ハイブリッド車およびその制御方法
【課題】発電機の過回転の抑制をより迅速に行なう。
【解決手段】アクセルオンからのアクセルオフによりエンジンの目標回転数Ｎｅｔａｇに値０が設定され且つモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が駆動輪のロックを判定するための負の閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下のときに（Ｓ１８０，Ｓ２１０）、第１モータの回転数Ｎｍ１がモータＭＧ１の過回転を抑制するための正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ未満のときにはエンジンの回転数Ｎｅが緩やかに減少するようなまし処理により制御用回転数Ｎｅ＊を設定し（Ｓ２２０，Ｓ２４０）、第１モータの回転数Ｎｍ１が正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上のときには回転数Ｎｅができるだけ速やかに減少するようなまし処理により制御用回転数Ｎｅ＊を設定して（Ｓ２２０，Ｓ２５０）、エンジンや二つのモータを制御する。これにより、第１モータの過回転をより迅速に抑制することができる。
【解決手段】アクセルオンからのアクセルオフによりエンジンの目標回転数Ｎｅｔａｇに値０が設定され且つモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が駆動輪のロックを判定するための負の閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下のときに（Ｓ１８０，Ｓ２１０）、第１モータの回転数Ｎｍ１がモータＭＧ１の過回転を抑制するための正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ未満のときにはエンジンの回転数Ｎｅが緩やかに減少するようなまし処理により制御用回転数Ｎｅ＊を設定し（Ｓ２２０，Ｓ２４０）、第１モータの回転数Ｎｍ１が正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上のときには回転数Ｎｅができるだけ速やかに減少するようなまし処理により制御用回転数Ｎｅ＊を設定して（Ｓ２２０，Ｓ２５０）、エンジンや二つのモータを制御する。これにより、第１モータの過回転をより迅速に抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、内燃機関と、動力を入出力可能な発電機（第１電動機）と、駆動輪や車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機（第１電動機）の回転軸とに共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を入出力可能な電動機（第２電動機）と、発電機（第１電動機）および電動機（第２電動機）と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンと、第１モータと、車軸に連結された駆動軸，エンジンのクランクシャフト，第１モータがそれぞれリングギヤ，キャリア，サンギヤに接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を入出力する第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力をやり取りするバッテリと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、アクセルオンからアクセルオフされたときに、アクセル開度に基づいて駆動軸に要求される要求トルクを設定し、要求トルクに基づいてエンジンの目標動力を設定すると共に目標動力を出力可能でエンジンを効率よく運転可能な回転数とトルクとから定まる運転ポイントを設定し、この運転ポイントにおける回転数に対してなまし処理を施したなましエンジン回転数と目標動力とに基づく運転ポイントでエンジンが運転されると共に要求トルクに基づくトルクにより走行するようエンジンや二つのモータを制御する。これにより、エンジンの回転数を円滑に変更している。
【特許文献１】特開２００４−３５０３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のハイブリッド車では、アクセルオンからのアクセルオフにより駆動軸に制動力が要求されてエンジンの目標動力が減少したときに、エンジンの応答性に起因して、エンジンの目標動力の減少によりその回転数が低下する前に第２モータや油圧ブレーキなどから駆動軸に連結された駆動輪に対して制動力が作用し、例えば駆動輪がロックするなどにより駆動軸の回転数が急減して、遊星歯車機構の構成上、第１モータが過回転する場合がある。こうした第１モータの過回転の抑制はできるだけ迅速に行なわれることが望ましい。
【０００４】
また、上述のハイブリッド車と同様の構成の車両では、エンジンの運転を伴ってリバース走行する際には、エンジンからのトルクが第１モータにより受け止められ車両の前進方向へのトルクとして駆動軸に作用し、更に後進方向への登坂路では路面勾配に応じて車両に対して前進方向へ力が作用するため、こうした前進方向へのトルクや力の大きさによっては、第２モータから出力可能な最大のトルクが駆動軸に出力されたとしても後進方向へ加速できない場合が生じる。この場合、できるだけ迅速に後進走行を継続可能な状態とすることが望ましい。
【０００５】
さらに、上述のハイブリッド車と同様の構成で、アクセルオフ時に駆動軸へ要求される要求制動トルクが通常走行用のドライブポジション（Ｄポジション）より大きないわゆるブレーキポジション（Ｂポジション）やシフト段が小さいほど要求制動トルクがＤポジションより大きくなるいわゆるシーケンシャルシフトとして機能するシフトポジションを選択可能な車両がある。この車両では、アクセルオフ時に燃料カットしたエンジンをモータリングして駆動軸にいわゆるエンジンブレーキを作用させると共に車両の運動エネルギーを電力として回生しながら第２モータから制動トルクを出力している最中に、ＤポジションからＢポジションへのダウンシフト操作やシーケンシャルシフトによるダウンシフト操作がなされると、要求制動トルクが大きくなるのに応じてエンジンブレーキが大きくなるようエンジンをモータリングする回転数を上昇させる制御が行なわれる場合があるが、バッテリの状態によっては第２モータからの制動トルクが制限され、要求制動トルクを十分に出力できない場合が生じる。
【０００６】
本発明の第１のハイブリッド車およびその制御方法は、発電機の過回転の抑制をより迅速に行なうことを主目的とする。また、本発明の第２のハイブリッド車およびその制御方法は、より迅速に後進走行を継続可能な状態とすることを主目的とする。さらに、本発明の第３のハイブリッド車およびその制御方法は、走行に要求される制動力を出力しやすくすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１のハイブリッド車およびその制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。また、本発明の第２のハイブリッド車およびその制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。さらに、本発明の第３のハイブリッド車およびその制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明の第１のハイブリッド車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、駆動輪に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記発電機の回転数を検出する発電機回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
アクセル操作に応じて走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に該設定した目標パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる目標運転ポイントを設定する目標値設定手段と、
アクセルオンからのアクセルオフに伴って前記目標値設定値手段により前記内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ前記検出された駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のとき、前記検出された発電機の回転数が該発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出された発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００９】
この本発明の第１のハイブリッド車では、アクセル操作に応じて走行に要求される要求駆動力を設定し、設定された要求駆動力に基づいて内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に設定した目標パワーに基づいて内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる目標運転ポイントを設定する。そして、アクセルオンからのアクセルオフに伴って内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のときに、発電機の回転数が発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関が運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、発電機の回転数が所定回転数以上のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関が運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、発電機の回転数が発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数以上のときには、内燃機関の回転数が所定回転数未満のときよりも内燃機関の回転数をが迅速に低下するから、発電機の過回転の抑制をより迅速に行なうことができる。
【００１０】
こうした本発明の第１のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには、前記設定された目標回転数を前記実行用回転数として用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１１】
また、本発明の第１のハイブリッド車において、前記制御手段は、アクセルオフされたときには前記内燃機関への燃料噴射が停止されるよう前記内燃機関を制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１２】
さらに、本発明の第１のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記内燃機関の回転数が前記実行用回転数になるよう前記発電機をフィードバック制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１３】
あるいは、本発明の第１のハイブリッド車において、車両に制動力を付与可能な制動力付与手段を備え、前記制御手段は、アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンに伴って前記目標値設定値手段により前記内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ前記検出された駆動軸の回転数の減少量が前記所定量以上のときに、前記検出された発電機の回転数が前記所定回転数未満か否かに応じて前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１４】
本発明の第１のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、駆動輪に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）アクセル操作に応じて走行に要求される要求駆動力を設定し、
（ｂ）前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に該設定した目標パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる目標運転ポイントを設定し、
（ｂ）アクセルオンからのアクセルオフに伴って前記内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ前記駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のとき、前記発電機の回転数が該発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを要旨とする。
【００１５】
この本発明の第１のハイブリッド車の制御方法では、アクセル操作に応じて走行に要求される要求駆動力を設定し、設定された要求駆動力に基づいて内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に設定した目標パワーに基づいて内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる目標運転ポイントを設定する。そして、アクセルオンからのアクセルオフに伴って内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のときに、発電機の回転数が発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関が運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、発電機の回転数が所定回転数以上のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関が運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、発電機の回転数が所定回転数以上のときには、内燃機関の回転数が所定回転数未満のときよりも内燃機関の回転数が迅速に低下するから、発電機の過回転の抑制をより迅速に行なうことができる。
【００１６】
本発明の第２のハイブリッド車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
路面勾配を検出する路面勾配検出手段と、
アクセル操作に応じて走行に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記蓄電手段の状態に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記設定された要求パワーと所定の制約と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する目標運転ポイント設定手段と、
前記検出された路面勾配に基づいて車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクを演算する後進登坂トルク演算手段と、
シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記設定された目標運転ポイントでの前記内燃機関の運転により前記駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと前記演算された後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが前記電動機の回転数に基づく該電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定するトルク判定手段と、
前記内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのとき、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには前記設定され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電動機の定格トルクの範囲内で前記設定された要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには前記設定された目標運転ポイントから前記設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける該修正目標回転数に対して前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と前記設定された要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記電動機の定格トルクの範囲内で前記設定された要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１７】
この本発明の第２のハイブリッド車では、シフトポジションが後進走行用のポジションのときに蓄電手段の状態に基づいて内燃機関に要求される要求パワーを設定し、設定された要求パワーと所定の制約と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、シフトポジションが後進走行用のポジションのときに設定された目標運転ポイントでの内燃機関の運転により駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと路面勾配に基づく車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが電動機の回転数に基づく電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定する。そして、内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのときに、総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには設定された目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に電動機の定格トルクの範囲内で走行に要求される要求トルクにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには設定された目標運転ポイントから設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける修正目標回転数に対して総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで内燃機関が運転されると共に電動機の定格トルクの範囲内で要求トルクにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定され、後進走行を継続可能な状態でないときには、内燃機関の運転ポイントを高回転数低トルク側に向けてより迅速に変更することにより、内燃機関の運転により駆動軸に作用するトルクがより迅速に小さくなるから、より迅速に後進走行を継続可能な状態とすることができる。ここで、「総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のとき」には、シフトポジションが後進走行用のポジションのとき且つ総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときに内燃機関の運転ポイントを変更するときや、シフトポジションが前進走行用のポジションのときに内燃機関の運転ポイントを変更するときなどが含まれる。また、「所定の制約」には、内燃機関を効率よく運転する制約などが含まれる。
【００１８】
こうした本発明の第２のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには、前記実行用運転ポイントとして前記修正目標運転ポイントを用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１９】
また、本発明の第２のハイブリッド車において、前記後進登坂トルクは、前記検出された路面勾配に応じて車両に対して前進方向へ作用する力と車輪の転がり抵抗と車両の走行時に生じる車両への空気抵抗とを打ち消すことが可能なトルクである、ものとすることもできる。
【００２０】
さらに、本発明の第２のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには、前記内燃機関の回転数が前記実行用回転数になるよう前記発電機をフィードバック制御する手段である、ものとすることもできる。
【００２１】
本発明の第２のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記蓄電手段の状態に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定し、
（ｂ）前記設定された要求パワーと所定の制約と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、
