ハイブリッド自動車
【課題】駆動軸の回転数に急変が生じるものとしても、二次電池が過大な電力により充放電するのを抑制する。
【解決手段】低μ路の路面上を走行するなどアクセルペダルの踏み込みにより駆動輪にスリップが生じその後アクセルペダルの踏み込みを維持しながらブレーキペダルの踏み込みによりスリップしている駆動輪をグリップさせた両踏みグリップ状態を判定し、両踏みグリップ状態でないときには要求パワーＰｅをエンジンから効率良く出力するための目標運転ポイントでエンジンを運転すると共に要求トルクを駆動軸に出力するために設定されたモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を実行トルクＴ１＊に設定してモータＭＧ１を駆動制御し、両踏みグリップ状態であるときには実行トルクＴ１＊に値０を設定することによりモータＭＧ１のトルクを制限する。
【解決手段】低μ路の路面上を走行するなどアクセルペダルの踏み込みにより駆動輪にスリップが生じその後アクセルペダルの踏み込みを維持しながらブレーキペダルの踏み込みによりスリップしている駆動輪をグリップさせた両踏みグリップ状態を判定し、両踏みグリップ状態でないときには要求パワーＰｅをエンジンから効率良く出力するための目標運転ポイントでエンジンを運転すると共に要求トルクを駆動軸に出力するために設定されたモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を実行トルクＴ１＊に設定してモータＭＧ１を駆動制御し、両踏みグリップ状態であるときには実行トルクＴ１＊に値０を設定することによりモータＭＧ１のトルクを制限する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸の３軸が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力をやり取り可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、二つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にコンバータを介してそれぞれ接続された複数の蓄電装置（二次電池）と、二つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に動力分割機構を介して接続されたエンジンと、車両全体を制御するＨＶ−ＥＣＵと、ＨＶ−ＥＣＵと通信回線により通信接続されＨＶ−ＥＣＵからの制御指令（トルク指令や電力指令等）を受信してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の制御すると共に複数の二次電池で入出力する電力を管理するＭＧ−ＥＣＵとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、ＭＧ−ＥＣＵによりモータジェネレータＭＧ２の回転数の急変が検出された場合には、二次電池が過大な電力により充放電するおそれがあるため、ＨＶ−ＥＣＵからの電力指令に拘わらずＭＧ−ＥＣＵで直接に複数の二次電池で入出力させる電力（電力指令値）を修正するものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９８８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したハイブリッド自動車では、モータジェネレータＭＧ２の回転数の急変が生じると、蓄電装置で入出力させる電力（電力指令値）を修正することにより二次電池が過大な電力により充放電する抑制するものとしているが、二次電池の電力の管理だけでは十分でない場合がある。ここで、モータジェネレータＭＧ２の回転数の急変が生じたときに二次電池が過大な電力による充放電される場合としては、モータジェネレータＭＧ１からトルクが出力されている状態でモータジェネレータＭＧ２の回転数が急変すると、内燃機関の回転数が急変し、モータジェネレータＭＧ１からエンジンの回転数を元の回転数に戻すために比較的大きなトルクを出力する必要が生じる結果、モータジェネレータＭＧ２の駆動状態によっては二次電池が過大な電力による充放電される場合が考えられる。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、駆動軸の回転数に急変が生じるものとしても、内燃機関の回転変動を抑制し、二次電池が過大な電力により充放電するのをより確実に抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸の３軸が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力をやり取り可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、該設定した要求トルクに基づいて前記内燃機関が出力すべき要求パワーを設定し、該設定した要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、前記二次電池を充放電できる許容最大電力の範囲内で前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記発電機のトルク指令と前記電動機のトルク指令とを設定する目標値設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転制御する内燃機関制御手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記検出された駆動軸回転数の変化率の大きさが閾値を超えない非回転数急変時を含む第１の条件が成立しているときには、前記設定された発電機のトルク指令で該発電機を駆動制御すると共に前記設定された電動機のトルク指令で該電動機を駆動制御する第１の制御を実行し、前記検出された駆動軸回転数の変化率の大きさが前記閾値を超える回転数急変時を含む第２の条件が成立しているときには、前記設定された発電機のトルク指令よりも大きさが小さな制限トルクで該発電機を駆動制御すると共に前記設定された電動機のトルク指令で該電動機を駆動制御する第２の制御を実行する電動機制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、目標値設定手段が、駆動軸に要求される要求トルクを設定し、設定した要求トルクに基づいて内燃機関が出力すべき要求パワーを設定し、設定した要求パワーに基づいて内燃機関の目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、二次電池を充放電できる許容最大電力の範囲内で設定した目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう発電機のトルク指令と電動機のトルク指令とを設定し、電動機制御手段が、駆動軸回転数の変化率の大きさが閾値を超えない非回転数急変時を含む第１の条件が成立しているときには、設定された発電機のトルク指令で発電機を駆動制御すると共に設定された電動機のトルク指令で電動機を駆動制御し、駆動軸回転数の変化率の大きさが閾値を超える回転数急変時を含む第２の条件が成立しているときには、設定された発電機のトルク指令よりも大きさが小さな制限トルクで発電機を駆動制御すると共に設定された電動機のトルク指令で電動機を駆動制御する。これにより、駆動軸の回転数に急変が生じるものとしても、内燃機関の回転変動を抑制し、二次電池が過大な電力により充放電するのをより確実に抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記電動機制御手段は、前記第２の条件として前記回転数急変時に前記検出された駆動軸回転数の変化の方向が減速方向で且つ前記設定された電動機のトルク指令が力行の指令であるときに前記第２の制御を実行する手段であるものとすることもできるし、前記第２の条件として前記回転数急変時にアクセルとブレーキとが共にオン操作されているときに前記第２の制御を実行する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記電動機制御手段は、前記第２の制御として略値０の制限トルクで前記発電機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、駆動軸の回転数急変時でも内燃機関の回転変動をさらに確実に抑制することができ、二次電池の過大な電力による充放電を抑制することができる。
【００１１】
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記目標値設定手段と前記電動機制御手段は、それぞれ異なる電子制御ユニットにより互いに通信可能に構成され、前記電動機制御手段は、前記検出された駆動軸回転数を入力し、該入力した駆動軸回転数の変化率を算出すると共に該算出した変化率と前記閾値とを比較することにより前記非回転数急変時か前記回転数急変時かを判定して前記第１の制御か前記第２の制御のいずれかを選択する手段であるものとすることもできる。こうすれば、目標値設定手段と電動機制御手段とが異なる電子制御ユニットにより構成されたタイプのハイブリッド自動車であっても、駆動軸の回転数急変時の判定から制限トルクによる発電機の駆動制御までを迅速に処理することができる。
【００１２】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記電動機制御手段は、前記回転数急変時に前記第２の制御を実行すると、前記発電機の回転数が所定の上限回転数を超えると予測される場合には、前記第１の制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、発電機が上限回転数を超えて回転するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】油圧ブレーキと回生ブレーキの協調制御による制動力分担を説明する説明図である。
【図５】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図６】エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図７】トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する様子を説明する説明図である。
【図８】モータＥＣＵ４０により実行されるモータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】両踏みグリップ判定の一例を示すフローチャートである。
【図１０】両踏みグリップ状態が発生したときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を示す説明図である。
【図１１】両踏みグリップ状態の発生に対して比較例の制御を行なったときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を示す説明図である。
【図１２】両踏みグリップ状態の発生に対して実施例の制御を行なったときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を示す説明図である。
【図１３】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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【実施例】
【００１５】
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、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されたエンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して複数のピニオンギヤ３３を連結したキャリア３４が接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにギヤ機構６０とデファレンシャルギヤ６２とを介して連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されて遊星歯車機構として構成された３軸式の動力分配統合機構３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて動力分配統合機構３０のサンギヤ３１にロータが接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介してロータが接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するの駆動回路として構成されたインバータ４１，４２と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやり取りするバッテリ５０と、駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ９２と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１６】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４によりその燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御がなされている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、図示しないスロットルバルブや燃料噴射弁，点火プラグ，可変バルブタイミング機構などへの駆動制御信号が出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン回転数Ｎｅも演算している。
【００１７】
モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１８】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の正極側の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０から放電可能な蓄電量の全容量に対する割合としての蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりする。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００１９】
ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ９０の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整する。以下、ブレーキアクチュエータ９２の作動により駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に制動力を作用させる場合を油圧ブレーキと称する。ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）９４により制御されている。ブレーキＥＣＵ９４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってブレーキアクチュエータ９２を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ９２の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２０】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，ブレーキＥＣＵ９４，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，ブレーキＥＣＵ９４，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。
【００２１】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、ブレーキペダル８５が踏み込まれたときには、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ９０の圧力（ブレーキ踏力）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力における油圧ブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に作用するようブレーキアクチュエータ９２を制御すると共に回生ブレーキの分担分に応じた制動トルク（要求トルク）が駆動輪６３ａ，６３ｂに作用するようモータＭＧ２を駆動制御（回生制御）する。
【００２２】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に駆動輪６３ａ，６３ｂが空転によりスリップした際の動作について説明する。図２はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２３】
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクポジションセンサにより検出されたエンジン２２のクランク角に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の蓄電割合（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００２４】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共にブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて車両に作用すべき制動力における油圧ブレーキの分担分の制動トルク（ブレーキトルクＴｂｋ）と回生ブレーキの分担分の制動トルク（要求トルクＴｒ＊）とを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、ブレーキペダル８５が踏み込まれているときには、ブレーキペダルポジションＢＰ（ブレーキ踏力）と車両に作用させる制動力における油圧ブレーキの分担分（ブレーキトルクＴｂｋ）および回生ブレーキの分担分（要求トルクＴｒ＊）との関係を車速Ｖ毎に予め求めて制動トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応するブレーキトルクＴｂｋおよび要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に中低車速時における制動トルク設定用マップの一例を示す。なお、図示しないが、高車速時や極低車速時には、中低車速時に比して油圧ブレーキの分担分が大きくなるよう制動トルク設定用マップを作成するものとした。
【００２５】
要求トルクＴｒ＊を設定すると、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和としての値をエンジン２２から出力すべきパワーである要求パワーＰｅ＊として設定すると共に（ステップＳ１２０）、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１３０）。ここでリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。また、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図５に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅｔｍｐ×Ｔｅｔｍｐ）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００２６】
次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１４０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）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（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００２７】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (1)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
【００２８】
続いて、式（３）および式（４）を共に満たすモータＭＧ１から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ１５０）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップ１６０）。ここで、式（３）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（４）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図７に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。
【００２９】
0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr* (3)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (5)
【００３０】
そして、要求トルクＴｒ＊と設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものとを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（６）により計算すると共に（ステップＳ１７０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（７）および式（８）により計算すると共に（ステップＳ１８０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１９０）。ここで、式（６）は、図６の共線図から容易に導くことができる。
【００３１】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (9)
【００３２】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，ブレーキトルクＴｂｋを設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に、ブレーキトルクＴｂｋについてはブレーキＥＣＵ９４にそれぞれ送信し（ステップＳ１９５）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。また、ブレーキペダル８５が踏み込まれているときには、基本的には、トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０が、トルク指令Ｔｍ２＊に応じた制動トルクがモータＭＧ２から出力されるようインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御（回生制御）を行ない、ブレーキトルクＴｂｋを受信したブレーキＥＣＵ９４が、ブレーキトルクＴｂｋが車両に作用するようブレーキアクチュエータ９２の制御を行なう。
【００３３】
次に、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０によるモータＭＧ１，ＭＧ２の制御の詳細について説明する。図８は、モータＥＣＵ４０により実行されるモータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３４】
モータ制御ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０のＣＰＵは、まず、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２として入力すると共にハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信によりトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を入力する（ステップＳ２００）。続いて、低μ路の路面上を走行するなどアクセルペダル８３の踏み込みにより駆動輪６３ａ，６３ｂに空転によるスリップが生じ、その後、アクセルペダル８３の踏み込みを維持しながらブレーキペダル８５の踏み込みによりスリップしている駆動輪６３ａ，６３ｂをグリップさせた両踏みグリップ状態を判定する（ステップＳ２１０）。この判定は、図９に例示する両踏みグリップ判定を実行することにより行なわれる。この両踏みグリップ判定は、図示するように、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２から前回のルーチンで入力したモータＭＧ２の回転数（前回Ｎｍ２）を減じてルーチンの実行時間間隔ΔＴで除することによりモータＭＧ２の回転変化率ΔＮｍ２を計算し（ステップＳ３００）、計算したモータＭＧ２の回転変化率ΔＮｍ２の絶対値（｜ΔＮｍ２｜）が閾値ΔＮｒｅｆよりも大きく（ステップＳ３１０）、回転変化率ΔＮｍ２が負か否か（ステップＳ３２０）、即ち、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が急減しているか否かを判定すると共に、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が正か否か、即ち、モータＭＧ２の動作が力行動作であるか否か（ステップＳ３３０）を判定し、これらの判定のうちいずれかもが肯定的な判定であるときには、両踏みグリップ状態と判断して、両踏みグリップ判定フラグＦをオンとし（ステップＳ３４０）、これらの判定のうちいずれかが否定的な判定であるときには、両踏みグリップ状態ではないと判断して、両踏みグリップ判定フラグＦをオフとする（ステップＳ３５０）、ことにより行なわれる。
