ハイブリッド自動車およびその制御方法
【課題】シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者による操作がなされたときにハイブリッド自動車をより適正に制御する。
【解決手段】ハイブリッド自動車２０では、運転者によりシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられる際にアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であることを含む条件が成立したときには、解除条件（ステップＳ３１０６，Ｓ３１０７）が成立するまで、アクセル開度Ａｃｃに応じた要求トルクＴｒｑと緩変化制約としての時定数τとに基づいて目標トルクＴ＊が通常時に比べて緩やかに変化するように設定され（ステップＳ３１０８）、当該目標トルクＴ＊に基づく走行用のトルクが得られるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される。
【解決手段】ハイブリッド自動車２０では、運転者によりシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられる際にアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であることを含む条件が成立したときには、解除条件（ステップＳ３１０６，Ｓ３１０７）が成立するまで、アクセル開度Ａｃｃに応じた要求トルクＴｒｑと緩変化制約としての時定数τとに基づいて目標トルクＴ＊が通常時に比べて緩やかに変化するように設定され（ステップＳ３１０８）、当該目標トルクＴ＊に基づく走行用のトルクが得られるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ハイブリッド自動車として、車軸に遊星歯車機構を介して接続された内燃機関と、当該遊星歯車機構に接続された発電機と、２つの油圧式ブレーキを有する変速機を介して上記車軸に接続された電動機とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、シフトポジションがニュートラルポジション（Ｎレンジ）であると共に発電機および電動機用のインバータがシャットダウンされているときに内燃機関の始動が指示された場合、車速が値０でない場合には車速が値０となるまで内燃機関の始動が禁止される。また、車速が値０である場合には、変速機の２つの油圧式のブレーキをオンすることで車軸の回転をロックすると共に発電機用のインバータのシャットダウンを解除し、発電機により内燃機関をクランキングして始動させる。このように、発電機により内燃機関をクランキングする際に車軸に作用する反力を変速機の油圧式のブレーキにより受け持つようにすれば、電動機からの出力が制限される場合であっても内燃機関の始動に伴うショックの発生を抑制することができる。
【特許文献１】特開２００５−３０６２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のようなハイブリッド自動車において、シフトポジションをニュートラルポジションに設定した状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダルを踏み込んだり、アクセルペダルを踏み込んだままシフトポジションをニュートラルポジションから走行ポジション（Ｄレンジ等）に切り替えたりすることも考えられる。しかしながら、上記特許文献には、これらの状況下でハイブリッド自動車をどのように制御するか何ら開示されてはない。
【０００４】
そこで、本発明は、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者による操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるハイブリッド自動車およびその制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００６】
本発明によるハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
運転者によるアクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立しない通常時には、前記取得されたアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記所定条件が成立する条件成立時には、所定の解除条件が成立するまで、前記取得されたアクセル操作量と所定の緩変化制約とに基づいて前記目標駆動力を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定する目標駆動力設定手段と、
前記設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるものである。
【０００７】
このハイブリッド自動車では、運転者によりシフトポジションがニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えられる際に運転者によるアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立しない通常時には、アクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力が設定されると共に、当該目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように内燃機関と電動機とが制御される。また、運転者によりシフトポジションがニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えられる際に所定条件が成立する条件成立時には、所定の解除条件が成立するまで、取得されたアクセル操作量と所定の緩変化制約とに基づいて目標駆動力が通常時に比べて緩やかに変化するように設定されると共に、当該目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように内燃機関と電動機とが制御される。これにより、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダルを踏み込んだままシフトポジションをニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えたとしても、ハイブリッド自動車を急発進（急加速）させることなくスムースに走行させることができる。従って、この発明によれば、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作やシフト操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することが可能となる。なお、所定の解除条件は、通常時と同様にして設定される目標駆動力と緩変化制約を用いて設定される目標駆動力との偏差がある程度近づいたときや、アクセルペダルが比較的大きく踏み増されるか、あるいは踏み戻されたとき等に成立するものとされてもよい。
【０００８】
また、前記目標駆動力設定手段は、前記取得されたアクセル操作量に基づいて走行に要求される要求駆動力を設定すると共に、前記通常時には、前記設定された要求駆動力に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定し、前記条件成立時には、前記設定された要求駆動力と前記緩変化制約とに基づいて前記目標駆動力を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定するものであってもよい。これにより、目標駆動力をより適正に緩変化させ、アクセルペダルが踏み込まれたままシフトポジションがニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えられたときのハイブリッド自動車の挙動をより安定化させることが可能となる。
【０００９】
更に、前記目標駆動力設定手段は、前記通常時には、前記取得されたアクセル操作量を実行用アクセル操作量として設定すると共に該設定された実行用アクセル操作量に基づいて前記目標駆動力を設定し、前記条件成立時には、前記取得されたアクセル操作量と前記緩変化制約とに基づいて前記実行用アクセル操作量を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定すると共に該設定された実行用アクセル操作量に基づいて前記目標駆動力を設定するものであってもよい。このように、運転者によるアクセル操作量と緩変化制約とに基づいて実行用アクセル操作量を通常時に比べて緩やか変化させると共に、実行用アクセル操作量に基づいて目標駆動力を設定しても、当該目標駆動力をより適正に緩変化させることが可能となる。この場合、上記所定の解除条件は、通常時と同様にして設定される実行用アクセル操作量と緩変化制約を用いて設定される実行用アクセル操作量とがある程度近づいたときに成立するものとされてもよい。
【００１０】
また、前記所定の緩変化制約は、時定数を用いたなまし処理により前記目標駆動力または該目標駆動力の設定に用いられる運転者によるアクセル操作量に対応した実行用アクセル操作量を緩変化させる制約であってもよい。更に、前記所定の緩変化制約は、前記目標駆動力または該目標駆動力の設定に用いられる運転者によるアクセル操作量に対応した実行用アクセル操作量の少なくとも増加側の許容変化量である上限レートを用いたレート処理により前記目標駆動力を緩変化させる制約であってもよい。
【００１１】
本発明による他のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
運転者によるアクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
前記取得されたアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立した場合には、所定の解除条件が成立するまで、前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへの切り替え時のアクセル操作量に応じた前記目標駆動力または前記アクセル操作量の上限値を用いた上限制限処理を伴って前記目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、
前記設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるものである。
【００１２】
このハイブリッド自動車では、基本的に運転者によるアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力が設定されるが、運転者によりシフトポジションがニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えられる際にアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立した場合には、所定の解除条件が成立するまで、ニュートラルポジションから走行ポジションへの切り替え時のアクセル操作量に応じた目標駆動力またはアクセル操作量の上限値を用いた上限制限処理を伴って目標駆動力が設定される。このように、ニュートラルポジションから走行ポジションへの切り替え時のアクセル操作量に応じた目標駆動力またはアクセル操作量の上限値を用いて目標駆動力を制限することで、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダルを踏み込んだままシフトポジションをニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えたとしても、ハイブリッド自動車が急発進あるいは急加速してしまうことを抑制することができる。従って、この発明によれば、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作やシフト操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することが可能となる。なお、所定の解除条件は、上限制限処理を実行した時間が所定時間に達したとき等に成立するものとされてもよい。
【００１３】
また、前記ハイブリッド自動車は、駆動輪の空転によるスリップが発生している状態を少なくとも含む挙動不安定状態にあるときに、走行用の動力の前記挙動不安定状態を解消するための目標値である制限駆動力を設定する制限駆動力設定手段と、前記制限駆動力設定手段による前記制限駆動力の設定の解除を運転者に許容する制限駆動力設定解除手段とを更に備えてもよく、前記目標駆動力設定手段は、前記制限駆動力設定手段による前記制限駆動力の設定が解除されている場合には、前記所定条件の成立の有無に拘わらず前記通常時と同様に前記アクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定するものであってもよい。すなわち、制限駆動力設定手段による制限駆動力の設定が解除された場合には、ハイブリッド自動車の挙動が多少不安定になることを運転者が容認しているとみなすことができる。従って、運転者により制限駆動力の設定が解除されている場合、上記所定条件が成立の有無に拘わらず、通常時と同様にアクセル操作量に基づいて目標駆動力が設定されるようにすれば、運転者の意図に即しながらハイブリッド自動車を比較的急峻に発進（加速）させることが可能となる。
【００１４】
更に、前記ハイブリッド自動車は、所定の車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段を更に備えてもよく、前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を入出力可能であってもよい。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる発電用電動機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含むものであってもよい。
【００１５】
本発明による更に他のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記モータリング手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
運転者によるアクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上となったときに、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるように前記内燃機関と前記モータリング手段とを制御するニュートラル時制御手段と、
を備えるものである。
【００１６】
このハイブリッド自動車では、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されると共に内燃機関の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル操作量が所定量以上となると、モータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関が始動されるように内燃機関とモータリング手段とが制御される。これにより、このハイブリッド自動車では、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨を内燃機関を始動させることで運転者に認識させると共に、内燃機関のみを走行用の動力発生源として備える通常の車両と同様の操作感を運転者に提供することが可能となる。従って、この発明によれば、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することが可能となる。
【００１７】
また、前記ニュートラル時制御手段は、前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に該内燃機関が始動された後、前記取得されたアクセル操作量が所定の閾値未満である場合には、前記内燃機関が自立運転されるように該内燃機関を制御し、前記取得されたアクセル操作量が前記所定の閾値以上である場合には、前記内燃機関の回転数が前記取得されたアクセル操作量に応じた値となるように該内燃機関と前記モータリング手段とを制御するものであってもよい。これにより、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で内燃機関が始動された後に、当該内燃機関をより適正に作動させると共に、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨を運転者により的確に認識させることが可能となる。
【００１８】
更に、前記ニュートラル時制御手段は、前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上となったときに、所定の機関始動禁止条件が成立している場合には、前記内燃機関を始動させることなく、前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定された状態でアクセル操作がなされている旨を運転者に報知するものであってもよい。これにより、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されると共に内燃機関の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル操作量が所定量以上となったときに、当該内燃機関を始動させることができない場合であっても、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨を運転者に認識させることが可能となる。
【００１９】
また、前記モータリング手段は、所定の車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段であってもよく、前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を入出力可能であってもよい。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる発電用電動機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含むものであってもよい。
【００２０】
本発明によるハイブリッド自動車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に運転者によるアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立しない通常時には、前記アクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記所定条件が成立する条件成立時には、所定の解除条件が成立するまで、前記アクセル操作量と所定の緩変化制約とに基づいて前記目標駆動力を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むものである。
【００２１】
この方法によれば、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダルを踏み込んだままシフトポジションをニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えたとしても、ハイブリッド自動車を急発進（急加速）させることなくスムースに走行させることができる。従って、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作やシフト操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することが可能となる。
【００２２】
本発明による他のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）運転者によるアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記アクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立した場合には、所定の解除条件が成立するまで、前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへの切り替え時のアクセル操作量に応じた前記目標駆動力または前記アクセル操作量の上限値を用いた上限制限処理を伴って前記目標駆動力を設定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むものである。
【００２３】
この方法によれば、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダルを踏み込んだままシフトポジションをニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えたとしても、ハイブリッド自動車を急発進（急加速）させることなくスムースに走行させることができる。従って、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作やシフト操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することが可能となる。
【００２４】
本発明による更に他のハイブリッド自動車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記モータリング手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル操作量が所定量以上となったときに、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるように前記内燃機関と前記モータリング手段とを制御するステップ、
を含むものである。
【００２５】
この方法によれば、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨を内燃機関を始動させることで運転者に認識させると共に、内燃機関のみを走行用の動力発生源として備える通常の車両と同様の操作感を運転者に提供することが可能となる。従って、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００２７】
図１は、本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト（機関軸）２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された車軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに機械的に接続されたモータＭＧ２と、摩擦制動力を出力可能な制動手段である電子制御式油圧ブレーキユニット（以下、単に「ブレーキユニット」という）９０と、ハイブリッド自動車２０の全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０等とを備えるものである。
【００２８】
エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００２９】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。機関側回転要素としてのキャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、車軸側回転要素としてのリングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ接続されており、動力分配統合機構３０は、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側とにそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００３０】
モータＭＧ１およびＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介して二次電池であるバッテリ５０と電力のやり取りを行う。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになり、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されないことになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、何れもモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や、図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流等が入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号等が出力される。また、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。更に、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００３１】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからのバッテリ電圧、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に出力する。更に、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量ＳＯＣを算出したり、当該残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を算出したり、残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定可能である。
【００３２】
ブレーキユニット９０は、マスタシリンダ９１や流体圧式（油圧式）のブレーキアクチュエータ９２、駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない転動輪に対して設けられ、各車輪に取り付けられたブレーキディスクを挟持して対応する車輪に摩擦制動力を付与可能なブレーキパッドを駆動するホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄ、ホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄごとに設けられて対応するホイールシリンダの油圧（ホイールシリンダ圧）を検出する図示しないホイールシリンダ圧センサ、ブレーキアクチュエータ９２を制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）９５等を含む。ブレーキアクチュエータ９２は、図示しない油圧発生源としてのポンプやアキュムレータ、マスタシリンダ９１とホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄとの連通状態を制御するマスタシリンダカットソレノイドバルブ、ブレーキペダル８５の踏み込み量に応じてペダル踏力に対する反力を創出するストロークシミュレータ等を有する。また、ブレーキＥＣＵ９５は、図示しない信号ラインを介して、マスタシリンダ圧を検出する図示しないマスタシリンダ圧センサからのマスタシリンダ圧や、ホイールシリンダ圧センサからのホイールシリンダ圧、駆動輪３９ａ，３９ｂの車輪速を検出する車輪速センサ８９ａ，８９ｂや図示しない転動輪の車輪速を検出する車輪速センサ８９ｃ，８９ｄからの車輪速、図示しない操舵角センサからの操舵角等を入力すると共に、ハイブリッドＥＣＵ７０等との間で通信により各種信号のやり取りを行う。そして、ブレーキＥＣＵ９５は、ブレーキペダル８５の踏み込み量を示すブレーキペダルストロークＢＳや車速Ｖ等に基づいてハイブリッド自動車２０に作用させるべき制動トルクのうちのブレーキユニット９０による分担分に応じた摩擦制動トルクが駆動輪３９ａ，３９ｂや転動輪に作用するようにブレーキアクチュエータ９２を制御する。また、ブレーキＥＣＵ９５は、運転者によるブレーキペダル８５の踏み込み操作とは無関係に、駆動輪３９ａ，３９ｂや転動輪に制動用のトルクが作用するようブレーキアクチュエータ９２を制御することもできる。