（ｃ）シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記設定された目標運転ポイントでの前記内燃機関の運転により前記駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと路面勾配に基づく車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが前記電動機の回転数に基づく該電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定し、
（ｄ）前記内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのとき、前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには前記設定され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電動機の定格トルクの範囲内でアクセル操作に応じて走行に要求される要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには前記設定された目標運転ポイントから前記設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける該修正目標回転数に対して前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と前記設定された要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記電動機の定格トルクの範囲内で前記要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを要旨とする。
【００２２】
この本発明の第２のハイブリッド車の制御方法では、シフトポジションが後進走行用のポジションのときに蓄電手段の状態に基づいて内燃機関に要求される要求パワーを設定し、設定された要求パワーと所定の制約と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、シフトポジションが後進走行用のポジションのときに設定された目標運転ポイントでの内燃機関の運転により駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと路面勾配に基づく車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが電動機の回転数に基づく電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定する。そして、内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのときに、総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには設定された目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に電動機の定格トルクの範囲内で走行に要求される要求トルクにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには設定された目標運転ポイントから設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける修正目標回転数に対して総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで内燃機関が運転されると共に電動機の定格トルクの範囲内で要求トルクにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定され、後進走行を継続可能な状態でないときには、内燃機関の運転ポイントを高回転数低トルク側に向けてより迅速に変更することにより、内燃機関の運転により駆動軸に作用するトルクがより迅速に小さくなるから、より迅速に後進走行を継続可能な状態とすることができる。ここで、「総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のとき」には、シフトポジションが後進走行用のポジションのとき且つ総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときに内燃機関の運転ポイントを変更するときや、シフトポジションが前進走行用のポジションのときに内燃機関の運転ポイントを変更するときなどが含まれる。また、「所定の制約」には、内燃機関を効率よく運転する制約などが含まれる。
【００２３】
本発明の第３のハイブリッド車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な第１電動機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
車速を検出する車速検出手段と、
アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定する実行用車速要求制動力関係設定手段と、
前記検出された車速と前記設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて前記要求制動力を設定する要求制動力設定手段と、
前記設定された要求制動力に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記設定された要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数を設定する目標回転数設定手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
アクセルオフ時に燃料噴射を停止した前記内燃機関をモータリングしている最中に前記実行用車速要求制動力関係設定手段により同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が前記実行用車速要求制動力関係として設定されると共に前記目標回転数設定手段により前記内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたとき、前記設定された入出力制限における入力制限が該入力制限により前記設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記設定された入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御し、前記設定された入出力制限における入力制限が前記所定電力以下のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記設定された入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００２４】
この本発明の第３のハイブリッド車では、アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定し、車速と設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて要求制動力を設定し、設定された要求制動力に基づいて内燃機関に要求される要求パワーを設定し、設定された要求パワーに基づいて内燃機関の目標回転数を設定する。そして、アクセルオフ時に燃料噴射を停止した内燃機関をモータリングしている最中に同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が実行用車速要求制動力関係として設定されると共に内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたときに、蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限における入力制限が入力制限により設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関がモータリングされると共に入出力制限の範囲内で設定された要求制動力が出力されて走行するよう内燃機関と第１電動機と第２電動機とを制御し、入出力制限における入力制限が所定電力以下のときには目標回転数に対して第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関がモータリングされると共に入出力制限の範囲内で設定された要求制動力が出力されて走行するよう内燃機関と第１電動機と第２電動機とを制御する。蓄電手段の入力制限が比較的小さい状態で要求制動力が大きくなると蓄電手段の入力制限により第２電動機から駆動軸に出力する制動力が制限される場合が生じるが、蓄電手段の入力制限が所定電力以下のときには、蓄電手段の入力制限が所定電力より大きいときに比して内燃機関の回転数がより迅速に高くなるよう第１電動機を制御することにより、第１電動機の消費電力が大きくなりやすい。この結果、蓄電手段の入力制限により第２電動機から出力する制動力が制限されるのが抑制され、走行に要求される制動力を出力しやすくすることができる。
【００２５】
こうした本発明の第３のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記設定された入出力制限における入力制限が前記所定電力以下のときには、前記設定された目標回転数を前記実行用回転数として用いて前記内燃機関がモータリングされるよう前記内燃機関と前記第１電動機とを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００２６】
また、本発明の第３のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記設定された入出力制限における入力制限と前記第１電動機の消費電力とに基づく前記電動機の駆動制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００２７】
さらに、本発明の第３のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記内燃機関の回転数が前記実行用回転数になるよう前記発電機をフィードバック制御する手段である、ものとすることもできる。
【００２８】
本発明の第３のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な第１電動機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定し、
（ｂ）車速と前記設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて前記要求制動力を設定し、
（ｃ）前記設定された要求制動力に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定し、
（ｄ）前記設定された要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数を設定し、
（ｅ）アクセルオフ時に燃料噴射を停止した前記内燃機関をモータリングしている最中に同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が前記実行用車速要求制動力関係として設定されると共に前記内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたとき、前記蓄電手段の状態に基づく該蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限における入力制限が該入力制限により前記設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御し、前記入出力制限における入力制限が前記所定電力以下のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御する、
ことを要旨とする。
【００２９】
この本発明の第３のハイブリッド車の制御方法では、アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定し、車速と設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて要求制動力を設定し、設定された要求制動力に基づいて内燃機関に要求される要求パワーを設定し、設定された要求パワーに基づいて内燃機関の目標回転数を設定する。そして、アクセルオフ時に燃料噴射を停止した内燃機関をモータリングしている最中に同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が実行用車速要求制動力関係として設定されると共に内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたときに、蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限における入力制限が入力制限により設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関がモータリングされると共に入出力制限の範囲内で設定された要求制動力が出力されて走行するよう内燃機関と第１電動機と第２電動機とを制御し、入出力制限における入力制限が所定電力以下のときには目標回転数に対して第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関がモータリングされると共に入出力制限の範囲内で設定された要求制動力が出力されて走行するよう内燃機関と第１電動機と第２電動機とを制御する。蓄電手段の入力制限が比較的小さい状態で要求制動力が大きくなると蓄電手段の入力制限により第２電動機から駆動軸に出力する制動力が制限される場合が生じるが、蓄電手段の入力制限が所定電力以下のときには、蓄電手段の入力制限が所定電力より大きいときに比して内燃機関の回転数がより迅速に高くなるよう第１電動機を制御することにより、第１電動機の消費電力が大きくなりやすくなる。この結果、蓄電手段の入力制限により第２電動機から出力する制動力が制限されるのが抑制され、走行に要求される制動力を出力しやすくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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１】
【００３１】
図１は、本発明の第１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。第１実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、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に接続された駆動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に接続されたモータＭＧ２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。
【００３２】
エンジン２２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であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により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を受けている。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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００３３】
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なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、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、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、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６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００３４】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる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を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。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のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいず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る。なお、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。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。
【００３５】
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端子間電圧，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）を演算したり、演算した残容量（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を演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（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することができる。図２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。
【００３６】
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の油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みに無関係に、駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したりすることができるように構成されている。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、図示しない信号ラインにより、駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能（ＡＢＳ）や運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに駆動輪６３ａ，６３ｂのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ），車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御（ＶＳＣ）なども行なう。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。
【００３７】
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，路面の勾配を検出する勾配センサ８９からの勾配θ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，バッテリＥＣＵ５２，ブレーキＥＣＵ９４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ＥＣＵ９４と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００３８】
また、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）、中立の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）の他に、複数の仮想シフトポジションの中から任意の仮想シフトポジションの選択を可能とするシーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）、アップシフト指示ポジションおよびダウンシフト指示ポジション等が用意されている。シフトポジションＳＰとしてＤポジションを選択すると、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が効率よく運転されるように駆動制御される。また、シフトポジションＳＰとしてＳポジションを選択すれば、主として減速時に、車速Ｖに対するエンジン２２の回転数の比を例えば６段階（ＳＰ１〜ＳＰ６）に変更することが可能となる。実施例では、運転者によりシフトレバー８１がＳポジションにセットされると、シフトポジションＳＰが初期段として５段目のＳＰ５とされ、シフトポジションセンサ８２によりシフトポジションＳＰ＝ＳＰ５である旨が検出される。以後、シフトレバー８１がアップシフト指示ポジションにセットされるとシフトポジションＳＰが１段ずつ上げられる（アップシフトされる）一方、シフトレバー８１がダウンシフト指示ポジションにセットされるとシフトポジションＳＰが１段ずつ下げられ（ダウンシフトされ）、シフトポジションセンサ８２は、シフトレバー８１の操作に応じて現在のシフトポジションＳＰを出力する。
【００３９】
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。
【００４０】
