｘ−Ｐｒ＊）に相当する電力でバッテリ５０を充電することができ、要求パワーＰｒ＊が上限パワーＰｅｍａｘと等しいときには、バッテリ５０を充放電しない。これにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下を抑制することができる。
ステップＳ２４０で、要求パワーＰｒ＊がエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには、上限パワーＰｅｍａｘをエンジン２２の目標パワーＰｅ＊に設定する（ステップＳ２８０）。そして、要求パワーＰｒ＊から上限パワーＰｅｍａｘを減じて、要求パワーＰｒ＊により走行する際にバッテリ５０から放電されると想定される想定放電電力Ｐｄｉｅｓを計算し（ステップＳ２９０）、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣから許容下限割合ＳＯＣｍｉｎを減じた値（ＳＯＣ−ＳＯＣｍｉｎ）を想定放電電力Ｐｄｉｅｓで除して、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが許容下限割合ＳＯＣｍｉｎに至るまでに走行可能な走行可能時間Ｔｒｕｎを計算し（ステップＳ３００）、車速Ｖに走行可能時間Ｔｒｕｎを乗じて、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが許容下限割合ＳＯＣｍｉｎに至るまでに走行可能な走行可能距離Ｌｒｕｎを計算し（ステップＳ３１０）、計算した走行可能時間Ｔｒｕｎおよび走行可能距離Ｌｒｕｎをディスプレイ９０に表示出力する（ステップＳ３２０）。ここで、許容下限割合ＳＯＣｍｉｎは、バッテリ５０の特性に応じて定められ、例えば、２０％や２５％，３０％などとされる。
このように、走行可能時間Ｔｒｕｎおよび走行可能距離Ｌｒｕｎをディスプレイ９０に表示出力することにより、走行可能時間Ｔｒｕｎおよび走行可能距離Ｌｒｕｎを運転者に報知することができる。この結果、これを確認した運転者に、走行可能時間Ｔｒｕｎや走行可能距離Ｌｒｕｎを長くするための操作、例えば、アクセルペダル８３の踏込量を低下させる（要求パワーＰｒ＊を低下させる）操作などを行なうか否かの判断を促すことができる。
そして、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定すると共に目標パワーＰｅ＊（この場合、上限パワーＰｅｍａｘ（＝Ｎｅｍａｘ・Ｔｅｍａｘ））をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊で除して得られる値、即ち、上限トルクＴｅｍａｘをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊に設定して（ステップＳ３３０）、エンジン目標運転ポイント設定処理を終了する。
この場合、ステップＳ３３０の処理で上限トルクＴｅｍａｘを目標トルクＴｅ＊に設定することにより、要求パワーＰｒ＊および値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）がエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘ以下のときなどと同様に、要求トルクＴｒ＊（要求パワーＰｒ＊）により後進走行することができる。また、この場合、ステップＳ２８０の処理で上限パワーＰｅｍａｘを目標パワーＰｅ＊に設定することにより、要求パワーＰｒ＊により後進走行するために、要求パワーＰｒ＊から上限パワーＰｅｍａｘを減じた値（Ｐｒ＊−Ｐｅｍａｘ）に相当する電力でバッテリ５０を放電させることになる。
図７は、所定時でバッテリ５０の充電が要求されているときの要求パワーＰｒ＊，バッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊，エンジン２２の目標パワーＰｅ＊，実際の走行パワー（実Ｐｒ），バッテリ５０の実際の充放電電力（充電時には実Ｐｃｈ，放電時には実Ｐｄｉ）の関係の一例を示す説明図である。なお、図中、上限パワーＰｅｍａｘは、上述の理由により、要求パワーＰｒ＊が大きいほど小さくなっている。
図中１番左側に示すように、要求パワーＰｒ＊に充電要求パワーＰｃｈ＊を加えた値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）が上限パワーＰｅｍａｘ以下のときには、値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）を目標パワーＰｅ＊に設定する。これにより、充電要求パワーＰｃｈ＊に相当する電力（実Ｐｃｈ）でバッテリ５０を充電しながら、要求パワーＰｒ＊に相当する走行パワー（実Ｐｒ）により後進走行することができる。