【００３３】
更に、ブレーキＥＣＵ９５は、駆動輪の空転や車両が横滑りした際の安定性を確保すべく、各種入力信号に基づいていわゆるアンチロック制御（ＡＢＳ）や駆動輪３９ａ，３９ｂの何れかが空転によりスリップするのを抑制するトラクションコントロール（ＴＲＣ）、旋回走行時にハイブリッド自動車２０の姿勢を安定に保持する車両安定化制御（ＶＳＣ）等をも実行可能である。ここで、実施例のブレーキＥＣＵ９５は、これらのＶＳＣ等を実行するに際して、ブレーキアクチュエータ９２等を個別に制御する代わりに、ブレーキアクチュエータ９２の制御と駆動力制御とステアリング制御とを統合した車両運動統合制御（ＶＤＩＭ：Vehicle Dynamics Integrated Management）を実行する。例えば、ブレーキＥＣＵ９５は、トラクションコントロール（ＴＲＣ）の実行に際して、駆動輪３９ａ，３９ｂの車輪速を車体速に換算したものと推定車体速との偏差であるスリップ速度が比較的低い所定速度（例えば、１〜５ｋｍ／ｈ）以上となっている駆動輪にスリップが生じていると判定し、スリップを生じていると判定された駆動輪３９ａ，３９ｂにスリップ速度が大きいほど大きな制動トルクが付与されるようブレーキアクチュエータ９２を制御したり、主にモータＭＧ２からのトルク出力が制限されるようにしてスリップ状態のような挙動不安定状態を解消するためにリングギヤ軸３２ａに出力すべきトルクである制限トルク（制限駆動力）ＴｌｉｍをハイブリッドＥＣＵ７０を出力したりする。また、実施例のブレーキＥＣＵ９５には、運転に長けた運転者の中には車両側からの運転支援を好まない者もいることを踏まえて、ブレーキＥＣＵ９５によるＴＲＣ等の車両運動統合制御を解除可能とするＶＤＩＭ解除スイッチ８８が接続されている。運転者によりＶＤＩＭ解除スイッチ８８が操作されて車両運動統合制御が解除されると、ブレーキＥＣＵ９５は、通常時には値０に設定される所定のＶＤＩＭ解除フラグＦｖｃａｎを値１に設定すると共に、車両運動統合制御を実行することなく更に車両運動統合制御の実行の有無を示す所定のＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍを値０に設定する。これに対して、運転者によりＶＤＩＭ解除スイッチ８８を介して車両運動統合制御が解除されていない場合、ブレーキＥＣＵ９５は、上記ＶＤＩＭ解除フラグＦｖｃａｎを値０に設定する。更に、ブレーキＥＣＵ９５は、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８を介して車両運動統合制御が解除されていないときに車両運動統合制御を実行すべき場合には、上記ＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍを値１に設定すると共に、何れも図示しないＧセンサやヨーレートセンサ等からの信号に基づいて目標車両挙動や実際の車両状態量を演算し、演算した目標車両挙動と車両状態量とに基づいてブレーキアクチュエータ９２への指令値や、ハイブリッドＥＣＵ７０への制限トルク（制限駆動力）Ｔｌｉｍ、操舵ＥＣＵへの操舵補正量等を設定する。なお、実施例において、ブレーキＥＣＵ９５は、運転者によりＶＤＩＭ解除スイッチ８８を介して車両運動統合制御が解除されていないときであっても車両運動統合制御を実行する必要がない場合には、車両運動統合制御を実行することなくＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍを値０に設定する。
【００３４】
ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６、計時指令に応じて計時処理を実行するタイマ７８、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰ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、運転者によるアクセル操作量であるアクセルペダル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、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ストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速Ｖを取得する車速センサ８７からの車速Ｖ、車輪速センサ８９ａ〜８９ｄからの車輪速等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０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ＥＣＵ９５等と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２、ブレーキＥＣＵ９５等と各種制御信号やデータのやり取りを行う。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のシフトポジションＳＰとして、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション）、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）、基本的にエンジン２２が停止されると共にインバータ４１，４２がシャットダウンされる（すべてのスイッチング素子がオフされる）ニュートラルポジション（Ｎポジション）、通常の前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）、所定条件下でアクセルオフとなったときにＤポジション選択時に比べて大きな制動力が得られるようにするブレーキポジション（Ｂポジション）等が用意されている。
【００３５】
上述のように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８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクの目標値である目標トルクＴ＊が計算され、この目標トルクＴ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御モードとしては、目標トルクＴ＊に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、目標トルクＴ＊とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って目標トルクＴ＊に応じたトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１および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から目標トルクＴ＊に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。
【００３６】
次に、上述のように構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特に運転者によりシフトポジションＳＰとしてニュートラルポジション（以下「Ｎポジション」という）が設定されているときの動作について説明する。図２は、ハイブリッド自動車２０が停車した状態で運転者によりシフトポジションＳＰがＮポジションに設定されているときにハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行されるＮポジション時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、ハイブリッド自動車２０において、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると、基本的にエンジン２２が停止されると共にインバータ４１，４２がシャットダウンされるのは上述のとおりである。
【００３７】
図２のＮポジション時制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰや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、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、エンジン２２の回転数Ｎｅ、充電フラグＦｃｈｇの値、エンジン始動禁止フラグＦｓｄの値、エンジン運転フラグＦｅｇの値といった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２はモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとし、エンジン２２の回転数Ｎｅ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計算された値をエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、充電フラグＦｃｈｇは、バッテリＥＣＵ５２により通常時に値０に設定されると共に残容量ＳＯＣ等に基づいてバッテリ５０を強制的に充電すべきときに値１に設定されるものであり、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力する。更に、エンジン始動禁止フラグＦｓｄは、エンジンＥＣＵ２４やバッテリＥＣＵ５２により設定されたものを通信により入力するものとした。実施例において、エンジン始動禁止フラグＦｓｄは、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２の状態を示す各種パラメータに基づいてエンジン２２の始動（作動）を許容し得るときに値０に設定されると共に例えば冷却水温等が過剰に高まっている場合のようなエンジン２２を始動（作動）させるべきではないと判断される場合に値１に設定される。また、エンジン始動禁止フラグＦｓｄは、バッテリＥＣＵ５２により残容量ＳＯＣや入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ等に基づいてエンジン２２の始動（作動）を許容し得るときに値０に設定されると共に、例えば残容量ＳＯＣが極めて少ない場合のようなエンジン２２を始動（作動）させるべきではないと判断される場合に値１に設定される。そして、エンジン運転フラグＦｅｇは、実施例では、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２の運転が停止されているときに値０に設定されると共にエンジン２２が運転されているときに値１に設定されるものであり、エンジンＥＣＵ２４から通信により入力する。
【００３８】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したシフトポジションＳＰがＮポジションであるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、シフトポジションがＮポジションであれば、充電フラグＦｃｈｇが値０であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。また、充電フラグＦｃｈｇが値０であってバッテリ５０を強制的に充電する必要がない場合には、エンジン運転フラグＦｅｇが値０であるか否かを判定し（ステップＳ１３０）、エンジン運転フラグＦｅｇが値０であってエンジン２２の運転が停止されている場合には、エンジン２２の始動処理が実行される間に値１に設定されるフラグＦ０が値０であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。更に、フラグＦ０が値０であってエンジン２２の始動処理が実行されていない場合には、ステップＳ１００にて入力したアクセル開度Ａｃｃが予め定められた閾値Ａ０以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。実施例では、閾値Ａ０として、アクセルペダル８３の不感帯等を考慮した値０に比較的近い正の値が用いられ、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０未満であって運転者によりアクセルペダル８３が踏み込まれていないとみなされる場合には、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。
【００３９】
また、ステップＳ１５０にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上であると判断された場合には、エンジン始動禁止フラグＦｓｄが値０であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。そして、エンジン始動禁止フラグＦｓｄが値０であってエンジン２２の始動が禁止されていない場合には、モータＥＣＵ４０にインバータ４１および４２のシャットダウンを解除させるためのインバータシャットダウン解除指令を送信すると共に（ステップＳ１７０）、上記フラグＦ０を値１に設定した上で（ステップＳ１８０）、エンジン始動処理（ステップＳ１９０）を開始し、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。こうしてエンジン始動処理が開始されると、シフトポジションＳＰがＮポジションに保たれていれば、基本的にステップＳ１４０にて否定判断がなされ、ステップＳ１９０の処理が実行されることになる。ステップＳ１９０のエンジン始動処理は、所定のマップに従ってエンジン２２をクランキングするようにモータＭＧ１のトルク指令を設定すると共に、エンジン２２のクランキングに伴ってリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルしてリングギヤ軸３２ａの回転数が値０になるように（ハイブリッド自動車２０の停車状態が維持されるように）モータＭＧ２のトルク指令を設定する処理である。また、ステップＳ１９０では、エンジン２２のクランキングが開始された後の所定のタイミングで燃料噴射制御や点火制御が開始されるようにエンジン２２に指令信号が送信される。そして、エンジン２２が完爆に至ると、ステップＳ１９０のエンジン始動処理が完了し、ハイブリッドＥＣＵ７０によりフラグＦ０が値０に設定されると共に、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン運転フラグＦｅｇが値１に設定される。このように、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると共にエンジン２２の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上になると、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに走行用のトルクが出力されないようにすると共にモータＭＧ１によるクランキング（モータリング）を伴ってエンジン２２が始動されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２が制御される。すなわち、ハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨をエンジン２２を始動させることで運転者に認識させると共に、エンジンのみを走行用の動力発生源として備える通常の車両と同様の操作感を運転者に提供することが可能となる。なお、エンジン２２の始動が完了すると、エンジン２２は、実質的にトルクを出力することなく所定回転数（例えばアイドル時の回転数）で自立運転される。
【００４０】
一方、ステップＳ１５０にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上であると判断された後、エンジン始動禁止フラグＦｓｄが値１であってエンジン２２の始動が禁止されていると判断された場合には、インストルメントパネルに設けられた所定の表示部あるいはナビゲーションシステムの表示画面に「Ｎポジションでアクセルが踏み込まれています」といったような警告メッセージを表示させるべく、これら表示部の表示制御を行うメータＥＣＵに指令信号を送信し（ステップＳ２００）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。このように、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると共にエンジン２２の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上となったときにエンジン２２の始動が禁止されている場合には、エンジン２２を始動させることなく、所定の表示部にシフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態でアクセル操作がなされている旨を運転者に報知するための警告メッセージが表示されることになる。なお、ステップＳ２００では、上述のような警告メッセージを表示部に表示させる代わりに、インストルメントパネル上等に設けられた所定の警告ランプを点灯あるいは点滅させてもよく、音声等による警告がなされてもよい。
【００４１】
また、上述のエンジン始動処理（ステップＳ１９０）が実行されてエンジン２２が始動された場合、シフトポジションＳＰがＮポジションに保たれていれば、基本的にステップＳ１３０にて否定判断がなされ、ステップＳ１００にて入力したアクセル開度Ａｃｃが予め定められた閾値Ａ１以上であるか否か判定される（ステップＳ２１０）。実施例では、閾値Ａ１として、上述の値Ａ０よりも大きい正の値が用いられるが、閾値Ａ１として上述の値Ａ０が用いられてもよい。そして、ステップＳ２１０にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ１以上であると判断された場合には、ステップＳ１００にて入力したアクセル開度Ａｃｃに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ２２０）。実施例では、アクセル開度ＡｃｃとＮポジション選択時におけるエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊との関係が予め定められて図示しない目標エンジン回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、ステップＳ２２０では、与えられたアクセル開度Ａｃｃに対応した目標回転数Ｎｅ＊が当該マップから導出・設定される。次いで、ステップＳ２２０にて設定した目標回転数Ｎｅ＊とステップＳ１００にて入力したエンジン２２の回転数Ｎｅとを用いて次式（１）に従いモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に、設定したトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（２）に従いモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２３０）。ここで、ここで、式（１）は、燃料カットされた状態のエンジン２２をモータＭＧ１により強制的にモータリングして回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊に一致させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（１）中、右辺第１項の「ｋ１０」は比例項のゲインであり、右辺第２項の「ｋ２０」は積分項のゲインである。また、式（２）は、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングに伴ってリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルしてリングギヤ軸３２ａの回転数を値０にするため（ハイブリッド自動車２０の停車状態を維持するため）の関係式である。
【００４２】
Tm1* = k10・(Ne*-Ne)+k20・∫(Ne*-Ne)dt …（１）
Tm2* = Tm1*/ρ/Gr …（２）
【００４３】
こうしてモータＭＧ１およびＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊およびＴｍ２＊を設定したならば、エンジンＥＣＵ２４に対してエンジン２２に対する燃料噴射を停止させるべく燃料カット指令を送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２４０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が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。これにより、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態でステップＳ１９０のエンジン始動処理を経てエンジン２２が始動された後、運転者によりアクセルペダル８３が踏み込まれてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ１以上となる場合には、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに走行用のトルクが出力されないようにすると共にエンジン２２の回転数Ｎｅがアクセル操作量Ａｃｃに応じた目標回転数Ｎｅ＊となるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御されることになる。これに対して、ステップＳ２１０にてアクセル開度Ａｃｃが上記閾値Ａ１未満であると判断された場合には、エンジンＥＣＵ２４に対してエンジン２２が自立運転されるようにするための自立運転指令を送信し（ステップＳ２５０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。これにより、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態でステップＳ１９０のエンジン始動処理を経てエンジン２２が始動された後、運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ１未満となる場合、すなわち運転者によりアクセルペダル８３が実質的に踏み込まれていない場合には、エンジン２２が実質的にトルクを出力しないように自立運転されることになる。
【００４４】
なお、図２のＮポジション時制御ルーチンが実行されている最中に、ステップＳ１２０にて充電フラグＦｃｈｇが値１であってバッテリ５０を強制的に充電すべきと判断された場合には、所定のバッテリ充電処理（ステップＳ２６０）が実行されることになる。かかるバッテリ充電処理は、ステップＳ１９０と同様の処理によりエンジン２２を始動させた後、エンジン２２からの動力のすべてを用いて発電するようにモータＭＧ１のトルク指令を設定すると共に、モータＭＧ１の発電に伴ってリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルしてハイブリッド自動車２０の停車状態が維持されるようにモータＭＧ２のトルク指令を設定する処理である。また、図２のＮポジション時制御ルーチンは、ステップＳ１１０にてシフトポジションＳＰが例えばＤポジションといったＮポジション以外の走行ポジションであると判断されると終了し、その後、例えばＤポジションに対応した処理が実行されることになる。
【００４５】
ここまで説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると共にエンジン２２の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上となると、モータＭＧ１によるモータリングを伴ってエンジン２２が始動されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される（ステップＳ１５０〜Ｓ１９０）。これにより、このハイブリッド自動車では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨をエンジン２２を始動させることで運転者に認識させると共に、エンジン２２のみを走行用の動力発生源として備える通常の車両と同様の操作感を運転者に提供することが可能となる。従って、実施例では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作がなされたときに、ハイブリッド自動車２０をより適正に制御することが可能となる。
【００４６】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると共にエンジン２２の運転が停止されている最中に当該エンジン２２が始動された後、運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ１以上である場合には、エンジン２２の回転数が取得されたアクセル開度Ａｃｃに応じた目標回転数Ｎｅ＊となるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される（ステップＳ２２０〜Ｓ２４０）。更に、エンジン２２が始動された後、運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ１未満である場合には、エンジン２２が自立運転されるように当該エンジン２２が制御される（ステップＳ２５０）。これにより、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態でエンジン２２が始動された後に、当該エンジン２２をより適正に作動させると共に、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨を運転者により的確に認識させることが可能となる。
【００４７】
加えて、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると共にエンジン２２の運転が停止されている最中にアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上となったときに、エンジン始動禁止フラグＦｓｄが値０に設定されている（機関始動禁止条件が成立している）場合には、エンジン２２が始動されず、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態でアクセル操作がなされている旨の警告メッセージが所定の表示部に表示される（ステップＳ２００）。これにより、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると共にエンジン２２の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上となったときにエンジン２２を始動させることができない場合であっても、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨を運転者に認識させることが可能となる。
【００４８】
引き続き、図３から図７を参照しながら、シフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジション（走行ポジション）に切り替えられたときのハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図３は、運転者によりシフトポジションＳＰとしてＤポジションが設定されているときにハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００４９】