次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に走行中にアクセルペダル８３がオンからオフされた際の動作について説明する。図４は、第１実施例のハイブリッド自動車２０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。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。
【００４１】
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，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し（ステップＳ１００）、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２から前回このルーチンを実行したときに入力した回転数Ｎｍ２（前回Ｎｍ２）を減じることによりモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２を計算する処理を実行する（ステップＳ１１０）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置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。また、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の残容量（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。
【００４２】
こうしてデータを入力し計算すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと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＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰ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要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、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との和として計算することができる。実施例では、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が所定の目標範囲（例えば、５０％以上７０％未満など）内にあるときには値０が設定されるものとした。したがって、要求パワーＰｅ＊は、基本的に、走行中にアクセルオンにより正側（駆動側）の要求トルクＴｒ＊が設定されているときには正の値に設定され、走行中にアクセルオフされたときや更にブレーキオンされて負側（制動側）の要求トルクＴｒ＊が設定されているときには負の値に設定される。なお、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。
【００４３】
続いて、設定した要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく運転することができるパワーの下限値としての閾値Ｐｒｅｆとを比較し（ステップＳ１３０）、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上のときには、エンジン２２を運転すると判断し、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Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとを設定する（ステップＳ１４０）。この設定は、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Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとを設定する様子を図６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇは、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅｔａｇ×Ｔｅｔａｇ）が一定の曲線との交点により求めることができる。なお、エンジン２２の運転を停止した状態で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上となったときには、エンジン２２を始動しながら走行するための図示しない始動時制御ルーチンを実行してからステップＳ１４０以降の処理を行なう。
【００４４】
次に、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して次式（１）によりなまし処理を施してエンジン２２の運転制御に用いる制御用回転数Ｎｅ＊を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１５０）、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊を制御用回転数Ｎｅ＊で割ることによりエンジン２２の運転制御に用いる制御用トルクＴｅ＊を計算してエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１６０）。式（１）中、右辺第２項の定数「ｋｅ１」は、エンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに変更するためのものであり、値１未満の正の定数としてエンジン２２の特性に基づいて実験や解析により予め定められた値（例えば、値０．３や値０．４など）を用いるものとした。制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルク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における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。
【００４５】
Ne*=前回Ne*+(Netag-前回Ne*)・ke1 (1)
【００４６】
続いて、設定した制御用回転数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とを用いて次式（２）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＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（３）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２５０）。ここで、式（２）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の運転を伴って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図７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（２）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（３）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（３）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００４７】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (2)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
【００４８】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（４）および式（５）により計算すると共に（ステップＳ２６０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（６）により計算し（ステップＳ２７０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定して（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２９０）。ここで、式（６）は、前述した図７の共線図から容易に導き出すことができる。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。
【００４９】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (6)
【００５０】
こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し送信すると、要求トルクＴｒ＊が負側（制動側）のときには要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊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と換算係数Ｇａとを用いて次式（７）により駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に作用させるべき目標ブレーキトルクＴｂ＊を計算してブレーキＥＣＵ９４に送信し（ステップＳ３００）、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、換算係数Ｇａは、リングギヤ軸３２ａに出力すべきトルクを駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に作用させるべきトルクに換算するための係数である。目標ブレーキトルクＴｂ＊を受信したブレーキＥＣＵ９４は、目標ブレーキトルクＴｂ＊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アクチュエータ９２を駆動制御する。なお、いまは、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊は閾値Ｐｒｅｆ以上のときを考えているから、基本的にはアクセルオンでブレーキオフされているため、目標ブレーキトルクＴｂ＊は設定されない。こうした制御により、エンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに変更させながらエンジン２２を運転し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で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。この結果、アクセルペダル８３の踏み込み量が急変したときでもエンジン２２やモータＭＧ１からリングギヤ軸３２ａに作用するトルクが急変するのが抑制され、運転フィーリングを良好なものとすることができる。
【００５１】
Tb*=(Tr*+Tm1*/ρ-Tm2*・Gr)・Ga (7)
【００５２】
ステップＳ１３０でエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の運転を停止すると判断し、エンジン２２の制御用回転数Ｔｅ＊に値０を設定すると共にエンジン２２の燃料噴射が停止されていないときには燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１７０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに値０を設定し（ステップＳ１８０）、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいてエンジン２２が回転しているか否かを判定する（ステップＳ１９０）。燃料カット指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射を停止する。
【００５３】
エンジン２２が回転していないとき、即ちエンジン２２の回転が停止しているときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ２００）、設定した値０のトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘと仮トルクＴｍ２ｔｍｐとを計算すると共にトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２６０〜Ｓ２８０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２９０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を用いて目標ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定しブレーキＥＣＵ９２に送信して（ステップＳ３００）、駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン２２を運転停止（回転停止）した状態で、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で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。
【００５４】
エンジン２２が回転しているときには、計算したモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が負の閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下か否かと（ステップＳ２１０）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上か否かとを判定する（ステップＳ２２０）。ここで、閾値Ｎｍ２ｒｅｆは、走行中のアクセルオフ且つブレーキオンにより駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに制動力が作用し駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしたか否かを判定するためのものであり、実験や解析により予め定められた値を用いることができる。また、閾値Ｎｍ１ｒｅｆは、モータＭＧ１の過回転を抑制するためにモータＭＧ１の過回転の可能性を判断するためのものであり、モータＭＧ１の特性や動力分配統合機構３０の特性等に基づいて実験や解析により予め定められた値を用いることができる。
【００５５】
モータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が負の閾値Ｎｍ２ｒｅｆより大きいときには駆動輪６３ａ，６３ｂはロックしていないと判断し、また、回転変化量ΔＮｍ２が閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下のときでもモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ未満のときには駆動輪６３ａ，６３ｂはロックしているがモータＭＧ１が過回転する可能性は生じていないと判断し、前述の式（１）によりエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇ（いまは、値０）に対してなまし処理を施してエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ２３０）、設定した制御用回転数Ｎｅ＊を用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｅ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算する（ステップＳ２５０）。そして、計算したトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘと仮トルクＴｍ２ｔｍｐとを計算すると共にトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２６０〜Ｓ２８０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２９０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を用いて目標ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定しブレーキＥＣＵ９２に送信して（ステップＳ３００）、駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン２２の運転を停止する際にエンジン２２の回転が停止するまでは、エンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに低下させながら、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で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。この結果、アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンにより要求パワーＰｅ＊が急減したときでもエンジン２２やモータＭＧ１からリングギヤ軸３２ａに作用するトルクが急変するのが抑制され、運転フィーリングを良好なものとすることができる。アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンによりエンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに低下させ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図８に示す。図中、破線はアクセルオフされる前のアクセルオンによりエンジン２２の運転を伴って走行しているときの共線図の一例を示す。
【００５６】
モータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が負の閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上のときには、駆動輪６３ａ，６３ｂはロックしておりモータＭＧ１が過回転する可能性が生じていると判断し、上述の式（１）における定数「ｋｅ１」に代えて定数「ｋｅ２」を用いる次式（８）によりエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇ（いまは、値０）に対してなまし処理を施してエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ２４０）、設定した制御用回転数Ｎｅ＊を用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｅ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算する（ステップＳ２５０）。そして、計算したトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘと仮トルクＴｍ２ｔｍｐとを計算すると共にトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２６０〜Ｓ２８０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２９０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を用いて目標ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定しブレーキＥＣＵ９２に送信して（ステップＳ３００）、駆動制御ルーチンを終了する。式（８）中、右辺第２項の定数「ｋｅ２」は、エンジン２２の回転数Ｎｅをできるだけ速やかに変更するためのものであり、式（１）の定数「ｋｅ１」より大きな値１未満の正の定数としてエンジン２２の応答性などの特性に基づいて実験や解析により予め定められた値（例えば、値０．８や値０．９など）を用いるものとした。アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンにより駆動輪６３ａ，６３がロックしてモータＭＧ１が過回転する可能性が生じ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図９に示す。図中、破線はアクセルオフされる前のアクセルオンによりエンジン２２の運転を伴って走行しているときの共線図を示す。なお、ブレーキオンにより駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしたときには、ブレーキＥＣＵ９２のアンチロックブレーキシステム機能により駆動輪６３ａ，６３ｂのロックによるスリップは抑制される。
【００５７】
Ne*=前回Ne*+(Netag-前回Ne*)・ke2 (8)
【００５８】
図１０に、アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンにより駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしてモータＭＧ１が過回転する可能性が生じたときのアクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰとモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊とエンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との時間変化の一例を模式的に示す。図中、実線は前述の式（８）を用いて制御用回転数Ｎｅ＊を設定する実施例を示し、破線は式（８）に代えて式（１）を用いて制御用回転数Ｎｅ＊を設定する比較例を示す。アクセルオンからアクセルオフ且つブレーキオンされると（時間ｔ１）、比較例では、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックによりリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）が急減したときでもエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊が緩やかに低下するため、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急増しやすく、モータＭＧ１が過回転してしまう場合がある。これに対し、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅができるだけ速やかに低下するよう値０の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して制御用回転数Ｎｅ＊を設定し、エンジン２２の回転を停止させる（時間ｔ２）。これにより、アクセルオンからアクセルオフしたときに、比較例よりも、モータＭＧ１が過回転するのを抑制することができ、モータＭＧ１が過回転したのをより迅速に抑制することができる。この結果、モータＭＧ１の過回転により回転速度が大きくなりやすい動力分配統合機構３０のピニオンギヤ３３やサンギヤ３１などの部材の保護を図ることができる。
【００５９】
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンによりエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに値０が設定され且つモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が駆動輪６３ａ，６３ｂのロックを判定するための負の閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下のときに、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がモータＭＧ１の過回転を抑制するための正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ未満のときにはエンジン２２の回転数Ｎｅが緩やかに減少するようなまし処理により制御用回転数Ｎｅ＊を設定し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上のときには回転数Ｎｅができるだけ速やかに減少するようなまし処理により制御用回転数Ｎｅ＊を設定して、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、モータＭＧ１の過回転をより迅速に抑制することができる。
【００６０】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上のときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１を制御するものとしたが、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇをそのまま制御用回転数Ｎｅ＊として用いてエンジン２２やモータＭＧ１を制御するものとしてもよい。
【００６１】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するものとしたが、目標回転数Ｎｅｔａｇに対してレート処理などのなまし処理とは異なる緩変化処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するものとしてもよい。
【００６２】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルオンからアクセルオフ且つブレーキオンされたときの処理として主に説明したが、アクセルオンからアクセルオフされたのみでブレーキオンされないときの処理に適用するものとしてもよい。この場合、モータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２と比較する負の閾値として、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックを判定するための閾値Ｎｍ２ｒｅｆに代えて、摩擦係数が小さい路面（例えば凍結路面など）でアクセルオフにより駆動輪６３ａ，６３ｂの回転速度が値０に向けて急減していると判断することができる閾値Ｎｍ２ｒｅｆ２などを用いるものとしてもよい。
【００６３】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルオンからのアクセルオフによりエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満になったときには、エンジン２２の燃料噴射を停止するものとしたが、例えば車速Ｖが比較的高い閾値Ｖｒｅｆ以上のときにはエンジン２２を自立運転するなど、エンジン２２の燃料噴射を停止しないものとしてもよい。
【００６４】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルオンからのアクセルオフによりエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満になったときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに値０を設定するものとしたが、例えば車速Ｖが比較的高い閾値Ｖｒｅｆ以上のときにはエンジン２２を自立運転するなど、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに自立運転用の目標回転数Ｎｉｄｌ（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなど）を設定するものとしてもよい。
【００６５】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、回転位置検出センサ４４からの信号により演算されたモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に基づいてモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２を計算して閾値Ｎｍ２ｒｅｆと比較し駆動輪６３ａ，６３ｂのロックを判定するものとしたが、リングギヤ軸３２ａに回転数センサが取り付けられている場合にはその回転数センサからの値の変化量を計算すると共に閾値と比較して駆動輪６３ａ，６３ｂのロックを判定するものとしてもよい。
【００６６】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と比較する閾値として、モータＭＧ１の過回転を抑制するためにモータＭＧ１の過回転の可能性を判断するためのものとしてモータＭＧ１の特性や動力分配統合機構３０の特性等に基づいて実験や解析により予め定められた閾値Ｎｍ１ｒｅｆを用いるものとしたが、閾値Ｎｍ１ｒｅｆに代えて、動力分配統合機構３０のピニオンギヤ３３やサンギヤ３１などの各部材の回転速度のいずれかがその回転速度の上限に至る可能性を判断するためのものとしてモータＭＧ１の特性や動力分配統合機構３０の特性等に基づいて実験や解析により予め定められた閾値を用いるものとしてもよい。
【００６７】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、式（８）の右辺第２項の定数「ｋｅ２」は、エンジン２２の回転数Ｎｅをできるだけ速やかに変更するためのものとしてエンジン２２の応答性などの特性に基づいて実験や解析により予め定められた値を用いるものとしたが、エンジン２２の回転数Ｎｅをできるだけ速やかに変更するためのものとして動力分配統合機構３０のピニオンギヤ３３やサンギヤ３１などの各部材の回転速度が各回転速度の上限未満の範囲内となるよう実験や解析により予め定められた値を用いるものとしてもよい。
【００６８】
第１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２３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２３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００６９】
第１実施例では、ハイブリッド自動車に適用して説明したが、こうしたハイブリッド車に限定されるものではなく、ハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
【００７０】
第１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本発明の第１のハイブリッド車の主要な要素との対応関係について説明する。第１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「蓄電手段」に相当し、回転位置検出センサ４３と回転位置検出センサ４３からの信号に基づいてモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を演算するモータＥＣＵ４０が「発電機回転数検出手段」に相当し、回転位置検出センサ４４と回転位置検出センサ４４からの信号に基づいてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を演算するモータＥＣＵ４０が「駆動軸回転数検出手段」に相当し、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定すると共にエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇや目標トルクＴｅｔａｇを設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０，Ｓ１４０，Ｓ１８０の処理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、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上から閾値Ｐｒｅｆ未満になると共にエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに値０が設定され且つモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下のときに、燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上のときには定数「ｋｅ１」を用いたなまし処理を目標回転数Ｎｅｔａｇに施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定しモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｒｅｆ未満のときには定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を目標回転数Ｎｅｔａｇに施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０，Ｓ１７０，Ｓ２１０〜Ｓ２９０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と燃料カット指令を受信してエンジン２２の燃料噴射を停止するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【００７１】
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。「遊星歯車機構」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせによるものなど、駆動輪に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とに共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「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。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機および電動機と電力のやり取りが可能であれば如何なるものとしても構わない。「発電機回転数検出手段」としては、回転位置検出センサ４３とモータＥＣＵ４０との組み合わせに限定されるものではなく、単一のセンサによるものなど、発電機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。「駆動軸回転数検出手段」としては、回転位置検出センサ４４とモータＥＣＵ４０との組み合わせに限定されるものではなく、駆動軸に取り付けられた単一のセンサによるものなど、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。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０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など、アクセル操作に応じて走行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。「目標値設定手段」としては、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定すると共にエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇや目標トルクＴｅｔａｇを設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、設定された要求駆動力に基づいて内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に設定した目標パワーに基づいて内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる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。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上から閾値Ｐｒｅｆ未満になると共にエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに値０が設定され且つモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下のときに、エンジン２２の燃料噴射を停止したり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上のときには定数「ｋｅ１」を用いたなまし処理を目標回転数Ｎｅｔａｇに施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２を制御しモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｒｅｆ未満のときには定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を目標回転数Ｎｅｔａｇに施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、アクセルオンからのアクセルオフに伴って目標値設定値手段により内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ検出された駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のとき、検出された発電機の回転数が該発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関が運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、検出された発電機の回転数が所定回転数以上のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関が運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００７２】
なお、第１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本発明の第１のハイブリッド車の主要な要素との対応関係は、第１実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第１のハイブリッド車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本発明の第１のハイブリッド車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本発明の第１のハイブリッド車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、第１実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第１のハイブリッド車の具体的な一例に過ぎないものである。
【実施例２】
【００７３】
本発明の第２実施例としてのハイブリッド自動車は、図１を用いて説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。重複した記載を回避するため、第１実施例のハイブリッド自動車２０をそのまま第２実施例のハイブリッド自動車として用いる。
【００７４】
次に、こうして構成された第２実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にバッテリ５０の充電要求によりエンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰがリバースポジション（Ｒポジション）に変更された際の動作について説明する。図１１は、第２実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース時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、エンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰがＲポジションのときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００７５】
リバース時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や車速センサ８８からの車速Ｖ，勾配センサ８９からの勾配θ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊など制御に必要なデータを入力する（ステップＳ４００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置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。また、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の残容量（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。バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が所定の目標範囲（例えば、５０％以上７０％未満など）の下限値未満の状態で所定のパワー（実施例では正の値）として設定されているものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。なお、実施例では、車速Ｖは後進方向へは負の値として検出され、勾配θは後進方向への登坂路では正の値として検出されるものとした。
【００７６】
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（ステップＳ４１０）、入力したバッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊をエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊として設定し（ステップＳ４２０）、再設定フラグＦを調べ（ステップＳ４３０）、再設定フラグＦが初期値としての値０のときには、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Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとからなる目標運転ポイントを設定する（ステップＳ４４０）。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１２に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇ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Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとを設定する様子を図１３に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇは、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅｔａｇ×Ｔｅｔａｇ）が一定の曲線との交点により求めることができる。なお、再設定フラグＦは、初期値としては値０が設定され、エンジン２２の目標運転ポイントが後述するように修正されて目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとが再設定された以降は値１が設定されるフラグである。
