JP7167884B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。

従来、この種のハイブリッド車両としては、エンジンと、第１モータと、駆動輪に連結された駆動軸とエンジンと第１モータとに３つの回転要素が接続された差動装置と、駆動軸に接続された第２モータと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両では、エンジンの性能に基づくエンジンの上限回転数と、第１モータの性能に基づくエンジンの上限回転数と、差動装置の性能に基づくエンジンの上限回転数とのうちの最小値からマージンを減じてエンジンの許容上限回転数を設定する。そして、その許容上限回転数以下の範囲内でエンジンの目標回転数を設定し、エンジンが目標回転数で運転されながら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。このようにして、エンジンや第１モータが高回転となるのを抑制している。

また、車両として、エンジンと、エンジンに連結された変速機と、変速機と副駆動輪としての前輪に連結されたフロントプロペラシャフトと主駆動輪としての後輪に連結されたリヤプロペラシャフトとに連結されたトランスファと、を備えるものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。ここで、トランスファは、エンジンから変速機を介して出力される駆動力に対する、前輪に伝達する駆動力と、後輪に伝達する駆動力と、の配分を例えば０：１００～５０：５０の間で連続的に変更可能に構成されている。

特開２００８－２４７２０５号公報 特開２０１１－２１８８７１号公報

近年、上述の特許文献１のハイブリッド車両の駆動軸よりも駆動輪側を、特許文献２のトランスファやフロントプロペラシャフト、前輪、リヤプロペラシャフト、後輪などに置き換えたハード構成も用いられている。こうしたハード構成では、駆動軸から駆動力配分装置を介して主駆動輪および副駆動輪に伝達する総駆動力に対する主動輪に伝達する駆動力の割合である主側配分率により、一般に、前輪および後輪の各車輪について、空転によるスリップの生じやすさが異なる。このため、こうしたハード構成において、特許文献１のようにエンジンの許容回転数を設定する場合、許容上限回転数を主側配分率に拘わらずに一律に比較的小さい値とすると、前輪および後輪の各車輪についての空転によるスリップが生じにくいときに、エンジンの回転数が過度に制限され、ドライバビリティの悪化を招く場合がある。

本発明のハイブリッド車両は、部品保護とドライバビリティの悪化の抑制との両立を図ることを主目的とする。

本発明のハイブリッド車両は、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車両は、
エンジンと、
第１モータと、
駆動軸と前記エンジンと前記第１モータとに３つの回転要素が接続された差動装置と、
前記駆動軸に駆動力を出力可能な第２モータと、
前記駆動軸から主駆動輪および副駆動輪に駆動力を伝達可能で、且つ、前記駆動軸から前記主駆動輪および前記副駆動輪に伝達する総駆動力に対する前記主駆動輪に伝達する駆動力の割合である主側配分率を調節可能な駆動力配分装置と、
前記エンジンが制御用の許容上限回転数以下の範囲内で回転しながら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装置と、
を備えるハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、前記主側配分率が小さいときには、前記主側配分率が大きいときに比して大きくなるように前記許容上限回転数を設定する、
ことを要旨とする。

本発明のハイブリッド車両では、制御装置は、エンジンが制御用の許容上限回転数以下の範囲内で回転しながら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。この場合、制御装置は、駆動軸から駆動力配分装置を介して主駆動輪および副駆動輪に伝達する総駆動力に対する主動輪に伝達する駆動力の割合である主側配分率が小さいときには、主側配分率が大きいときに比して大きくなるように許容上限回転数を設定する。一般に、主側配分率が比較的小さいとき（例えば、０．５や０．６などのとき）には、主側配分率が比較的大きいとき（例えば、０．９や１．０のとき）に比して、主駆動輪と副駆動輪との駆動力の差が小さくなり、主駆動輪および副駆動輪の各車輪で空転によるスリップが生じにくくなる。したがって、主側配分率が比較的大きいときには、エンジンの許容上限回転数を比較的小さくすることにより、エンジンの回転数が許容上限回転数よりも大きい部品保護用の上限回転数を超過するのをより十分に抑制することができる。これにより、部品保護をより十分に図ることができる。一方、主側配分率が比較的小さいときには、エンジンの許容上限回転数を比較的大きくすることにより、部品保護を図りつつドライバビリティの悪化を抑制することができる。これらの結果、部品保護とドライバビリティの悪化の抑制との両立を図ることができると言える。

本発明のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記主側配分率が小さいほど大きくなるように前記許容上限回転数を設定するものとしてもよい。こうすれば、主側配分率に基づいて、部品保護とドライバビリティの悪化の抑制との両立をより適切に図ることができる。

本発明のハイブリッド車両において、前記制御装置は、外気温が低いほど小さくなるように前記許容上限回転数を設定するものとしてもよい。これは、外気温が低いほど路面が冷えていて、主駆動輪および副駆動輪の各車輪で空転によるスリップが生じやすくなることに基づく。

本発明のハイブリッド車両において、前記制御装置は、路面の摩擦係数が所定値以下の低μ路を走行するときには、前記低μ路以外を走行するときに比して小さくなるように前記許容上限回転数を設定するものとしてもよい。これは、低μ路を走行するときには、低μ路以外を走行するときに比して、主駆動輪および副駆動輪の各車輪で空転によるスリップが生じやすくなることに基づく。

本発明のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記主駆動輪および前記副駆動輪の各車輪のうちの何れかのスリップを検出している第１条件、前記主駆動輪および前記副駆動輪のスリップを抑制するスリップ抑制機能が作動している第２条件、のうちの何れかが成立しているときには、前記許容上限回転数の現在値からの増加を禁止するものとしてもよい。こうすれば、第１条件や第２条件が成立しているときに、エンジンの回転数が許容上限回転数よりも大きい部品保護用の上限回転数を超過するのをより十分に抑制することができる。

本発明のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記エンジンの性能に基づく前記エンジンの第１上限回転数、前記第１モータの性能に基づく前記エンジンの第２上限回転数、前記差動装置の性能に基づく前記エンジンの第３上限回転数、のうちの何れかとして得られる部品保護用の上限回転数からマージンを減じて前記許容上限回転数を設定し、更に、前記制御装置は、前記主側配分率が小さいときには、前記主側配分率が大きいときに比して、前記マージンを小さくすることにより、前記許容上限回転数を大きくするものとしてもよい。