図３の駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、前回のシフトポジションＳＰや、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、車速センサ８７からの車速Ｖ、モータＥＣＵ４０からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊や出力制限Ｗｏｕｔ、ブレーキＥＣＵ９５からのＶＤＩＭ解除フラグＦｖｃａｎの値、ＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍの値および制限トルクＴｌｉｍといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ３００）。ここで、前回のシフトポジションＳＰは、ステップＳ３００の処理の実行前におけるシフトポジションＳＰでありハイブリッドＥＣＵ７０の所定の記憶領域に格納されているものである。また、充放電要求パワーＰｂ＊やバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００５０】
ステップＳ３００のデータ入力処理の後、運転者によるアクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ等に基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクの目標値である目標トルクＴ＊を設定する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３１０における目標トルクＴ＊の設定処理の詳細を図４に示す。同図に示すように、目標トルクＴ＊の設定に際しては、まずステップＳ３００にて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要求トルクＴｒｑを設定する（ステップＳ３１００）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒｑとの関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒｑとしては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。次いで、ＶＤＩＭ解除フラグＦｖｃａｎが値０であるか否か、すなわちＶＤＩＭ解除スイッチ８８を介して車両運動統合制御が解除されていないかどうかを判定し（ステップＳ３１０１）、ＶＤＩＭ解除フラグＦｖｃａｎが値０であって車両運動統合制御が解除されていない場合には、通常時には値０に設定される所定のフラグＦ１が値０であるか否かを判定する（ステップＳ３１０２）。また、フラグＦ１が値０であれば、ステップＳ３００にて入力した前回のシフトポジションＳＰがＮポジションであるか否かを判定し（ステップＳ３１０３）、前回シフトポジションＳＰがＮポジションではなくＤポジションであれば（通常時であれば）、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑを目標トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３１１０）。また、ステップＳ３１０３にて例えばハイブリッド自動車２０が停車しているときに運転者によりシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられて本ルーチンが開始されたときのように前回のシフトポジションＳＰがＮポジションであると判断された場合には、ステップＳ３００にて入力したアクセル開度ＡｃｃすなわちＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃが予め定められた閾値Ａ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１０４）。実施例では、閾値Ａ２として例えば５０〜６０％といった比較的大きい正の値が用いられ、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２未満であれば（通常時であれば）、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑを目標トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３１１０）。
【００５１】
一方、ステップＳ３１０４にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であると判断された場合、すなわち、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていると判断された場合には、上記フラグＦ１を値１に設定すると共にステップＳ３００にて入力したアクセル開度ＡｃｃすなわちＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃに基づいて時定数τを設定する（ステップＳ３１０５）。時定数τは、値０〜値１の範囲内の値であり、実施例では、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃと時定数τとの関係が予め実験・解析を経て図示しない時定数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、与えられたアクセル開度Ａｃｃに対応したものが時定数τとして当該マップから導出・設定される。続いて、例えばステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃと前回のアクセル開度Ａｃｃとの偏差を上限側および下限側の閾値と比較することにより、運転者によってアクセルペダル８３が比較的大きく踏み増されたか、あるいは踏み戻されたか否かを判定し（ステップＳ３１０６）、アクセルペダル８３の比較的大きな踏み増しまたは踏み戻しがなければ、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑから前回の目標トルクＴ＊（本ルーチンの初回実行時には値０）を減じた値であるトルク偏差が所定の閾値Ｔ０以下であるか否かを判定する（ステップＳ３１０７）。そして、当該トルク偏差が閾値Ｔ０を上回っている場合には、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑと前回の目標トルクＴ＊とステップＳ３１０５にて設定した時定数τとを用いた次式（３）に従うなまし処理を実行して目標トルクＴ＊を設定する（ステップＳ３１０８）。これにより、実施例のハイブリッド自動車２０では、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれている場合には、アクセルペダル８３の比較的大きな踏み増しまたは踏み戻しがなく、かつ要求トルクＴｒｑと前回の目標トルクＴ＊との差が比較的大きい間、ステップＳ３１１０にて目標トルクＴ＊が設定される通常時に比べて緩やかに変化するように目標トルクＴ＊が設定されることになる。
【００５２】
T* = τ・前回T* + (1-τ)・Trq …（３）
【００５３】
上述のようにして、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていると判断されてフラグＦ１が値１に設定されると、図３の駆動制御ルーチンの次回実行以降、ステップＳ３１０２にて否定判断がなされ、この場合には、ステップＳ３１０３〜Ｓ３１０５の処理がスキップされ、ステップＳ３１０６以降の処理が実行される。また、ステップＳ３１０８のなまし処理による目標トルクＴ＊の設定が実行されるようになった後、ステップＳ３１０６にて運転者によりアクセルペダル８３が比較的大きく踏み増されたか、あるいは踏み戻されたと判断された場合には、フラグＦ１を値０に設定した上で（ステップＳ３１０９）、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑを目標トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３１１０）。更に、ステップＳ３１０８のなまし処理による目標トルクＴ＊の設定が実行されるようになった後、要求トルクＴｒｑから前回の目標トルクＴ＊を減じた値であるトルク偏差が閾値Ｔ０以下となった場合には、フラグＦ１を値０に設定した上で（ステップＳ３１０９）、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑを目標トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３１１０）。加えて、ステップＳ３１０１にてＶＤＩＭ解除フラグＦｖｃａｎが値１であって車両運動統合制御が解除されていると判断された場合には、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑを目標トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３１１０）。すなわち、運転者により車両運動統合制御が解除されている場合には、仮にＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていたとしても、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑが目標トルクＴ＊として設定されることになる。
【００５４】
さて、上述のようにして目標トルクＴ＊を設定したならば、図３に示すように、ＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍが値１であるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。ＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍが値１である場合には、ステップＳ３００にてブレーキＥＣＵ９５により設定された制限トルクＴｌｉｍを入力していることから、この場合には、ステップＳ３１０にて設定した目標トルクＴ＊と制限トルクＴｌｉｍとの小さい方を目標トルクＴ＊として再設定する（ステップＳ３３０）。また、ステップＳ３２０にてＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍが値０であると判断された場合、ステップＳ３３０の処理はスキップされる。次いで、車両全体に要求される要求パワーＰ＊を設定する（ステップＳ３４０）。実施例において、要求パワーＰ＊は、目標トルクＴ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの総和として計算される。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、図示するようにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除するか、あるいは車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによっても得ることができる。要求パワーＰ＊を設定したならば、エンジン２２が運転されているか否か判定する（ステップＳ３５０）。そして、例えばシフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされてエンジン２２が始動された場合のように、エンジン２２が運転されている場合には、ステップＳ３４０にて設定した要求パワーＰ＊が予め定められた閾値Ｐｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３６０）。ステップＳ３６０にて要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満であると判断された場合には、エンジンＥＣＵ２４に対してエンジン２２が実質的にトルクを出力することなく所定回転数で自立運転されるようにするための自立運転指令を送信した上で（ステップＳ３７０）、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定する（ステップＳ３８０）。
【００５５】
次いで、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと、設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との積として得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除することによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍａｘを次式（４）に従い計算する（ステップＳ３９０）。更に、目標トルクＴ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（５）に従い計算し（ステップＳ４００）、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをステップＳ３９０にて計算したトルク制限Ｔｍａｘで制限した値をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ４１０）。このようにしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内に制限した値に設定することができる。こうしてモータＭＧ１およびＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊およびＴｍ２＊を設定したならば、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ４２０）、再度ステップＳ３００以降の処理を実行する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が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。なお、式（５）は、図６に例示する動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図から容易に導出することができる。図６において、左側のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に一致するサンギヤ３１の回転数を示し、中央のＣ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅに一致するキャリア３４の回転数を示し、右側のＲ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。また、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１からトルクＴｍ１を出力したときにこのトルク出力によりリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。
【００５６】
Tmax = (Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（４）
Tm2tmp = (Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …（５）
【００５７】
また、ステップＳ３６０にて要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上であると判断された場合には、要求パワーＰ＊をエンジン２２に出力させるべく要求パワーＰ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ４３０）。実施例では、予め定められたエンジン２２を効率よく作動させるための動作ラインと要求パワーＰ＊とに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとした。図７に、エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する。同図に示すように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定となることを示す相関曲線との交点から求めることができる。こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定したならば、ステップＳ４３０にて設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とを用いて次式（６）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づく次式（７）の計算を実行してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ４４０）。モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を求めるための式（６）は、図６の共線図における回転数の関係を用いれば容易に導出することができる。また、式（７）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（７）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。こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、上述のステップＳ３９０からＳ４２０の処理を実行した上で、再度ステップＳ３００以降の処理を実行する。一方、ステップＳ３５０にてエンジン２２の運転が停止されていると判断された場合には、ステップＳ３８０にてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定した上で、上述のステップＳ３９０からＳ４２０の処理を実行し、再度ステップＳ３００以降の処理を実行する。
【００５８】
Nm1* = Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) …（６）
Tm1* = -ρ/(1+ρ)・Te*+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt …（７）
【００５９】
ここまで説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によりシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられる際に運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であることを含む条件が成立しない通常時には、アクセル開度Ａｃｃに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクの目標値である目標トルクＴ＊が設定されると共に（図３のステップＳ３１０、図４のステップＳ３１００，Ｓ３１１０）、当該目標トルクＴ＊に基づく走行用のトルクが得られるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される（図３のＳ３２０〜Ｓ４４０）。また、運転者によりシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられる際に上記条件が成立したときには、所定の解除条件（図４のステップＳ３１０６，Ｓ３１０７）が成立するまで、アクセル開度Ａｃｃに応じた要求トルクＴｒｑと緩変化制約としての時定数τおよび上記式（３）とに基づいて目標トルクＴ＊が通常時に比べて緩やかに変化するように設定されると共に（図４のステップＳ３１０８）、当該目標トルクＴ＊に基づく走行用のトルクが得られるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される（図３のＳ３２０〜Ｓ４４０）。これにより、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダル８３を踏み込んだままシフトポジションＳＰをＮポジションからＤポジションへと切り替えたとしても、ハイブリッド自動車２０を急発進（急加速）させることなくスムースに走行させることができる。従って、上記実施例では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作やシフト操作がなされたときに、ハイブリッド自動車２０をより適正に制御することが可能となる。
【００６０】
また、実施例のハイブリッド自動車２０は、駆動輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップが発生している状態を少なくとも含む挙動不安定状態にあるときに、車両運動統合制御を実行して挙動不安定状態を解消するためにリングギヤ軸３２ａに出力すべきトルクである制限トルクＴｌｉｍをハイブリッドＥＣＵ７０を出力するブレーキＥＣＵ９５と、ブレーキＥＣＵ９５による車両運動統合制御の解除を運転者に許容するＶＤＩＭ解除スイッチ８８とを有している。そして、ハイブリッド自動車２０では、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８を介してブレーキＥＣＵ９５による車両運動統合制御が解除されている場合には、シフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられる際に運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であるか否かに拘わらず、通常時と同様にアクセル開度Ａｃｃに応じた要求トルクＴｒｑが目標トルクＴ＊として設定される（図４のステップＳ３１００，Ｓ３１０１，Ｓ３１１０）。すなわち、ブレーキＥＣＵ９５による車両運動統合制御が解除された場合、ハイブリッド自動車２０の挙動が多少不安定になることを運転者が容認しているとみなすことができる。従って、運転者により車両運動統合制御が解除されている場合、通常時と同様にアクセル開度Ａｃｃに基づいて目標トルクＴ＊が設定されるようにすれば、運転者の意図に即しながらハイブリッド自動車２０を比較的急峻に発進（加速）させることも可能となる。
【００６１】
更に、上記実施例では、アクセル開度Ａｃｃに基づいて走行に要求される要求トルクＴｒｑが設定され（図４のステップＳ３１００）、通常時には、要求トルクＴｒｑがそのまま目標トルクＴ＊として設定されると共に（図４のステップＳ３１１０）、上記条件成立時には、要求トルクＴｒｑと緩変化制約としての時定数τおよび上記式（３）とに基づいて目標トルクＴ＊が通常時に比べて緩やかに変化するように設定される（図４のステップＳ３１０８）。これにより、目標トルクＴ＊をより適正に緩変化させ、アクセルペダル８３が踏み込まれたままシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられたときのハイブリッド自動車２０の挙動をより安定化させることが可能となる。
【００６２】
ただし、図３のステップＳ３１０における目標トルクＴ＊の設定処理は、図８に示すような処理とされてもよい。図８に示す目標トルクＴ＊の設定処理の実行に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、図４のステップＳ３１０１〜Ｓ３１０４と同様のステップＳ３１１１〜Ｓ３１１４の処理を実行し、ステップＳ３１１４にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であると判断した場合、すなわち、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていると判断した場合には、フラグＦ１を値１に設定すると共に、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃと時定数τ′との関係を規定する図示しない時定数設定用マップからステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃに対応した時定数τ′を導出・設定する（Ｓ３１１５）。次いで、図４のステップＳ３１０６と同様のステップＳ３１１６の処理と、ステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃから前回の実行用アクセル開度Ａｃｃ＊（初期値０）を減じた値であるアクセル開度偏差が予め定められた閾値α以下であるか否かの判定処理（ステップＳ３１１７）とを実行し、アクセルペダル８３の踏み増しや踏み戻しがなく、かつアクセル開度偏差が閾値αを上回っていれば、アクセル開度Ａｃｃと緩変化制約としてのステップＳ３１１５にて設定される時定数τ′と次式（８）とに基づいて実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を通常時に比べて緩やかに変化するように設定する（ステップＳ３１１８）。これに対して、ステップＳ３１１３やステップＳ３１１４において否定判断がなされる通常時や、運転者によりアクセルペダル８３の踏み増しまたは踏み戻しがなされたとき（ステップＳ３１１６，Ｓ３１１９）、アクセル開度偏差が閾値α以下になったとき（ステップＳ３１１７，Ｓ３１１９）、更には運転者により車両運動統合制御が解除されているとき（ステップＳ３１１１）には、ステップＳ３００にて入力されたアクセル開度Ａｃｃがそのまま実行用アクセル開度Ａｃｃ＊として設定される（Ｓ３１２０）。こうして実行用アクセル開度Ａｃｃ＊が設定されると、図５の要求トルク設定用マップと同様のマップから当該実行用アクセル開度Ａｃｃ＊と車速Ｖとに対応した目標トルクＴ＊が導出・設定され（ステップＳ３１２１）、当該目標トルクＴ＊に基づく走行用のトルクが得られるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御されることになる。このように、運転者によるアクセル開度Ａｃｃと緩変化制約としての時定数τ′と式（８）とに基づいて実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を通常時に比べて緩やか変化させると共に、実行用アクセル開度Ａｃｃ＊に基づいて目標トルクＴ＊を設定しても、当該目標トルクＴ＊をより適正に緩変化させることが可能となる。また、このように実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を緩変化させる場合、緩変化処理の解除条件は、図示するように、通常時等と同様にして設定される実行用アクセル開度Ａｃｃ＊に一致するステップＳ３００にて入力されるアクセル開度Ａｃｃと前回の実行用アクセル開度Ａｃｃ＊とがある程度近づいたときに成立するもの（ステップＳ３１１７）を含むと好ましい。
【００６３】
Acc* = τ′・前回Acc* + (1-τ′)・Acc …（８）
【００６４】
また、上述のように時定数τまたはτ′を用いたなまし処理により目標トルクＴ＊または実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を緩変化させる代わりに、図９および図１０に示すように、目標トルクＴ＊または実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を増加側および減少側の許容変化量である上下限レートｄＴまたはｄＡを用いたレート処理により緩変化させてもよい。図９に示す目標トルクＴ＊の設定処理の実行に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、図４のステップＳ３１００〜Ｓ３１０４と同様のステップＳ３１３０〜Ｓ３１３４の処理を実行し、ステップＳ３１３４にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であると判断した場合、すなわち、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていると判断した場合には、フラグＦ１を値１に設定すると共に、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃと上下限レートｄＴとの関係を規定する図示しない上下限レート設定用マップからステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃに対応した上下限レートｄＴを導出・設定する（Ｓ３１３５）。次いで、図４のステップＳ３１０６およびＳ３１０７と同様のステップＳ３１３６およびＳ３１３７の処理を実行し、アクセルペダル８３の踏み増しや踏み戻しがなく、かつ要求トルクＴｒｑから前回の目標トルクＴ＊を減じた値であるトルク偏差が閾値Ｔ０を上回っていれば、ステップＳ３１３０にて入力した要求トルクＴｒｑと前回の目標トルクＴ＊とステップＳ３１３５にて設定した上下限レートｄＴとを用いた次式（９）に従うレート処理により目標トルクＴ＊を設定する（ステップＳ３１３８）。これに対して、ステップＳ３１３３やステップＳ３１３４において否定判断がなされる通常時や、運転者によりアクセルペダル８３の踏み増しまたは踏み戻しがなされたとき（ステップＳ３１３６，Ｓ３１３９）、トルク偏差が閾値Ｔ０以下になったとき（ステップＳ３１３７，Ｓ３１３９）、更には運転者により車両運動統合制御が解除されているとき（ステップＳ３１３１）には、ステップＳ３１００にて設定された要求トルクＴｒｑがそのまま目標トルクＴ＊として設定される（ステップＳ３１４０）。このように、要求トルクＴｒｑと緩変化制約としての上下限レートｄＴおよび式（９）とに基づいて目標トルクＴ＊が通常時に比べて緩やかに変化するように設定しても、目標トルクＴ＊をより適正に緩変化させ、アクセルペダル８３が踏み込まれたままシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられたときのハイブリッド自動車２０の挙動をより安定化させることが可能となる。