【００７７】
続いて、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に基づいてモータＭＧ２の定格最小トルクＴｌｉｍを設定する（ステップＳ４５０）。定格最小トルクＴｌｉｍは、モータＭＧ２から車両後進方向に出力可能な絶対値として最大のトルクとして設定されるものであり、実施例では、回転数Ｎｍ２と定格最小トルクＴｌｉｍとの関係を予め定めて定格最小トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、回転数Ｎｍ２が与えられると記憶したマップから対応する定格最小トルクＴｌｉｍを導出して設定するものとした。図１４に定格最小トルク設定用マップの一例を示す。
【００７８】
次に、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと前回このルーチンを実行したときに設定したトルク指令Ｔｍ１＊（前回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（いまは、発電電力として負の値）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下限（車両後進方向への上限）の仮の値としての仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐを次式（９）により計算し（ステップＳ４６０）、車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクＴｌｄを駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａへのトルクとして計算する（ステップＳ４７０）。後進登坂トルクＴｌｄは、実施例では、勾配θに応じて車両に対して前進方向へ作用する力としての勾配抵抗Ｒｅと駆動輪６３ａ，６３ｂおよび図示しない従動輪の転がり抵抗Ｒｒと車両の走行時に生じる車両への空気抵抗Ｒａとの和に対してこの和の力を打ち消すための値−１とリングギヤ軸３２ａのトルクに換算するための換算係数ｋｌとを乗じたものとして式（１０）により計算するものとした。ここで、勾配抵抗Ｒｅは車両質量Ｍ（例えば定員乗車時のものなど）と重力加速度ｇと勾配θとに基づいて式（１１）により計算し、転がり抵抗Ｒｒは車両質量Ｍと重力加速度ｇと転がり抵抗係数ｋｒとに基づいて式（１２）により計算し、空気抵抗Ｒａは空気抵抗係数λと車両の前面投影面積Ａと車速Ｖとに基づいて式（１３）により計算するものとした。車両質量Ｍや重力加速度ｇ，転がり抵抗係数ｋｒ，前面投影面積Ａについては、予め定められてＲＯＭ７４に記憶したものを用いることができる。なお、前回Ｔｍ１＊を用いて仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐを計算するのは、モータＭＧ１の現在の駆動状態を反映させるためである。
【００７９】
Tmintmp=(Wout-前回Tm1*・Nm1)/Nm2 (9)
Tld=-kl・(Re+Rr+Ra) (10)
Re=M・g・sinθ (11)
Rr=M・g・kr (12)
Ra=λ・A・V・V (13)
【００８０】
こうしてモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐを計算し後進登坂トルクＴｌｄを設定すると、モータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び後進登坂トルクＴｌｉｍのうち大きい方（絶対値としては小さい方）に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒを乗じたものとエンジン２２の運転によりリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを打ち消すトルクに後進登坂トルクＴｌｄを加えたものとを次式（１４）により比較する（ステップＳ４８０）。エンジン２２の運転を伴って後進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図１５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。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に車両前進方向へ作用するトルクと、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に車両後進方向へ作用するトルクとを示す。また、Ｒ軸上の白抜き矢印は、後進登坂トルクＴｌｄに対応する車両前進方向へのトルク、即ち勾配抵抗Ｒｅと転がり抵抗Ｒｒと空気抵抗Ｒａとの和に相当するトルクを示す。式（１４）中、右辺第１項は、エンジン２２の運転によりリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを打ち消すトルクとしてのキャンセルトルクを表す。いま、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊に対応する目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅｔａｇ，目標トルクＴｅｔａｇ）でエンジン２２が運転されている状態で登坂路を後進走行しているときを考える。バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊が変更されない場合にはキャンセルトルクは基本的に一定となるが登坂路の勾配θが大きくなると後進登坂トルクＴｌｄの絶対値は大きくなる。このとき、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐや定格最小トルクＴｌｉｍの範囲の下限（絶対値としては上限）に至ると、モータＭＧ２からのトルクによっては後進方向へ加速できなくなる。したがって、式（１４）によるステップＳ４８０の処理は、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にあるか否かを判定することにより、後進走行を継続可能な状態にあるか否かを判定する処理となる。
【００８１】
max(Tmintmp,Tlim)・Gr≧(前回Tm1*/ρ+Tld) (14)
【００８２】
キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にあるときには、後進走行を継続可能な状態にあると判断し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して次式（１５）によりなまし処理を施してエンジン２２の運転制御に用いる制御用回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ４９０）、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊を制御用回転数Ｎｅ＊で割ることによりエンジン２２の運転制御に用いる制御用トルクＴｅ＊を計算する（ステップＳ５２０）。式（１５）中、右辺第２項の定数「ｋｅ１」は、エンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに変更するためのものであり、値１未満の正の定数としてエンジン２２の特性に基づいて実験や解析により予め定められた値（例えば、値０．３や値０．４など）を用いるものとした。式（１５）によるなまし処理は、実施例では、シフトポジションＳＰが前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）にあるときにも行なわれるが、これは、アクセルペダル８３の踏み込み量が急変したときでもエンジン２２やモータＭＧ１からリングギヤ軸３２ａに作用するトルクが急変するのを抑制し、運転フィーリングを良好なものとするためである。いまは、シフトポジションＳＰがＲポジションにあるが、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊が変更された場合には、エンジン２２の運転ポイントは緩やかに変更される。なお、実施例では、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊が所定パワーで変更されない場合を考えているから、エンジン２２の目標運転ポイントも変更されず、この場合、制御用回転数Ｎｅ＊と制御用回転数Ｔｅ＊とからなる制御用の運転ポイントは目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅｔａｇ，目標トルクＴｅｔａｇ）に設定される。
【００８３】
Ne*=前回Ne*+(Netag-前回Ne*)・ke1 (15)
【００８４】
続いて、設定した制御用回転数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とを用いて次式（１６）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＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（１７）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ５３０）。ここで、式（１６）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。式（１６）は、前述した図１５の共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（１７）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（１７）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。
【００８５】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (16)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (17)
【００８６】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令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（いまは、発電電力として負の値）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Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎを次式（１８）および式（１９）により計算すると共に（ステップＳ５４０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（２０）により計算し（ステップＳ５５０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎおよび定格最小トルクＴｌｉｍとトルク制限Ｔｍａｘとで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ５６０）。ここで、式（２０）は、前述した図１５の共線図から容易に導き出すことができる。
【００８７】
Tmax=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (18)
Tmin=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (19)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (20)
【００８８】
こうしてエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊や制御用トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ５７０）、リバース時駆動制御ルーチンを終了する。制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルク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、後進走行を継続可能な状態のときには、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊に応じてエンジン２２を効率よく運転する目標運転ポイントで運転しながら、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔおよびモータＭＧ２の定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して後進走行することができる。
【００８９】
キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にないときには、後進走行を継続できない状態にあると判断し、キャンセルトルクを絶対値として小さくするために要求パワーＰｅ＊を保持して目標運転ポイントが高回転数低トルク側に修正されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとを再設定すると共に上述した再設定フラグＦに値１を設定する（ステップＳ５００）。目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとは、実施例では、後進走行時にモータＭＧ１が過回転しない範囲内で最大のエンジン２２の回転数Ｎｅとして予め定められたものを目標回転数Ｎｅｔａｇとして再設定すると共に要求パワーＰｅ＊を再設定した目標回転数Ｎｅｔａｇで割ったものを目標トルクＴｅｔａｇとして再設定するものとした。目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとの再設定前後の一例を図１６に示す。なお、再設定フラグＦに一旦値１が設定されると、その後はステップＳ４３０の判定の結果としてステップＳ４４０〜Ｓ４８０の処理がスキップされてステップＳ５００以降の処理が実行される（ステップＳ４３０，Ｓ５００〜Ｓ５７０）。即ち、再設定フラグＦに値１が設定された以降は、修正後の目標運転ポイントを用いてエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の制御が行なわれる。
【００９０】
こうしてエンジン２２の目標運転ポイントを修正すると、上述の式（１５）における定数「ｋｅ１」に代えて定数「ｋｅ２」を用いる次式（２１）により再設定した目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施してエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ５１０）、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊を制御用回転数Ｎｅ＊で割ることによりエンジン２２の制御用トルクＴｅ＊を計算し（ステップＳ５２０）、設定した制御用回転数Ｎｅ＊を用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｅ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算する（ステップＳ５３０）。そして、計算したトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘと仮トルクＴｍ２ｔｍｐとを計算すると共にトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘおよび定格最小トルクＴｌｉｍで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ５４０〜Ｓ５６０）、制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ５７０）、リバース時駆動制御ルーチンを終了する。式（２１）中、右辺第２項の定数「ｋｅ２」は、エンジン２２の回転数Ｎｅをできるだけ速やかに変更するためのものであり、式（１５）の定数「ｋｅ１」より大きな値１未満の正の定数としてエンジン２２の応答性などの特性に基づいて実験や解析により予め定められた値（例えば、値０．８や値０．９など）を用いるものとした。
【００９１】
Ne*=前回Ne*+(Netag-前回Ne*)・ke2 (21)
【００９２】
エンジン２２の目標運転ポイントを修正した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図１７に示す。図中、破線は目標運転ポイントの修正前の状態を示し、実線は修正した目標運転ポイントに向けてエンジン２２の運転ポイントが変更されている様子を示す。エンジン２２の運転を伴って後進走行しているときに勾配θが大きくなり後進走行を継続できない状態になったときには、図示するように、後進登坂トルクＴｌｄに対応するトルク（−Ｔｌｄ）が車両前進方向に大きくなっているから、エンジン２２の運転によりリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（−Ｔｍ１／ρ）を小さくすることができれば、車両は後進走行を継続可能な状態となる。したがって、要求パワーＰｅ＊を保持してエンジン２２の運転ポイントをより高回転数低トルク側に修正すればよいが、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ１」を用いたなまし処理を施すと、エンジン２２の運転ポイントは比較的緩やかに変更するものとなる。このため、実施例では、エンジン２２の運転ポイントができるだけ速やかに変更されるよう定数「ｋｅ１」より大きな定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を目標回転数Ｎｅｔａｇに対して施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するのである。これにより、車両が後進走行を継続可能な状態とするのをより迅速に行なうことができる。また、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御用回転数Ｎｅ＊になるようフィードバック制御により設定されるから、エンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊が目標回転数Ｎｅｔａｇに向けて速やかに変更されることにより、前述した式（１７）の比例項の値を正側に大きくしてモータＭＧ２から出力すべきキャンセルトルクを小さくすることができる。これにより、エンジン２２の運転ポイントが修正後の目標運転ポイントに向けて変更されている最中に、より確実に後進走行を継続可能な状態とすることができる。もとより、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊に応じてエンジン２２を運転しながら、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔおよびモータＭＧ２の定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して後進走行することができる。
【００９３】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０によれば、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊によりエンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰがリバースポジション（Ｒポジション）のときに、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊に相当する要求パワーＰｅ＊でエンジン２２を効率よく運転する目標運転ポイントを設定し、この目標運転ポイントでのエンジン２２の運転により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを打ち消すキャンセルトルクと後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にないときには、エンジン２２の目標運転ポイントを高回転数低トルク側に修正すると共に修正した目標回転数Ｎｅｔａｇに対して回転数Ｎｅができるだけ速やかに変更されるようなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定し、この制御用回転数Ｎｅ＊と要求パワーＰｅ＊とに対応する運転ポイントでエンジン２２を運転するから、より迅速に後進走行を継続可能な状態とすることができる。
【００９４】