本発明のハイブリッド車両において、前記差動装置に接続された入力軸と前記駆動軸との間で変速段の変更を伴って動力を伝達する変速機を更に備え、前記第２モータは、前記入力軸または前記駆動軸に接続され、前記制御装置は、前記主側配分率と前記変速機の入力軸の回転数とに基づいて前記許容上限回転数を設定するものとしてもよい。こうすれば、変速機を備える場合に、許容上限回転数をより適切に設定することができる。

本発明の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。 エンジン２２やプラネタリギヤ３０、モータＭＧ１，ＭＧ２、変速機６０の構成の概略を示す構成図である。 変速機６０の各変速段とクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２、ワンウェイクラッチＦ１の作動状態との関係を示す作動表である。 プラネタリギヤ３０および変速機６０の各回転要素の回転数の関係を示す共線図である。 トランスファ１２０の構成の概略を示す構成図である。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 許容上下限回転数設定処理の一例を示すフローチャートである。 変速機６０の変速段Ｇｓと車体速Ｖ（変速機６０の出力軸６２の回転数Ｎｏｕｔ）とエンジン２２の上限回転数Ｍｅｍａｘｐとの関係の一例を示す説明図である。 マージン設定用マップの一例を示す説明図である。 マージン設定用マップの一例を示す説明図である。 マージン設定用マップの一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車２０Ｂ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。図２は、エンジン２２やプラネタリギヤ３０、モータＭＧ１，ＭＧ２、変速機６０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、後輪３９ｒａ，３９ｒｂが主駆動輪で且つ前輪３９ｆａ，３９ｆｂが副駆動輪である後輪駆動ベースの４輪駆動車両として構成されている。このハイブリッド自動車２０は、図１や図２に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、変速機６０と、トランスファ１２０と、油圧ブレーキ装置９０と、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２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン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により運転制御されている。

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いる。このエンジンＥＣＵ２４は、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から入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランクシャフト２６のクランク角θｃｒを挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種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、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。このプラネタリギヤ３０は、外歯歯車であるサンギヤ３０ｓと、内歯歯車であるリングギヤ３０ｒと、それぞれサンギヤ３０ｓおよびリングギヤ３０ｒに噛合する複数のピニオンギヤ３０ｐと、複数のピニオンギヤ３０ｐを自転（回転）かつ公転自在に支持するキャリヤ３０ｃとを有する。サンギヤ３０ｓは、モータＭＧ１の回転子に接続されている。リングギヤ３０ｒは、変速機６０の入力軸６１に接続されている。キャリヤ３０ｃは、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ１の回転子は、上述したように、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３０ｓに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ２の回転子は、変速機６０の入力軸６１に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

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いる。このモータＥＣＵ４０は、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が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、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センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる相電流を検出する電流センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の各相の相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２を挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数の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。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置センサ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の電気角θｅ１，θｅ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。このバッテリ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により管理されている。

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いる。このバッテリＥＣＵ５２は、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が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ａからのバッテリ５０の電流Ｉｂや、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ｂからのバッテリ５０の電圧Ｖｂ、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ａからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。

変速機６０は、４段変速機として構成されている。この変速機６０は、入力軸６１と、出力軸（駆動軸）６２と、プラネタリギヤ６３，６４と、クラッチＣ１，Ｃ２と、ブレーキＢ１，Ｂ２と、ワンウェイクラッチＦ１とを備える。入力軸６１は、上述したように、プラネタリギヤ３０のリングギヤ３０ｒおよびモータＭＧ２に接続されている。出力軸６２は、トランスファ１２０に接続されている。

プラネタリギヤ６３は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。このプラネタリギヤ６３は、外歯歯車であるサンギヤ６３ｓと、内歯歯車であるリングギヤ６３ｒと、それぞれサンギヤ６３ｓおよびリングギヤ６３ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６３ｐと、複数のピニオンギヤ６３ｐを自転（回転）かつ公転自在に支持するキャリヤ６３ｃとを有する。

プラネタリギヤ６４は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。このプラネタリギヤ６４は、外歯歯車であるサンギヤ６４ｓと、内歯歯車であるリングギヤ６４ｒと、それぞれサンギヤ６４ｓおよびリングギヤ６４ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６４ｐと、複数のピニオンギヤ６４ｐを自転（回転）かつ公転自在に支持するキャリヤ６４ｃとを有する。

プラネタリギヤ６３のキャリヤ６３ｃとプラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒとが連結（固定）されている。また、プラネタリギヤ６３のリングギヤ６３ｒとプラネタリギヤ６４のキャリヤ６４ｃとが連結（固定）されている。したがって、プラネタリギヤ６３およびプラネタリギヤ６４は、プラネタリギヤ６３のサンギヤ６３ｓ、プラネタリギヤ６３のキャリヤ６３ｃおよびプラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒ、プラネタリギヤ６３のリングギヤ６３ｒおよびプラネタリギヤ６４のキャリヤ６４ｃ、プラネタリギヤ６４のサンギヤ６４ｓを４つの回転要素とするいわゆる４要素タイプの機構として機能する。また、プラネタリギヤ６３のリングギヤ６３ｒおよびプラネタリギヤ６４のキャリヤ６４ｃは、出力軸６２に連結（固定）されている。

クラッチＣ１は、入力軸６１と、プラネタリギヤ６４のサンギヤ６４ｓと、を互いに接続すると共に両者の接続を解除する。クラッチＣ２は、入力軸６１と、プラネタリギヤ６３のキャリヤ６３ｃおよびプラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒと、を互いに接続すると共に両者の接続を解除する。ブレーキＢ１は、プラネタリギヤ６３のサンギヤ６３ｓを静止部材としてのトランスミッションケース２９に対して回転不能に固定（接続）すると共にこのサンギヤ６３ｓをトランスミッションケース２９に対して回転自在に解放する。ブレーキＢ２は、プラネタリギヤ６３のキャリヤ６３ｃおよびプラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒをトランスミッションケース２９に対して回転不能に固定（接続）すると共にこのキャリヤ６３ｃおよびリングギヤ６４ｒをトランスミッションケース２９に対して回転自在に解放する。ワンウェイクラッチＦ１は、プラネタリギヤ６３のキャリヤ６３ｃおよびプラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒの一方向の回転を許容すると共に他方向の回転を規制する。