図中中央に示すように、また、要求パワーＰｒ＊が上限パワーＰｅｍａｘ以下で且つ値（Ｐｒ＊＋Ｐｃｈ＊）が上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには、上限パワーＰｅｍａｘを目標パワーＰｅ＊に設定する。これにより、要求パワーＰｒ＊が上限パワーＰｅｍａｘより小さいときには、上限パワーＰｅｍａｘから要求パワーＰｒ＊を減じた値に相当する電力（実Ｐｃｈ）でバッテリ５０を充電しながら、要求パワーＰｒ＊に相当する走行パワー（実Ｐｒ）により後進走行することができ、要求パワーＰｒ＊が上限パワーＰｅｍａｘと等しいときには、バッテリ５０を充放電させずに、要求パワーＰｒ＊に相当する走行パワー（実Ｐｒ）により後進走行することができる。
図中１番右側に示すように、要求パワーＰｒ＊が上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには、上限パワーＰｅｍａｘを目標パワーＰｅ＊に設定する。これにより、要求パワーＰｒ＊から上限パワーＰｅｍａｘを減じた値に相当する電力（実Ｐｄｉ）でバッテリ５０を放電させながら要求パワーＰｒ＊に相当する走行パワー（実Ｐｒ）により後進走行することができる。
即ち、要求パワーＰｒ＊に拘わらず、いずれの場合も、要求パワーＰｒ＊に相当する走行パワー（実Ｐｒ）により後進走行することができるのである。この結果、後進走行する際に走行性能が低下するのを抑制することができる。特に、登坂路を後進走行する際など要求パワーＰｒ＊が大きくなりやすいときに、このように制御することの意義が大きい。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２を負荷運転しながら後進走行する所定時には、要求トルクＴｒ＊と、エンジン２２の負荷運転に伴って駆動軸３６に作用する前進走行方向のトルク（直達トルク）をキャンセルするためのキャンセルトルクＴｃと、の和のトルクをモータＭＧ２から駆動軸３６に出力することができるようにエンジン２２の上限パワーＰｅｍａｘを設定し、上限パワーＰｅｍａｘ以下の範囲内でエンジン２２が運転されると共にモータＭＧ２から駆動軸３６に要求トルクＴｒ＊とキャンセルトルクＴｃとの和のトルクが出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するから、要求トルクＴｒ＊（要求パワーＰｒ＊）により後進走行することができ、後進走行する際に走行性能が低下するのを抑制することができる。
ここで、所定時において、要求パワーＰｒ＊と充電要求パワーＰｃｈ＊との和が上限パワーＰｅｍａｘ以下のときには、要求パワーＰｒ＊と充電要求パワーＰｃｈ＊との和を目標パワーＰｅ＊に設定するから、充電要求パワーＰｃｈ＊に相当する電力でバッテリ５０を充電しながら要求トルクＴｒ＊（要求パワーＰｒ＊）により後進走行することができる。即ち、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下を抑制しながら要求トルクＴｒ＊により後進走行することができる。
また、所定時において、要求パワーＰｒ＊が上限パワーＰｅｍａｘ以下であり且つ要求パワーＰｒ＊に充電要求パワーＰｃｈ＊を加えた値が上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには、上限パワーＰｅｍａｘを目標パワーＰｅ＊に設定するから、要求パワーＰｒ＊が上限パワーＰｅｍａｘより小さいときには、上限パワーＰｅｍａｘから要求パワーＰｒ＊を減じた値に相当する電力でバッテリ５０を充電しながら要求トルクＴｒ＊（要求パワーＰｒ＊）により後進走行することができ、要求パワーＰｒ＊が上限パワーＰｅｍａｘと等しいときには、バッテリ５０を充放電させずに要求トルクＴｒ＊により後進走行することができる。即ち、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下を抑制しながら要求トルクＴｒ＊により後進走行することができる。
さらに、所定時において、要求パワーＰｒ＊が上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには、上限パワーＰｅｍａｘを目標パワーＰｅ＊に設定するから、バッテリ５０を放電させることにはなるが、要求トルクＴｒ＊（要求パワーＰｒ＊）により後進走行することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、所定時に要求パワーＰｒ＊が上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには、走行可能時間Ｔｒｕｎおよび走行可能距離Ｌｒｕｎを計算するものとしたが、これらの一方だけを計算するものとしてもよいし、両方共計算しないものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、所定時に要求パワーＰｒ＊が上限パワーＰｅｍａｘより大きいときには、走行可能時間Ｔｒｕｎおよび走行可能距離Ｌｒｕｎをディスプレイ９０に表示出力するものとしたが、走行可能時間Ｔｒｕｎと走行可能距離Ｌｒｕｎとのうち一方のみをディスプレ９０に表示出力するものとしてもよいし、走行可能距離Ｔｒｕｎも走行可能距離Ｌｒｕｎもディスプレイ９０に表示出力しないものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、要求パワーＰｒ＊と上限パワーＰｅｍａｘとの大小関係や要求パワーＰｒ＊とバッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊との和と上限パワーＰｅｍａｘとの大小関係を用いて、上限パワーＰｅｍａｘ以下の範囲内で目標パワーＰｅ＊を設定するものとしたが、要求トルクＴｒ＊，上限トルクＴｅｍａｘを駆動軸３６のトルクに換算した値，充電要求パワーＰｃｈ＊を駆動軸３６のトルクに換算した値を用いて、上限トルクＴｅｍａｘ以下の範囲内で目標トルクＴｅ＊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、所定時において、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘは、モータＭＧ１の性能に基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）と、ピニオンギヤ３３の性能に基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）と、エンジン２２の定格値としての上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｅｇ）と、の最小値を値０で下限ガードして設定するものとしたが、駆動軸３６の回転数Ｎｒのみに応じて設定するものとしたり、所定値を用いるものとしたりしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、所定時のバッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに応じて設定するものとしたが、蓄電割合ＳＯＣに加えて、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂや電池温度Ｔｂなども考慮して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、プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式として構成されるものとしたが、共線図上で、駆動軸３６，エンジン２２のクランクシャフト２６，モータＭＧ１の回転軸と並ぶように３つの回転要素が接続されていれば、ダブルピニオン式として構成され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の回転軸を、減速ギヤ３５を介して駆動軸３６に接続するものとしたが、２段や３段などの有段変速機や無段変速機を介して駆動軸３６に接続するものとしてもよいし、減速ギヤ３５や変速機などを介さずに直接接続するものとしてもよい。
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「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、図５のエンジン目標運転ポイント設定処理を含む図２の所定時制御ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０と、ＨＶＥＣＵ７０からのエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、ＨＶＥＣＵ７０からのモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２（インバータ４１，４２）を制御するモータＥＣＵ４０と、が「制御手段」に相当する。
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 プラネタリギヤ、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、３６ 駆動軸、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 ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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 勾配センサ、９０ ディスプレイ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (6)