【００６５】
T* = min(max(Trq, 前回T*-dT), 前回T*+dT) …（９）
【００６６】
一方、図１０に示す目標トルクＴ＊の設定処理の実行に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、図８のステップＳ３１１１〜Ｓ３１１４と同様のステップＳ３１４１〜Ｓ３１４４の処理を実行し、ステップＳ３１４４にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であると判断した場合、すなわち、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていると判断した場合には、フラグＦ１を値１に設定すると共に、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃと上下限レートｄＡとの関係を規定する図示しない上下限レート設定用マップからステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃに対応した上下限レートｄＡを導出・設定する（Ｓ３１４５）。次いで、図８のステップＳ３１１６およびＳ３１１７と同様のステップＳ３１４６およびＳ３１４７の処理を実行し、アクセルペダル８３の踏み増しや踏み戻しがなく、かつアクセル開度Ａｃｃから前回の実行用アクセル開度Ａｃｃを減じた値であるアクセル開度偏差が閾値αを上回っていれば、ステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃと前回の実行用アクセル開度Ａｃｃ＊とステップＳ３１４５にて設定した上下限レートｄＡとを用いた次式（１０）に従うレート処理により実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を設定する（ステップＳ３１４８）。これに対して、ステップＳ３１４３やステップＳ３１４４において否定判断がなされる通常時や、運転者によりアクセルペダル８３の踏み増しまたは踏み戻しがなされたとき（ステップＳ３１４６，Ｓ３１４９）、アクセル開度偏差が閾値α以下になったとき（ステップＳ３１４７，Ｓ３１４９）、更には運転者により車両運動統合制御が解除されているとき（ステップＳ３１４１）には、ステップＳ３００にて入力されたアクセル開度Ａｃｃがそのまま実行用アクセル開度Ａｃｃ＊として設定される（ステップＳ３１５０）。そして、ステップＳ３１４８またはＳ３１５０にて実行用アクセル開度Ａｃｃ＊が設定されると、図５の要求トルク設定用マップと同様のマップから当該実行用アクセル開度Ａｃｃ＊と車速Ｖとに対応した目標トルクＴ＊が導出・設定される（ステップＳ３１５１）。このように、アクセル開度Ａｃｃと緩変化制約としての上下限レートｄＡおよび式（１０）とに基づいて実行用アクセル開度Ａｃｃが通常時に比べて緩やかに変化するように設定しても、目標トルクＴ＊をより適正に緩変化させ、アクセルペダル８３が踏み込まれたままシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられたときのハイブリッド自動車２０の挙動をより安定化させることが可能となる。
【００６７】
Acc* = min(max(Acc, 前回Acc*-dA), 前回Acc*+dA) …（１０）
【００６８】
図１１は、更に他の目標トルクＴ＊の設定処理を例示するフローチャートである。図１１に示す目標トルクＴ＊の設定処理の実行に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、図４のステップＳ３１００〜Ｓ３１０４と同様のステップＳ３１６０〜Ｓ３１６４の処理を実行し、ステップＳ３１６４にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であると判断した場合、すなわち、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていると判断した場合には、フラグＦ１を値１に設定すると共にタイマ７８をオンし、更にＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃと目標トルクＴ＊の上限値である上限ガード値Ｔｕｌとの関係を規定する図示しない上限ガード値設定用マップからステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃに対応した上限ガード値Ｔｕｌを導出・設定する（Ｓ３１６５）。次いで、図４のステップＳ３１０６と同様のステップＳ３１６６の処理と、タイマ７８の計時時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上であるか否かの判定処理（ステップＳ３１６７）とを実行し、アクセルペダル８３の踏み増しや踏み戻しがなく、かつ計時時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ未満であれば、ステップＳ３１６０にて設定された要求トルクＴｒｑとステップＳ３１６５にて設定された上限ガード値Ｔｕｌとの小さい方を目標トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３１６８）。これに対して、ステップＳ３１６３やステップＳ３１６４において否定判断がなされる通常時や、運転者によりアクセルペダル８３の踏み増しまたは踏み戻しがなされたとき（ステップＳ３１６６，Ｓ３１６９）、タイマ７８の計時時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったとき（ステップＳ３１６７，Ｓ３１６９）、更には運転者により車両運動統合制御が解除されているとき（ステップＳ３１６１）には、ステップＳ３１００にて設定された要求トルクＴｒｑがそのまま目標トルクＴ＊として設定される（ステップＳ３１７０）。このように、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時のアクセル開度Ａｃｃに応じた目標トルクＴ＊の上限値である上限ガード値Ｔｕｌを用いて目標トルクＴ＊を制限することで、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダルを踏み込んだままシフトポジションＳＰをＮポジションからＤポジションへと切り替えたとしても、ハイブリッド自動車２０が急発進あるいは急加速してしまうことを抑制することができる。従って、図１１の目標トルクＴ＊の設定処理を採用しても、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作やシフト操作がなされたときに、ハイブリッド自動車２０をより適正に制御することが可能となる。また、このような上限ガード値Ｔｕｌを用いた上限制限処理を実行する場合、当該上限制限処理の解除条件は、図示するように上限制限処理を実行した時間ｔが所定時間ｔｒｅｆに達したときに成立するものを含むと好ましい。また、図１１の例のように、目標トルクＴ＊の上限値である上限ガード値Ｔｕｌを用いて目標トルクＴ＊を制限する代わりに、図１２に例示するように、実行用アクセル開度Ａｃｃ＊の上限値である上下限ガード値Ａｕｌを用いて目標トルクＴ＊を制限してもよい。図１２の目標トルクＴ＊の設定処理では、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃとアクセル開度Ａｃｃの上限値である上限ガード値Ａｕｌとの関係を規定する図示しない上限ガード値設定用マップからステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃに対応した上限ガード値Ａｕｌを導出・設定し（ステップＳ３１７５）、アクセルペダル８３の踏み増しや踏み戻しがなく（ステップＳ３１７６）、かつ計時時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ未満であれば（ステップＳ３１７７）、ステップＳ３００にて入力したアクセル開度ＡｃｃとステップＳ３１７５にて設定された上限ガード値Ａｕｌとの小さい方を実行用アクセル開度Ａｃｃ＊として設定する（ステップＳ３１７８）。ただし、図１２において、ステップＳ３１７１〜Ｓ３１７４およびＳ３１７９は、図１１のステップＳ３１６１〜Ｓ３１６４およびＳ３１６９と同様の処理であり、ステップＳ３１８０およびＳ３１８１は、図８のステップＳ３１２０およびＳ３１２１等と同様の処理である。
【００６９】
なお、上記実施例では、シフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションに切り替えられたときに図３の駆動制御ルーチンや図４、図８〜図１２の目標トルクＴ＊の設定処理が実行されることになるが、シフトポジションＳＰがＮポジションから走行ポジションであるＢポジションやＲポジションに切り替えられたときにも図３の駆動制御ルーチンや図４、図８〜図１２の目標トルクＴ＊の設定処理と同様の制御が実行されてもよいことはいうまでもない。また、上記実施例のハイブリッド自動車２０では、車軸としてのリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とがモータＭＧ２の回転数を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する減速ギヤ３５を介して連結されているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有したモータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。更に、実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸に出力するものであるが、本発明の適用対象はこれに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図１３に示す変形例としてのハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（車輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１３における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものに適用されてもよい。また、実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して車輪３９ａ，３９ｂに接続される車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図１４に示す変形例としてのハイブリッド自動車２２０のように、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と車輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する車軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を車軸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を備えたものに適用されてもよい。
【００７０】
ここで、上記実施例および変形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しておく。すなわち、上記実施例等においては、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ２と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、シフトレバー８１が「シフトポジション選択手段」に相当し、アクセルペダルポジションセンサ８４が「アクセル操作量取得手段」に相当し、図４および図８から図１１の目標トルクＴ＊の設定処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「目標駆動力設定手段」に相当し、図３の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッドＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０の組み合わせが「制御手段」に相当する。また、車両運動統合制御を実行可能なブレーキＥＣＵ９５が「制限駆動力設定手段」に相当し、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８が「制限駆動力設定解除手段」に相当し、モータＭＧ１および動力分配統合機構３０や対ロータ電動機２３０が「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１や対ロータ電動機２３０が「発電用電動機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。更に、モータＭＧ１が「モータリング手段」に相当し、図２のＮポジション時制御ルーチンを実行するハイブリッドＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０の組み合わせが「ニュートラル時制御手段」に相当する。
【００７１】
ただし、「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン２２に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電動機」や「発電用電動機」は、モータＭＧ１，ＭＧ２のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「蓄電手段」は、バッテリ５０のような二次電池に限られず、電動機と電力をやり取り可能なものであればキャパシタといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「アクセル操作量取得手段」は、運転者によるアクセル操作量を取得可能なものであれば、如何なる形式のものであっても構わない。「制御手段」や「ニュートラル時制御手段」は、ハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との組み合わせ以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら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最良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。すなわち、実施例はあくまで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ず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００７２】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業等において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】ハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるＮポジション時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】ハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】目標トルクＴ＊の設定処理の一例を示す説明図である。
【図５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を例示する説明図である。
【図７】エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する説明図である。
【図８】目標トルクＴ＊の設定処理の他の例を示す説明図である。
【図９】目標トルクＴ＊の設定処理の更に他の例を示す説明図である。
【図１０】目標トルクＴ＊の設定処理の他の例を示す説明図である。
【図１１】目標トルクＴ＊の設定処理の更に他の例を示す説明図である。
【図１２】目標トルクＴ＊の設定処理の他の例を示す説明図である。
【図１３】変形例に係るハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。
【図１４】他の変形例に係るハイブリッド自動車２２０の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７５】
２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、３９ｃ，３９ｄ 車輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、７８ タイマ、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 ブレーキペダルストロークセンサ、８７ 車速センサ、８８ ＶＤＩＭ解除スイッチ、８９ａ〜８９ｄ 車輪速センサ、９０ ブレーキユニット、９１ マスタシリンダ、９２ ブレーキアクチュエータ、９３ａ〜９３ｄ ホイールシリンダ、９５ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ハイブリッド自動車として、車軸に遊星歯車機構を介して接続された内燃機関と、当該遊星歯車機構に接続された発電機と、２つの油圧式ブレーキを有する変速機を介して上記車軸に接続された電動機とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、シフトポジションがニュートラルポジション（Ｎレンジ）であると共に発電機および電動機用のインバータがシャットダウンされているときに内燃機関の始動が指示された場合、車速が値０でない場合には車速が値０となるまで内燃機関の始動が禁止される。また、車速が値０である場合には、変速機の２つの油圧式のブレーキをオンすることで車軸の回転をロックすると共に発電機用のインバータのシャットダウンを解除し、発電機により内燃機関をクランキングして始動させる。このように、発電機により内燃機関をクランキングする際に車軸に作用する反力を変速機の油圧式のブレーキにより受け持つようにすれば、電動機からの出力が制限される場合であっても内燃機関の始動に伴うショックの発生を抑制することができる。
【特許文献１】特開２００５−３０６２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のようなハイブリッド自動車において、シフトポジションをニュートラルポジションに設定した状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダルを踏み込んだり、アクセルペダルを踏み込んだままシフトポジションをニュートラルポジションから走行ポジション（Ｄレンジ等）に切り替えたりすることも考えられる。しかしながら、上記特許文献には、これらの状況下でハイブリッド自動車をどのように制御するか何ら開示されてはない。
【０００４】
そこで、本発明は、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者による操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるハイブリッド自動車およびその制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００６】
本発明によるハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
運転者によるアクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立しない通常時には、前記取得されたアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記所定条件が成立する条件成立時には、所定の解除条件が成立するまで、前記取得されたアクセル操作量と所定の緩変化制約とに基づいて前記目標駆動力を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定する目標駆動力設定手段と、
前記設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるものである。
【０００７】
このハイブリッド自動車では、運転者によりシフトポジションがニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えられる際に運転者によるアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立しない通常時には、アクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力が設定されると共に、当該目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように内燃機関と電動機とが制御される。また、運転者によりシフトポジションがニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えられる際に所定条件が成立する条件成立時には、所定の解除条件が成立するまで、取得されたアクセル操作量と所定の緩変化制約とに基づいて目標駆動力が通常時に比べて緩やかに変化するように設定されると共に、当該目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように内燃機関と電動機とが制御される。これにより、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダルを踏み込んだままシフトポジションをニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えたとしても、ハイブリッド自動車を急発進（急加速）させることなくスムースに走行させることができる。従って、この発明によれば、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作やシフト操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することが可能となる。なお、所定の解除条件は、通常時と同様にして設定される目標駆動力と緩変化制約を用いて設定される目標駆動力との偏差がある程度近づいたときや、アクセルペダルが比較的大きく踏み増されるか、あるいは踏み戻されたとき等に成立するものとされてもよい。
【０００８】
また、前記目標駆動力設定手段は、前記取得されたアクセル操作量に基づいて走行に要求される要求駆動力を設定すると共に、前記通常時には、前記設定された要求駆動力に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定し、前記条件成立時には、前記設定された要求駆動力と前記緩変化制約とに基づいて前記目標駆動力を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定するものであってもよい。これにより、目標駆動力をより適正に緩変化させ、アクセルペダルが踏み込まれたままシフトポジションがニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えられたときのハイブリッド自動車の挙動をより安定化させることが可能となる。
【０００９】
更に、前記目標駆動力設定手段は、前記通常時には、前記取得されたアクセル操作量を実行用アクセル操作量として設定すると共に該設定された実行用アクセル操作量に基づいて前記目標駆動力を設定し、前記条件成立時には、前記取得されたアクセル操作量と前記緩変化制約とに基づいて前記実行用アクセル操作量を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定すると共に該設定された実行用アクセル操作量に基づいて前記目標駆動力を設定するものであってもよい。このように、運転者によるアクセル操作量と緩変化制約とに基づいて実行用アクセル操作量を通常時に比べて緩やか変化させると共に、実行用アクセル操作量に基づいて目標駆動力を設定しても、当該目標駆動力をより適正に緩変化させることが可能となる。この場合、上記所定の解除条件は、通常時と同様にして設定される実行用アクセル操作量と緩変化制約を用いて設定される実行用アクセル操作量とがある程度近づいたときに成立するものとされてもよい。
【００１０】
また、前記所定の緩変化制約は、時定数を用いたなまし処理により前記目標駆動力または該目標駆動力の設定に用いられる運転者によるアクセル操作量に対応した実行用アクセル操作量を緩変化させる制約であってもよい。更に、前記所定の緩変化制約は、前記目標駆動力または該目標駆動力の設定に用いられる運転者によるアクセル操作量に対応した実行用アクセル操作量の少なくとも増加側の許容変化量である上限レートを用いたレート処理により前記目標駆動力を緩変化させる制約であってもよい。
【００１１】
本発明による他のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
運転者によるアクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
前記取得されたアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立した場合には、所定の解除条件が成立するまで、前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへの切り替え時のアクセル操作量に応じた前記目標駆動力または前記アクセル操作量の上限値を用いた上限制限処理を伴って前記目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、
前記設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるものである。
【００１２】
このハイブリッド自動車では、基本的に運転者によるアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力が設定されるが、運転者によりシフトポジションがニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えられる際にアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立した場合には、所定の解除条件が成立するまで、ニュートラルポジションから走行ポジションへの切り替え時のアクセル操作量に応じた目標駆動力またはアクセル操作量の上限値を用いた上限制限処理を伴って目標駆動力が設定される。このように、ニュートラルポジションから走行ポジションへの切り替え時のアクセル操作量に応じた目標駆動力またはアクセル操作量の上限値を用いて目標駆動力を制限することで、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダルを踏み込んだままシフトポジションをニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えたとしても、ハイブリッド自動車が急発進あるいは急加速してしまうことを抑制することができる。従って、この発明によれば、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作やシフト操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することが可能となる。なお、所定の解除条件は、上限制限処理を実行した時間が所定時間に達したとき等に成立するものとされてもよい。
