JPWO2013088553A1

JPWO2013088553A1 - 自動車

Info

Publication number: JPWO2013088553A1
Application number: JP2013549025A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　啓太; 啓太佐藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2015-04-27

Abstract

ステアリングホイールの左右の対向する位置に設けられた２つのパドルスイッチの一方の操作によって、ノーマルモードを含む動力出力特性が異なる３つ以上（実施例では４つ）の走行モードの間で走行モードを所定の順序で一方向に切り替えると共に、２つのパドルスイッチの他方の操作によって、走行モードを所定の順序とは反対の順序で他方向に切り替える。これにより、各走行モードを指示するスイッチを削減することができると共に、走行中にステアリングホイールから手を離すことなく走行モードを切り替えることができ、走行モードを切り替える際の操作性を向上させることができる。

Description

本発明は、自動車に関し、詳しくは、走行用のモータとモータに電力を供給可能なバッテリとを備える自動車に関する。

従来、エンジンと自動変速機とを備える自動車において、ステアリング近傍に設けられたパドルスイッチの操作によって、自動変速モードから手動変速モードへの切り替えや自動変速機の変速段の変更を行ない、シフトレバー近傍に設けられたモード切替スイッチの操作によって、ノーマルモード（通常運転パターン）とスポーツモード（スポーツ運転パターン）との間の切り替えを行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２４３５９４号公報

走行用のモータとバッテリとを備える電気自動車やハイブリッド自動車などの自動車では、例えば、電動走行モード用のＥＶスイッチや、燃費を優先するエコモード用のエコスイッチ、駆動力の出力を優先するパワーモード用のパワースイッチなど、走行モードを切り替えるための複数のスイッチを運転席前方のインストルメントパネルなどに備えるものがあり、この場合、走行モードを切り替える際の操作性を向上させる余地があった。例えば、各走行モードでは、車両の制御は自動で行なわれるため、運転者が車両の動力性能やバッテリの充電状態などを好みの性能や状態に変更するために走行モード切り替え用のスイッチを操作しようとしても、運転中には操作を容易に行なうことができない場合があった。

本発明の自動車は、走行モードを切り替える際の操作性を向上させることを主目的とする。

本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動車は、
走行用のモータと該モータに電力を供給可能なバッテリとを備える自動車であって、
ステアリングホイールの左右の対向する位置に設けられた２つのパドルスイッチと、
前記２つのパドルスイッチの一方の操作によって、ノーマルモードを含む動力出力特性が異なる３つ以上の走行モードの間で該走行モードを所定の順序で一方向に切り替えると共に、前記２つのパドルスイッチの他方の操作によって、前記３つ以上の走行モードの間で該走行モードを前記所定の順序とは反対の順序で他方向に切り替えるモード切り替え手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の自動車では、ステアリングホイールの左右の対向する位置に設けられた２つのパドルスイッチの一方の操作によって、ノーマルモードを含む動力出力特性が異なる３つ以上の走行モードの間で走行モードを所定の順序で一方向に切り替えると共に、２つのパドルスイッチの他方の操作によって、３つ以上の走行モードの間で走行モードを所定の順序とは反対の順序で他方向に切り替える。これにより、走行モードを切り替える際の操作性を向上させることができる。ここで、「動力出力特性」は、エンジンからの動力の出力特性，モータからの動力の入出力特性，バッテリからの電力の入出力特性，車両の駆動力の出力特性の少なくともいずれかなどとすることができる。また、２つのパドルスイッチが設けられた「位置」としては、運転者がステアリングホイールを握ったときに手の指で操作可能な位置などとすることができる。

こうした本発明の自動車において、走行用の動力を出力可能なエンジンを備え、前記走行モードは、前記モータから入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を前記ノーマルモードより継続しやすくする電動走行優先モードと、前記ノーマルモードより駆動力の出力を抑制して燃費を優先するエコモードおよび前記ノーマルモードより駆動力の出力を優先するパワーモードの少なくとも一方と、を含む、ものとすることもできる。こうすれば、電動走行優先モードを指示するスイッチや、エコモードを指示するスイッチ、パワーモードを指示するスイッチなどを削減することができる。この場合、前記電動走行優先モードは、前記エンジンから出力される動力および前記モータから入出力される動力を用いて走行するハイブリッド走行と前記電動走行とのうち前記電動走行を優先して走行するモードである、ものとすることもできる。

この走行モードは電動走行優先モードなどを含む態様の本発明の自動車において、前記所定の順序は、前記電動走行優先モード，前記エコモード，前記ノーマルモード，前記パワーモードの順序か、前記電動走行優先モード，前記エコモード，前記ノーマルモードの順序か、前記電動走行優先モード，前記ノーマルモード，前記パワーモードの順序かのいずれかである、ものとすることもできる。

また、本発明の自動車において、前記所定の順序は、駆動力の出力を抑制する程度に応じた順序である、ものとすることもできる。ここで、「駆動力の出力を抑制する程度」は、アクセル開度に対する制御用アクセル開度の関係の調整，要求駆動力の最大値の調整，エンジンを運転すべき回転数とトルクとの関係を定めた動作ラインの調整，モータからのトルクの変化レートの調整，エンジンを始動するためのエンジンの要求パワーの始動用閾値の調整，エンジンブレーキの程度の調整，クリープトルクの程度の調整，バッテリの充放電要求パワーを設定するためのバッテリの蓄電割合中心の調整，モータに印加される最大電圧の調整，エンジンの要求パワーの調整の少なくともいずれかによって調整される程度である、ものとすることもできる。