クラッチＣ１，Ｃ２は、それぞれ、油圧駆動の多板クラッチとして構成されている。ブレーキＢ１，Ｂ２は、それぞれ、油圧駆動の多板ブレーキとして構成されている。クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１，Ｂ２は、油圧制御装置（図示省略）による作動油の給排を受けて動作する。

図３は、変速機６０の各変速段とクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２、ワンウェイクラッチＦ１の作動状態との関係を示す作動表である。図４は、プラネタリギヤ３０および変速機６０の各回転要素の回転数の関係を示す共線図である。変速機６０は、クラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２、ワンウェイクラッチＦ１を図３に示すように係合または解放することにより、第１速から第４速までの前進段や後進段が形成される。

具体的には、前進第１速は、クラッチＣ１を係合すると共にクラッチＣ２およびブレーキＢ１，Ｂ２を解放し、ワンウェイクラッチＦ１が作動する（プラネタリギヤ６３のキャリヤ６３ｃおよびプラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒの他方向の回転（図４における負回転）を規制する）ことにより形成される。なお、前進第１速で、モータＭＧ２の回生駆動や、燃料噴射を停止したエンジン２２のモータＭＧ１によるモータリングにより、変速機６０の入力軸６１に制動力が出力される際には、ブレーキＢ２も係合される。

前進第２速は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１を係合すると共にクラッチＣ２およびブレーキＢ２を解放することにより形成される。前進第３速は、クラッチＣ１およびクラッチＣ２を係合すると共にブレーキＢ１，Ｂ２を解放することにより形成される。前進第４速は、クラッチＣ２およびブレーキＢ１を係合すると共にクラッチＣ１およびブレーキＢ２を解放することにより形成される。後進段は、クラッチＣ１およびブレーキＢ２を係合すると共にクラッチＣ２およびブレーキＢ１を解放することにより形成される。

トランスファ１２０は、変速機６０の出力軸６２に出力される駆動力に対する、副駆動輪としての前輪３９ｆａ，３９ｆｂに伝達する駆動力と、主駆動輪としての後輪３９ｒａ，３９ｒｂに伝達する駆動力と、の配分である前後駆動力配分を例えば０：１００～５０：５０の間で連続的に変更可能に構成されている。したがって、ハイブリッド自動車２０は、前後駆動力配分が０：１００のときには、２輪駆動（２ＷＤ）となり、前後駆動力配分が０：１００以外のときには、４輪駆動（４ＷＤ）となる。即ち、ハイブリッド自動車２０は、パートタイム４ＷＤとして構成されている。

図５は、トランスファ１２０の構成の概略を示す構成図である。図示するように、トランスファ１２０は、後輪側伝達軸１２１と、前輪側伝達軸１２２と、クラッチ１３０と、駆動部１４０と、伝達機構１５０とを備える。後輪側伝達軸１２１は、変速機６０の入力軸６１（図１参照）に連結されると共にリヤプロペラシャフト３７ｒ（図１参照）に連結されている。前輪側伝達軸１２２は、フロントプロペラシャフト３７ｆ（図１参照）に連結されている。

クラッチ１３０は、多板クラッチとして構成されている。このクラッチ１３０は、クラッチハブ１３１と、クラッチドラム１３２と、複数の摩擦係合プレート１３３と、ピストン１３４とを備える。クラッチハブ１３１は、後輪側伝達軸１２１に連結されている。クラッチドラム１３２は、伝達機構１５０のドライブギヤ１５１に連結されている。複数の摩擦係合プレート１３３は、クラッチハブ１３１の外周面にスプライン嵌合される第１プレート１３３ａと、クラッチドラム１３２の内周面にスプライン嵌合される第２プレート１３３ｂと、が交互に並ぶように配設されている。ピストン１３４は、複数の摩擦係合プレート１３３に対して伝達機構１５０のドライブギヤ１５１とは反対側に配置されている。このピストン１３４は、ドライブギヤ１５１側に移動することにより、複数の摩擦係合プレート１３３を押圧する。

このクラッチ１３０は、ピストン１３４がドライブギヤ１５１から離間する側に移動して摩擦係合プレート１３３に当接しない状態では、解放状態となる。また、クラッチ１３０は、ピストン１３４がドライブギヤ１５１に接近する側に移動して摩擦係合プレート１３３に当接する状態では、ピストン１３４の移動量により伝達トルク（トルク容量）が調節され、解放状態、スリップ係合状態、完全係合状態のうちの何れかとなる。

駆動部１４０は、クラッチ１３０の駆動に用いられる。この駆動部１４０は、モータ１４１と、ねじ機構１４２とを備える。モータ１４１は、ＨＶＥＣＵ７０により制御される。ねじ機構１４２は、ボールねじとして構成されており、モータ１４１の回転運動を直線運動に変換する。このねじ機構１４２は、ねじ軸部材１４４と、ナット部材１４５と、ねじ軸部材１４４とナット部材１４５との間に介在する複数のボール１４６とを備える。

ねじ軸部材１４４は、ウォームギヤ１４３を介してモータ１４１に連結されている。ウォームギヤ１４３は、ウォーム１４３ａとウォームホイール１４３ｂとを備える歯車対である。ウォーム１４３ａは、モータ１４１の回転軸と一体に形成されている。ウォームホイール１４３ｂは、後輪側伝達軸１２１と同軸に配置されると共にねじ軸部材１４４と一体に形成されている。モータ１４１の回転は、ウォームギヤ１４３を介してねじ軸部材１４４に減速されて伝達される。

ナット部材１４５は、ねじ軸部材１４４の回転に伴って後輪側伝達軸１２１の軸方向に移動可能にねじ軸部材１４４に連結されている。また、ナット部材１４５は、クラッチ１３０のピストン１３４に、後輪側伝達軸１２１の軸方向に相対移動不能に且つ後輪側伝達軸１２１周りに相対回転可能に連結されている。

このねじ機構１４２は、モータ１４１からねじ軸部材１４４に伝達された回転運動をナット部材１４５の直線運動に変換し、この直線運動をピストン１３４を介して摩擦係合プレート１３３に伝達する。これにより、クラッチ１３０の伝達トルク（トルク容量）が調節される。

伝達機構１５０は、ドライブギヤ１５１と、ドリブンギヤ１５２と、チェーン１５３とを備える。ドライブギヤ１５１は、上述したように、クラッチ１３０のクラッチドラム１３２に連結されている。ドリブンギヤ１５２は、前輪側伝達軸１２２に取り付けられている。チェーン１５３は、ドライブギヤ１５１とドリブンギヤ１５２とに掛け渡されている。この伝達機構１５０は、ドライブギヤ１５１に伝達される駆動力をチェーン１５３を介してドリブンギヤ１５２に伝達する。