第２実施例のハイブリッド自動車２０では、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｉｍとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にないときには、エンジン２２の再設定後の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしたが、エンジン２２の再設定後の目標回転数Ｎｅｔａｇをそのまま制御用回転数Ｎｅ＊として用いてエンジン２２やモータＭＧ１を制御するものとしてもよい。
【００９５】
第２実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するものとしたが、目標回転数Ｎｅｔａｇに対してレート処理などのなまし処理とは異なる緩変化処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するものとしてもよい。
【００９６】
第２実施例のハイブリッド自動車２０では、後進登坂トルクＴｌｄを、勾配抵抗Ｒｅと転がり抵抗Ｒｒと空気抵抗Ｒａとの和に値−１と換算係数ｋｌとを乗じたものとして計算するものとしたが、勾配抵抗Ｒｅが転がり抵抗Ｒｒや空気抵抗Ｒａに比して十分に大きい場合などには勾配抵抗Ｒｅのみに値−１と換算係数ｋｌとを乗じたものとして計算するものとしてもよいし、勾配抵抗Ｒｅと転がり抵抗Ｒｒと空気抵抗Ｒａと更に車両の加速時に生じる車両への加速抵抗Ｒｃとの和に値−１と換算係数ｋｌとを乗じたものとして計算するものとしてもよい。ここで、加速抵抗Ｒｃは、図示しない加速度センサからの加速度αと重力加速度ｇと車両質量Ｍと駆動系の回転部の慣性に相当する質量ΔＭとに基づいて次式（１２）により計算することができる。
【００９７】
Rc=α/g(M+ΔM) (21)
【００９８】
第２実施例のハイブリッド自動車２０では、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｉｍとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にあるか否かを判定するものとしたが、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが比較的大きい（大きく制限されていない）場合には、仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐを考慮せずに、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｉｍとの和のトルクがモータＭＧ２の定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にあるか否かを判定するものとしてもよい。
【００９９】
第２実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転を伴って後進走行しているときに勾配θが大きくなり後進走行を継続できない状態になったときにエンジン２２の目標運転ポイントを修正する場合を図１７の共線図を用いて一例として説明したが、エンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰがＲポジションのときに後進走行が継続できないと判定されたときにエンジン２２の目標運転ポイントを修正するものであればよいから、例えば、登坂路においてエンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰが他のポジション（例えば、ＤポジションやＰポジションなど）からＲポジションに変更されたときに勾配θが比較的大きいために後進走行を開始できない状態にあると判定されたときにエンジン２２の目標運転ポイントを直ちに修正する場合も一例として考えることができる。
【０１００】
第２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２３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２３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【０１０１】
第２実施例では、ハイブリッド自動車に適用して説明したが、こうしたハイブリッド車に限定されるものではなく、ハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
【０１０２】
第２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本発明の第１のハイブリッド車の主要な要素との対応関係について説明する。第２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「蓄電手段」に相当し、勾配センサ８９が「路面勾配検出手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図１１のリバース時駆動制御ルーチンのステップＳ４１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求トルク設定手段」に相当し、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊をエンジン２２の要求パワーＰｅ＊として設定する図１１のリバース時駆動制御ルーチンのステップＳ４２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求パワー設定手段」に相当し、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標運転ポイントを設定する図１１のリバース時駆動制御ルーチンのステップＳ４４０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「目標運転ポイント設定手段」に相当し、勾配θに基づく勾配抵抗Ｒｅと転がり抵抗Ｒｒと空気抵抗Ｒａとに基づいて後進登坂トルクＴｌｄを計算する図１１のリバース時駆動制御ルーチンのステップＳ４７０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「後進登坂トルク演算手段」に相当し、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にあるか否かにより後進走行を継続可能な状態であるか否かを判定する図１１のリバース時駆動制御ルーチンのステップＳ４８０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「トルク判定手段」に相当し、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊によりエンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰがＲポジションのときに、後進走行を継続可能な状態であると判定されたときには設定した目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ１」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とを設定し後進走行を継続できない状態と判定されたときには設定した目標運転ポイントを高回転数低トルク側に修正して目標回転数Ｔｅｔａｇに対して定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とを設定し、制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊からなる運転ポイントでエンジン２２が運転されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内及びモータＭＧ２の定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内で要求トルクＴｒ＊により後進走行するようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、各設定値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図１１のリバース時駆動制御ルーチンのステップＳ４９０〜Ｓ５７０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とからなる運転ポイントでエンジン２２を運転制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【０１０３】
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。「遊星歯車機構」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせによるものなど、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とに共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「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。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機および電動機と電力のやり取りが可能であれば如何なるものとしても構わない。「路面勾配検出手段」としては、勾配センサ８９に限定されるものではなく、路面勾配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。「要求トルク設定手段」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＊を設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０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Ｔｒ＊を設定するものなど、アクセル操作に応じて走行に要求される要求トルク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。「要求パワー設定手段」としては、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊をエンジン２２の要求パワーＰｅ＊として設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、シフトポジションが後進走行用のポジションのときに蓄電手段の状態に基づいて内燃機関に要求される要求パワー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。「目標運転ポイント設定手段」としては、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標運転ポイントを設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、設定された要求パワーと所定の制約と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するものであれば如何なるものとしても構わない。「後進登坂トルク演算手段」としては、勾配θに基づく勾配抵抗Ｒｅと転がり抵抗Ｒｒと空気抵抗Ｒａとに基づいて後進登坂トルクＴｌｄを計算するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、検出された路面勾配に基づいて車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクを演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「トルク判定手段」としては、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にあるか否かにより後進走行を継続可能な状態であるか否かを判定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、シフトポジションが後進走行用のポジションのときに設定された目標運転ポイントでの内燃機関の運転により駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと演算された後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが電動機の回転数に基づく電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊によりエンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰがＲポジションのときに、後進走行を継続可能な状態であると判定されたときには設定した目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ１」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とを設定し後進走行を継続できない状態と判定されたときには設定した目標運転ポイントを高回転数低トルク側に修正して目標回転数Ｔｅｔａｇに対して定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とを設定し、制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊からなる運転ポイントでエンジン２２が運転されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内及びモータＭＧ２の定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内で要求トルクＴｒ＊により後進走行するようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とからなる運転ポイントでエンジン２２を運転制御しトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのとき、トルク判定手段により総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには設定された目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に電動機の定格トルクの範囲内で設定された要求トルクにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、トルク判定手段により総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには設定された目標運転ポイントから設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける修正目標回転数に対してトルク判定手段により総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と設定された要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで内燃機関が運転されると共に電動機の定格トルクの範囲内で設定された要求トルクにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【０１０４】
なお、第２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本発明の第２のハイブリッド車の主要な要素との対応関係は、第２実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第２のハイブリッド車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本発明の第２のハイブリッド車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本発明の第２のハイブリッド車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、第２実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第２のハイブリッド車の具体的な一例に過ぎないものである。
【実施例３】
【０１０５】
本発明の第３実施例としてのハイブリッド自動車は、図１を用いて説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。重複した記載を回避するため、第１実施例のハイブリッド自動車２０をそのまま第３実施例のハイブリッド自動車として用いる。
【０１０６】
次に、こうして構成された第３実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にアクセルオフ時にダウンシフトされた際の動作の動作について説明する。図１８は、第３実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ時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、アクセルオフされているときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【０１０７】
アクセルオフ時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、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する（ステップＳ６００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置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。また、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の残容量（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。
【０１０８】
こうしてデータを入力すると、入力したシフトポジションＳＰ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＊を設定し（ステップＳ６１０）、エンジン２２の燃料噴射が停止されていないときには燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ６２０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセルオフされた状態でのシフトポジションＳＰ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、シフトポジションＳＰ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１９に要求トルク設定用マップの一例を示す。図示するように、シフトポジションＳＰがＤポジションおよびＳＰ６のときよりも同一の車速Ｖに対してＳポジションでのシフト段が小さいほど要求トルクＴｒ＊が小さくなる（制動側のトルクとして大きくなる）関係が定められている。また、燃料カット指令を受信したエンジンＥＣＵ２４はエンジン２２の燃料噴射を停止する。
【０１０９】
続いて、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものに値１未満の正の係数ｋｐ（例えば、０．５や０．６など）を乗じることにより燃料噴射を停止したエンジン２２の回転抵抗に伴う目標フリクションパワーＰｅ＊を設定すると共に（ステップＳ６３０）、設定した目標フリクションパワーＰｅ＊を満たすエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇを設定する（ステップＳ６４０）。ここで、係数ｋは、要求トルクＴｒ＊のうちエンジン２２の回転抵抗によりリングギヤ軸３２ａに作用させるべき制動側のトルク配分を定めるためのものである。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Ｎｅｔａｇは、実施例では、目標フリクションパワーＰｅ＊と目標回転数Ｎｅｔａｇとの関係を予め求めて目標回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、目標フリクションパワーＰｅ＊が与えられると記憶したマップから対応する目標回転数Ｎｅｔａｇを導出して設定するものとした。図２０に目標回転数設定用マップの一例を示す。図示するように、目標フリクションパワーＰｅ＊が小さくなる（絶対値としては大きくなる）と燃料噴射を停止したエンジン２２の回転抵抗が大きくなるよう目標回転数Ｎｅｔａｇも大きくなる。
【０１１０】