さらに、本発明の自動車において、前記所定の順序は、走行を継続したときの走行用パワーの総量に占める前記バッテリからの放電電力量の割合を反映するバッテリ出力分配程度に応じた順序である、ものとすることもできる。この場合、前記モード切り替え手段は、前記２つのパドルスイッチの操作に拘わらず、前記バッテリの容量に対する蓄電量の割合である蓄電割合が低いほど前記バッテリ出力分配程度が小さな前記走行モードに切り替える手段である、ものとすることもできる。こうすれば、バッテリの蓄電割合が適正な範囲を超えて小さくなったり大きくなったりするのを抑制するように、走行モードを自動的に切り替えることができる。

あるいは、本発明の自動車において、走行用の動力を出力可能なエンジンを備え、前記バッテリと電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な発電機と、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発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、を備え、前記モータの回転軸が前記駆動軸に接続されてなる、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。ステアリングホイール９０近傍に設けられたパドルスイッチ８９の構成の一例を示す構成図である。複数の走行モードの組み合わせの一例と各走行モードにおける複数の制御項目の組み合わせの一例とを示す説明図である。制御用アクセル開度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。燃費最適動作ラインおよびトルク優先動作ラインの一例とエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子の一例とを示す説明図である。走行モードと動力出力特性（駆動力出力抑制程度）との関係の一例を示す説明図である。走行モードと動力出力特性（バッテリ出力分配程度）との関係の一例を示す説明図である。ＨＶＥＣＵ７０により実行される走行モード切り替えルーチンの一例を示すフローチャートである。上下限モード番号設定用マップの一例を示す説明図である。変形例の走行モードと動力出力特性（駆動力出力抑制程度）との関係の一例を示す説明図である。変形例の走行モードと動力出力特性（駆動力出力抑制程度）との関係の一例を示す説明図である。変形例の走行モードと動力出力特性（バッテリ出力分配程度）との関係の一例を示す説明図である。変形例の走行モードと動力出力特性（バッテリ充放電特性）との関係の一例を示す説明図である。変形例の各走行モードにおける制御項目の組み合わせの一例を示す説明図である。変形例の各走行モードにおける制御項目の組み合わせの一例を示す説明図である。変形例の走行モードをロータリー形式で切り替える様子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。変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。変形例の電気自動車５２０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、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン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のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、インバータ４１，４２が接続された電力ライン（以下、駆動電圧系電力ライン５４ａという）とバッテリ５０が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ライン５４ｂという）とに接続されて駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを調節すると共に駆動電圧系電力ライン５４ａと電池電圧系電力ライン５４ｂとの間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ５５と、インバータ４１，４２を制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に昇圧コンバータ５５を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、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の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、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からのクランクポジションθｃｒやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブや排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジションθｃａ，スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットルポジションＳＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａ，排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号Ｏ２など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を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号，吸気バルブの開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構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。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、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クランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

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からの回転位置θｍ１，θｍ２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や昇圧コンバータ５５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、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０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の回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算したりしている。

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信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧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図示しない電流センサからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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ＨＶＥＣＵ７０に送信する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流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を演算したりしている。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合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。

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，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，車両の走行モードを切り替えるためにステアリングホイール（ハンドル）９０の左右の対向する所定位置に設けられた２つのパドルスイッチ８９ａ，８９ｂ（図２参照）の各々から信号などが入力ポートを介して入力されている。実施例では、パドルスイッチ８９ａは、運転者からみてステアリングホイール９０の右側に配置され手前側に操作されたときにアップシフト信号Ｍｕｐを出力するスイッチであり、パドルスイッチ８９ｂは、運転者からみて左側に配置されステアリングホイール９０の手前側に操作されたときにダウンシフト信号Ｍｄｗｎを出力するスイッチであるものとした。また、パドルスイッチ８９ａ，８９ｂが設けられる所定位置は、実施例では、運転者がステアリングホイール９０を握ったときに手の指で操作可能な位置であって、左右で一対となるステアリングホイール９０のグリップ部の裏側の位置であるものとした。なお、パドルスイッチ８９ａ，８９ｂは、ステアリングホイール９０と一体に回転するものとしてもよいし、ステアリングホイール９０と一体に回転することなく図示しないステアリングコラムに固定されているものとしてもよい。また、ＨＶＥＣＵ７０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では、運転者によるアクセルペダル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３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６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と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プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６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プラネタリギヤ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駆動軸３６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駆動軸３６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とは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。

エンジン運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃに応じた制御用アクセル開度Ａｃｃ＊と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ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）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定する。そして、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン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い、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。こうした制御により、エンジン２２を効率よく運転しながらバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊を駆動軸３６に出力して走行することができる。このエンジン運転モードでは、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を運転停止した方がよい要求パワーＰｅ＊の範囲の上限として定められた停止用閾値以下に至ったときなどエンジン２２の停止条件が成立したときに、エンジン２２の運転を停止してモータ運転モードに移行する。