【００１３】
また、前記ハイブリッド自動車は、駆動輪の空転によるスリップが発生している状態を少なくとも含む挙動不安定状態にあるときに、走行用の動力の前記挙動不安定状態を解消するための目標値である制限駆動力を設定する制限駆動力設定手段と、前記制限駆動力設定手段による前記制限駆動力の設定の解除を運転者に許容する制限駆動力設定解除手段とを更に備えてもよく、前記目標駆動力設定手段は、前記制限駆動力設定手段による前記制限駆動力の設定が解除されている場合には、前記所定条件の成立の有無に拘わらず前記通常時と同様に前記アクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定するものであってもよい。すなわち、制限駆動力設定手段による制限駆動力の設定が解除された場合には、ハイブリッド自動車の挙動が多少不安定になることを運転者が容認しているとみなすことができる。従って、運転者により制限駆動力の設定が解除されている場合、上記所定条件が成立の有無に拘わらず、通常時と同様にアクセル操作量に基づいて目標駆動力が設定されるようにすれば、運転者の意図に即しながらハイブリッド自動車を比較的急峻に発進（加速）させることが可能となる。
【００１４】
更に、前記ハイブリッド自動車は、所定の車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段を更に備えてもよく、前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を入出力可能であってもよい。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる発電用電動機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含むものであってもよい。
【００１５】
本発明による更に他のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記モータリング手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
運転者によるアクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上となったときに、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるように前記内燃機関と前記モータリング手段とを制御するニュートラル時制御手段と、
を備えるものである。
【００１６】
このハイブリッド自動車では、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されると共に内燃機関の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル操作量が所定量以上となると、モータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関が始動されるように内燃機関とモータリング手段とが制御される。これにより、このハイブリッド自動車では、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨を内燃機関を始動させることで運転者に認識させると共に、内燃機関のみを走行用の動力発生源として備える通常の車両と同様の操作感を運転者に提供することが可能となる。従って、この発明によれば、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することが可能となる。
【００１７】
また、前記ニュートラル時制御手段は、前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に該内燃機関が始動された後、前記取得されたアクセル操作量が所定の閾値未満である場合には、前記内燃機関が自立運転されるように該内燃機関を制御し、前記取得されたアクセル操作量が前記所定の閾値以上である場合には、前記内燃機関の回転数が前記取得されたアクセル操作量に応じた値となるように該内燃機関と前記モータリング手段とを制御するものであってもよい。これにより、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で内燃機関が始動された後に、当該内燃機関をより適正に作動させると共に、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨を運転者により的確に認識させることが可能となる。
【００１８】
更に、前記ニュートラル時制御手段は、前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上となったときに、所定の機関始動禁止条件が成立している場合には、前記内燃機関を始動させることなく、前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定された状態でアクセル操作がなされている旨を運転者に報知するものであってもよい。これにより、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されると共に内燃機関の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル操作量が所定量以上となったときに、当該内燃機関を始動させることができない場合であっても、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨を運転者に認識させることが可能となる。
【００１９】
また、前記モータリング手段は、所定の車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段であってもよく、前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を入出力可能であってもよい。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる発電用電動機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含むものであってもよい。
【００２０】
本発明によるハイブリッド自動車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に運転者によるアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立しない通常時には、前記アクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記所定条件が成立する条件成立時には、所定の解除条件が成立するまで、前記アクセル操作量と所定の緩変化制約とに基づいて前記目標駆動力を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むものである。
【００２１】
この方法によれば、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダルを踏み込んだままシフトポジションをニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えたとしても、ハイブリッド自動車を急発進（急加速）させることなくスムースに走行させることができる。従って、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作やシフト操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することが可能となる。
【００２２】
本発明による他のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）運転者によるアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記アクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立した場合には、所定の解除条件が成立するまで、前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへの切り替え時のアクセル操作量に応じた前記目標駆動力または前記アクセル操作量の上限値を用いた上限制限処理を伴って前記目標駆動力を設定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むものである。
【００２３】
この方法によれば、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダルを踏み込んだままシフトポジションをニュートラルポジションから走行ポジションへと切り替えたとしても、ハイブリッド自動車を急発進（急加速）させることなくスムースに走行させることができる。従って、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作やシフト操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することが可能となる。
【００２４】
本発明による更に他のハイブリッド自動車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記モータリング手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル操作量が所定量以上となったときに、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるように前記内燃機関と前記モータリング手段とを制御するステップ、
を含むものである。
【００２５】
この方法によれば、シフトポジションがニュートラルポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨を内燃機関を始動させることで運転者に認識させると共に、内燃機関のみを走行用の動力発生源として備える通常の車両と同様の操作感を運転者に提供することが可能となる。従って、シフトポジションがニュートラルポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作がなされたときに、ハイブリッド自動車をより適正に制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００２７】
図１は、本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト（機関軸）２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された車軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに機械的に接続されたモータＭＧ２と、摩擦制動力を出力可能な制動手段である電子制御式油圧ブレーキユニット（以下、単に「ブレーキユニット」という）９０と、ハイブリッド自動車２０の全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０等とを備えるものである。
【００２８】
エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００２９】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。機関側回転要素としてのキャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、車軸側回転要素としてのリングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ接続されており、動力分配統合機構３０は、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側とにそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００３０】
モータＭＧ１およびＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介して二次電池であるバッテリ５０と電力のやり取りを行う。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになり、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されないことになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、何れもモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や、図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流等が入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号等が出力される。また、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。更に、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００３１】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからのバッテリ電圧、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に出力する。更に、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量ＳＯＣを算出したり、当該残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を算出したり、残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定可能である。
【００３２】
ブレーキユニット９０は、マスタシリンダ９１や流体圧式（油圧式）のブレーキアクチュエータ９２、駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない転動輪に対して設けられ、各車輪に取り付けられたブレーキディスクを挟持して対応する車輪に摩擦制動力を付与可能なブレーキパッドを駆動するホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄ、ホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄごとに設けられて対応するホイールシリンダの油圧（ホイールシリンダ圧）を検出する図示しないホイールシリンダ圧センサ、ブレーキアクチュエータ９２を制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）９５等を含む。ブレーキアクチュエータ９２は、図示しない油圧発生源としてのポンプやアキュムレータ、マスタシリンダ９１とホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄとの連通状態を制御するマスタシリンダカットソレノイドバルブ、ブレーキペダル８５の踏み込み量に応じてペダル踏力に対する反力を創出するストロークシミュレータ等を有する。また、ブレーキＥＣＵ９５は、図示しない信号ラインを介して、マスタシリンダ圧を検出する図示しないマスタシリンダ圧センサからのマスタシリンダ圧や、ホイールシリンダ圧センサからのホイールシリンダ圧、駆動輪３９ａ，３９ｂの車輪速を検出する車輪速センサ８９ａ，８９ｂや図示しない転動輪の車輪速を検出する車輪速センサ８９ｃ，８９ｄからの車輪速、図示しない操舵角センサからの操舵角等を入力すると共に、ハイブリッドＥＣＵ７０等との間で通信により各種信号のやり取りを行う。そして、ブレーキＥＣＵ９５は、ブレーキペダル８５の踏み込み量を示すブレーキペダルストロークＢＳや車速Ｖ等に基づいてハイブリッド自動車２０に作用させるべき制動トルクのうちのブレーキユニット９０による分担分に応じた摩擦制動トルクが駆動輪３９ａ，３９ｂや転動輪に作用するようにブレーキアクチュエータ９２を制御する。また、ブレーキＥＣＵ９５は、運転者によるブレーキペダル８５の踏み込み操作とは無関係に、駆動輪３９ａ，３９ｂや転動輪に制動用のトルクが作用するようブレーキアクチュエータ９２を制御することもできる。
【００３３】
更に、ブレーキＥＣＵ９５は、駆動輪の空転や車両が横滑りした際の安定性を確保すべく、各種入力信号に基づいていわゆるアンチロック制御（ＡＢＳ）や駆動輪３９ａ，３９ｂの何れかが空転によりスリップするのを抑制するトラクションコントロール（ＴＲＣ）、旋回走行時にハイブリッド自動車２０の姿勢を安定に保持する車両安定化制御（ＶＳＣ）等をも実行可能である。ここで、実施例のブレーキＥＣＵ９５は、これらのＶＳＣ等を実行するに際して、ブレーキアクチュエータ９２等を個別に制御する代わりに、ブレーキアクチュエータ９２の制御と駆動力制御とステアリング制御とを統合した車両運動統合制御（ＶＤＩＭ：Vehicle Dynamics Integrated Management）を実行する。例えば、ブレーキＥＣＵ９５は、トラクションコントロール（ＴＲＣ）の実行に際して、駆動輪３９ａ，３９ｂの車輪速を車体速に換算したものと推定車体速との偏差であるスリップ速度が比較的低い所定速度（例えば、１〜５ｋｍ／ｈ）以上となっている駆動輪にスリップが生じていると判定し、スリップを生じていると判定された駆動輪３９ａ，３９ｂにスリップ速度が大きいほど大きな制動トルクが付与されるようブレーキアクチュエータ９２を制御したり、主にモータＭＧ２からのトルク出力が制限されるようにしてスリップ状態のような挙動不安定状態を解消するためにリングギヤ軸３２ａに出力すべきトルクである制限トルク（制限駆動力）ＴｌｉｍをハイブリッドＥＣＵ７０を出力したりする。また、実施例のブレーキＥＣＵ９５には、運転に長けた運転者の中には車両側からの運転支援を好まない者もいることを踏まえて、ブレーキＥＣＵ９５によるＴＲＣ等の車両運動統合制御を解除可能とするＶＤＩＭ解除スイッチ８８が接続されている。運転者によりＶＤＩＭ解除スイッチ８８が操作されて車両運動統合制御が解除されると、ブレーキＥＣＵ９５は、通常時には値０に設定される所定のＶＤＩＭ解除フラグＦｖｃａｎを値１に設定すると共に、車両運動統合制御を実行することなく更に車両運動統合制御の実行の有無を示す所定のＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍを値０に設定する。これに対して、運転者によりＶＤＩＭ解除スイッチ８８を介して車両運動統合制御が解除されていない場合、ブレーキＥＣＵ９５は、上記ＶＤＩＭ解除フラグＦｖｃａｎを値０に設定する。更に、ブレーキＥＣＵ９５は、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８を介して車両運動統合制御が解除されていないときに車両運動統合制御を実行すべき場合には、上記ＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍを値１に設定すると共に、何れも図示しないＧセンサやヨーレートセンサ等からの信号に基づいて目標車両挙動や実際の車両状態量を演算し、演算した目標車両挙動と車両状態量とに基づいてブレーキアクチュエータ９２への指令値や、ハイブリッドＥＣＵ７０への制限トルク（制限駆動力）Ｔｌｉｍ、操舵ＥＣＵへの操舵補正量等を設定する。なお、実施例において、ブレーキＥＣＵ９５は、運転者によりＶＤＩＭ解除スイッチ８８を介して車両運動統合制御が解除されていないときであっても車両運動統合制御を実行する必要がない場合には、車両運動統合制御を実行することなくＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍを値０に設定する。
【００３４】
ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６、計時指令に応じて計時処理を実行するタイマ７８、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰ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、運転者によるアクセル操作量であるアクセルペダル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、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ストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速Ｖを取得する車速センサ８７からの車速Ｖ、車輪速センサ８９ａ〜８９ｄからの車輪速等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０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ＥＣＵ９５等と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２、ブレーキＥＣＵ９５等と各種制御信号やデータのやり取りを行う。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のシフトポジションＳＰとして、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション）、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）、基本的にエンジン２２が停止されると共にインバータ４１，４２がシャットダウンされる（すべてのスイッチング素子がオフされる）ニュートラルポジション（Ｎポジション）、通常の前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）、所定条件下でアクセルオフとなったときにＤポジション選択時に比べて大きな制動力が得られるようにするブレーキポジション（Ｂポジション）等が用意されている。
【００３５】
上述のように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８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクの目標値である目標トルクＴ＊が計算され、この目標トルクＴ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御モードとしては、目標トルクＴ＊に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、目標トルクＴ＊とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って目標トルクＴ＊に応じたトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１および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から目標トルクＴ＊に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。
【００３６】
次に、上述のように構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特に運転者によりシフトポジションＳＰとしてニュートラルポジション（以下「Ｎポジション」という）が設定されているときの動作について説明する。図２は、ハイブリッド自動車２０が停車した状態で運転者によりシフトポジションＳＰがＮポジションに設定されているときにハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行されるＮポジション時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、ハイブリッド自動車２０において、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると、基本的にエンジン２２が停止されると共にインバータ４１，４２がシャットダウンされるのは上述のとおりである。
【００３７】
図２のＮポジション時制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰや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、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、エンジン２２の回転数Ｎｅ、充電フラグＦｃｈｇの値、エンジン始動禁止フラグＦｓｄの値、エンジン運転フラグＦｅｇの値といった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２はモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとし、エンジン２２の回転数Ｎｅ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計算された値をエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、充電フラグＦｃｈｇは、バッテリＥＣＵ５２により通常時に値０に設定されると共に残容量ＳＯＣ等に基づいてバッテリ５０を強制的に充電すべきときに値１に設定されるものであり、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力する。更に、エンジン始動禁止フラグＦｓｄは、エンジンＥＣＵ２４やバッテリＥＣＵ５２により設定されたものを通信により入力するものとした。実施例において、エンジン始動禁止フラグＦｓｄは、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２の状態を示す各種パラメータに基づいてエンジン２２の始動（作動）を許容し得るときに値０に設定されると共に例えば冷却水温等が過剰に高まっている場合のようなエンジン２２を始動（作動）させるべきではないと判断される場合に値１に設定される。また、エンジン始動禁止フラグＦｓｄは、バッテリＥＣＵ５２により残容量ＳＯＣや入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ等に基づいてエンジン２２の始動（作動）を許容し得るときに値０に設定されると共に、例えば残容量ＳＯＣが極めて少ない場合のようなエンジン２２を始動（作動）させるべきではないと判断される場合に値１に設定される。そして、エンジン運転フラグＦｅｇは、実施例では、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２の運転が停止されているときに値０に設定されると共にエンジン２２が運転されているときに値１に設定されるものであり、エンジンＥＣＵ２４から通信により入力する。