このトランスファ１２０では、クラッチ１３０が解放状態のときには、後輪側伝達軸１２１とドライブギヤ１５１とが遮断される。このとき、トランスファ１２０は、変速機６０の出力軸６２に出力される駆動力の全てを後輪３９ｒａ，３９ｒｂに伝達する。また、トランスファ１２０では、クラッチ１３０がスリップ係合状態や完全係合状態のときには、後輪側伝達軸１２１とドライブギヤ１５１とが接続される。このとき、トランスファ１２０は、変速機６０の出力軸６２に出力される駆動力を後輪３９ｒａ，３９ｒｂと前輪３９ｆａ，３９ｆｂとに配分して伝達する。詳細には、クラッチ１３０がスリップ係合状態のときには、後輪側伝達軸１２１とドライブギヤ１５１との回転差動が許容され、差動状態が形成される。また、クラッチ１３０が完全係合状態のときには、後輪側伝達軸１２１とドライブギヤ１５１とが一体に回転し、非差動状態（いわゆるセンターデフロック状態）が形成される。したがって、トランスファ１２０は、モータ１４１の制御によってクラッチ１３０の伝達トルクが制御されることにより、上述したように、前後駆動力配分を例えば０：１００～５０：５０の間で連続的に変更することができる。

図１に示すように、油圧ブレーキ装置９０は、前輪３９ｆａ，３９ｆｂや後輪３９ｒａ，３９ｒｂに取り付けられたブレーキパッド９２ｆａ，９２ｆｂ，９２ｒａ，９２ｒｂと、ブレーキアクチュエータ９４とを備える。ブレーキアクチュエータ９４は、ブレーキパッド９２ｆａ，９２ｆｂ，９２ｒａ，９２ｒｂを駆動する図示しないブレーキホイールシリンダの油圧を調節して前輪３９ｆａ，３９ｆｂや後輪３９ｒａ，３９ｒｂに制動力を付与するためのアクチュエータとして構成されている。このブレーキアクチュエータ９４は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）９６により駆動制御されている。

ブレーキＥＣＵ９６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。ブレーキＥＣＵ９６には、ブレーキアクチュエータ９４を駆動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いる。ブレーキＥＣＵ９６に入力される信号としては、例えば、前輪３９ｆａ，３９ｆｂや後輪３９ｒａ，３９ｒｂに取り付けられた車輪速センサ９７ｆａ，９７ｆｂ，９７ｒａ，９７ｒｂからの前輪３９ｆａ，３９ｆｂや後輪３９ｒａ，３９ｒｂの車輪速Ｖｆａ，Ｖｆｂ，Ｖｒａ，Ｖｒｂを挙げることができる。ブレーキＥＣＵ９６からは、ブレーキアクチュエータ９４への駆動制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ブレーキＥＣＵ９６は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

ブレーキＥＣＵ９６は、車輪速センサ９７ｆａ，９７ｆｂ，９７ｒａ，９７ｒｂからの前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの車輪速Ｖｆａ，Ｖｆｂ，Ｖｒａ，Ｖｒｂに基づいて、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪について、空転によるスリップが生じているか否かを判定する。この判定は、例えば、車輪速Ｖｆａ，Ｖｆｂ，Ｖｒａ，Ｖｒｂから車体速Ｖを減じた値をそれぞれ閾値と比較することにより行なわれる。そして、ブレーキＥＣＵ９６は、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪のうちの何れにも空転によるスリップが生じていないと判定したときには、スリップ検出フラグｆｓに値０を設定する。一方、ブレーキＥＣＵ９６は、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪のうちの何れかで空転によるスリップが生じていると判定したときには、スリップ検出フラグｆｓに値１を設定する。

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、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いる。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、変速機６０の入力軸６１の回転数を検出する回転数センサ６１ａからの入力軸６１の回転数Ｎｉｎや、変速機６０の出力軸６２の回転数を検出する回転数センサ６２ａからの出力軸６２の回転数Ｎｏｕｔ、トランスファ１２０のモータ１４１の回転子の回転位置を検出する回転位置センサ１４１ａからのモータ１４１の回転子の回転位置θｍｔを挙げることができる。また、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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を挙げることができる。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や、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も挙げることができる。図示しないハンドルの操舵角を検出する操舵角センサ８７からの操舵角θｓや、車体速センサ８８からの車体速Ｖ、外気温センサ８９からの外気温Ｔｏも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０からは、変速機６０への制御信号や、トランスファ１２０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。

ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２、ブレーキＥＣＵ９６と通信ポートを介して接続されている。ＨＶＥＣＵ７０は、回転数センサ６１ａからの変速機６０の入力軸６１の回転数Ｎｉｎを回転数センサ６２ａからの変速機６０の出力軸６２の回転数Ｎｏｕｔで除して変速機６０の変速比Ｇｒを演算すると共に演算した変速比Ｇｒに基づいて変速機６０の変速段Ｇｓを推定している。また、ＨＶＥＣＵ７０は、回転位置センサ１４１ａからのモータ１４１の回転子の回転位置θｍｔに基づいて、クラッチ１３０のピストン１３４の移動量や、クラッチ１３０のトルク容量、リヤ側配分率Ｒｒを推定している。ここで、リヤ側配分率Ｒｒは、変速機６０の出力軸６２からトランスファ１２０を介してフロントデファレンシャルギヤ３８ｆ（前輪３９ｆａ，３９ｆｂ）およびリヤデファレンシャルギヤ３８ｒ（後輪３９ｒａ，３９ｒｂ）に伝達する総駆動力に対する後輪３９ｒａ，３９ｒｂに伝達する駆動力の割合である。上述したように、トランスファ１２０は、前後駆動力配分を例えば０：１００～５０：５０の間で連続的に変更可能に構成されているから、リヤ側配分率Ｒｒは、例えば０．５～１．０の間の値となる。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御により、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の運転を伴わずに走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）で走行するように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２と変速機６０とトランスファ１２０とが制御される。