モータ運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃに応じた制御用アクセル開度Ａｃｃ＊と車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６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ＥＣＵ４０に送信する。そして、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。こうした制御により、エンジン２２を運転停止した状態でバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊を駆動軸３６に出力して走行することができる。このモータ運転モードでは、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて得られる走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて得られるエンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を始動した方がよい要求パワーＰｅ＊の範囲の下限として停止用閾値より若干大きい値に定められた始動用閾値以上に至ったときなどエンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。

続いて、車両の走行モードについて説明する。図３は、複数の走行モードの組み合わせの一例と各走行モードにおける複数の制御項目の組み合わせの一例とを示す説明図である。車両の走行モードは、各制御項目をモードに応じて調整することによって、エンジン２２からの動力の出力特性，モータＭＧ１，ＭＧ２からの動力の入出力特性，バッテリ５０からの電力の入出力特性，車両の駆動力の出力特性の少なくともいずれかが異なるように（動力出力特性（動力性能）が異なるように）予め複数定められている。実施例の車両の走行モードとしては、図示するように、パドルスイッチ８９ａ，８９ｂの操作によって走行モードを変更する指示がなされない場合に基本的に用いられるノーマルモードと、前述のエンジン運転モードとモータ運転モードとのうちエンジン運転モードによる走行（ハイブリッド走行）よりもモータ運転モードによる走行（電動走行）を優先すると共にモータ運転モードによる走行をノーマルモードより継続しやすくする（運転者による電動走行の要求に応える）ＥＶモードと、ノーマルモードより車両の駆動力の出力を抑制して燃費を優先するエコモードと、ノーマルモードより車両の駆動力の出力を優先するパワーモードと、の４つの走行モードが予め用意されているものとした。また、実施例の走行モードに応じて調整される制御項目としては、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃに対する制御用アクセル開度Ａｃｃ＊の関係と、制御用アクセル開度Ａｃｃ＊と車速Ｖとに基づく要求トルクＴｒ＊の最大値と、エンジン２２を運転すべき回転数とトルクとの関係を定めた動作ラインと、モータＭＧ１，ＭＧ２からのトルクの変化レートと、エンジン２２を始動するための要求パワーＰｅ＊の始動用閾値と、を用いるものとした。

実施例のアクセル開度Ａｃｃに対する制御用アクセル開度Ａｃｃ＊の関係は、図３と共に、図４の制御用アクセル開度設定用マップに示すように、ノーマルモードでは、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど制御用アクセル開度Ａｃｃ＊が線形に大きくなるように定められ、パワーモードでは、ノーマルモードに比して同一のアクセル開度Ａｃｃに対してより大きい制御用アクセル開度Ａｃｃ＊が得られるように定められ、エコモードでは、ノーマルモードに比して制御用アクセル開度Ａｃｃ＊の最大値が若干小さくなるように定められ、ＥＶモードでは、アクセル開度Ａｃｃの所定の中間領域で制御用アクセル開度Ａｃｃ＊が一定となる不感帯が設けられることによってエコモードの制御用アクセル開度Ａｃｃ＊以下の制御用アクセル開度Ａｃｃ＊が得られるように定められているものとした。実施例では、図５の要求トルク設定用マップに示すように、制御用アクセル開度Ａｃｃ＊と車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定するものとし、これにより、ノーマルモードとパワーモードでは、アクセル開度Ａｃｃの最大値（１００％）に対して最大値（１００％）の制御用アクセル開度Ａｃｃ＊が得られると共に最大値（１００％）までの制御用アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊として最大トルクＴｒｍａｘ以下の範囲のトルクが得られ、エコモードとＥＶモードでは、アクセル開度Ａｃｃの最大値（１００％）に対して最大値（１００％）より小さい制御用トルクＡｃｃ＊が得られると共にこの制御用アクセル開度Ａｃｃ＊と車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊として最大トルクＴｒｍａｘより若干小さいトルクＴｒｍａｘ１以下の範囲のトルクが得られるものとした。

また、実施例のエンジン２２の動作ラインは、図３と共に、図６の燃費最適動作ラインおよびトルク優先動作ラインの一例とエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子の一例とに示すように、ノーマルモードとエコモードとＥＶモードでは、エンジン２２を効率よく運転するための燃費最適動作ラインが用いられ、パワーモードでは、同一のパワー（要求パワーＰｅ＊）が与えられたときに燃費最適動作ラインに比して若干の燃費の悪化を許容して小さい回転数（目標回転数Ｎｅ＊）と大きいトルク（目標トルクＴｅ＊）とが得られるように定められたトルク優先動作ラインが用いられるものとした。

さらに、実施例のモータＭＧ１，ＭＧ２からのトルクの変化レートは、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をレート処理を用いて設定する際のレート値をモード毎に変更することによって調整され、ノーマルモードでは、レート値ΔＴｍが用いられ、パワーモードでは、レート値ΔＴｍより大きいレート値ΔＴｍ１が用いられ、エコモードとＥＶモードでは、レート値ΔＴｍより小さいレート値ΔＴｍ２が用いられるものとした。