次に、入力したバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと所定電力Ｗｉｎｒｅｆとを比較し（ステップＳ６５０）、入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆより小さい（絶対値としては大きい）ときには、バッテリ５０を充電するのに余裕があると判断し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して次式（２２）によりなまし処理を施してエンジン２２の運転制御に用いる制御用回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ６６０）、入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときには、バッテリ５０を充電するのに余裕はないと判断し、式（２２）における定数「ｋｅ１」に代えて定数「ｋｅ２」を用いる式（２３）により設定した目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施してエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ６７０）。式（２２）中、右辺第２項の定数「ｋｅ１」は、エンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに変更するためのものであり、値１未満の正の定数としてエンジン２２の特性に基づいて実験や解析により予め定められた値（例えば、値０．３や値０．４など）を用いるものとした。また、式（２３）中、右辺第２項の定数「ｋｅ２」は、エンジン２２の回転数Ｎｅをできるだけ速やかに変更するためのものであり、定数「ｋｅ１」より大きな値１未満の正の定数としてエンジン２２の応答性などの特性に基づいて実験や解析により予め定められた値（例えば、値０．８や値０．９など）を用いるものとした。なお、所定電力Ｗｉｎｒｅｆについては、説明の都合上、後述する。
【０１１１】
Ne*=前回Ne*+(Netag-前回Ne*)・ke1 (22)
Ne*=前回Ne*+(Netag-前回Ne*)・ke2 (23)
【０１１２】
こうしてエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊を、設定した制御用回転数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とを用いて次式（２４）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＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２５）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ６８０）。ここで、式（２４）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。燃料噴射を停止したエンジン２２をモータリング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図２１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（２４）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、燃料噴射を停止したエンジン２２をモータＭＧ１によりモータリングしたときにエンジン２２の回転抵抗に伴うフリクショントルクＴｅによりリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（いわゆるエンジンブレーキに相当するトルク）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（２５）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（２５）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。
【０１１３】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (24)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (25)
【０１１４】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（２６）および式（２７）により計算すると共に（ステップＳ６９０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（２８）により計算し（ステップＳ７００）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ７１０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ７２０）、アクセルオフ時駆動制御ルーチンを終了する。ここで、式（２８）は、前述した図２１の共線図から容易に導き出すことができる。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。
【０１１５】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (26)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (27)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (28)
【０１１６】
いま、アクセルオフ時に燃料噴射を停止したエンジン２２をモータリングしている最中にダウンシフトされたとき（例えば、シフトレバー８１がＳポジションにセットされた状態でシフトポジションＳＰがＳＰ５からＳＰ４やＳＰ４からＳＰ３などに一段下げられたときや、シフトレバー８１がＤポジションからＳポジションにセットされたとき）を考える。このときに更にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときのシフトポジションＳＰと要求トルクＴｒ＊とエンジン２２の目標フリクションパワーＰｅ＊，目標回転数Ｎｅｔａｇ，制御用回転数Ｎｅ＊，回転数ＮｅとモータＭＧ１からのトルクＴｍ１とモータＭＧ１の消費電力と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用するエンジンブレーキに相当するトルク（−Ｔｍ１／ρ）とモータＭＧ２からのトルクＴｍ２とリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクとの時間変化の一例を図２２に示す。図中、実線は実施例を示し、破線はバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに拘わらずエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して一律に定数「ｋｅ１」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定する場合の比較例を示す。図示するように、ダウンシフトにより要求トルクＴｒ＊は小さくなる（制動側のトルクとしては大きくなる）ために、エンジン２２の目標フリクションパワーＰｅ＊は小さくなり（絶対値としては大きくなり）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇは現在の回転数Ｎｅより大きくなる。この目標回転数Ｎｅｔａｇに対して通常は回転数Ｎｅが緩やかに変更するようになまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するため、モータＭＧ１からのエンジン２２をモータリングするトルクＴｍ１は緩やかに大きくなり、モータＭＧ１の消費電力が緩やかに大きくなると共にトルク（−Ｔｍ１／ρ）も緩やかに小さく（制動側のトルクとしては大きく）なる。要求トルクＴｒ＊が制動側に大きくなる一方でトルク（−Ｔｍ１／ρ）が制動側に緩やかにしか大きくならないため、モータＭＧ２から出力すべきトルクは大きくなりやすい。ここでは、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが絶対値として小さいときを考えているから、モータＭＧ１の消費電力が緩やかにしか大きくならないと、比較例に示すように、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎによるトルク制限ＴｍｉｎによってモータＭＧ２からのトルクＴｍ２が制限され、リングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が十分に出力されない場合が生じる。こうした場合を回避するため、実施例では、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが絶対値として小さいときには、モータＭＧ１の消費電力が大きくなるようにエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊を設定する、即ち、エンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊ができるだけ速やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ２」を用いてなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するのである。したがって、所定電力Ｗｉｎｒｅｆは、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎにより要求トルクＴｒ＊が制限される可能性が生じる許容電力として実験や解析により予め求められたものを用いることができる。こうした制御により、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときには、モータＭＧ１の消費電力が大きくなりやすいから、バッテリ５０の入力制限ＷｉｎによりモータＭＧ２からのトルクＴｍ２が制限されるのが抑制され、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力しやすくすることができる。もとより、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに変更するから、エンジン２２やモータＭＧ１からリングギヤ軸３２ａに作用するトルクが急変するのが抑制され、運転フィーリングを良好なものとすることができる。
【０１１７】
以上説明した第３実施例のハイブリッド自動車２０によれば、アクセルオフ時に燃料噴射を停止したエンジン２２をモータリングしている最中にダウンシフトされてエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇが現在の回転数Ｎｅより大きく設定されたときときに、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ未満のときにはエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊が緩やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定すると共にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときにはエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊ができるだけ速やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力しやすくすることができる。
【０１１８】
第３実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしたが、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇをそのまま制御用回転数Ｎｅ＊として用いてエンジン２２やモータＭＧ１を制御するものとしてもよい。
【０１１９】
第３実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するものとしたが、目標回転数Ｎｅｔａｇに対してレート処理などのなまし処理とは異なる緩変化処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するものとしてもよい。
【０１２０】
第３実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルオフ時に燃料噴射を停止したエンジン２２をモータリングしている最中にダウンシフされたときとして、シフトレバー８１がＳポジションにセットされた状態でシフトポジションＳＰがＳＰ５からＳＰ４やＳＰ４からＳＰ３などに一段下げられたときやシフトレバー８１がＤポジションからＳポジションにセットされたときを一例として説明したが、シフトレバー８１のシフトポジションＳＰとしてＳポジションに代えて又は加えてＤポジションよりもアクセルオフ時の制動力が大きな単一のシフト段としてのブレーキポジション（Ｂポジション）が用意された車両では、シフトポジションＳＰがＤポジションからＢポジションにセットされたときに適用するものとしてもよい。
【０１２１】
第３実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１がＳポジションにセットされたときには、車速Ｖに対するエンジン２２の回転数の比を例えば６段階（ＳＰ１〜ＳＰ６）に変更可能であると共に初期段として５段目のＳＰ５とされるものとしたが、５段階未満や７段階以上の複数段に変更可能であるものとしてもよいし、初期段として４段目未満のＳＰ４やＳＰ３とされるものとしても構わない。
【０１２２】
第３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２３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２３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【０１２３】
第３実施例では、ハイブリッド自動車に適用して説明したが、こうしたハイブリッド車に限定されるものではなく、ハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
【０１２４】
第３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。第３実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「第１電動機」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「第２電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、車速センサ８８が「車速検出手段」に相当し、シフトポジションセンサ８２が「実行用車速要求制動力関係設定手段」に相当し、車速ＶとシフトポジションＳＰとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図１８のアクセルオフ時駆動制御ルーチンのステップＳ６１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求制動力設定手段」に相当し、要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２の目標フリクションパワーＰｅ＊を設定する図１８のアクセルオフ時駆動制御ルーチンのステップＳ６３０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求パワー設定手段」に相当し、目標フリクションパワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇを設定する図１８のアクセルオフ時駆動制御ルーチンのステップＳ６４０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「目標回転数設定手段」に相当し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度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を演算するバッテリＥＣＵ５２が「入出力制限設定手段」に相当し、アクセルオフ時にエンジン２２をモータリングしている最中にダウンシフトされてエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇが現在の回転数Ｎｅより大きく設定されたときときに、燃料噴射が停止されていないときには燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ未満のときにはエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊が緩やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定すると共にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときにはエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊ができるだけ速やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定し、エンジン２２が制御用回転数Ｎｅ＊でモータリングされるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する図１８のアクセルオフ時駆動制御ルーチンのステップＳ６２０，Ｓ６５０〜Ｓ７２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と燃料カット指令を受信してエンジン２２の燃料噴射を停止するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【０１２５】
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。「第１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。「遊星歯車機構」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせによるものなど、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とに共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「第２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。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機および電動機と電力のやり取りが可能であれば如何なるものとしても構わない。「車速検出手段」としては、車速センサ８８に限定されるものではなく、車速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。「実行用車速要求制動力関係設定手段」としては、シフトポジションセンサ８２に限定されるものではなく、アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求制動力設定手段」としては、車速ＶとシフトポジションＳＰとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、検出された車速と設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて要求制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。「要求パワー設定手段」としては、要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２の目標フリクションパワーＰｅ＊を設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、設定された要求制動力に基づいて内燃機関に要求される要求パワー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。「目標回転数設定手段」としては、目標フリクションパワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇを設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、設定された要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数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。「入出力制限設定手段」としては、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度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を演算するバッテリＥＣＵ５２に限定されるものではなく、残容量（ＳＯＣ）や電池温度Ｔｂの他に例えばバッテリ５０の内部抵抗などに基づいて演算するものなど、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限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。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、アクセルオフ時にエンジン２２をモータリングしている最中にダウンシフトされてエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇが現在の回転数Ｎｅより大きく設定されたときときに、燃料噴射が停止されていないときにはエンジン２２の燃料噴射を停止し、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ未満のときにはエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊が緩やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定すると共にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときにはエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊ができるだけ速やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定し、エンジン２２が制御用回転数Ｎｅ＊でモータリングされるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、アクセルオフ時に燃料噴射を停止した内燃機関をモータリングしている最中に実行用車速要求制動力関係設定手段により同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が実行用車速要求制動力関係として設定されると共に目標回転数設定手段により内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたとき、設定された入出力制限における入力制限が入力制限により設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関がモータリングされると共に設定された入出力制限の範囲内で設定された要求制動力が出力されて走行するよう内燃機関と第１電動機と第２電動機とを制御し、設定された入出力制限における入力制限が所定電力以下のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関がモータリングされると共に設定された入出力制限の範囲内で設定された要求制動力が出力されて走行するよう内燃機関と第１電動機と第２電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【０１２６】