変速機６０の制御は、基本的には、以下のように行なわれる。ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車体速Ｖとに基づいて、変速機６０の出力軸（駆動軸）６２に要求される出力軸要求トルクＴｏｕｔ＊を設定し、出力軸要求トルクＴｏｕｔ＊と車体速Ｖとに基づいて、変速機６０の目標変速段Ｇｓ＊を設定する。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、変速機６０の変速段Ｇｓが目標変速段Ｇｓ＊となるように変速機６０を制御する。

トランスファ１２０の制御は、基本的には、以下のように行なわれる。ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃや車体速Ｖ、操舵角θｓ、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪についての空転によるスリップの有無などに基づいて目標リヤ側配分率Ｒｒ＊を設定し、リヤ側配分率Ｒｒが目標リヤ側配分率Ｒｒ＊となるようにトランスファ１２０を制御する。

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の動作について説明する。特に、ＨＶ走行モードで走行する際のエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の詳細な制御について説明する。図６は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される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、繰り返し実行される。

図６の制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃや車体速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ、変速機６１の入力軸６１の回転数Ｎｉｎ、変速機６０の変速比Ｇｒ、リヤ側配分率Ｒｒ、スリップ検出フラグｆｓなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、アクセル開度Ａｃｃは、アクセルペダルポジションセンサ８４により検出された値が入力される。車体速Ｖは、車体速センサ８８により検出された値が入力される。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０により演算された値が通信により入力される。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、バッテリＥＣＵ５２により演算された値が通信により入力される。変速機６１の入力軸６１の回転数Ｎｉｎは、回転数センサ６１ａにより検出された値が用いられる。変速機６０の変速比Ｇｒやリヤ側配分率Ｒｒは、ＨＶＥＣＵ７０が認識している値が入力される。スリップ検出フラグｆｓは、ブレーキＥＣＵ９６により設定された値が通信により入力される。

こうしてデータが入力されると、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車体速Ｖとに基づいて、変速機６０の出力軸６２に要求される出力軸要求トルクＴｏｕｔ＊を設定し（ステップＳ１０２）、出力軸要求トルクＴｏｕｔ＊と変速機６０の変速比Ｇｒとに基づいて、変速機６０の入力軸６１に要求される入力軸要求トルクＴｉｎ＊を設定する（ステップＳ１０４）。

続いて、ＨＶＥＣＵ７０は、入力軸要求トルクＴｉｎ＊に変速機６０の入力軸６１の回転数Ｎｉｎを乗じて、変速機６０の入力軸６１に要求される入力軸要求パワーＰｉｎ＊を演算すると共に（ステップＳ１０６）、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を設定する（ステップＳ１０８）。

そして、ＨＶＥＣＵ７０は、入力軸要求パワーＰｉｎ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて、エンジン２２に要求されるエンジン要求パワーＰｅ＊を演算し（ステップＳ１１０）、エンジン要求パワーＰｅ＊とエンジン２２の動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊の仮値としての仮目標回転数Ｎｅｔｍｐを設定する（ステップＳ１１２）。ここで、エンジン２２の動作ラインとしては、例えば、エンジン２２を効率よく運転するための燃費動作ラインが用いられる。

続いて、ＨＶＥＣＵ７０は、図７のエンジン許容上下限回転数設定処理により、制御用のエンジン２２の許容上下限回転数Ｎｅｍａｘ＊，Ｎｅｍｉｎ＊を設定する（ステップＳ１２０）。ここで、エンジン許容上下限回転数設定処理については後述する。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、式（１）に示すように、エンジン２２の仮目標回転数Ｎｅｔｍｐを許容上下限回転数Ｎｅｍａｘ＊，Ｎｅｍｉｎ＊で制限（上下限ガード）して、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ１３０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊でエンジン要求パワーＰｅ＊を除して、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊を演算する（ステップＳ１４０）。

Ne*=max(min(Netmp,Nemax*),Nemin*) (1)

続いて、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とプラネタリギヤ３０のリングギヤ３０ｒの回転数Ｎｒ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤ３０ｓの歯数／リングギヤ３０ｒの歯数）とを用いて、式（２）により、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を演算する（ステップＳ１５０）。ここで、式（２）は、プラネタリギヤ３０の各回転要素についての力学的な関係式である。この式（２）は、図４の共線図を用いれば容易に得られる。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (2)

続いて、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１および目標回転数Ｎｍ１＊とを用いて、式（３）により、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を演算する（ステップＳ１６０）。ここで、式（３）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る。式（３）中、右辺第１項は、図４の共線図を用いれば容易に得られる。式（３）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。

Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)

そして、ＨＶＥＣＵ７０は、入力軸要求トルクＴｉｎ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて、式（４）により、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を演算する（ステップＳ１７０）。ここで、式（４）は、図４の共線図を用いれば容易に得られる。

Tm2*=Tin*+Tm1*/ρ (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＊が得られると、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいて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。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、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の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

次に、図６の制御ルーチンのステップＳ１２０の処理、即ち、図７に例示する許容上下限回転数設定処理によりエンジン２２の許容上下限回転数Ｎｅｍａｘ＊，Ｎｅｍｉｎ＊を設定する処理について説明する。

図７の許容上下限回転数設定処理では、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、モータＭＧ１の性能における上下限回転数Ｎｍ１ｍａｘ，Ｎｍ１ｍｉｎと、プラネタリギヤ３０のリングギヤ３０ｒの回転数Ｎｒ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２、変速機６０の入力軸６１の回転数Ｎｉｎ）と、プラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて、式（５）および式（６）により、モータＭＧ１の性能に基づくエンジン２２の上下限回転数Ｎｅｍａｘｐ（ｍｇ１），Ｎｅｍｉｎｐ（ｍｇ１）を演算する（ステップＳ２００）。ここで、モータＭＧ１の性能における上下限回転数Ｎｍ１ｍａｘ，Ｎｍ１ｍｉｎは、モータＭＧ１の定格値における正回転側としての上限回転数と負回転側としての下限回転数である。式（５）および式（６）は、図４の共線図を用いれば容易に得られる。

Nemaxp(mg1)=ρ・Nm1max/(1+ρ)+Nm2/(1+ρ) (5)
Neminp(mg1)=ρ・Nm1min/(1+ρ)+Nm2/(1+ρ) (6)