  1. エンジンと、
    動力を入出力可能な第１モータと、
    車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸とに３つの回転要素が共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
    前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、
    前記第１モータおよび前記第２モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
    を備えるハイブリッド自動車であって、
    前記エンジンを負荷運転しながら後進走行する所定時には、前記駆動軸に要求される後進走行方向の要求トルクと、前記エンジンの負荷運転に伴って前記駆動軸に作用する前進走行方向のトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和のトルクを前記第２モータから前記駆動軸に出力することができるように前記エンジンの上限出力を設定し、該上限出力以下の範囲内で前記エンジンの目標出力を設定し、該目標出力が前記エンジンから出力されると共に前記要求トルクにより走行するように前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段、
    を備え、
    前記制御手段は、前記所定時には、前記要求トルクに対応する要求パワーと前記上限出力としての上限パワーとの大小関係と、前記要求パワーと前記バッテリの充電要求パワーとの和と前記上限パワーとの大小関係と、の少なくとも一方に応じて、前記上限パワー以下の範囲内で、前記目標出力としての目標パワーを設定する、
    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、前記所定時において、前記要求パワーと前記充電要求パワーとの和が前記上限パワー以下のときには、前記要求パワーと前記充電要求パワーとの和を前記目標パワーに設定する、
    ことを特徴とす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、
    前記制御手段は、前記所定時において、前記要求パワーが前記上限パワーより大きいときおよび前記要求パワーが前記上限パワー以下で且つ前記要求パワーと前記充電要求パワーとの和が前記上限パワーより大きいときには、前記上限パワーを前記目標パワーに設定する、
    ことを特徴とするハイブリッド自動車。
  4. 請求項３記載のハイブリッド自動車であって、
    情報を表示する表示手段を備え、
    前記制御手段は、前記所定時において、前記要求パワーが前記上限パワーより大きいときには、後進走行を継続可能な走行可能時間および走行可能距離の少なくとも一方が表示されるように前記表示手段を制御する、
    ことを特徴とするハイブリッド自動車。
  5. 請求項４記載のハイブリッド自動車であって、
    前記制御手段は、前記所定時において、前記要求パワーが前記上限パワーより大きいときには、前記バッテリの蓄電割合と許容下限割合との差分を前記要求パワーと前記上限パワーとの差分で除して前記走行可能時間を演算し、車速と前記走行可能時間との積として前記走行可能距離を演算する、
    ことを特徴とするハイブリッド自動車。
  6. 請求項１ないし５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、
    前記制御手段は、前記所定時には、前記要求トルクと前記第２モータから前記駆動軸に出力可能な後進走行方向の上限トルクとの差分を前記出力軸のトルクに換算して得られる前記エンジンの上限トルクと、前記エンジンの上限回転数と、の積を前記上限パワーに設定する、
    ことを特徴とするハイブリッド自動車。
JP2014188638A 2014-09-17 2014-09-17 ハイブリッド自動車 Active JP6090273B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014188638A JP6090273B2 (ja) 2014-09-17 2014-09-17 ハイブリッド自動車
US14/841,084 US9669819B2 (en) 2014-09-17 2015-08-31 Hybrid vehicle
DE102015115500.1A DE102015115500A1 (de) 2014-09-17 2015-09-15 Hybridfahrzeug
CN201510594269.1A CN105438164B (zh) 2014-09-17 2015-09-17 混合动力车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014188638A JP6090273B2 (ja) 2014-09-17 2014-09-17 ハイブリッド自動車