【００３８】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したシフトポジションＳＰがＮポジションであるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、シフトポジションがＮポジションであれば、充電フラグＦｃｈｇが値０であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。また、充電フラグＦｃｈｇが値０であってバッテリ５０を強制的に充電する必要がない場合には、エンジン運転フラグＦｅｇが値０であるか否かを判定し（ステップＳ１３０）、エンジン運転フラグＦｅｇが値０であってエンジン２２の運転が停止されている場合には、エンジン２２の始動処理が実行される間に値１に設定されるフラグＦ０が値０であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。更に、フラグＦ０が値０であってエンジン２２の始動処理が実行されていない場合には、ステップＳ１００にて入力したアクセル開度Ａｃｃが予め定められた閾値Ａ０以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。実施例では、閾値Ａ０として、アクセルペダル８３の不感帯等を考慮した値０に比較的近い正の値が用いられ、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０未満であって運転者によりアクセルペダル８３が踏み込まれていないとみなされる場合には、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。
【００３９】
また、ステップＳ１５０にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上であると判断された場合には、エンジン始動禁止フラグＦｓｄが値０であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。そして、エンジン始動禁止フラグＦｓｄが値０であってエンジン２２の始動が禁止されていない場合には、モータＥＣＵ４０にインバータ４１および４２のシャットダウンを解除させるためのインバータシャットダウン解除指令を送信すると共に（ステップＳ１７０）、上記フラグＦ０を値１に設定した上で（ステップＳ１８０）、エンジン始動処理（ステップＳ１９０）を開始し、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。こうしてエンジン始動処理が開始されると、シフトポジションＳＰがＮポジションに保たれていれば、基本的にステップＳ１４０にて否定判断がなされ、ステップＳ１９０の処理が実行されることになる。ステップＳ１９０のエンジン始動処理は、所定のマップに従ってエンジン２２をクランキングするようにモータＭＧ１のトルク指令を設定すると共に、エンジン２２のクランキングに伴ってリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルしてリングギヤ軸３２ａの回転数が値０になるように（ハイブリッド自動車２０の停車状態が維持されるように）モータＭＧ２のトルク指令を設定する処理である。また、ステップＳ１９０では、エンジン２２のクランキングが開始された後の所定のタイミングで燃料噴射制御や点火制御が開始されるようにエンジン２２に指令信号が送信される。そして、エンジン２２が完爆に至ると、ステップＳ１９０のエンジン始動処理が完了し、ハイブリッドＥＣＵ７０によりフラグＦ０が値０に設定されると共に、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン運転フラグＦｅｇが値１に設定される。このように、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると共にエンジン２２の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上になると、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに走行用のトルクが出力されないようにすると共にモータＭＧ１によるクランキング（モータリング）を伴ってエンジン２２が始動されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２が制御される。すなわち、ハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨をエンジン２２を始動させることで運転者に認識させると共に、エンジンのみを走行用の動力発生源として備える通常の車両と同様の操作感を運転者に提供することが可能となる。なお、エンジン２２の始動が完了すると、エンジン２２は、実質的にトルクを出力することなく所定回転数（例えばアイドル時の回転数）で自立運転される。
【００４０】
一方、ステップＳ１５０にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上であると判断された後、エンジン始動禁止フラグＦｓｄが値１であってエンジン２２の始動が禁止されていると判断された場合には、インストルメントパネルに設けられた所定の表示部あるいはナビゲーションシステムの表示画面に「Ｎポジションでアクセルが踏み込まれています」といったような警告メッセージを表示させるべく、これら表示部の表示制御を行うメータＥＣＵに指令信号を送信し（ステップＳ２００）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。このように、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると共にエンジン２２の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上となったときにエンジン２２の始動が禁止されている場合には、エンジン２２を始動させることなく、所定の表示部にシフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態でアクセル操作がなされている旨を運転者に報知するための警告メッセージが表示されることになる。なお、ステップＳ２００では、上述のような警告メッセージを表示部に表示させる代わりに、インストルメントパネル上等に設けられた所定の警告ランプを点灯あるいは点滅させてもよく、音声等による警告がなされてもよい。
【００４１】
また、上述のエンジン始動処理（ステップＳ１９０）が実行されてエンジン２２が始動された場合、シフトポジションＳＰがＮポジションに保たれていれば、基本的にステップＳ１３０にて否定判断がなされ、ステップＳ１００にて入力したアクセル開度Ａｃｃが予め定められた閾値Ａ１以上であるか否か判定される（ステップＳ２１０）。実施例では、閾値Ａ１として、上述の値Ａ０よりも大きい正の値が用いられるが、閾値Ａ１として上述の値Ａ０が用いられてもよい。そして、ステップＳ２１０にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ１以上であると判断された場合には、ステップＳ１００にて入力したアクセル開度Ａｃｃに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ２２０）。実施例では、アクセル開度ＡｃｃとＮポジション選択時におけるエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊との関係が予め定められて図示しない目標エンジン回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、ステップＳ２２０では、与えられたアクセル開度Ａｃｃに対応した目標回転数Ｎｅ＊が当該マップから導出・設定される。次いで、ステップＳ２２０にて設定した目標回転数Ｎｅ＊とステップＳ１００にて入力したエンジン２２の回転数Ｎｅとを用いて次式（１）に従いモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に、設定したトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（２）に従いモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２３０）。ここで、ここで、式（１）は、燃料カットされた状態のエンジン２２をモータＭＧ１により強制的にモータリングして回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊に一致させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（１）中、右辺第１項の「ｋ１０」は比例項のゲインであり、右辺第２項の「ｋ２０」は積分項のゲインである。また、式（２）は、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングに伴ってリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルしてリングギヤ軸３２ａの回転数を値０にするため（ハイブリッド自動車２０の停車状態を維持するため）の関係式である。
【００４２】
Tm1* = k10・(Ne*-Ne)+k20・∫(Ne*-Ne)dt …（１）
Tm2* = Tm1*/ρ/Gr …（２）
【００４３】
こうしてモータＭＧ１およびＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊およびＴｍ２＊を設定したならば、エンジンＥＣＵ２４に対してエンジン２２に対する燃料噴射を停止させるべく燃料カット指令を送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２４０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が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。これにより、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態でステップＳ１９０のエンジン始動処理を経てエンジン２２が始動された後、運転者によりアクセルペダル８３が踏み込まれてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ１以上となる場合には、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに走行用のトルクが出力されないようにすると共にエンジン２２の回転数Ｎｅがアクセル操作量Ａｃｃに応じた目標回転数Ｎｅ＊となるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御されることになる。これに対して、ステップＳ２１０にてアクセル開度Ａｃｃが上記閾値Ａ１未満であると判断された場合には、エンジンＥＣＵ２４に対してエンジン２２が自立運転されるようにするための自立運転指令を送信し（ステップＳ２５０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。これにより、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態でステップＳ１９０のエンジン始動処理を経てエンジン２２が始動された後、運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ１未満となる場合、すなわち運転者によりアクセルペダル８３が実質的に踏み込まれていない場合には、エンジン２２が実質的にトルクを出力しないように自立運転されることになる。
【００４４】
なお、図２のＮポジション時制御ルーチンが実行されている最中に、ステップＳ１２０にて充電フラグＦｃｈｇが値１であってバッテリ５０を強制的に充電すべきと判断された場合には、所定のバッテリ充電処理（ステップＳ２６０）が実行されることになる。かかるバッテリ充電処理は、ステップＳ１９０と同様の処理によりエンジン２２を始動させた後、エンジン２２からの動力のすべてを用いて発電するようにモータＭＧ１のトルク指令を設定すると共に、モータＭＧ１の発電に伴ってリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルしてハイブリッド自動車２０の停車状態が維持されるようにモータＭＧ２のトルク指令を設定する処理である。また、図２のＮポジション時制御ルーチンは、ステップＳ１１０にてシフトポジションＳＰが例えばＤポジションといったＮポジション以外の走行ポジションであると判断されると終了し、その後、例えばＤポジションに対応した処理が実行されることになる。
【００４５】
ここまで説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると共にエンジン２２の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上となると、モータＭＧ１によるモータリングを伴ってエンジン２２が始動されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される（ステップＳ１５０〜Ｓ１９０）。これにより、このハイブリッド自動車では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨をエンジン２２を始動させることで運転者に認識させると共に、エンジン２２のみを走行用の動力発生源として備える通常の車両と同様の操作感を運転者に提供することが可能となる。従って、実施例では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作がなされたときに、ハイブリッド自動車２０をより適正に制御することが可能となる。
【００４６】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると共にエンジン２２の運転が停止されている最中に当該エンジン２２が始動された後、運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ１以上である場合には、エンジン２２の回転数が取得されたアクセル開度Ａｃｃに応じた目標回転数Ｎｅ＊となるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される（ステップＳ２２０〜Ｓ２４０）。更に、エンジン２２が始動された後、運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ１未満である場合には、エンジン２２が自立運転されるように当該エンジン２２が制御される（ステップＳ２５０）。これにより、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態でエンジン２２が始動された後に、当該エンジン２２をより適正に作動させると共に、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨を運転者により的確に認識させることが可能となる。
【００４７】
加えて、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると共にエンジン２２の運転が停止されている最中にアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上となったときに、エンジン始動禁止フラグＦｓｄが値０に設定されている（機関始動禁止条件が成立している）場合には、エンジン２２が始動されず、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態でアクセル操作がなされている旨の警告メッセージが所定の表示部に表示される（ステップＳ２００）。これにより、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されると共にエンジン２２の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ０以上となったときにエンジン２２を始動させることができない場合であっても、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされた旨を運転者に認識させることが可能となる。
【００４８】
引き続き、図３から図７を参照しながら、シフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジション（走行ポジション）に切り替えられたときのハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図３は、運転者によりシフトポジションＳＰとしてＤポジションが設定されているときにハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００４９】
図３の駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、前回のシフトポジションＳＰや、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、車速センサ８７からの車速Ｖ、モータＥＣＵ４０からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊や出力制限Ｗｏｕｔ、ブレーキＥＣＵ９５からのＶＤＩＭ解除フラグＦｖｃａｎの値、ＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍの値および制限トルクＴｌｉｍといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ３００）。ここで、前回のシフトポジションＳＰは、ステップＳ３００の処理の実行前におけるシフトポジションＳＰでありハイブリッドＥＣＵ７０の所定の記憶領域に格納されているものである。また、充放電要求パワーＰｂ＊やバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００５０】
ステップＳ３００のデータ入力処理の後、運転者によるアクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ等に基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクの目標値である目標トルクＴ＊を設定する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３１０における目標トルクＴ＊の設定処理の詳細を図４に示す。同図に示すように、目標トルクＴ＊の設定に際しては、まずステップＳ３００にて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要求トルクＴｒｑを設定する（ステップＳ３１００）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒｑとの関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒｑとしては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。次いで、ＶＤＩＭ解除フラグＦｖｃａｎが値０であるか否か、すなわちＶＤＩＭ解除スイッチ８８を介して車両運動統合制御が解除されていないかどうかを判定し（ステップＳ３１０１）、ＶＤＩＭ解除フラグＦｖｃａｎが値０であって車両運動統合制御が解除されていない場合には、通常時には値０に設定される所定のフラグＦ１が値０であるか否かを判定する（ステップＳ３１０２）。また、フラグＦ１が値０であれば、ステップＳ３００にて入力した前回のシフトポジションＳＰがＮポジションであるか否かを判定し（ステップＳ３１０３）、前回シフトポジションＳＰがＮポジションではなくＤポジションであれば（通常時であれば）、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑを目標トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３１１０）。また、ステップＳ３１０３にて例えばハイブリッド自動車２０が停車しているときに運転者によりシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられて本ルーチンが開始されたときのように前回のシフトポジションＳＰがＮポジションであると判断された場合には、ステップＳ３００にて入力したアクセル開度ＡｃｃすなわちＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃが予め定められた閾値Ａ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１０４）。実施例では、閾値Ａ２として例えば５０〜６０％といった比較的大きい正の値が用いられ、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２未満であれば（通常時であれば）、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑを目標トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３１１０）。
【００５１】
一方、ステップＳ３１０４にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であると判断された場合、すなわち、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていると判断された場合には、上記フラグＦ１を値１に設定すると共にステップＳ３００にて入力したアクセル開度ＡｃｃすなわちＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃに基づいて時定数τを設定する（ステップＳ３１０５）。時定数τは、値０〜値１の範囲内の値であり、実施例では、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃと時定数τとの関係が予め実験・解析を経て図示しない時定数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、与えられたアクセル開度Ａｃｃに対応したものが時定数τとして当該マップから導出・設定される。続いて、例えばステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃと前回のアクセル開度Ａｃｃとの偏差を上限側および下限側の閾値と比較することにより、運転者によってアクセルペダル８３が比較的大きく踏み増されたか、あるいは踏み戻されたか否かを判定し（ステップＳ３１０６）、アクセルペダル８３の比較的大きな踏み増しまたは踏み戻しがなければ、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑから前回の目標トルクＴ＊（本ルーチンの初回実行時には値０）を減じた値であるトルク偏差が所定の閾値Ｔ０以下であるか否かを判定する（ステップＳ３１０７）。そして、当該トルク偏差が閾値Ｔ０を上回っている場合には、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑと前回の目標トルクＴ＊とステップＳ３１０５にて設定した時定数τとを用いた次式（３）に従うなまし処理を実行して目標トルクＴ＊を設定する（ステップＳ３１０８）。これにより、実施例のハイブリッド自動車２０では、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれている場合には、アクセルペダル８３の比較的大きな踏み増しまたは踏み戻しがなく、かつ要求トルクＴｒｑと前回の目標トルクＴ＊との差が比較的大きい間、ステップＳ３１１０にて目標トルクＴ＊が設定される通常時に比べて緩やかに変化するように目標トルクＴ＊が設定されることになる。
【００５２】
T* = τ・前回T* + (1-τ)・Trq …（３）
【００５３】
上述のようにして、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていると判断されてフラグＦ１が値１に設定されると、図３の駆動制御ルーチンの次回実行以降、ステップＳ３１０２にて否定判断がなされ、この場合には、ステップＳ３１０３〜Ｓ３１０５の処理がスキップされ、ステップＳ３１０６以降の処理が実行される。また、ステップＳ３１０８のなまし処理による目標トルクＴ＊の設定が実行されるようになった後、ステップＳ３１０６にて運転者によりアクセルペダル８３が比較的大きく踏み増されたか、あるいは踏み戻されたと判断された場合には、フラグＦ１を値０に設定した上で（ステップＳ３１０９）、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑを目標トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３１１０）。更に、ステップＳ３１０８のなまし処理による目標トルクＴ＊の設定が実行されるようになった後、要求トルクＴｒｑから前回の目標トルクＴ＊を減じた値であるトルク偏差が閾値Ｔ０以下となった場合には、フラグＦ１を値０に設定した上で（ステップＳ３１０９）、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑを目標トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３１１０）。加えて、ステップＳ３１０１にてＶＤＩＭ解除フラグＦｖｃａｎが値１であって車両運動統合制御が解除されていると判断された場合には、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑを目標トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３１１０）。すなわち、運転者により車両運動統合制御が解除されている場合には、仮にＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていたとしても、ステップＳ３１００にて設定した要求トルクＴｒｑが目標トルクＴ＊として設定されることになる。
【００５４】
さて、上述のようにして目標トルクＴ＊を設定したならば、図３に示すように、ＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍが値１であるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。ＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍが値１である場合には、ステップＳ３００にてブレーキＥＣＵ９５により設定された制限トルクＴｌｉｍを入力していることから、この場合には、ステップＳ３１０にて設定した目標トルクＴ＊と制限トルクＴｌｉｍとの小さい方を目標トルクＴ＊として再設定する（ステップＳ３３０）。また、ステップＳ３２０にてＶＤＩＭフラグＦｖｄｉｍが値０であると判断された場合、ステップＳ３３０の処理はスキップされる。次いで、車両全体に要求される要求パワーＰ＊を設定する（ステップＳ３４０）。実施例において、要求パワーＰ＊は、目標トルクＴ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの総和として計算される。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、図示するようにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除するか、あるいは車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによっても得ることができる。要求パワーＰ＊を設定したならば、エンジン２２が運転されているか否か判定する（ステップＳ３５０）。そして、例えばシフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている最中にアクセル操作がなされてエンジン２２が始動された場合のように、エンジン２２が運転されている場合には、ステップＳ３４０にて設定した要求パワーＰ＊が予め定められた閾値Ｐｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３６０）。ステップＳ３６０にて要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満であると判断された場合には、エンジンＥＣＵ２４に対してエンジン２２が実質的にトルクを出力することなく所定回転数で自立運転されるようにするための自立運転指令を送信した上で（ステップＳ３７０）、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定する（ステップＳ３８０）。