続いて、ＨＶＥＣＵ７０は、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３０ｐの性能における上下限回転数Ｎｐｉｎｍａｘ，Ｎｐｉｎｍｉｎと、プラネタリギヤ３０のリングギヤ３０ｒの回転数Ｎｒ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２、変速機６０の入力軸６１の回転数Ｎｉｎ）と、プラネタリギヤ３０におけるピニオンギヤ３０ｐに対するギヤ比γ（ピニオンギヤ３０ｐの歯数／リングギヤ３０ｒの歯数）とを用いて、式（７）および式（８）により、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３０ｐの性能に基づくエンジン２２の上下限回転数Ｎｅｍａｘｐ（ｐｉｎ），Ｎｅｍｉｎｐ（ｐｉｎ）を演算する（ステップＳ２１０）。ここで、ピニオンギヤ３０ｐの性能における上下限回転数Ｎｐｉｎｍａｘ，Ｎｐｉｎｍｉｎは、プラネタリギヤ３０の定格値における正回転側としての上限回転数と負回転側としての下限回転数である。

Nemaxp(pin)=Nm2+γ・Npinmax (7)
Neminp(pin)=Nm2+γ・Npinmin (8)

そして、ＨＶＥＣＵ７０は、式（９）および式（１０）により、部品保護用のエンジン２２の上下限回転数Ｎｅｍａｘｐ，Ｎｅｍｉｎｐを設定する（ステップＳ２２０）。エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘｐは、式（９）に示すように、エンジン２２の性能における上限回転数Ｎｅｍａｘｐ（ｅｇ）と、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘｐ（ｍｇ１）と、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘｐ（ｐｉｎ）と、のうちの最小値として得られる。ここで、エンジン２２の性能における上限回転数Ｎｅｍａｘｐ（ｅｇ）は、エンジン２２の定格値としての上限回転数である。エンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎは、式（１０）に示すように、エンジン２２の性能における下限回転数としての値０と、エンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎｐ（ｍｇ１）と、エンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎｐ（ｐｉｎ）と、のうちの最大値として得られる。

Nemaxp=min(Nemaxp(eg), Nemaxp(mg1), Nemaxp(pin)) (9)
Neminp=max(0, Neminp(mg1), Neminp(pin)) (10)

図８は、変速機６０の変速段Ｇｓと車体速Ｖ（変速機６０の出力軸６２の回転数Ｎｏｕｔ）とエンジン２２の上限回転数Ｍｅｍａｘｐとの関係の一例を示す説明図である。図示するように、エンジン２２の上限回転数Ｍｅｍａｘｐは、各車体速Ｖについて、変速機６０の変速段Ｇｓ（変速比Ｇｒ）により異なる。これは、各車体速Ｖについて、変速機６０の変速段Ｇｓにより、変速機６０の入力軸６１の回転数Ｎｉｎ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）が異なり、エンジン２２の上下限回転数Ｎｅｍａｘｐ（ｍｇ１），Ｎｅｍｉｎｐ（ｍｇ１）や上下限回転数Ｎｅｍａｘｐ（ｐｉｎ），Ｎｅｍｉｎｐ（ｐｉｎ）が異なるためである。同様に、エンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎも、各車体速Ｖについて、変速機６０の変速段Ｇｓにより異なる。

続いて、ＨＶＥＣＵ７０は、リヤ側配分率Ｒｒとマージン設定用マップとを用いてマージンαを設定する（ステップＳ２４０）。ここで、マージン設定用マップは、リヤ側配分率Ｒｒとマージンαとの関係として予め定められ、図示しないＲＯＭに記憶されている。図９は、マージン設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、マージンαは、リヤ側配分率Ｒｒが小さいほど（１．０から０．５に近づくほど）小さくなるように設定される。この理由については後述する。

こうしてマージンαが得られると、ＨＶＥＣＵ７０は、スリップ検出フラグｆｓの値を調べる（ステップＳ２４０）。スリップ検出フラグｆｓが値０のときには、ＨＶＥＣＵ７０は、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪のうちの何れにも空転によるスリップが生じていないと判断する。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘｐからマージンαを減じて、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘ＊を演算し（ステップＳ２５０）、エンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎｐにマージンβを加えて、エンジン２２の許容下限回転数Ｎｅｍｉｎ＊を演算して（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。ここで、マージンβは、適宜定められる。

こうしてエンジン２２の許容上下限回転数Ｎｅｍａｘ＊，Ｎｅｍｉｎ＊が得られると、ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジン２２の仮目標回転数Ｎｅｔｍｐを許容上下限回転数Ｎｅｍａｘ＊，Ｎｅｍｉｎ＊で制限（上下限ガード）してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定し、エンジン要求パワーＰｅ＊を目標回転数Ｎｅ＊で除してエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を演算する。

ここで、リヤ側配分率Ｒｒが小さいほど（１．０から０．５に近づくほど）小さくなるようにマージンαを設定する理由について説明する。このようにマージンαを設定することにより、ＨＶＥＣＵ７０は、リヤ側配分率Ｒｒが小さいほど大きくなるようにエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘ＊を設定することになる。一般に、リヤ側配分率Ｒｒが比較的小さいとき（例えば、０．５や０．６などのとき）には、リヤ側配分率Ｒｒが比較的大きいとき（例えば、０．９や１．０のとき）に比して、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの駆動力の差が小さくなり、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪で空転によるスリップが生じにくくなる。また、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪のうちの何れかで空転によるスリップが生じると、スリップが生じた車輪の車輪速が急増する。これに伴って、変速機６０の出力軸６２や入力軸６１の回転数Ｎｏｕｔ，Ｎｉｎ、エンジン２２の回転数Ｎｅが急増する。このため、エンジン２２の回転数Ｎｅが許容上限回転数Ｎｅｍａｘ＊を超過する可能性がある。したがって、リヤ側配分率Ｒｒが比較的大きいときには、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘ＊を比較的小さくすることにより、エンジン２２の回転数Ｎｅが部品保護用の上限回転数Ｎｅｍａｘｐを超過する（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３０ｐが高回転となる）のをより十分に抑制することができる。これにより、部品保護をより十分に図ることができる。一方、リヤ側配分率Ｒｒが比較的小さいときには、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘ＊を比較的大きくすることにより、部品保護を図りつつドライバビリティの悪化を抑制することができる。これらの結果、部品保護とドライバビリティの悪化の抑制との両立を図ることができると言える。