加えて、実施例のエンジン２２の要求パワーＰｅ＊と比較する始動用閾値は、ノーマルモードとエコモードでは、エンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を始動した方がよい要求パワーＰｅ＊の範囲の下限として定められた基本的な閾値Ｐｓｔａｒｔが用いられ、パワーモードでは、エンジン２２が始動されやすくなるように閾値Ｐｓｔａｒｔより若干小さい閾値Ｐｓｔａｒｔ１が用いられ、ＥＶモードでは、エンジン２２が始動されにくくなるように閾値Ｐｓｔａｒｔより若干大きい閾値Ｐｓｔａｒｔ２が用いられるものとした。

したがって、ＥＶモードでは、アクセル開度Ａｃｃと制御用アクセル開度Ａｃｃ＊との関係においてアクセル開度Ａｃｃの不感帯を設けると共にエンジン２２の始動用閾値としてノーマルモードより大きい閾値Ｐｓｔａｒｔ２を用いることによって、モータ運転モードによる走行（電動走行）を優先し且つノーマルモードより継続しやすくするものとなっている。ここで、走行モードと動力出力特性との関係の一例を図７および図８に示す。実施例では、走行モードに応じて制御用アクセル開度Ａｃｃ＊，要求トルクＴｒ＊の最大値，動作ライン，モータトルクの変化レートを調整することによって、図７に示すように、動力出力特性の１つとして、車両の駆動力の出力を抑制する程度（以下、駆動力出力抑制程度という）が、ＥＶモード，エコモード，ノーマルモード，パワーモードの順序で小さく（緩く）なっている。また、実施例では、走行モードに応じて更にエンジン２２の始動用閾値を調整することによって、図８に示すように、動力出力特性の１つとして、エンジン運転モードやモータ運転モードによって走行を継続したときのエンジン２２やバッテリ５０から出力される走行用パワーの総量に占めるバッテリ５０からの放電電力量の割合を反映するバッテリ出力分配程度（例えば、所定距離を所定のアクセル操作およびブレーキ操作で走行したときに要した走行用パワーの総量に対するバッテリ５０からの放電電力量の割合などを反映するもの）が、ＥＶモード，エコモード，ノーマルモード，パワーモードの順序で小さく（例えば、９０％近傍から１０％近傍までなど）なっている。なお、実施例では、駆動力出力抑制程度やバッテリ出力分配程度が小さくなると、車両の加速力が強くなると共に燃費（エネルギ効率）が悪化することになる。また、実施例では、こうした駆動力出力抑制程度やバッテリ出力分配程度が大きい方の走行モードから小さい方の走行モードの順にモード番号を付与する、即ち、ＥＶモードにはモード番号１，エコモードにはモード番号２，ノーマルモードにモード番号３，パワーモードにはモード番号４を付与するものとした。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に２つのパドルスイッチ８９ａ，８９ｂの操作によって走行モードを切り替える際の動作について説明する。図９は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される走行モード切り替え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、図示しない駆動制御ルーチンと並行して所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、イグニッションオンされて最初に本ルーチンが実行されるときには、最初の走行モードとしてノーマルモードが選択されているものとした。

走行モード切り替えルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣや現在選択されている走行モードのモード番号である現在モード番号Ｎｍｏｄなど走行モードの切り替えに必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、実施例では、図示しない電流センサにより検出された充放電電流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。また、現在モード番号Ｎｍｏｄは、イグニッションオンされて最初に本ルーチンが実行されたときには、ノーマルモードに対応するモード番号３（図７および図８参照）が入力され、その後は、本ルーチンによっても走行モードが切り替えらないときには変更されずに保持され、本ルーチンによって目標モード番号Ｎｍｏｄ＊の走行モードに切り替えられたときにはそのときの目標モード番号Ｎｍｏｄ＊が入力されるものとした。

こうしてデータを入力すると、走行モードの切り替えが指示されたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。この判定は、実施例では、パドルスイッチ８９ａからのアップシフト信号Ｍｕｐまたはパドルスイッチ８９ｂからのダウンシフト信号Ｍｄｗｎのいずれかが入力されたか否かを判定することにより行なうものとした。走行モードの切り替えが指示されていないと判定されたとき、即ち、パドルスイッチ８９ａからのアップシフト信号Ｍｕｐおよびパドルスイッチ８９ｂからのダウンシフト信号Ｍｄｗｎがいずれも入力されていないときには、入力した現在モード番号Ｎｍｏｄを目標モード番号Ｎｍｏｄ＊の仮の値である仮モード番号Ｎｔｍｐに設定する（ステップＳ１３０）。

走行モードの切り替えが指示されたと判定されたときには、パドルスイッチ８９ａからアップシフト信号Ｍｕｐが入力された、即ち現在モード番号Ｎｍｏｄより大きいモード番号の走行モードに切り替えるアップシフトが指示されたか、パドルスイッチ８９ｂからダウンシフト信号Ｍｄｗｎが入力された、即ち現在モード番号Ｎｍｏｄより小さいモード番号の走行モードに切り替えるダウンシフトが指示されたか、を判定する（ステップＳ１２０）。なお、実施例では、走行モードのアップシフトやダウンシフトは、モード番号のより大きい番号の走行モードへの移行やモード番号のより小さい番号の走行モードへの移行を意味し、シフトポジションＳＰの変更とは関係ない。