【００３５】
こうして両踏みグリップ判定が行なわれると、両踏みグリップ判定フラグＦがオンであるかオフであるかを判定し（ステップＳ２２０）、両踏みグリップ判定フラグＦがオフであるときには、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から入力したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊として設定すると共に（ステップＳ２３０）、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から入力したトルク指令Ｔｍ２＊をモータＭＧ２の実行トルクＴ２＊として設定し（ステップＳ２４０）、設定した実行トルクＴ１＊に応じたトルクがモータＭＧ１から出力されるようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御すると共に（ステップＳ２５０）、設定した実行トルクＴ２＊に応じたトルクがモータＭＧ２から出力されるようインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。
【００３６】
一方、両踏みグリップ判定フラグＦがオンであるときには、入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がモータＭＧ１の上限回転数よりも若干低い回転数として予め定められている閾値Ｎｍ１ｍａｘ未満であるか否かを判定し（ステップＳ２７０）、回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｍａｘ未満のときには、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から入力したトルク指令Ｔｍ１＊に拘わらずモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に値０を設定し（ステップＳ２８０）、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から入力したトルク指令Ｔｍ２＊をモータＭＧ２の実行トルクＴ２＊に設定し、設定した実行トルクＴ１＊，Ｔ２＊により対応するインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御して（ステップＳ２４０〜Ｓ２６０）、本ルーチンを終了する。いま、両踏みグリップ判定フラグＦがオンでモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が急減している場合を考えているから、図６の共線図の関係から、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は急増するが、エンジン２２の回転数Ｎｅは変動しない。こうする理由については後述する。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｍａｘ以上のときには、モータＭＧ１の実行トルクＴ１＊を値０とすると、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の急増によりモータＭＧ１に過回転が生じるおそれがあると判断して、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から入力したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に設定する（ステップＳ２３０）。
【００３７】
図１０は、両踏みグリップ状態が発生したときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を示す説明図であり、図１１は、両踏みグリップ状態の発生に対して比較例の制御を行なったときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を示す説明図であり、図１２は、両踏みグリップ状態の発生に対して実施例の制御を行なったときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を示す説明図である。なお、図１１では、両踏みグリップ状態が発生したときにハイブリッド用電子制御ユニット７０からのトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１を駆動制御した場合の様子を示し、図１２では、両踏みグリップ状態が発生したときに値０のトルクでモータＭＧ１を駆動制御した場合の様子を示す。両踏みグリップ状態では、図１０に示すように、アクセルペダル８３の踏み込みによりモータＭＧ２からは力行用の正のトルクＴｍ２がリングギヤ軸３２ａに作用するが、ブレーキペダル８５の踏み込みによりトルクＴｍ２よりも大きなブレーキトルクＴｂｋがリングギヤ軸３２ａに作用したときに、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は急減し、スリップしていた駆動輪６３ａ，６３ｂはグリップする。一方、モータＭＧ１からはエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるよう負のトルクＴｍ１が出力されているから、両踏みグリップ状態が発生すると、ブレーキトルクＴｂｋとモータＭＧ１のトルクＴｍ１とによりエンジン２２の回転数Ｎｅは押し下げられる。その後、ハイブリッド用電子制御ユニット７０では、駆動制御ルーチンのステップＳ１４０でフィードバック制御によってエンジン２２の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊に押し上げるために、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として正のトルクＴｍ１が設定される。したがって、ハイブリッド用電子制御ユニット７０で設定されたトルク指令Ｔｍ１＊をモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊として用いる比較例では、モータＭＧ１とモータＭＧ２の両方が力行動作となり（図１１参照）、バッテリ５０が過大な電力により放電してしまう場合が生じる。実際には、駆動制御ルーチンのステップＳ１５０，Ｓ１６０でバッテリ５０の放電が出力制限Ｗｏｕｔの範囲内となるようモータＭＧ１のトルクＴｍ１が制限されるため、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に対して大きく乖離する。実施例では、両踏みグリップ状態が発生しても、モータＭＧ１の実行トルクＴ１＊を値０とするから、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は急増するが、エンジン２２の回転数Ｎｅは目標回転数Ｎｅ＊に維持される。このとき、モータＭＧ１，ＭＧ２の動作は、モータＭＧ２だけが力行動作となるから（図１２参照）、バッテリ５０に出力制限Ｗｏｕｔを超える電力の放電は生じない。両踏みグリップ判定フラグＦがオンのときに、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からのトルク指令Ｔｍ１＊に拘わらずモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に値０を設定するのはこうした理由に基づいている。
【００３８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊やブレーキトルクＴｂｋを設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を設定し、設定した要求パワーＰｅ＊をエンジン２２から効率良く運転するための運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とブレーキアクチュエータ９２とを制御するものにおいて、両踏みグリップ状態でないときには設定されたトルク指令Ｔｍ１＊を実行トルクＴ１＊に設定してモータＭＧ１を駆動制御し、両踏みグリップ状態であるときには設定されたトルク指令Ｔｍ１＊に拘わらず実行トルクＴ１＊に値０を設定することによりモータＭＧ１のトルクを制限するから、両踏みグリップ状態が発生したときにエンジン２２の回転数Ｎｅが大きく変動したり、バッテリ５０に出力制限Ｗｏｕｔを超える電力の放電が生じるのを抑制することができる。しかも、両踏みグリップ状態をモータＥＣＵ４０により判定してモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に直接反映させるから、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により両踏みグリップ状態を判定しこれをトルク指令に反映させてモータＥＣＵ４０に送信する場合に生じる通信遅れに起因する処理の遅れは生じない。さらに、両踏みグリップ状態であっても、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｍａｘ以上のときには、設定されたトルク指令Ｔｍ１＊をモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に設定するから、モータＭＧ１が過回転するのを防止することができる。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、両踏みグリップ状態の判定をモータＭＧ２の回転変化率ΔＮｍ２とトルク指令Ｔｍ２＊とに基づいて行なうものとしたが、この判定はアクセルペダル８３の踏み込みにより駆動輪６３ａ，６３ｂに空転によるスリップが生じその後アクセルペダル８３の踏み込みを維持しながらブレーキペダル８５の踏み込みによりスリップしている駆動輪６３ａ，６３ｂをグリップさせた状態を判定するものであるから、アクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと駆動輪６３ａ，６３ｂに取り付けられた図示しない車輪速センサにより検出された車輪速や車速Ｖから計算される駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率とに基づいて判定するものとしてもよい。また、両踏みグリップ状態を判定するものに限られず、単にモータＭＧ２の回転変化率ΔＮｍ２の絶対値が閾値ΔＮｒｅｆ以上でモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の急変が判定されたときにモータＭＧ１のトルクを制限するものとしても差し支えない。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、両踏みグリップ状態を判定してモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊を値０に設定するものとしたが、モータＭＧ１の実行トルクＴ１＊は値０にするものに限られず、例えば、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定されるトルク指令Ｔｍ１＊に値０よりも大きく値１よりも小さい補正係数（例えば、値０．５）を乗じたものをモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に設定するなど、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定されたトルク指令Ｔｍ１＊に対して大きさを小さくしたものであれば、如何なる値を実行トルクＴ１＊として設定してもよい。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＥＣＵ４０により両踏みグリップ状態を判定しこれをモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に直接反映させるものとしたが、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により両踏みグリップ状態を判定しこれをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に反映したものをモータＥＣＵ４０に送信するものとしてもよい。