【００５５】
次いで、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと、設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との積として得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除することによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍａｘを次式（４）に従い計算する（ステップＳ３９０）。更に、目標トルクＴ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（５）に従い計算し（ステップＳ４００）、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをステップＳ３９０にて計算したトルク制限Ｔｍａｘで制限した値をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ４１０）。このようにしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内に制限した値に設定することができる。こうしてモータＭＧ１およびＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊およびＴｍ２＊を設定したならば、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ４２０）、再度ステップＳ３００以降の処理を実行する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が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。なお、式（５）は、図６に例示する動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図から容易に導出することができる。図６において、左側のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に一致するサンギヤ３１の回転数を示し、中央のＣ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅに一致するキャリア３４の回転数を示し、右側のＲ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。また、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１からトルクＴｍ１を出力したときにこのトルク出力によりリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。
【００５６】
Tmax = (Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（４）
Tm2tmp = (Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …（５）
【００５７】
また、ステップＳ３６０にて要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上であると判断された場合には、要求パワーＰ＊をエンジン２２に出力させるべく要求パワーＰ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ４３０）。実施例では、予め定められたエンジン２２を効率よく作動させるための動作ラインと要求パワーＰ＊とに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとした。図７に、エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する。同図に示すように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定となることを示す相関曲線との交点から求めることができる。こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定したならば、ステップＳ４３０にて設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とを用いて次式（６）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づく次式（７）の計算を実行してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ４４０）。モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を求めるための式（６）は、図６の共線図における回転数の関係を用いれば容易に導出することができる。また、式（７）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（７）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。こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、上述のステップＳ３９０からＳ４２０の処理を実行した上で、再度ステップＳ３００以降の処理を実行する。一方、ステップＳ３５０にてエンジン２２の運転が停止されていると判断された場合には、ステップＳ３８０にてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定した上で、上述のステップＳ３９０からＳ４２０の処理を実行し、再度ステップＳ３００以降の処理を実行する。
【００５８】
Nm1* = Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) …（６）
Tm1* = -ρ/(1+ρ)・Te*+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt …（７）
【００５９】
ここまで説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によりシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられる際に運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であることを含む条件が成立しない通常時には、アクセル開度Ａｃｃに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクの目標値である目標トルクＴ＊が設定されると共に（図３のステップＳ３１０、図４のステップＳ３１００，Ｓ３１１０）、当該目標トルクＴ＊に基づく走行用のトルクが得られるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される（図３のＳ３２０〜Ｓ４４０）。また、運転者によりシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられる際に上記条件が成立したときには、所定の解除条件（図４のステップＳ３１０６，Ｓ３１０７）が成立するまで、アクセル開度Ａｃｃに応じた要求トルクＴｒｑと緩変化制約としての時定数τおよび上記式（３）とに基づいて目標トルクＴ＊が通常時に比べて緩やかに変化するように設定されると共に（図４のステップＳ３１０８）、当該目標トルクＴ＊に基づく走行用のトルクが得られるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される（図３のＳ３２０〜Ｓ４４０）。これにより、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダル８３を踏み込んだままシフトポジションＳＰをＮポジションからＤポジションへと切り替えたとしても、ハイブリッド自動車２０を急発進（急加速）させることなくスムースに走行させることができる。従って、上記実施例では、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作やシフト操作がなされたときに、ハイブリッド自動車２０をより適正に制御することが可能となる。
【００６０】
また、実施例のハイブリッド自動車２０は、駆動輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップが発生している状態を少なくとも含む挙動不安定状態にあるときに、車両運動統合制御を実行して挙動不安定状態を解消するためにリングギヤ軸３２ａに出力すべきトルクである制限トルクＴｌｉｍをハイブリッドＥＣＵ７０を出力するブレーキＥＣＵ９５と、ブレーキＥＣＵ９５による車両運動統合制御の解除を運転者に許容するＶＤＩＭ解除スイッチ８８とを有している。そして、ハイブリッド自動車２０では、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８を介してブレーキＥＣＵ９５による車両運動統合制御が解除されている場合には、シフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられる際に運転者によるアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であるか否かに拘わらず、通常時と同様にアクセル開度Ａｃｃに応じた要求トルクＴｒｑが目標トルクＴ＊として設定される（図４のステップＳ３１００，Ｓ３１０１，Ｓ３１１０）。すなわち、ブレーキＥＣＵ９５による車両運動統合制御が解除された場合、ハイブリッド自動車２０の挙動が多少不安定になることを運転者が容認しているとみなすことができる。従って、運転者により車両運動統合制御が解除されている場合、通常時と同様にアクセル開度Ａｃｃに基づいて目標トルクＴ＊が設定されるようにすれば、運転者の意図に即しながらハイブリッド自動車２０を比較的急峻に発進（加速）させることも可能となる。
【００６１】
更に、上記実施例では、アクセル開度Ａｃｃに基づいて走行に要求される要求トルクＴｒｑが設定され（図４のステップＳ３１００）、通常時には、要求トルクＴｒｑがそのまま目標トルクＴ＊として設定されると共に（図４のステップＳ３１１０）、上記条件成立時には、要求トルクＴｒｑと緩変化制約としての時定数τおよび上記式（３）とに基づいて目標トルクＴ＊が通常時に比べて緩やかに変化するように設定される（図４のステップＳ３１０８）。これにより、目標トルクＴ＊をより適正に緩変化させ、アクセルペダル８３が踏み込まれたままシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられたときのハイブリッド自動車２０の挙動をより安定化させることが可能となる。
【００６２】
ただし、図３のステップＳ３１０における目標トルクＴ＊の設定処理は、図８に示すような処理とされてもよい。図８に示す目標トルクＴ＊の設定処理の実行に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、図４のステップＳ３１０１〜Ｓ３１０４と同様のステップＳ３１１１〜Ｓ３１１４の処理を実行し、ステップＳ３１１４にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であると判断した場合、すなわち、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていると判断した場合には、フラグＦ１を値１に設定すると共に、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃと時定数τ′との関係を規定する図示しない時定数設定用マップからステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃに対応した時定数τ′を導出・設定する（Ｓ３１１５）。次いで、図４のステップＳ３１０６と同様のステップＳ３１１６の処理と、ステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃから前回の実行用アクセル開度Ａｃｃ＊（初期値０）を減じた値であるアクセル開度偏差が予め定められた閾値α以下であるか否かの判定処理（ステップＳ３１１７）とを実行し、アクセルペダル８３の踏み増しや踏み戻しがなく、かつアクセル開度偏差が閾値αを上回っていれば、アクセル開度Ａｃｃと緩変化制約としてのステップＳ３１１５にて設定される時定数τ′と次式（８）とに基づいて実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を通常時に比べて緩やかに変化するように設定する（ステップＳ３１１８）。これに対して、ステップＳ３１１３やステップＳ３１１４において否定判断がなされる通常時や、運転者によりアクセルペダル８３の踏み増しまたは踏み戻しがなされたとき（ステップＳ３１１６，Ｓ３１１９）、アクセル開度偏差が閾値α以下になったとき（ステップＳ３１１７，Ｓ３１１９）、更には運転者により車両運動統合制御が解除されているとき（ステップＳ３１１１）には、ステップＳ３００にて入力されたアクセル開度Ａｃｃがそのまま実行用アクセル開度Ａｃｃ＊として設定される（Ｓ３１２０）。こうして実行用アクセル開度Ａｃｃ＊が設定されると、図５の要求トルク設定用マップと同様のマップから当該実行用アクセル開度Ａｃｃ＊と車速Ｖとに対応した目標トルクＴ＊が導出・設定され（ステップＳ３１２１）、当該目標トルクＴ＊に基づく走行用のトルクが得られるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御されることになる。このように、運転者によるアクセル開度Ａｃｃと緩変化制約としての時定数τ′と式（８）とに基づいて実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を通常時に比べて緩やか変化させると共に、実行用アクセル開度Ａｃｃ＊に基づいて目標トルクＴ＊を設定しても、当該目標トルクＴ＊をより適正に緩変化させることが可能となる。また、このように実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を緩変化させる場合、緩変化処理の解除条件は、図示するように、通常時等と同様にして設定される実行用アクセル開度Ａｃｃ＊に一致するステップＳ３００にて入力されるアクセル開度Ａｃｃと前回の実行用アクセル開度Ａｃｃ＊とがある程度近づいたときに成立するもの（ステップＳ３１１７）を含むと好ましい。
【００６３】
Acc* = τ′・前回Acc* + (1-τ′)・Acc …（８）
【００６４】
また、上述のように時定数τまたはτ′を用いたなまし処理により目標トルクＴ＊または実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を緩変化させる代わりに、図９および図１０に示すように、目標トルクＴ＊または実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を増加側および減少側の許容変化量である上下限レートｄＴまたはｄＡを用いたレート処理により緩変化させてもよい。図９に示す目標トルクＴ＊の設定処理の実行に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、図４のステップＳ３１００〜Ｓ３１０４と同様のステップＳ３１３０〜Ｓ３１３４の処理を実行し、ステップＳ３１３４にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であると判断した場合、すなわち、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていると判断した場合には、フラグＦ１を値１に設定すると共に、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃと上下限レートｄＴとの関係を規定する図示しない上下限レート設定用マップからステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃに対応した上下限レートｄＴを導出・設定する（Ｓ３１３５）。次いで、図４のステップＳ３１０６およびＳ３１０７と同様のステップＳ３１３６およびＳ３１３７の処理を実行し、アクセルペダル８３の踏み増しや踏み戻しがなく、かつ要求トルクＴｒｑから前回の目標トルクＴ＊を減じた値であるトルク偏差が閾値Ｔ０を上回っていれば、ステップＳ３１３０にて入力した要求トルクＴｒｑと前回の目標トルクＴ＊とステップＳ３１３５にて設定した上下限レートｄＴとを用いた次式（９）に従うレート処理により目標トルクＴ＊を設定する（ステップＳ３１３８）。これに対して、ステップＳ３１３３やステップＳ３１３４において否定判断がなされる通常時や、運転者によりアクセルペダル８３の踏み増しまたは踏み戻しがなされたとき（ステップＳ３１３６，Ｓ３１３９）、トルク偏差が閾値Ｔ０以下になったとき（ステップＳ３１３７，Ｓ３１３９）、更には運転者により車両運動統合制御が解除されているとき（ステップＳ３１３１）には、ステップＳ３１００にて設定された要求トルクＴｒｑがそのまま目標トルクＴ＊として設定される（ステップＳ３１４０）。このように、要求トルクＴｒｑと緩変化制約としての上下限レートｄＴおよび式（９）とに基づいて目標トルクＴ＊が通常時に比べて緩やかに変化するように設定しても、目標トルクＴ＊をより適正に緩変化させ、アクセルペダル８３が踏み込まれたままシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられたときのハイブリッド自動車２０の挙動をより安定化させることが可能となる。
【００６５】
T* = min(max(Trq, 前回T*-dT), 前回T*+dT) …（９）
【００６６】
一方、図１０に示す目標トルクＴ＊の設定処理の実行に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、図８のステップＳ３１１１〜Ｓ３１１４と同様のステップＳ３１４１〜Ｓ３１４４の処理を実行し、ステップＳ３１４４にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であると判断した場合、すなわち、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていると判断した場合には、フラグＦ１を値１に設定すると共に、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃと上下限レートｄＡとの関係を規定する図示しない上下限レート設定用マップからステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃに対応した上下限レートｄＡを導出・設定する（Ｓ３１４５）。次いで、図８のステップＳ３１１６およびＳ３１１７と同様のステップＳ３１４６およびＳ３１４７の処理を実行し、アクセルペダル８３の踏み増しや踏み戻しがなく、かつアクセル開度Ａｃｃから前回の実行用アクセル開度Ａｃｃを減じた値であるアクセル開度偏差が閾値αを上回っていれば、ステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃと前回の実行用アクセル開度Ａｃｃ＊とステップＳ３１４５にて設定した上下限レートｄＡとを用いた次式（１０）に従うレート処理により実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を設定する（ステップＳ３１４８）。これに対して、ステップＳ３１４３やステップＳ３１４４において否定判断がなされる通常時や、運転者によりアクセルペダル８３の踏み増しまたは踏み戻しがなされたとき（ステップＳ３１４６，Ｓ３１４９）、アクセル開度偏差が閾値α以下になったとき（ステップＳ３１４７，Ｓ３１４９）、更には運転者により車両運動統合制御が解除されているとき（ステップＳ３１４１）には、ステップＳ３００にて入力されたアクセル開度Ａｃｃがそのまま実行用アクセル開度Ａｃｃ＊として設定される（ステップＳ３１５０）。そして、ステップＳ３１４８またはＳ３１５０にて実行用アクセル開度Ａｃｃ＊が設定されると、図５の要求トルク設定用マップと同様のマップから当該実行用アクセル開度Ａｃｃ＊と車速Ｖとに対応した目標トルクＴ＊が導出・設定される（ステップＳ３１５１）。このように、アクセル開度Ａｃｃと緩変化制約としての上下限レートｄＡおよび式（１０）とに基づいて実行用アクセル開度Ａｃｃが通常時に比べて緩やかに変化するように設定しても、目標トルクＴ＊をより適正に緩変化させ、アクセルペダル８３が踏み込まれたままシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションへと切り替えられたときのハイブリッド自動車２０の挙動をより安定化させることが可能となる。
【００６７】
Acc* = min(max(Acc, 前回Acc*-dA), 前回Acc*+dA) …（１０）
【００６８】
図１１は、更に他の目標トルクＴ＊の設定処理を例示するフローチャートである。図１１に示す目標トルクＴ＊の設定処理の実行に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、図４のステップＳ３１００〜Ｓ３１０４と同様のステップＳ３１６０〜Ｓ３１６４の処理を実行し、ステップＳ３１６４にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａ２以上であると判断した場合、すなわち、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時に運転者により比較的大きくアクセルペダル８３が踏み込まれていると判断した場合には、フラグＦ１を値１に設定すると共にタイマ７８をオンし、更にＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃと目標トルクＴ＊の上限値である上限ガード値Ｔｕｌとの関係を規定する図示しない上限ガード値設定用マップからステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃに対応した上限ガード値Ｔｕｌを導出・設定する（Ｓ３１６５）。次いで、図４のステップＳ３１０６と同様のステップＳ３１６６の処理と、タイマ７８の計時時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上であるか否かの判定処理（ステップＳ３１６７）とを実行し、アクセルペダル８３の踏み増しや踏み戻しがなく、かつ計時時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ未満であれば、ステップＳ３１６０にて設定された要求トルクＴｒｑとステップＳ３１６５にて設定された上限ガード値Ｔｕｌとの小さい方を目標トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３１６８）。これに対して、ステップＳ３１６３やステップＳ３１６４において否定判断がなされる通常時や、運転者によりアクセルペダル８３の踏み増しまたは踏み戻しがなされたとき（ステップＳ３１６６，Ｓ３１６９）、タイマ７８の計時時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったとき（ステップＳ３１６７，Ｓ３１６９）、更には運転者により車両運動統合制御が解除されているとき（ステップＳ３１６１）には、ステップＳ３１００にて設定された要求トルクＴｒｑがそのまま目標トルクＴ＊として設定される（ステップＳ３１７０）。このように、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時のアクセル開度Ａｃｃに応じた目標トルクＴ＊の上限値である上限ガード値Ｔｕｌを用いて目標トルクＴ＊を制限することで、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定されている状態で運転者が意図的にあるいは誤ってアクセルペダルを踏み込んだままシフトポジションＳＰをＮポジションからＤポジションへと切り替えたとしても、ハイブリッド自動車２０が急発進あるいは急加速してしまうことを抑制することができる。従って、図１１の目標トルクＴ＊の設定処理を採用しても、シフトポジションＳＰがＮポジションに設定された状態で運転者によるアクセル操作やシフト操作がなされたときに、ハイブリッド自動車２０をより適正に制御することが可能となる。また、このような上限ガード値Ｔｕｌを用いた上限制限処理を実行する場合、当該上限制限処理の解除条件は、図示するように上限制限処理を実行した時間ｔが所定時間ｔｒｅｆに達したときに成立するものを含むと好ましい。また、図１１の例のように、目標トルクＴ＊の上限値である上限ガード値Ｔｕｌを用いて目標トルクＴ＊を制限する代わりに、図１２に例示するように、実行用アクセル開度Ａｃｃ＊の上限値である上下限ガード値Ａｕｌを用いて目標トルクＴ＊を制限してもよい。図１２の目標トルクＴ＊の設定処理では、ＮポジションからＤポジションへの切り替え時におけるアクセル開度Ａｃｃとアクセル開度Ａｃｃの上限値である上限ガード値Ａｕｌとの関係を規定する図示しない上限ガード値設定用マップからステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃに対応した上限ガード値Ａｕｌを導出・設定し（ステップＳ３１７５）、アクセルペダル８３の踏み増しや踏み戻しがなく（ステップＳ３１７６）、かつ計時時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ未満であれば（ステップＳ３１７７）、ステップＳ３００にて入力したアクセル開度ＡｃｃとステップＳ３１７５にて設定された上限ガード値Ａｕｌとの小さい方を実行用アクセル開度Ａｃｃ＊として設定する（ステップＳ３１７８）。ただし、図１２において、ステップＳ３１７１〜Ｓ３１７４およびＳ３１７９は、図１１のステップＳ３１６１〜Ｓ３１６４およびＳ３１６９と同様の処理であり、ステップＳ３１８０およびＳ３１８１は、図８のステップＳ３１２０およびＳ３１２１等と同様の処理である。
【００６９】
なお、上記実施例では、シフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジションに切り替えられたときに図３の駆動制御ルーチンや図４、図８〜図１２の目標トルクＴ＊の設定処理が実行されることになるが、シフトポジションＳＰがＮポジションから走行ポジションであるＢポジションやＲポジションに切り替えられたときにも図３の駆動制御ルーチンや図４、図８〜図１２の目標トルクＴ＊の設定処理と同様の制御が実行されてもよいことはいうまでもない。また、上記実施例のハイブリッド自動車２０では、車軸としてのリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とがモータＭＧ２の回転数を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する減速ギヤ３５を介して連結されているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有したモータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。更に、実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸に出力するものであるが、本発明の適用対象はこれに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図１３に示す変形例としてのハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（車輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１３における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものに適用されてもよい。また、実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して車輪３９ａ，３９ｂに接続される車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図１４に示す変形例としてのハイブリッド自動車２２０のように、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と車輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する車軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を車軸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を備えたものに適用されてもよい。