ステップＳ２４０でスリップ検出フラグｆｓが値１のときには、ＨＶＥＣＵ７０は、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪のうちの何れかで空転によるスリップが生じていると判断する。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、式（１１）に示すように、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘｐからマージンαを減じた値をエンジン２２の前回の許容上限回転数（前回Ｎｅｍａｘ＊）で上限ガードして、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘ＊を設定し（ステップＳ２６０）、上述のステップ２７０の処理により、エンジン２２の許容下限回転数Ｎｅｍｉｎ＊を演算して、本ルーチンを終了する。

Nemax*=min(Nemaxp-α, 前回Nemax*) (11)

こうしたステップＳ２６０の処理により、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪のうちの何れかで空転によるスリップが生じているときには、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘ＊の現在値からの増加が禁止されることになる。これにより、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪のうちの何れかで空転によるスリップが生じているときに、エンジン２２の回転数Ｎｅが部品保護用の上限回転数Ｎｅｍａｘｐを超過する（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３０ｐが高回転となる）のを抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とは、エンジン２２が許容上限回転数Ｎｅｍａｘ＊以下の範囲内で回転しながら走行するようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。この場合、ＨＶＥＣＵ７０は、リヤ側配分率Ｒｒが小さいときには、リヤ側配分率Ｒｒが大きいときに比して大きくなるようにエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘ＊を設定する。これにより、リヤ側配分率Ｒｒが比較的大きいときには、エンジン２２の回転数Ｎｅが部品保護用の上限回転数Ｎｅｍａｘｐを超過する（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３０ｐが高回転となる）のをより十分に抑制することができ、部品保護をより十分に図ることができる。また、リヤ側配分率Ｒｒが比較的小さいときには、部品保護を図りつつドライバビリティの悪化を抑制することができる。これらの結果、部品保護とドライバビリティの悪化の抑制との両立を図ることができると言える。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、リヤ側配分率Ｒｒを用いてマージンαを設定するものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、リヤ側配分率Ｒｒおよび外気温Ｔｏを用いてマージンαを設定するものとしてもよいし、リヤ側配分率Ｒｒおよび低μ路フラグＦμを用いてマージンαを設定するものとしてもよい。ここで、低μ路フラグＦμは、路面の摩擦係数が閾値（例えば、０．３や０．３５，０．４など）以下の低μ路を走行しているときには値１が設定され、低μ路を走行していないときには値０が設定されるフラグである。「低μ路」としては、例えば、濡れた路面や雪道、凍結路などを挙げることができる。なお、低μ路を走行しているか否かの判定は、例えば、車輪速センサ９７ｆａ，９７ｆｂ，９７ｒａ，９７ｒｂからの前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの車輪速Ｖｆａ，Ｖｆｂ，Ｖｒａ，Ｖｒｂのバラツキの程度（最大値と最小値との差分）を閾値と比較することにより行なわれる。

図１０は、リヤ側配分率Ｒｒおよび外気温Ｔｏを用いたマージンαの設定に用いられるマージン設定用マップの一例を示す説明図である。図１０の例では、マージンαは、リヤ側配分率Ｒｒが小さいほど（１．０から０．５に近づくほど）小さくなるように、且つ、外気温Ｔｏが低いほど大きくなるように設定される。リヤ側配分率Ｒｒとマージンαとの関係については上述した。外気温Ｔｏとマージンαとの関係は、外気温Ｔｏが低いほど路面が冷えていて、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪で空転によるスリップが生じやすくなることに基づく。

図１１は、リヤ側配分率Ｒｒおよび低μ路フラグＦμを用いたマージンαの設定に用いられるマージン設定用マップの一例を示す説明図である。図１１の例では、マージンαは、リヤ側配分率Ｒｒが小さいほど（１．０から０．５に近づくほど）大きくなるように、且つ、低μ路フラグＦμが値１のときには値０のときに比して大きくなるように設定される。低μ路フラグＦμとマージンαとの関係は、低μ路を走行するときには、低μ路以外を走行するときに比して、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪で空転によるスリップが生じやすいことに基づく。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪のうちの何れかについてのスリップを検出しているときに、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘ＊の現在値からの増加を禁止するものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、これに代えてまたは加えて、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂのスリップを抑制するトラクションコントロール（ＴＲＣ）が作動しているときに、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘ＊の現在値からの増加を禁止するものとしてもよい。こうすれば、トラクションコントロールが作動しているときに、エンジン２２の回転数Ｎｅが部品保護用の上限回転数Ｎｅｍａｘｐを超過する（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３０ｐが高回転となる）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、ＨＶＥＣＵ７０は、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪のうちの何れかについてのスリップを検出しているときに、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘ＊の現在値からの増加を禁止するものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、前輪３９ｆａ，３９ｆｂおよび後輪３９ｒａ，３９ｒｂの各車輪のうちの何れかについてのスリップを検出しているときでも、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘ＊の現在値からの増加を禁止しない（許容する）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は、変速機６０の入力軸６１に直接に接続されるものとした。しかし、モータＭＧ２は、変速機６０の入力軸６１に減速機を介して接続されるものとしてもよい。また、モータＭＧ２は、変速機６０の出力軸６２に直接に接続されるものとしてもよい。さらに、モータＭＧ２は、変速機６０の出力軸６２に減速機を介して接続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、トランスファ１２０の駆動部１４０は、モータ１４１と、モータ１４１の回転運動を直線運動に変換してクラッチ１３０のピストン１３４を駆動する（ピストン１３４の軸方向に移動させる）ねじ機構１４２と、を有するものとした。しかし、駆動部１４０は、ねじ機構１４２に代えて、モータ１４１の回転運動を直線運動に変換するカム機構を有するものとしてもよい。また、駆動部１４０は、モータ１４１やねじ機構１４２に代えて、油圧によりピストン１３４を駆動する油圧制御装置を有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、トランスファ１２０は、前後駆動力配分を例えば０：１００～５０：５０の間で連続的に変更可能に構成されるものとした。しかし、トランスファ１２０は、前後駆動力配分を０：１００と例えば５０：５０とで２段階に変更可能に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、変速機６０として、４段変速機が用いられるものとした。しかし、変速機６０として、３段変速機や５段変速機、６段変速機などが用いら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、変速機６０を備える、即ち、プラネタリギヤ３０のリングギヤ３０ｒおよびモータＭＧ２とトランスファ１２０の後輪側伝達軸１２１とが変速機６０を介して連結されるものとした。しかし、図１２の変形例のハイブリッド自動車２０Ｂに示すように、変速機６０を備えないものとしてもよい。図１２のハイブリッド自動車２０Ｂでは、プラネタリギヤ３０およびモータＭＧ２とトランスファ１２０とが直接に連結される。