この場合、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から受信したトルク指令Ｔｍ１＊を実行トルクＴ１＊に設定してモータＭＧ１を駆動制御するものとすればよい。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、両踏みグリップ状態が判定されたときでも、ステップＳ２７０でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｍａｘ以上と判定されたときにはモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊にハイブリッド用電子制御ユニット７０から入力したトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１のトルクの制限を回避するものとしたが、ステップＳ２７０の判定を省略し、両踏みグリップ状態が判定されたときに直ちにモータＭＧ１のトルクを制限するものとしても構わない。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、上述した式（３），（４）を満たす範囲内でモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限するトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを求めてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定したが、式（３），（４）を満たす範囲内によるトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの制限を受けることなくモータトルクＴｍ１ｔｍｐをそのままモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定すると共にこのトルク指令Ｔｍ１＊を用いて式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしても構わない。この他、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定するものであれば、如何なる手法を用いるものとしても構わない。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１３の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４６】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊やブレーキトルクＴｂｋを設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を設定し、設定した要求パワーＰｅ＊をエンジン２２から効率良く運転するための運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し、設定した目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信しトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信しブレーキトルクＴｂｋをブレーキＥＣＵ９４に送信する図２の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「目標値設定手段」に相当し、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から目標トルクＴｅ＊を受信してエンジン２２を運転制御するエンジンＥＣＵ２４が「内燃機関制御手段」に相当し、モータＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４４とモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて回転数を演算するモータＥＣＵ４０とが「駆動軸回転数検出手段」に相当し、モータＭＧ２の回転変化率ΔＮｍ２の絶対値（｜ΔＮｍ２｜）が閾値ΔＮｒｅｆよりも大きく回転変化率ΔＮｍ２が負か否か、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が正か否かをそれぞれ判定し、これらの判定のうちいずれかが否定的な判定であるときには、両踏みグリップ状態でないと判断して、モータＭＧ１，ＭＧ２の実行トルクＴ１＊，Ｔ２＊にハイブリッド用電子制御ユニット７０で設定されたトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をそれぞれ設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御し、これらの判定のうちいずれもが肯定的な判定であるときには、両踏みグリップ状態であると判断して、モータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に値０を設定すると共にモータＭＧ２の実行トルクＴ２＊にハイブリッド用電子制御ユニット７０で設定されたトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータＥＣＵ４０が「電動制御手段」に相当する。
【００４７】
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、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としても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池など充放電可能なものであれば如何なる二次電池であっても構わない。「目標値設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、走行のために駆動軸に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。また、「目標値設定手段」としては、要求トルクＴｒ＊に基づいて要求パワーＰｅ＊を設定すると共に要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく運転する動作ラインとに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものに限定されるものではなく、要求トルクＴｒ＊に基づいて要求パワーＰｅ＊を設定すると共に要求パワーＰｅ＊とエンジン２２から最もトルクを出力する動作ラインとに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとしたり、要求トルクＴｒ＊に基づいて要求パワーＰｅ＊を設定すると共に要求パワーＰｅ＊と騒音を排除しながらエンジン２２を効率よく運転する動作ラインとに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとしたりするなど、設定された要求トルクに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数を含む目標運転ポイントを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「駆動軸回転数検出手段」としては、モータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を駆動軸の回転数として演算するものに限定されるものではなく、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とエンジン２２の回転数Ｎｅと動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて演算するものとしたり、駆動輪６３ａ，６３ｂの車輪速に基づいて演算するものとするなど、駆動軸の回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「内燃機関制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と別個の電子制御ユニットとして構成されたエンジンＥＣＵ２４に限定されるものではなく、ハイブリッド用電子制御ユニット７０に統合されたものとしても構わない。「電動機制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と別個の電子制御ユニットとして構成されたモータＥＣＵ４０に限定されるものではなく、ハイブリッド用電子制御ユニット７０に統合されたものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための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。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４８】
以上、本発明を実施するための最良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。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
２０，１２０ 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、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ ブレーキマスターシリンダ、９２ ブレーキアクチュエータ、９４ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、９６ａ〜９６ｄ ブレーキホイールシリンダ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸の３軸が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力をやり取り可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、二つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にコンバータを介してそれぞれ接続された複数の蓄電装置（二次電池）と、二つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に動力分割機構を介して接続されたエンジンと、車両全体を制御するＨＶ−ＥＣＵと、ＨＶ−ＥＣＵと通信回線により通信接続されＨＶ−ＥＣＵからの制御指令（トルク指令や電力指令等）を受信してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の制御すると共に複数の二次電池で入出力する電力を管理するＭＧ−ＥＣＵとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、ＭＧ−ＥＣＵによりモータジェネレータＭＧ２の回転数の急変が検出された場合には、二次電池が過大な電力により充放電するおそれがあるため、ＨＶ−ＥＣＵからの電力指令に拘わらずＭＧ−ＥＣＵで直接に複数の二次電池で入出力させる電力（電力指令値）を修正するものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９８８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したハイブリッド自動車では、モータジェネレータＭＧ２の回転数の急変が生じると、蓄電装置で入出力させる電力（電力指令値）を修正することにより二次電池が過大な電力により充放電する抑制するものとしているが、二次電池の電力の管理だけでは十分でない場合がある。ここで、モータジェネレータＭＧ２の回転数の急変が生じたときに二次電池が過大な電力による充放電される場合としては、モータジェネレータＭＧ１からトルクが出力されている状態でモータジェネレータＭＧ２の回転数が急変すると、内燃機関の回転数が急変し、モータジェネレータＭＧ１からエンジンの回転数を元の回転数に戻すために比較的大きなトルクを出力する必要が生じる結果、モータジェネレータＭＧ２の駆動状態によっては二次電池が過大な電力による充放電される場合が考えられる。