【００７０】
ここで、上記実施例および変形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しておく。すなわち、上記実施例等においては、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ２と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、シフトレバー８１が「シフトポジション選択手段」に相当し、アクセルペダルポジションセンサ８４が「アクセル操作量取得手段」に相当し、図４および図８から図１１の目標トルクＴ＊の設定処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「目標駆動力設定手段」に相当し、図３の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッドＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０の組み合わせが「制御手段」に相当する。また、車両運動統合制御を実行可能なブレーキＥＣＵ９５が「制限駆動力設定手段」に相当し、ＶＤＩＭ解除スイッチ８８が「制限駆動力設定解除手段」に相当し、モータＭＧ１および動力分配統合機構３０や対ロータ電動機２３０が「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１や対ロータ電動機２３０が「発電用電動機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。更に、モータＭＧ１が「モータリング手段」に相当し、図２のＮポジション時制御ルーチンを実行するハイブリッドＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０の組み合わせが「ニュートラル時制御手段」に相当する。
【００７１】
ただし、「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン２２に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電動機」や「発電用電動機」は、モータＭＧ１，ＭＧ２のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「蓄電手段」は、バッテリ５０のような二次電池に限られず、電動機と電力をやり取り可能なものであればキャパシタといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「アクセル操作量取得手段」は、運転者によるアクセル操作量を取得可能なものであれば、如何なる形式のものであっても構わない。「制御手段」や「ニュートラル時制御手段」は、ハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との組み合わせ以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら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最良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。すなわち、実施例はあくまで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ず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００７２】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業等において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】ハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるＮポジション時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】ハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】目標トルクＴ＊の設定処理の一例を示す説明図である。
【図５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を例示する説明図である。
【図７】エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する説明図である。
【図８】目標トルクＴ＊の設定処理の他の例を示す説明図である。
【図９】目標トルクＴ＊の設定処理の更に他の例を示す説明図である。
【図１０】目標トルクＴ＊の設定処理の他の例を示す説明図である。
【図１１】目標トルクＴ＊の設定処理の更に他の例を示す説明図である。
【図１２】目標トルクＴ＊の設定処理の他の例を示す説明図である。
【図１３】変形例に係るハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。
【図１４】他の変形例に係るハイブリッド自動車２２０の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７５】
２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、３９ｃ，３９ｄ 車輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、７８ タイマ、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 ブレーキペダルストロークセンサ、８７ 車速センサ、８８ ＶＤＩＭ解除スイッチ、８９ａ〜８９ｄ 車輪速センサ、９０ ブレーキユニット、９１ マスタシリンダ、９２ ブレーキアクチュエータ、９３ａ〜９３ｄ ホイールシリンダ、９５ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
運転者によるアクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立しない通常時には、前記取得されたアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記所定条件が成立する条件成立時には、所定の解除条件が成立するまで、前記取得されたアクセル操作量と所定の緩変化制約とに基づいて前記目標駆動力を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定する目標駆動力設定手段と、
前記設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド自動車において、
前記目標駆動力設定手段は、前記取得されたアクセル操作量に基づいて走行に要求される要求駆動力を設定すると共に、前記通常時には、前記設定された要求駆動力に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定し、前記条件成立時には、前記設定された要求駆動力と前記緩変化制約とに基づいて前記目標駆動力を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定するハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１に記載のハイブリッド自動車において、
前記目標駆動力設定手段は、前記通常時には、前記取得されたアクセル操作量を実行用アクセル操作量として設定すると共に該設定された実行用アクセル操作量に基づいて前記目標駆動力を設定し、前記条件成立時には、前記取得されたアクセル操作量と前記緩変化制約とに基づいて前記実行用アクセル操作量を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定すると共に該設定された実行用アクセル操作量に基づいて前記目標駆動力を設定するハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
前記所定の緩変化制約は、時定数を用いたなまし処理により前記目標駆動力または該目標駆動力の設定に用いられる運転者によるアクセル操作量に対応した実行用アクセル操作量を緩変化させる制約であるハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
前記所定の緩変化制約は、前記目標駆動力または該目標駆動力の設定に用いられる運転者によるアクセル操作量に対応した実行用アクセル操作量の少なくとも増加側の許容変化量である上限レートを用いたレート処理により前記目標駆動力を緩変化させる制約であるハイブリッド自動車。
【請求項６】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
運転者によるアクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
前記取得されたアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立した場合には、所定の解除条件が成立するまで、前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへの切り替え時のアクセル操作量に応じた前記目標駆動力または前記アクセル操作量の上限値を用いた上限制限処理を伴って前記目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、
前記設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
駆動輪の空転によるスリップが発生している状態を少なくとも含む挙動不安定状態にあるときに、走行用の動力の前記挙動不安定状態を解消するための目標値である制限駆動力を設定する制限駆動力設定手段と、
前記制限駆動力設定手段による前記制限駆動力の設定の解除を運転者に許容する制限駆動力設定解除手段とを更に備え、
前記目標駆動力設定手段は、前記制限駆動力設定手段による前記制限駆動力の設定が解除されている場合には、前記所定条件の成立の有無に拘わらず前記通常時と同様に前記アクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定するハイブリッド自動車。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
所定の車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段を更に備え、
前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を入出力可能であるハイブリッド自動車。
【請求項９】
請求項８に記載のハイブリッド自動車において、
前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる発電用電動機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含むハイブリッド自動車。
【請求項１０】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記モータリング手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
運転者によるアクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上となったときに、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるように前記内燃機関と前記モータリング手段とを制御するニュートラル時制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項１１】
請求項１０に記載のハイブリッド自動車において、
前記ニュートラル時制御手段は、前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に該内燃機関が始動された後、前記取得されたアクセル操作量が所定の閾値未満である場合には、前記内燃機関が自立運転されるように該内燃機関を制御し、前記取得されたアクセル操作量が前記所定の閾値以上である場合には、前記内燃機関の回転数が前記取得されたアクセル操作量に応じた値となるように該内燃機関と前記モータリング手段とを制御するハイブリッド自動車。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のハイブリッド自動車において、
前記ニュートラル時制御手段は、前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上となったときに、所定の機関始動禁止条件が成立している場合には、前記内燃機関を始動させることなく、前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定された状態でアクセル操作がなされている旨を運転者に報知するハイブリッド自動車。
【請求項１３】
請求項１０から１２の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
前記モータリング手段は、所定の車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段であり、
前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を入出力可能であるハイブリッド自動車。
【請求項１４】
請求項１３に記載のハイブリッド自動車において、
前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる発電用電動機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含むハイブリッド自動車。
【請求項１５】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に運転者によるアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立しない通常時には、前記アクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記所定条件が成立する条件成立時には、所定の解除条件が成立するまで、前記アクセル操作量と所定の緩変化制約とに基づいて前記目標駆動力を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項１６】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）運転者によるアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記アクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立した場合には、所定の解除条件が成立するまで、前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへの切り替え時のアクセル操作量に応じた前記目標駆動力または前記アクセル操作量の上限値を用いた上限制限処理を伴って前記目標駆動力を設定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項１７】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記モータリング手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル操作量が所定量以上となったときに、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるように前記内燃機関と前記モータリング手段とを制御するステップ、
を含むハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項１】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
運転者によるアクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立しない通常時には、前記取得されたアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記所定条件が成立する条件成立時には、所定の解除条件が成立するまで、前記取得されたアクセル操作量と所定の緩変化制約とに基づいて前記目標駆動力を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定する目標駆動力設定手段と、
前記設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド自動車において、
前記目標駆動力設定手段は、前記取得されたアクセル操作量に基づいて走行に要求される要求駆動力を設定すると共に、前記通常時には、前記設定された要求駆動力に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定し、前記条件成立時には、前記設定された要求駆動力と前記緩変化制約とに基づいて前記目標駆動力を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定するハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１に記載のハイブリッド自動車において、
前記目標駆動力設定手段は、前記通常時には、前記取得されたアクセル操作量を実行用アクセル操作量として設定すると共に該設定された実行用アクセル操作量に基づいて前記目標駆動力を設定し、前記条件成立時には、前記取得されたアクセル操作量と前記緩変化制約とに基づいて前記実行用アクセル操作量を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定すると共に該設定された実行用アクセル操作量に基づいて前記目標駆動力を設定するハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
前記所定の緩変化制約は、時定数を用いたなまし処理により前記目標駆動力または該目標駆動力の設定に用いられる運転者によるアクセル操作量に対応した実行用アクセル操作量を緩変化させる制約であるハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
前記所定の緩変化制約は、前記目標駆動力または該目標駆動力の設定に用いられる運転者によるアクセル操作量に対応した実行用アクセル操作量の少なくとも増加側の許容変化量である上限レートを用いたレート処理により前記目標駆動力を緩変化させる制約であるハイブリッド自動車。
【請求項６】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
運転者によるアクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
前記取得されたアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立した場合には、所定の解除条件が成立するまで、前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへの切り替え時のアクセル操作量に応じた前記目標駆動力または前記アクセル操作量の上限値を用いた上限制限処理を伴って前記目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、
前記設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
駆動輪の空転によるスリップが発生している状態を少なくとも含む挙動不安定状態にあるときに、走行用の動力の前記挙動不安定状態を解消するための目標値である制限駆動力を設定する制限駆動力設定手段と、
前記制限駆動力設定手段による前記制限駆動力の設定の解除を運転者に許容する制限駆動力設定解除手段とを更に備え、
前記目標駆動力設定手段は、前記制限駆動力設定手段による前記制限駆動力の設定が解除されている場合には、前記所定条件の成立の有無に拘わらず前記通常時と同様に前記アクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定するハイブリッド自動車。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
所定の車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段を更に備え、
前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を入出力可能であるハイブリッド自動車。
【請求項９】
請求項８に記載のハイブリッド自動車において、
前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる発電用電動機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含むハイブリッド自動車。
【請求項１０】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記モータリング手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
運転者によるアクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上となったときに、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるように前記内燃機関と前記モータリング手段とを制御するニュートラル時制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項１１】
請求項１０に記載のハイブリッド自動車において、
前記ニュートラル時制御手段は、前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に該内燃機関が始動された後、前記取得されたアクセル操作量が所定の閾値未満である場合には、前記内燃機関が自立運転されるように該内燃機関を制御し、前記取得されたアクセル操作量が前記所定の閾値以上である場合には、前記内燃機関の回転数が前記取得されたアクセル操作量に応じた値となるように該内燃機関と前記モータリング手段とを制御するハイブリッド自動車。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のハイブリッド自動車において、
前記ニュートラル時制御手段は、前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記取得されたアクセル操作量が所定量以上となったときに、所定の機関始動禁止条件が成立している場合には、前記内燃機関を始動させることなく、前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定された状態でアクセル操作がなされている旨を運転者に報知するハイブリッド自動車。
【請求項１３】
請求項１０から１２の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
前記モータリング手段は、所定の車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段であり、
前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を入出力可能であるハイブリッド自動車。
【請求項１４】
請求項１３に記載のハイブリッド自動車において、
前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる発電用電動機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含むハイブリッド自動車。
【請求項１５】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に運転者によるアクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立しない通常時には、前記アクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記所定条件が成立する条件成立時には、所定の解除条件が成立するまで、前記アクセル操作量と所定の緩変化制約とに基づいて前記目標駆動力を前記通常時に比べて緩やかに変化するように設定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項１６】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）運転者によるアクセル操作量に基づいて走行用の動力の目標値である目標駆動力を設定すると共に、運転者により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへと切り替えられる際に前記アクセル操作量が所定量以上であることを含む所定条件が成立した場合には、所定の解除条件が成立するまで、前記ニュートラルポジションから前記走行ポジションへの切り替え時のアクセル操作量に応じた前記目標駆動力または前記アクセル操作量の上限値を用いた上限制限処理を伴って前記目標駆動力を設定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて設定された目標駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項１７】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記モータリング手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、ニュートラルポジションと走行ポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションに設定されると共に前記内燃機関の運転が停止されている最中に運転者によるアクセル操作量が所定量以上となったときに、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるように前記内燃機関と前記モータリング手段とを制御するステップ、
を含むハイブリッド自動車の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１８１７４（Ｐ２０１０−１８１７４Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８０９１５（Ｐ２００８−１８０９１５）
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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