実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ５０が用いられるものとした。しかし、蓄電装置として、キャパシタが用いら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、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とブレーキＥＣＵ９６とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとした。しかし、これらのうちの少なくとも２つは、単一の電子制御ユニット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は、パートタイム４輪駆動（４ＷＤ）として構成されるものとした。しかし、ハイブリッド自動車２０は、フルタイム４ＷＤ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は、後輪３９ｒａ，３９ｒｂが主駆動輪で且つ前輪３９ｆａ，３９ｆｂが副駆動輪である後輪駆動ベースの４輪駆動車両として構成されるものとした。しかし、ハイブリッド自動車２０は、前輪３９ｆａ，３９ｆｂが主駆動輪で且つ後輪３９ｒａ，３９ｒｂが副駆動輪である前輪駆動ベースの４輪駆動車両として構成され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「差動装置」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、トランスファ１２０が「駆動力配分装置」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御装置」に相当する。また、変速機６０が「変速機」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、ハイブリッド車両の製造産業などに利用可能である。

２０，２０Ｂ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジンＥＣＵ、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、２９ トランスミッションケース、３０，６３，６４ プラネタリギヤ、３０ｃ，６３ｃ，６４ｃ キャリヤ、３０ｐ，６３ｐ，６４ｐ ピニオンギヤ、３０ｒ，６３ｒ，６４ｒ リングギヤ、３０ｓ，６３ｓ，６４ｓ サンギヤ、３７ｆ フロントプロペラシャフト、３７ｒ リヤプロペラシャフト、３８ｆ フロントデファレンシャルギヤ、３８ｒ リヤデファレンシャルギヤ、３９ｆａ，３９ｆｂ 前輪、３９ｒａ，３９ｒｂ 後輪、４０ モータＥＣＵ、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電流センサ、５１ｂ 電圧センサ、５２ バッテリＥＣＵ、５４ 電力ライン、６０ 変速機、６１ 入力軸、６２ 出力軸、７０ 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、８７ 操舵角センサ、８８ 車体速センサ、８９ 外気温センサ、９０ 油圧ブレーキ装置、９２ｆａ，９２ｆｂ，９２ｒａ，９２ｒｂ ブレーキパッド、９４ ブレーキアクチュエータ、９６ ブレーキＥＣＵ、９７ｆａ，９７ｆｂ，９７ｒａ，９７ｒｂ 車輪速センサ、１２０ トランスファ、１２１ 後輪側伝達軸、１２２ 前輪側伝達軸、１３０ クラッチ、１３１ クラッチハブ、１３２ クラッチドラム、１３３ 摩擦係合プレート、１３３ａ 第１プレート、１３３ｂ 第２プレート、１３４ ピストン、１４０ 駆動部、１４１ モータ、１４２ ねじ機構、１４３ ウォームギヤ、１４３ａ ウォーム、１４３ｂ ウォームホイール、１４４ ねじ軸部材、１４５ ナット部材、１４６ ボール、１５０ 伝達機構、１５１ ドライブギヤ、１５２ ドリブンギヤ、１５３ チェーン、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ、Ｃ１，Ｃ２ クラッチ、Ｆ１ ワンウェイクラッチ。

Claims (7)

1. エンジンと、
   第１モータと、
   駆動軸と前記エンジンと前記第１モータとに３つの回転要素が接続された差動装置と、
   前記駆動軸に駆動力を出力可能な第２モータと、
   前記駆動軸から主駆動輪および副駆動輪に駆動力を伝達可能で、且つ、前記駆動軸から前記主駆動輪および前記副駆動輪に伝達する総駆動力に対する前記主駆動輪に伝達する駆動力の割合である主側配分率を調節可能な駆動力配分装置と、
   前記エンジンが制御用の許容上限回転数以下の範囲内で回転しながら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装置と、
   を備えるハイブリッド車両であって、
   前記制御装置は、前記主側配分率が小さいときには、前記主側配分率が大きいときに比して大きくなるように前記許容上限回転数を設定する、
   ハイブリッド車両。
2. 請求項１記載のハイブリッド車両であって、
   前記制御装置は、前記主側配分率が小さいほど大きくなるように前記許容上限回転数を設定する、
   ハイブリッド車両。
3. 請求項１または２記載のハイブリッド車両であって、
   前記制御装置は、外気温が低いほど小さくなるように前記許容上限回転数を設定する、
   ハイブリッド車両。
4. 請求項１または２記載のハイブリッド車両であって、
   前記制御装置は、路面の摩擦係数が所定値以下の低μ路を走行するときには、前記低μ路以外を走行するときに比して小さくなるように前記許容上限回転数を設定する、
   ハイブリッド車両。
5. 請求項１ないし４のうちの何れか１つの請求項に記載のハイブリッド車両であって、
   前記制御装置は、前記主駆動輪および前記副駆動輪の各車輪のうちの何れかのスリップを検出している第１条件、前記主駆動輪および前記副駆動輪のスリップを抑制するスリップ抑制機能が作動している第２条件、のうちの何れかが成立しているときには、前記許容上限回転数の現在値からの増加を禁止する、
   ハイブリッド車両。
6. 請求項１ないし５のうちの何れか１つの請求項に記載のハイブリッド車両であって、
   前記制御装置は、前記エンジンの性能に基づく前記エンジンの第１上限回転数、前記第１モータの性能に基づく前記エンジンの第２上限回転数、前記差動装置の性能に基づく前記エンジンの第３上限回転数、のうちの何れかとして得られる部品保護用の上限回転数からマージンを減じて前記許容上限回転数を設定し、
   更に、前記制御装置は、前記主側配分率が小さいときには、前記主側配分率が大きいときに比して、前記マージンを小さくすることにより、前記許容上限回転数を大きくする、
   ハイブリッド車両。
7. 請求項１ないし６のうちの何れか１つの請求項に記載のハイブリッド車両であって、
   前記差動装置に接続された入力軸と前記駆動軸との間で変速段の変更を伴って動力を伝達する変速機を更に備え、
   前記第２モータは、前記入力軸または前記駆動軸に接続され、
   前記制御装置は、前記主側配分率と前記変速機の入力軸の回転数とに基づいて前記許容上限回転数を設定する、
   ハイブリッド車両。

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