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、駆動軸の回転数に急変が生じるものとしても、内燃機関の回転変動を抑制し、二次電池が過大な電力により充放電するのをより確実に抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸の３軸が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力をやり取り可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、該設定した要求トルクに基づいて前記内燃機関が出力すべき要求パワーを設定し、該設定した要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、前記二次電池を充放電できる許容最大電力の範囲内で前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記発電機のトルク指令と前記電動機のトルク指令とを設定する目標値設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転制御する内燃機関制御手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記検出された駆動軸回転数の変化率の大きさが閾値を超えない非回転数急変時を含む第１の条件が成立しているときには、前記設定された発電機のトルク指令で該発電機を駆動制御すると共に前記設定された電動機のトルク指令で該電動機を駆動制御する第１の制御を実行し、前記検出された駆動軸回転数の変化率の大きさが前記閾値を超える回転数急変時を含む第２の条件が成立しているときには、前記設定された発電機のトルク指令よりも大きさが小さな制限トルクで該発電機を駆動制御すると共に前記設定された電動機のトルク指令で該電動機を駆動制御する第２の制御を実行する電動機制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、目標値設定手段が、駆動軸に要求される要求トルクを設定し、設定した要求トルクに基づいて内燃機関が出力すべき要求パワーを設定し、設定した要求パワーに基づいて内燃機関の目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、二次電池を充放電できる許容最大電力の範囲内で設定した目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう発電機のトルク指令と電動機のトルク指令とを設定し、電動機制御手段が、駆動軸回転数の変化率の大きさが閾値を超えない非回転数急変時を含む第１の条件が成立しているときには、設定された発電機のトルク指令で発電機を駆動制御すると共に設定された電動機のトルク指令で電動機を駆動制御し、駆動軸回転数の変化率の大きさが閾値を超える回転数急変時を含む第２の条件が成立しているときには、設定された発電機のトルク指令よりも大きさが小さな制限トルクで発電機を駆動制御すると共に設定された電動機のトルク指令で電動機を駆動制御する。これにより、駆動軸の回転数に急変が生じるものとしても、内燃機関の回転変動を抑制し、二次電池が過大な電力により充放電するのをより確実に抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記電動機制御手段は、前記第２の条件として前記回転数急変時に前記検出された駆動軸回転数の変化の方向が減速方向で且つ前記設定された電動機のトルク指令が力行の指令であるときに前記第２の制御を実行する手段であるものとすることもできるし、前記第２の条件として前記回転数急変時にアクセルとブレーキとが共にオン操作されているときに前記第２の制御を実行する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記電動機制御手段は、前記第２の制御として略値０の制限トルクで前記発電機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、駆動軸の回転数急変時でも内燃機関の回転変動をさらに確実に抑制することができ、二次電池の過大な電力による充放電を抑制することができる。
【００１１】
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記目標値設定手段と前記電動機制御手段は、それぞれ異なる電子制御ユニットにより互いに通信可能に構成され、前記電動機制御手段は、前記検出された駆動軸回転数を入力し、該入力した駆動軸回転数の変化率を算出すると共に該算出した変化率と前記閾値とを比較することにより前記非回転数急変時か前記回転数急変時かを判定して前記第１の制御か前記第２の制御のいずれかを選択する手段であるものとすることもできる。こうすれば、目標値設定手段と電動機制御手段とが異なる電子制御ユニットにより構成されたタイプのハイブリッド自動車であっても、駆動軸の回転数急変時の判定から制限トルクによる発電機の駆動制御までを迅速に処理することができる。
【００１２】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記電動機制御手段は、前記回転数急変時に前記第２の制御を実行すると、前記発電機の回転数が所定の上限回転数を超えると予測される場合には、前記第１の制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、発電機が上限回転数を超えて回転するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】油圧ブレーキと回生ブレーキの協調制御による制動力分担を説明する説明図である。
【図５】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図６】エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図７】トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する様子を説明する説明図である。
【図８】モータＥＣＵ４０により実行されるモータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】両踏みグリップ判定の一例を示すフローチャートである。
【図１０】両踏みグリップ状態が発生したときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を示す説明図である。
【図１１】両踏みグリップ状態の発生に対して比較例の制御を行なったときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を示す説明図である。
【図１２】両踏みグリップ状態の発生に対して実施例の制御を行なったときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を示す説明図である。
【図１３】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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【実施例】
【００１５】
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、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されたエンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して複数のピニオンギヤ３３を連結したキャリア３４が接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにギヤ機構６０とデファレンシャルギヤ６２とを介して連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されて遊星歯車機構として構成された３軸式の動力分配統合機構３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて動力分配統合機構３０のサンギヤ３１にロータが接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介してロータが接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するの駆動回路として構成されたインバータ４１，４２と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやり取りするバッテリ５０と、駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ９２と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１６】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４によりその燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御がなされている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、図示しないスロットルバルブや燃料噴射弁，点火プラグ，可変バルブタイミング機構などへの駆動制御信号が出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン回転数Ｎｅも演算している。
【００１７】
モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１８】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の正極側の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０から放電可能な蓄電量の全容量に対する割合としての蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりする。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００１９】
ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ９０の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整する。以下、ブレーキアクチュエータ９２の作動により駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に制動力を作用させる場合を油圧ブレーキと称する。ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）９４により制御されている。ブレーキＥＣＵ９４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってブレーキアクチュエータ９２を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ９２の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２０】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，ブレーキＥＣＵ９４，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，ブレーキＥＣＵ９４，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。
【００２１】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、ブレーキペダル８５が踏み込まれたときには、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ９０の圧力（ブレーキ踏力）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力における油圧ブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に作用するようブレーキアクチュエータ９２を制御すると共に回生ブレーキの分担分に応じた制動トルク（要求トルク）が駆動輪６３ａ，６３ｂに作用するようモータＭＧ２を駆動制御（回生制御）する。
【００２２】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に駆動輪６３ａ，６３ｂが空転によりスリップした際の動作について説明する。図２はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２３】