ダウンシフトが指示されたと判定されたときには、現在モード番号Ｎｍｏｄから値１を減じたものとＥＶモードに対応する最小モード番号１とのうち大きい方を仮モード番号Ｎｔｍｐに設定し（ステップＳ１４０）、アップシフトが指示されたと判定されたときには、現在モード番号Ｎｍｏｄに値１を加えたものとパワーモードに対応する最大モード番号４とのうち小さい方を仮モード番号Ｎｔｍｐに設定する（ステップＳ１５０）。したがって、現在モード番号Ｎｍｏｄがモード番号４のときにアップシフトが指示されたときには、現在モード番号Ｎｍｏｄが仮モード番号Ｎｔｍｐに設定される。また、現在モード番号Ｎｍｏｄがモード番号１のときにダウンシフトが指示されたときには、現在モード番号Ｎｍｏｄが仮モード番号Ｎｔｍｐに設定される。

こうして仮モード番号Ｎｔｍｐを設定すると、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて目標モード番号Ｎｍｏｄ＊の上下限としての上下限モード番号Ｎｍａｘ，Ｎｍｉｎを設定する（ステップＳ１６０）。この設定は、実施例では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと上下限モード番号Ｎｍａｘ，Ｎｍｉｎとの関係を予め定めて上下限モード番号設定用マップとして図示しない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上下限モード番号Ｎｍａｘ，Ｎｍｉｎを導出して設定するものとした。上下限モード番号設定用マップの一例を図１０に示す。図中、割合Ｓ１〜Ｓ６はこの順で大きくなっており、割合Ｓ３，Ｓ２，Ｓ１（例えば、それぞれ５０％，４５％，４２％など）に対応する「１→２」，「２→３」，「３→４」のライン，は、蓄電割合ＳＯＣが低下したときにそれぞれモード番号１，２，３の走行モードからモード番号２，３，４の走行モードへの強制的に移行（アップシフト）すべきことを示し、割合Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６（例えば、それぞれ６５％，７０％，７３％など）に対応する「４→３」，「３→２」，「２→１」のラインは、蓄電割合ＳＯＣが上昇したときにそれぞれモード番号４，３，２の走行モードからモード番号３，２，１の走行モードへ強制的に移行（ダウンシフト）すべきことを示す。したがって、上下限モード番号Ｎｍａｘ，Ｎｍｉｎは、それぞれ、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ１未満では番号４，４が設定され、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ１以上割合Ｓ２未満では番号４，３が設定され、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ２以上割合Ｓ３未満では番号４，２が設定され、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ３以上割合Ｓ４未満では番号４，１が設定され、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ４以上割合Ｓ５未満では番号３，１が設定され、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ５以上割合Ｓ６未満では番号２，１が設定され、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ６以上では番号１，１が設定されている。即ち、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低いほどバッテリ出力分配程度が小さな走行モードに切り替えられ、蓄電割合ＳＯＣが高いほどバッテリ出力分配程度が大きな走行モードに切り替えられることになる（図８参照）。具体的には、走行モードのアップシフトやダウンシフトの指示がなされたときに、その指示がリジェクトされることになったり、走行モードのアップシフトやダウンシフトの指示がなされていないときでも、走行モードが自動的に切り替えられることになる。

こうして上下限モード番号Ｎｍａｘ，Ｎｍｉｎを設定すると、設定した上下限モード番号Ｎｍａｘ，Ｎｍｉｎによって次式（１）により仮モード番号Ｎｔｍｐを制限して目標モード番号Ｎｍｏｄ＊を設定し（ステップＳ１７０）、設定した目標モード番号Ｎｍｏｄ＊が現在モード番号Ｎｍｏｄと異なるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。そして、目標モード番号Ｎｍｏｄ＊が現在モード番号Ｎｍｏｄと異なるときには、目標モード番号Ｎｍｏｄ＊の走行モードへの切り替えを行なって（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了し、目標モード番号Ｎｍｏｄ＊が現在モード番号Ｎｍｏｄと同一であるときには、走行モードを切り替えることなく、本ルーチンを終了する。走行モードの切り替えが行なわれると、切り替え後の走行モードで図示しない駆動制御ルーチンによって要求トルクＴｒ＊に基づく走行が行なわれるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の制御が行なわれる。具体的には、エンジン運転モードでは、駆動制御ルーチンによりエンジン２２の目標運転ポイントが設定されてエンジンＥＣＵ２４に送信されると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊が設定されてモータＥＣＵ４０に送信され、エンジンＥＣＵ２４により目標運転ポイントでのエンジン２２の運転制御が行なわれると共にモータＥＣＵ４０によりトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でのモータＭＧ１，ＭＧ２の制御（インバータ４１，４２のスイッチング制御）が行なわれる。また、モータ運転モードでは、駆動制御ルーチンによりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が設定されてモータＥＣＵ４０に送信され、トルク指令Ｔｍ２＊でのモータＭＧ２の制御（インバータ４２のスイッチング制御）が行なわれる。

Nmod*=max(min(Ntmp,Nmax),Nmin) (1)