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016060320A JP2016060320A (ja) 2016-04-25
JP6090273B2 true JP6090273B2 (ja) 2017-03-08

Family

ID=55406238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014188638A Active JP6090273B2 (ja) 2014-09-17 2014-09-17 ハイブリッド自動車

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9669819B2 (ja)
JP (1) JP6090273B2 (ja)
CN (1) CN105438164B (ja)
DE (1) DE102015115500A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6015730B2 (ja) * 2014-10-28 2016-10-26 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車
JP6176226B2 (ja) * 2014-12-01 2017-08-09 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
US9783183B2 (en) * 2015-02-23 2017-10-10 Ford Global Technologies, Llc Battery charging strategy in a hybrid vehicle
JP6468223B2 (ja) * 2016-03-08 2019-02-13 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP6458769B2 (ja) * 2016-05-18 2019-01-30 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP6399039B2 (ja) * 2016-05-18 2018-10-03 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP6355112B2 (ja) 2016-08-23 2018-07-11 本田技研工業株式会社 車両用制御装置、および情報提供方法
CN107867169A (zh) * 2016-09-28 2018-04-03 比亚迪股份有限公司 用于车辆的动力驱动系统以及车辆
WO2018102498A1 (en) * 2016-11-30 2018-06-07 Dana Limited Electric axle transmission for electric and hybrid electric vehicles
JP6964936B2 (ja) * 2017-03-07 2021-11-10 住友重機械工業株式会社 作業機械
JP6911713B2 (ja) * 2017-11-06 2021-07-28 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP2020075528A (ja) * 2018-11-05 2020-05-21 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6603215B2 (en) * 2001-05-24 2003-08-05 Ford Global Technologies, Llc Hybrid electric vehicle control strategy while traveling in reverse
US7217211B2 (en) * 2005-07-22 2007-05-15 General Motors Corporation Two mode electrically variable transmission with equal forward and reverse input-split modal performance
JP2009274566A (ja) * 2008-05-14 2009-11-26 Honda Motor Co Ltd 車両制御装置
US9545839B2 (en) * 2008-09-05 2017-01-17 Ford Global Technologies, Llc Hybrid electric vehicle powertrain with enhanced reverse drive performance
JP2010195255A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Toyota Motor Corp ハイブリッド車およびその制御方法
RU2481210C1 (ru) * 2009-03-10 2013-05-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Система управления двигателем
JP2010221745A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Toyota Motor Corp 車両制御装置
JP2011166937A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Toyota Motor Corp 電動車両
JP2011183880A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両およびその制御方法
US20130311028A1 (en) * 2011-02-09 2013-11-21 Suzuki Motor Corporation Driving source control device for hybrid motor vehicle and driving source control method for hybrid motor vehicle and hybrid motor vehicle
JP2013006430A (ja) * 2011-06-22 2013-01-10 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両およびその制御方法
JP2014040199A (ja) * 2012-08-23 2014-03-06 Toyota Motor Corp 車両用制御装置
DE102013204918A1 (de) * 2013-03-20 2014-09-25 Zf Friedrichshafen Ag Fahrzeuggetriebe

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015115500A1 (de) 2016-03-17
CN105438164A (zh) 2016-03-30
CN105438164B (zh) 2018-03-23
US20160075322A1 (en) 2016-03-17
JP2016060320A (ja) 2016-04-25
US9669819B2 (en) 2017-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6090273B2 (ja) ハイブリッド自動車
JP6380304B2 (ja) ハイブリッド自動車
JP5742568B2 (ja) ハイブリッド自動車
JP2017159731A (ja) ハイブリッド自動車
JP2013220682A (ja) ハイブリッド車
JP5895353B2 (ja) ハイブリッド車
JP2011079444A (ja) ハイブリッド自動車
JP2016060319A (ja) ハイブリッド自動車
JP2010195255A (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP2016132263A (ja) ハイブリッド自動車
JP5691997B2 (ja) ハイブリッド自動車
JP6588406B2 (ja) ハイブリッド自動車
JP5074932B2 (ja) 車両および駆動装置並びにこれらの制御方法
JP2014040199A (ja) 車両用制御装置
JP6036546B2 (ja) ハイブリッド自動車
JP2016060321A (ja) ハイブリッド自動車
JP2017206110A (ja) ハイブリッド自動車
JP2016083988A (ja) ハイブリッド車
JP2009023527A (ja) 車両およびその制御方法
JP2008239074A (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法，駆動装置，駆動装置の制御方法
JP2016144973A (ja) ハイブリッド自動車
JP6350395B2 (ja) ハイブリッド自動車
JP2016060318A (ja) ハイブリッド自動車
JP6133721B2 (ja) 自動車
JP6269191B2 (ja) ハイブリッド自動車

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160211

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161101

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161130

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170123

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6090273

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151