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクポジションセンサにより検出されたエンジン２２のクランク角に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の蓄電割合（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００２４】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共にブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて車両に作用すべき制動力における油圧ブレーキの分担分の制動トルク（ブレーキトルクＴｂｋ）と回生ブレーキの分担分の制動トルク（要求トルクＴｒ＊）とを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、ブレーキペダル８５が踏み込まれているときには、ブレーキペダルポジションＢＰ（ブレーキ踏力）と車両に作用させる制動力における油圧ブレーキの分担分（ブレーキトルクＴｂｋ）および回生ブレーキの分担分（要求トルクＴｒ＊）との関係を車速Ｖ毎に予め求めて制動トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応するブレーキトルクＴｂｋおよび要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に中低車速時における制動トルク設定用マップの一例を示す。なお、図示しないが、高車速時や極低車速時には、中低車速時に比して油圧ブレーキの分担分が大きくなるよう制動トルク設定用マップを作成するものとした。
【００２５】
要求トルクＴｒ＊を設定すると、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和としての値をエンジン２２から出力すべきパワーである要求パワーＰｅ＊として設定すると共に（ステップＳ１２０）、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１３０）。ここでリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。また、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図５に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅｔｍｐ×Ｔｅｔｍｐ）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００２６】
次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１４０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）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（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００２７】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (1)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
【００２８】
続いて、式（３）および式（４）を共に満たすモータＭＧ１から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ１５０）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップ１６０）。ここで、式（３）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（４）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図７に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。
【００２９】
0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr* (3)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (5)
【００３０】
そして、要求トルクＴｒ＊と設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものとを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（６）により計算すると共に（ステップＳ１７０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（７）および式（８）により計算すると共に（ステップＳ１８０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１９０）。ここで、式（６）は、図６の共線図から容易に導くことができる。
【００３１】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (9)
【００３２】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，ブレーキトルクＴｂｋを設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に、ブレーキトルクＴｂｋについてはブレーキＥＣＵ９４にそれぞれ送信し（ステップＳ１９５）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。また、ブレーキペダル８５が踏み込まれているときには、基本的には、トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０が、トルク指令Ｔｍ２＊に応じた制動トルクがモータＭＧ２から出力されるようインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御（回生制御）を行ない、ブレーキトルクＴｂｋを受信したブレーキＥＣＵ９４が、ブレーキトルクＴｂｋが車両に作用するようブレーキアクチュエータ９２の制御を行なう。
【００３３】
次に、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０によるモータＭＧ１，ＭＧ２の制御の詳細について説明する。図８は、モータＥＣＵ４０により実行されるモータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３４】
モータ制御ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０のＣＰＵは、まず、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２として入力すると共にハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信によりトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を入力する（ステップＳ２００）。続いて、低μ路の路面上を走行するなどアクセルペダル８３の踏み込みにより駆動輪６３ａ，６３ｂに空転によるスリップが生じ、その後、アクセルペダル８３の踏み込みを維持しながらブレーキペダル８５の踏み込みによりスリップしている駆動輪６３ａ，６３ｂをグリップさせた両踏みグリップ状態を判定する（ステップＳ２１０）。この判定は、図９に例示する両踏みグリップ判定を実行することにより行なわれる。この両踏みグリップ判定は、図示するように、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２から前回のルーチンで入力したモータＭＧ２の回転数（前回Ｎｍ２）を減じてルーチンの実行時間間隔ΔＴで除することによりモータＭＧ２の回転変化率ΔＮｍ２を計算し（ステップＳ３００）、計算したモータＭＧ２の回転変化率ΔＮｍ２の絶対値（｜ΔＮｍ２｜）が閾値ΔＮｒｅｆよりも大きく（ステップＳ３１０）、回転変化率ΔＮｍ２が負か否か（ステップＳ３２０）、即ち、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が急減しているか否かを判定すると共に、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が正か否か、即ち、モータＭＧ２の動作が力行動作であるか否か（ステップＳ３３０）を判定し、これらの判定のうちいずれかもが肯定的な判定であるときには、両踏みグリップ状態と判断して、両踏みグリップ判定フラグＦをオンとし（ステップＳ３４０）、これらの判定のうちいずれかが否定的な判定であるときには、両踏みグリップ状態ではないと判断して、両踏みグリップ判定フラグＦをオフとする（ステップＳ３５０）、ことにより行なわれる。
【００３５】
こうして両踏みグリップ判定が行なわれると、両踏みグリップ判定フラグＦがオンであるかオフであるかを判定し（ステップＳ２２０）、両踏みグリップ判定フラグＦがオフであるときには、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から入力したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊として設定すると共に（ステップＳ２３０）、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から入力したトルク指令Ｔｍ２＊をモータＭＧ２の実行トルクＴ２＊として設定し（ステップＳ２４０）、設定した実行トルクＴ１＊に応じたトルクがモータＭＧ１から出力されるようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御すると共に（ステップＳ２５０）、設定した実行トルクＴ２＊に応じたトルクがモータＭＧ２から出力されるようインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。
【００３６】
一方、両踏みグリップ判定フラグＦがオンであるときには、入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がモータＭＧ１の上限回転数よりも若干低い回転数として予め定められている閾値Ｎｍ１ｍａｘ未満であるか否かを判定し（ステップＳ２７０）、回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｍａｘ未満のときには、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から入力したトルク指令Ｔｍ１＊に拘わらずモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に値０を設定し（ステップＳ２８０）、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から入力したトルク指令Ｔｍ２＊をモータＭＧ２の実行トルクＴ２＊に設定し、設定した実行トルクＴ１＊，Ｔ２＊により対応するインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御して（ステップＳ２４０〜Ｓ２６０）、本ルーチンを終了する。いま、両踏みグリップ判定フラグＦがオンでモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が急減している場合を考えているから、図６の共線図の関係から、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は急増するが、エンジン２２の回転数Ｎｅは変動しない。こうする理由については後述する。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｍａｘ以上のときには、モータＭＧ１の実行トルクＴ１＊を値０とすると、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の急増によりモータＭＧ１に過回転が生じるおそれがあると判断して、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から入力したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に設定する（ステップＳ２３０）。
【００３７】