このように、基本的には、右側のパドルスイッチ８９ａの操作によって走行モードを所定の順序（モード番号１，２，３，４の順序）で一方向に切り替えると共に、左側のパドルスイッチ８９ｂの操作によって走行モードを所定の順序とは反対の順序（モード番号４，３，２，１の順序）で他方向に切り替えることにより、ＥＶモードを指示するスイッチや、エコモードを指示するスイッチ、パワーモードを指示するスイッチなどを削減することができると共に、走行中にステアリングホイール９０から手を離すことなく走行モードを切り替えることができ、走行モードを切り替える際の操作性を向上させることができる。この結果、運転者の要求に応じた走行モードを選択しやすくすることができ、運転者が走行モードを選択する楽しさを提供することができる。しかも、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低いほどバッテリ出力分配程度が小さな走行モードに自動的に切り替えるから、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低い状態でバッテリ５０からの放電が行なわれて蓄電割合ＳＯＣが許容される下限値に近づいたり、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが高い状態でバッテリ５０からの放電があまり行なわれずに蓄電割合ＳＯＣが許容される上限値に近づいたりするのを抑制する、即ち、蓄電割合ＳＯＣが適正な範囲を超えて小さくなったり大きくなったりす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によれば、ステアリングホイール９０の左右の対向する位置に設けられた２つのパドルスイッチ８９ａ，８９ｂの一方の操作によって、ノーマルモードを含む動力出力特性が異なる３つ以上（実施例では４つ）の走行モードの間で走行モードを所定の順序で一方向に切り替えると共に、２つのパドルスイッチ８９ａ，８９ｂの他方の操作によって、走行モードを所定の順序とは反対の順序で他方向に切り替えるから、走行モードを切り替える際の操作性を向上させることができる。しかも、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低いほどバッテリ出力分配程度が小さな走行モードに切り替えるから、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが適正な範囲を超えて小さくなったり大きくなったりするのを抑制するよう、走行モードを自動的に切り替えることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく上下限モード番号Ｎｍａｘ，Ｎｍｉｎの範囲内で仮モード番号Ｎｔｍｐを目標モード番号Ｎｍｏｄ＊に設定するものとしたが、蓄電割合ＳＯＣに基づく上下限モード番号Ｎｍａｘ，Ｎｍｉｎを設定することなく、仮モード番号Ｎｔｍｐをそのまま目標モード番号Ｎｍｏｄ＊に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、走行モードとしてＥＶモード，エコモード，ノーマルモード，パワーモードの４つのモードが用意されているものとしたが、これら４つの走行モードのうちエコモードは用意されていないものとしてもよいし、これら４つの走行モードのうちパワーモードは用意されてい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、走行モードとしてＥＶモード，エコモード，ノーマルモード，パワーモードの４つのモードが用意されているものとしたが、これら４つの走行モードに加えて、動力出力特性が異なる他の走行モードが用意されているものとしてもよい。例えば、図１１の変形例の走行モードと動力出力特性（駆動力出力抑制程度）との関係に示すように、駆動力出力抑制程度がＥＶモードとエコモードとの中間となるバッテリ出力モードを用意し、ＥＶモード，バッテリ出力モード，エコモード，ノーマルモード，パワーモードの順序で走行モードを切り替えるものとしてもよい。ここで、バッテリ出力モードは、アクセル開度Ａｃｃの不感帯をＥＶモードより小さい範囲として制御用アクセル開度Ａｃｃ＊がエコモードの値以下かつＥＶモードの値以上となるように定めた走行モードなどとすることができる。

また、図１２の変形例の走行モードと動力出力特性（駆動力出力抑制程度）との関係に示すように、駆動力出力抑制程度が最も大きい走行モードとして、エンジン２２を一切始動することなくモータＭＧ２からの動力だけで走行する完全ＥＶモードを用意し、完全ＥＶモード，ＥＶモード，エコモード，ノーマルモード，パワーモードの順序で走行モードを切り替えるものとしてもよい。

さらに、図１３の変形例の走行モードと動力出力特性（バッテリ出力分配程度）との関係に示すように、バッテリ出力分配程度がエコモードとノーマルモードとの中間となる若干エコモードを用意し、ＥＶモード，エコモード，若干エコモード，ノーマルモード，パワーモードの順序で走行モードを切り替えるものとしてもよい。ここで、若干エコモードは、要求トルクＴｒ＊の最大値やモータトルクの変化レートをエコモードとノーマルモードとの中間の値となるように定めた走行モードなどとすることができる。

あるいは、図１４の変形例の走行モードと動力出力特性（バッテリ充放電特性）との関係に示すように、走行モードに応じて調整される制御項目としてのエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を走行用パワーＰｄｒｖ＊から充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて計算するノーマルモードの他に、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊を走行用パワーＰｄｒｖ＊からノーマルモードの充放電要求パワーＰｂ＊より小さい（充電側に大きい）強制充電パワーを減じて計算する充電走行モードと、アクセル開度Ａｃｃに拘わらずモータ運転モードによる走行（電動走行）を継続する強制放電モードとを用意し、充電走行モード，ノーマルモード，強制放電モードの順序で走行モードを切り替えるものとしてもよい。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊の管理目標値としての蓄電割合中心とバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣとを比較し、蓄電割合ＳＯＣが蓄電割合中心より低いほど充放電要求パワーＰｂ＊を負側（充電要求側）に大きくすると共に蓄電割合ＳＯＣが蓄電割合中心より高いほど充放電要求パワーｂ＊を正側（放電要求側）に大きくすることにより、設定することができる。また、強制充電パワーとしては、充放電要求パワーＰｂ＊の下限値（負側の値）などを用いることができる。