図１０は、両踏みグリップ状態が発生したときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を示す説明図であり、図１１は、両踏みグリップ状態の発生に対して比較例の制御を行なったときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を示す説明図であり、図１２は、両踏みグリップ状態の発生に対して実施例の制御を行なったときの動力分配統合機構３０の共線図の一例を示す説明図である。なお、図１１では、両踏みグリップ状態が発生したときにハイブリッド用電子制御ユニット７０からのトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１を駆動制御した場合の様子を示し、図１２では、両踏みグリップ状態が発生したときに値０のトルクでモータＭＧ１を駆動制御した場合の様子を示す。両踏みグリップ状態では、図１０に示すように、アクセルペダル８３の踏み込みによりモータＭＧ２からは力行用の正のトルクＴｍ２がリングギヤ軸３２ａに作用するが、ブレーキペダル８５の踏み込みによりトルクＴｍ２よりも大きなブレーキトルクＴｂｋがリングギヤ軸３２ａに作用したときに、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は急減し、スリップしていた駆動輪６３ａ，６３ｂはグリップする。一方、モータＭＧ１からはエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるよう負のトルクＴｍ１が出力されているから、両踏みグリップ状態が発生すると、ブレーキトルクＴｂｋとモータＭＧ１のトルクＴｍ１とによりエンジン２２の回転数Ｎｅは押し下げられる。その後、ハイブリッド用電子制御ユニット７０では、駆動制御ルーチンのステップＳ１４０でフィードバック制御によってエンジン２２の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊に押し上げるために、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として正のトルクＴｍ１が設定される。したがって、ハイブリッド用電子制御ユニット７０で設定されたトルク指令Ｔｍ１＊をモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊として用いる比較例では、モータＭＧ１とモータＭＧ２の両方が力行動作となり（図１１参照）、バッテリ５０が過大な電力により放電してしまう場合が生じる。実際には、駆動制御ルーチンのステップＳ１５０，Ｓ１６０でバッテリ５０の放電が出力制限Ｗｏｕｔの範囲内となるようモータＭＧ１のトルクＴｍ１が制限されるため、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に対して大きく乖離する。実施例では、両踏みグリップ状態が発生しても、モータＭＧ１の実行トルクＴ１＊を値０とするから、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は急増するが、エンジン２２の回転数Ｎｅは目標回転数Ｎｅ＊に維持される。このとき、モータＭＧ１，ＭＧ２の動作は、モータＭＧ２だけが力行動作となるから（図１２参照）、バッテリ５０に出力制限Ｗｏｕｔを超える電力の放電は生じない。両踏みグリップ判定フラグＦがオンのときに、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からのトルク指令Ｔｍ１＊に拘わらずモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に値０を設定するのはこうした理由に基づいている。
【００３８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊やブレーキトルクＴｂｋを設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を設定し、設定した要求パワーＰｅ＊をエンジン２２から効率良く運転するための運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とブレーキアクチュエータ９２とを制御するものにおいて、両踏みグリップ状態でないときには設定されたトルク指令Ｔｍ１＊を実行トルクＴ１＊に設定してモータＭＧ１を駆動制御し、両踏みグリップ状態であるときには設定されたトルク指令Ｔｍ１＊に拘わらず実行トルクＴ１＊に値０を設定することによりモータＭＧ１のトルクを制限するから、両踏みグリップ状態が発生したときにエンジン２２の回転数Ｎｅが大きく変動したり、バッテリ５０に出力制限Ｗｏｕｔを超える電力の放電が生じるのを抑制することができる。しかも、両踏みグリップ状態をモータＥＣＵ４０により判定してモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に直接反映させるから、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により両踏みグリップ状態を判定しこれをトルク指令に反映させてモータＥＣＵ４０に送信する場合に生じる通信遅れに起因する処理の遅れは生じない。さらに、両踏みグリップ状態であっても、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｍａｘ以上のときには、設定されたトルク指令Ｔｍ１＊をモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に設定するから、モータＭＧ１が過回転するのを防止することができる。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、両踏みグリップ状態の判定をモータＭＧ２の回転変化率ΔＮｍ２とトルク指令Ｔｍ２＊とに基づいて行なうものとしたが、この判定はアクセルペダル８３の踏み込みにより駆動輪６３ａ，６３ｂに空転によるスリップが生じその後アクセルペダル８３の踏み込みを維持しながらブレーキペダル８５の踏み込みによりスリップしている駆動輪６３ａ，６３ｂをグリップさせた状態を判定するものであるから、アクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと駆動輪６３ａ，６３ｂに取り付けられた図示しない車輪速センサにより検出された車輪速や車速Ｖから計算される駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率とに基づいて判定するものとしてもよい。また、両踏みグリップ状態を判定するものに限られず、単にモータＭＧ２の回転変化率ΔＮｍ２の絶対値が閾値ΔＮｒｅｆ以上でモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の急変が判定されたときにモータＭＧ１のトルクを制限するものとしても差し支えない。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、両踏みグリップ状態を判定してモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊を値０に設定するものとしたが、モータＭＧ１の実行トルクＴ１＊は値０にするものに限られず、例えば、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定されるトルク指令Ｔｍ１＊に値０よりも大きく値１よりも小さい補正係数（例えば、値０．５）を乗じたものをモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に設定するなど、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定されたトルク指令Ｔｍ１＊に対して大きさを小さくしたものであれば、如何なる値を実行トルクＴ１＊として設定してもよい。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＥＣＵ４０により両踏みグリップ状態を判定しこれをモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に直接反映させるものとしたが、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により両踏みグリップ状態を判定しこれをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に反映したものをモータＥＣＵ４０に送信するものとしてもよい。この場合、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から受信したトルク指令Ｔｍ１＊を実行トルクＴ１＊に設定してモータＭＧ１を駆動制御するものとすればよい。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、両踏みグリップ状態が判定されたときでも、ステップＳ２７０でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｍａｘ以上と判定されたときにはモータＭＧ１の実行トルクＴ１＊にハイブリッド用電子制御ユニット７０から入力したトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１のトルクの制限を回避するものとしたが、ステップＳ２７０の判定を省略し、両踏みグリップ状態が判定されたときに直ちにモータＭＧ１のトルクを制限するものとしても構わない。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、上述した式（３），（４）を満たす範囲内でモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限するトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを求めてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定したが、式（３），（４）を満たす範囲内によるトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの制限を受けることなくモータトルクＴｍ１ｔｍｐをそのままモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定すると共にこのトルク指令Ｔｍ１＊を用いて式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしても構わない。この他、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定するものであれば、如何なる手法を用いるものとしても構わない。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１３の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４６】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊やブレーキトルクＴｂｋを設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を設定し、設定した要求パワーＰｅ＊をエンジン２２から効率良く運転するための運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し、設定した目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信しトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信しブレーキトルクＴｂｋをブレーキＥＣＵ９４に送信する図２の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「目標値設定手段」に相当し、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から目標トルクＴｅ＊を受信してエンジン２２を運転制御するエンジンＥＣＵ２４が「内燃機関制御手段」に相当し、モータＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４４とモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて回転数を演算するモータＥＣＵ４０とが「駆動軸回転数検出手段」に相当し、モータＭＧ２の回転変化率ΔＮｍ２の絶対値（｜ΔＮｍ２｜）が閾値ΔＮｒｅｆよりも大きく回転変化率ΔＮｍ２が負か否か、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が正か否かをそれぞれ判定し、これらの判定のうちいずれかが否定的な判定であるときには、両踏みグリップ状態でないと判断して、モータＭＧ１，ＭＧ２の実行トルクＴ１＊，Ｔ２＊にハイブリッド用電子制御ユニット７０で設定されたトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をそれぞれ設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御し、これらの判定のうちいずれもが肯定的な判定であるときには、両踏みグリップ状態であると判断して、モータＭＧ１の実行トルクＴ１＊に値０を設定すると共にモータＭＧ２の実行トルクＴ２＊にハイブリッド用電子制御ユニット７０で設定されたトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータＥＣＵ４０が「電動制御手段」に相当する。
【００４７】
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、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としても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池など充放電可能なものであれば如何なる二次電池であっても構わない。「目標値設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、走行のために駆動軸に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。また、「目標値設定手段」としては、要求トルクＴｒ＊に基づいて要求パワーＰｅ＊を設定すると共に要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく運転する動作ラインとに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものに限定されるものではなく、要求トルクＴｒ＊に基づいて要求パワーＰｅ＊を設定すると共に要求パワーＰｅ＊とエンジン２２から最もトルクを出力する動作ラインとに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとしたり、要求トルクＴｒ＊に基づいて要求パワーＰｅ＊を設定すると共に要求パワーＰｅ＊と騒音を排除しながらエンジン２２を効率よく運転する動作ラインとに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとしたりするなど、設定された要求トルクに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数を含む目標運転ポイントを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「駆動軸回転数検出手段」としては、モータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を駆動軸の回転数として演算するものに限定されるものではなく、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とエンジン２２の回転数Ｎｅと動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて演算するものとしたり、駆動輪６３ａ，６３ｂの車輪速に基づいて演算するものとするなど、駆動軸の回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「内燃機関制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と別個の電子制御ユニットとして構成されたエンジンＥＣＵ２４に限定されるものではなく、ハイブリッド用電子制御ユニット７０に統合されたものとしても構わない。「電動機制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と別個の電子制御ユニットとして構成されたモータＥＣＵ４０に限定されるものではなく、ハイブリッド用電子制御ユニット７０に統合されたものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための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。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４８】
以上、本発明を実施するための最良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。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
２０，１２０ 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、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ ブレーキマスターシリンダ、９２ ブレーキアクチュエータ、９４ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、９６ａ〜９６ｄ ブレーキホイールシリンダ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸の３軸が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力をやり取り可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、該設定した要求トルクに基づいて前記内燃機関が出力すべき要求パワーを設定し、該設定した要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、前記二次電池を充放電できる許容最大電力の範囲内で前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記発電機のトルク指令と前記電動機のトルク指令とを設定する目標値設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転制御する内燃機関制御手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記検出された駆動軸回転数の変化率の大きさが閾値を超えない非回転数急変時を含む第１の条件が成立しているときには、前記設定された発電機のトルク指令で該発電機を駆動制御すると共に前記設定された電動機のトルク指令で該電動機を駆動制御する第１の制御を実行し、前記検出された駆動軸回転数の変化率の大きさが前記閾値を超える回転数急変時を含む第２の条件が成立しているときには、前記設定された発電機のトルク指令よりも大きさが小さな制限トルクで該発電機を駆動制御すると共に前記設定された電動機のトルク指令で該電動機を駆動制御する第２の制御を実行する電動機制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項２】
前記電動機制御手段は、前記第２の条件として前記回転数急変時に前記検出された駆動軸回転数の変化の方向が減速方向で且つ前記設定された電動機のトルク指令が力行の指令であるときに前記第２の制御を実行する手段である請求項１記載のハイブリッド自動車。
【請求項３】
前記電動機制御手段は、前記第２の条件として前記回転数急変時にアクセルとブレーキとが共にオン操作されているときに前記第２の制御を実行する手段である請求項１記載のハイブリッド自動車。
【請求項４】
前記電動機制御手段は、前記第２の制御として略値０の制限トルクで前記発電機を駆動制御する手段である請求項１ないし３いずれか１項に記載のハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記目標値設定手段と前記電動機制御手段は、それぞれ異なる電子制御ユニットにより互いに通信可能に構成され、
前記電動機制御手段は、前記検出された駆動軸回転数を入力し、該入力した駆動軸回転数の変化率を算出すると共に該算出した変化率と前記閾値とを比較することにより前記非回転数急変時か前記回転数急変時かを判定して前記第１の制御か前記第２の制御のいずれかを選択する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項６】
前記電動機制御手段は、前記回転数急変時に前記第２の制御を実行すると、前記発電機の回転数が所定の上限回転数を超えると予測される場合には、前記第１の制御を実行する手段である請求項１ないし５いずれか１項に記載のハイブリッド自動車。
【請求項１】
内燃機関と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸の３軸が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力をやり取り可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、該設定した要求トルクに基づいて前記内燃機関が出力すべき要求パワーを設定し、該設定した要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、前記二次電池を充放電できる許容最大電力の範囲内で前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記発電機のトルク指令と前記電動機のトルク指令とを設定する目標値設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転制御する内燃機関制御手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記検出された駆動軸回転数の変化率の大きさが閾値を超えない非回転数急変時を含む第１の条件が成立しているときには、前記設定された発電機のトルク指令で該発電機を駆動制御すると共に前記設定された電動機のトルク指令で該電動機を駆動制御する第１の制御を実行し、前記検出された駆動軸回転数の変化率の大きさが前記閾値を超える回転数急変時を含む第２の条件が成立しているときには、前記設定された発電機のトルク指令よりも大きさが小さな制限トルクで該発電機を駆動制御すると共に前記設定された電動機のトルク指令で該電動機を駆動制御する第２の制御を実行する電動機制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項２】
前記電動機制御手段は、前記第２の条件として前記回転数急変時に前記検出された駆動軸回転数の変化の方向が減速方向で且つ前記設定された電動機のトルク指令が力行の指令であるときに前記第２の制御を実行する手段である請求項１記載のハイブリッド自動車。
【請求項３】
前記電動機制御手段は、前記第２の条件として前記回転数急変時にアクセルとブレーキとが共にオン操作されているときに前記第２の制御を実行する手段である請求項１記載のハイブリッド自動車。
【請求項４】
前記電動機制御手段は、前記第２の制御として略値０の制限トルクで前記発電機を駆動制御する手段である請求項１ないし３いずれか１項に記載のハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記目標値設定手段と前記電動機制御手段は、それぞれ異なる電子制御ユニットにより互いに通信可能に構成され、
前記電動機制御手段は、前記検出された駆動軸回転数を入力し、該入力した駆動軸回転数の変化率を算出すると共に該算出した変化率と前記閾値とを比較することにより前記非回転数急変時か前記回転数急変時かを判定して前記第１の制御か前記第２の制御のいずれかを選択する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項６】
前記電動機制御手段は、前記回転数急変時に前記第２の制御を実行すると、前記発電機の回転数が所定の上限回転数を超えると予測される場合には、前記第１の制御を実行する手段である請求項１ないし５いずれか１項に記載のハイブリッド自動車。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１１１４６４（Ｐ２０１２−１１１４６４Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６４６４７（Ｐ２０１０−２６４６４７）
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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