なお、動力出力特性が異なる走行モードとしては、摩擦係数が小さい路面を走行するためのスノウモードや、登坂路や降坂路の走行に適したマウンテンモードなどが用意されているものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、動力出力特性に応じた順序で走行モードを切り替えるものとしたが、走行モードを切り替える順序は、特に動力出力特性に拘わらずに予め定められた順序などとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、走行モードに応じて調整される制御項目として、制御用アクセル開度Ａｃｃ＊，要求トルクＴｒ＊の最大値，エンジン２２の動作ライン，モータＭＧ１，ＭＧ２からのトルクの変化レート，エンジン２２の要求パワーＰｅ＊の始動用閾値の５種類の項目を用いるものとしたが、これら５種類の制御項目の一部のみを用いるものとしてもよい。例えば、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊の始動用閾値については全ての走行モードで一律の値を用いるものとしてもよい。この例の場合、走行モードの切り替えの順序をバッテリ出力分配程度に応じた順序とすることを考慮することなく、走行モードの切り替えの順序を駆動力出力抑制程度のみに応じた順序とするように残り４種類の制御項目を調整するものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、走行モードに応じて調整される制御項目として、制御用アクセル開度Ａｃｃ＊，要求トルクＴｒ＊の最大値，エンジン２２の動作ライン，モータＭＧ１，ＭＧ２からのトルクの変化レート，エンジン２２の要求パワーＰｅ＊の始動用閾値の５種類の項目を用いるものとしたが、これらの制御項目に代えて又は加えて、アクセルオフ時にモータＭＧ１によるエンジン２２をモータリングする回転数を走行モードに応じて調整したり、アクセルオフ時かつ極低車速時の要求トルクＴｒ＊を走行モードに応じて調整したりすることによって、図１５の変形例の各走行モードにおける制御項目の組み合わせに示すように、駆動軸３６に作用するいわゆるエンジンブレーキの大きさや、駆動軸３６に出力されるいわゆるクリープトルクの大きさを制御項目とするものとしてもよい。また、これらの制御項目の調整に代えて又は加えて、図１６の変形例の各走行モードにおける制御項目の組み合わせに示すように、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊の管理目標値としての蓄電割合中心を走行モードに応じて調整したり、昇圧コンバータ５５の制御によりインバータ４１，４２（モータＭＧ１，ＭＧ２）に作用させる電圧ＶＨの最大値を走行モードに応じて調整したり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、パドルスイッチ８９ａ，８９ｂの操作によるシフトアップやシフトダウンの指示は、シフトポジションＳＰの変更とは関係ないものとして説明したが、シフトポジションＳＰの１つとしてシーケンシャルシフトポジションが用意された車両の場合、パドルスイッチ８９ａ，８９ｂの操作によって走行モードの切り替えを行なったり、シーケンシャルシフトポジションにおけるシフトアップやシフトダウン（変速段の変更）を行なったり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、ステアリングホイール９０右側のパドルスイッチ８９ａの操作によってＥＶモード，エコモード，ノーマルモード，パワーモードの順序で走行モードを切り替えると共に、ステアリングホイール９０左側のパドルスイッチ８９ｂの操作によってこれとは反対の順序で走行モードを切り替えるものとしたが、ステアリングホイール９０右側のパドルスイッチ８９ａの操作によってパワーモード，ノーマルモード，エコモード，ＥＶモードの順序で走行モードを切り替えると共に、ステアリングホイール９０左側のパドルスイッチ８９ｂの操作によってこれとは反対の順序で走行モードを切り替え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、図９の走行モード切り替えルーチンのステップＳ１４０，Ｓ１５０の処理により、走行モードの切り替えとして、最大モード番号４の走行モードまでのアップシフトと最小モード番号１の走行モードまでのダウンシフトを行なうものとしたが、これに代えて、走行モードを循環するようにロータリー形式で切り替えるものとしてもよい。例えば、図１７の変形例の走行モードとしてエコモード，ノーマルモード，パワーモードをロータリー形式で切り替える様子に示すように、右側のパドルスイッチ８９ａの操作によってエコモード，ノーマルモード，パワーモード，エコモード，…の所定の順序で走行モードを循環するように切り替えると共に、左側のパドルスイッチ８９ｂの操作によってパワーモード，ノーマルモード，エコモード，パワーモード，…の所定の順序とは反対の順序で走行モードを循環するように切り替えるなどとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、パドルスイッチ８９ａ，８９ｂは、手前側に操作された（引かれた）ときに信号を出力するタイプであるものとしたが、これに代えて、奥側に操作された（押された）ときに信号を出力するタイプの２つのパドルスイッチを設け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、走行モードの変更に伴う表示制御については特に説明していないが、例えば、走行モードに応じて運転席前方のメータ表示領域の色を変更したり、運転席前方の表示装置に現在選択されている走行モードの情報（例えば、モード番号やモード名，制御項目の内容や大きさ）を表示したり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からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図１８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からの動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１８における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に接続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からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとしたが、図１９の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３８ａ，３８ｂに動力を出力する駆動軸３６に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン２２からの動力の一部を駆動軸３６に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備え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からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図２０の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に変速機３３０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３２９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３３０とを介して駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機３３０を介して駆動軸３６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からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図２１の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、エンジン２２からの動力の全てをモータＭＧ１による発電に用いてバッテリ５０を充電すると共にバッテリ５０からの電力を用いてモータＭＧ２のみから駆動軸３６に動力を出力するものとしてもよい。

実施例では、本発明をハイブリッド自動車２０に適用して説明したが、図２２の変形例の電気自動車５２０に例示するように、エンジンを備えずに、モータＭＧからの動力を変速機５３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸に出力するものとしてもよい。即ち、走行用のモータとこのモータに電力を供給可能なバッテリとを備える自動車であれば、如何なるタイプの自動車としてもよい。

実施例の主要な要素と発明の概要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、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、ステアリングホイール９０の向かって右側に設けられたパドルスイッチ８９ａとステアリングホイール９０の向かって左側に設けられた８９ｂとが「パドルスイッチ」に相当し、右側のパドルスイッチ８９ａの操作によってモード番号１，２，３，４の順序で走行モードをアップシフトさせると共に左側のパドルスイッチ８９ｂの操作によってモード番号４，３，２，１の順序で走行モードをダウンシフトさせる図９の走行モード切り替えルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０が「モード切り替え手段」に相当する。また、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当する。

ここで、「モータ」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、例えば誘導電動機など、走行用の動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプのモータであっても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、走行用のモータに電力を供給可能なものであれば、如何なるタイプのバッテリであっても構わない。「パドルスイッチ」としては、ステアリングホイール９０の向かって右側に設けられたパドルスイッチ８９ａとステアリングホイール９０の向かって左側に設けられた８９ｂとに限定されるものではなく、ステアリングホイールの左右の対向する位置に設けられた２つのパドルスイッチであれば如何なるものとしても構わない。「モード切り替え手段」としては、右側のパドルスイッチ８９ａの操作によってモード番号１，２，３，４の順序で走行モードをアップシフトさせると共に左側のパドルスイッチ８９ｂの操作によってモード番号４，３，２，１の順序で走行モードをダウンシフトさせるものに限定されるものではなく、２つのパドルスイッチの一方の操作によって、ノーマルモードを含む動力出力特性が異なる３つ以上の走行モードの間で走行モードを所定の順序で一方向に切り替えると共に、２つのパドルスイッチの他方の操作によって、３つ以上の走行モードの間で走行モードを所定の順序とは反対の順序で他方向に切り替えるものであれば如何なるものとしても構わない。また、「エンジン」としては、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２に限定されるものではなく、例えば水素エンジンなど、如何なるタイプのエンジン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、例えば誘導電動機など、バッテリと電力のやりとりが可能で動力を入出力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。「プラネタリギヤ」としては、プラネタリギヤ３０に限定されるものではなく、シングルピニオン式以外のダブルピニオン式のものや複数のプラネタリギヤを組み合わせたものなど、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と発明の概要の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が発明の概要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、発明の概要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、発明の概要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、実施例は発明の概要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、自動車の製造産業などに利用可能である。

Claims

走行用のモータと該モータに電力を供給可能なバッテリとを備える自動車であって、
ステアリングホイールの左右の対向する位置に設けられた２つのパドルスイッチと、
前記２つのパドルスイッチの一方の操作によって、ノーマルモードを含む動力出力特性が異なる３つ以上の走行モードの間で該走行モードを所定の順序で一方向に切り替えると共に、前記２つのパドルスイッチの他方の操作によって、前記３つ以上の走行モードの間で該走行モードを前記所定の順序とは反対の順序で他方向に切り替えるモード切り替え手段と、
を備える自動車。
請求項１記載の自動車であって、
走行用の動力を出力可能なエンジンを備え、
前記走行モードは、前記モータから入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を前記ノーマルモードより継続しやすくする電動走行優先モードと、前記ノーマルモードより駆動力の出力を抑制して燃費を優先するエコモードおよび前記ノーマルモードより駆動力の出力を優先するパワーモードの少なくとも一方と、を含む、
自動車。
請求項２記載の自動車であって、
前記所定の順序は、前記電動走行優先モード，前記エコモード，前記ノーマルモード，前記パワーモードの順序か、前記電動走行優先モード，前記エコモード，前記ノーマルモードの順序か、前記電動走行優先モード，前記ノーマルモード，前記パワーモードの順序かのいずれかである、
自動車。
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記所定の順序は、駆動力の出力を抑制する程度に応じた順序である、
自動車。
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記所定の順序は、走行を継続したときの走行用パワーの総量に占める前記バッテリからの放電電力量の割合を反映するバッテリ出力分配程度に応じた順序である、
自動車。
請求項５記載の自動車であって、
前記モード切り替え手段は、前記２つのパドルスイッチの操作に拘わらず、前記バッテリの容量に対する蓄電量の割合である蓄電割合が低いほど前記バッテリ出力分配程度が小さな前記走行モードに切り替える手段である、
自動車。
請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
走行用の動力を出力可能なエンジンを備え、
前記バッテリと電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な発電機と、
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発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
を備え、
前記モータの回転軸が前記駆動軸に接続されてなる、
自動車。