なお、第３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本発明の第３のハイブリッド車の主要な要素との対応関係は、第３実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第３のハイブリッド車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本発明の第３のハイブリッド車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本発明の第３のハイブリッド車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、第３実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第３のハイブリッド車の具体的な一例に過ぎないものである。
【０１２７】
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】
【０１２８】
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】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。
【図２】バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図３】バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。
【図４】第１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】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとを設定する様子を示す説明図である。
【図７】エンジン２２の運転を伴って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８】アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンによりエンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに低下させ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９】アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンにより駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしてモータＭＧ１が過回転する可能性が生じ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１０】アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンにより駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしてモータＭＧ１が過回転する可能性が生じたときのアクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰとモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊とエンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との時間変化の一例を模式的に示す説明図である。
【図１１】第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース時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１２】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１３】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとを設定する様子を示す説明図である。
【図１４】モータＭＧ２の定格最小トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１５】エンジン２２の運転を伴って後進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１６】エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとの再設定前後の一例を示す説明図である。
【図１７】エンジン２２の目標運転ポイントを修正した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１８】第３実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ時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１９】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図２０】目標回転数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図２１】燃料噴射を停止したエンジン２２をモータリング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２２】アクセルオフ時に燃料噴射を停止したエンジン２２をモータリングしている最中にダウンシフトされたときに更にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときのシフトポジションＳＰと要求トルクＴｒ＊とエンジン２２の目標フリクションパワーＰｅ＊等とモータＭＧ１からのトルクＴｍ１等とリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（−Ｔｍ１／ρ）とモータＭＧ２からのトルクＴｍ２とリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクとの時間変化の一例を説明する説明図である。
【図２３】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。
【符号の説明】
【０１３０】
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、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、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、８９ 勾配センサ、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、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、内燃機関と、動力を入出力可能な発電機（第１電動機）と、駆動輪や車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機（第１電動機）の回転軸とに共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を入出力可能な電動機（第２電動機）と、発電機（第１電動機）および電動機（第２電動機）と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンと、第１モータと、車軸に連結された駆動軸，エンジンのクランクシャフト，第１モータがそれぞれリングギヤ，キャリア，サンギヤに接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を入出力する第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力をやり取りするバッテリと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、アクセルオンからアクセルオフされたときに、アクセル開度に基づいて駆動軸に要求される要求トルクを設定し、要求トルクに基づいてエンジンの目標動力を設定すると共に目標動力を出力可能でエンジンを効率よく運転可能な回転数とトルクとから定まる運転ポイントを設定し、この運転ポイントにおける回転数に対してなまし処理を施したなましエンジン回転数と目標動力とに基づく運転ポイントでエンジンが運転されると共に要求トルクに基づくトルクにより走行するようエンジンや二つのモータを制御する。これにより、エンジンの回転数を円滑に変更している。
【特許文献１】特開２００４−３５０３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のハイブリッド車では、アクセルオンからのアクセルオフにより駆動軸に制動力が要求されてエンジンの目標動力が減少したときに、エンジンの応答性に起因して、エンジンの目標動力の減少によりその回転数が低下する前に第２モータや油圧ブレーキなどから駆動軸に連結された駆動輪に対して制動力が作用し、例えば駆動輪がロックするなどにより駆動軸の回転数が急減して、遊星歯車機構の構成上、第１モータが過回転する場合がある。こうした第１モータの過回転の抑制はできるだけ迅速に行なわれることが望ましい。
【０００４】
また、上述のハイブリッド車と同様の構成の車両では、エンジンの運転を伴ってリバース走行する際には、エンジンからのトルクが第１モータにより受け止められ車両の前進方向へのトルクとして駆動軸に作用し、更に後進方向への登坂路では路面勾配に応じて車両に対して前進方向へ力が作用するため、こうした前進方向へのトルクや力の大きさによっては、第２モータから出力可能な最大のトルクが駆動軸に出力されたとしても後進方向へ加速できない場合が生じる。この場合、できるだけ迅速に後進走行を継続可能な状態とすることが望ましい。
【０００５】
さらに、上述のハイブリッド車と同様の構成で、アクセルオフ時に駆動軸へ要求される要求制動トルクが通常走行用のドライブポジション（Ｄポジション）より大きないわゆるブレーキポジション（Ｂポジション）やシフト段が小さいほど要求制動トルクがＤポジションより大きくなるいわゆるシーケンシャルシフトとして機能するシフトポジションを選択可能な車両がある。この車両では、アクセルオフ時に燃料カットしたエンジンをモータリングして駆動軸にいわゆるエンジンブレーキを作用させると共に車両の運動エネルギーを電力として回生しながら第２モータから制動トルクを出力している最中に、ＤポジションからＢポジションへのダウンシフト操作やシーケンシャルシフトによるダウンシフト操作がなされると、要求制動トルクが大きくなるのに応じてエンジンブレーキが大きくなるようエンジンをモータリングする回転数を上昇させる制御が行なわれる場合があるが、バッテリの状態によっては第２モータからの制動トルクが制限され、要求制動トルクを十分に出力できない場合が生じる。
【０００６】
本発明の第１のハイブリッド車およびその制御方法は、発電機の過回転の抑制をより迅速に行なうことを主目的とする。また、本発明の第２のハイブリッド車およびその制御方法は、より迅速に後進走行を継続可能な状態とすることを主目的とする。さらに、本発明の第３のハイブリッド車およびその制御方法は、走行に要求される制動力を出力しやすくすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１のハイブリッド車およびその制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。また、本発明の第２のハイブリッド車およびその制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。さらに、本発明の第３のハイブリッド車およびその制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明の第１のハイブリッド車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、駆動輪に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記発電機の回転数を検出する発電機回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
アクセル操作に応じて走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に該設定した目標パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる目標運転ポイントを設定する目標値設定手段と、
アクセルオンからのアクセルオフに伴って前記目標値設定値手段により前記内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ前記検出された駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のとき、前記検出された発電機の回転数が該発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出された発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００９】
この本発明の第１のハイブリッド車では、アクセル操作に応じて走行に要求される要求駆動力を設定し、設定された要求駆動力に基づいて内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に設定した目標パワーに基づいて内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる目標運転ポイントを設定する。そして、アクセルオンからのアクセルオフに伴って内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のときに、発電機の回転数が発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関が運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、発電機の回転数が所定回転数以上のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関が運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、発電機の回転数が発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数以上のときには、内燃機関の回転数が所定回転数未満のときよりも内燃機関の回転数をが迅速に低下するから、発電機の過回転の抑制をより迅速に行なうことができる。
【００１０】
こうした本発明の第１のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには、前記設定された目標回転数を前記実行用回転数として用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１１】
また、本発明の第１のハイブリッド車において、前記制御手段は、アクセルオフされたときには前記内燃機関への燃料噴射が停止されるよう前記内燃機関を制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１２】
さらに、本発明の第１のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記内燃機関の回転数が前記実行用回転数になるよう前記発電機をフィードバック制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１３】
あるいは、本発明の第１のハイブリッド車において、車両に制動力を付与可能な制動力付与手段を備え、前記制御手段は、アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンに伴って前記目標値設定値手段により前記内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ前記検出された駆動軸の回転数の減少量が前記所定量以上のときに、前記検出された発電機の回転数が前記所定回転数未満か否かに応じて前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１４】
本発明の第１のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、駆動輪に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）アクセル操作に応じて走行に要求される要求駆動力を設定し、
（ｂ）前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に該設定した目標パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる目標運転ポイントを設定し、
（ｂ）アクセルオンからのアクセルオフに伴って前記内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ前記駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のとき、前記発電機の回転数が該発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを要旨とする。
【００１５】
この本発明の第１のハイブリッド車の制御方法では、アクセル操作に応じて走行に要求される要求駆動力を設定し、設定された要求駆動力に基づいて内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に設定した目標パワーに基づいて内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる目標運転ポイントを設定する。そして、アクセルオンからのアクセルオフに伴って内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のときに、発電機の回転数が発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関が運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、発電機の回転数が所定回転数以上のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関が運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、発電機の回転数が所定回転数以上のときには、内燃機関の回転数が所定回転数未満のときよりも内燃機関の回転数が迅速に低下するから、発電機の過回転の抑制をより迅速に行なうことができる。
【００１６】
本発明の第２のハイブリッド車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
路面勾配を検出する路面勾配検出手段と、
アクセル操作に応じて走行に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記蓄電手段の状態に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記設定された要求パワーと所定の制約と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する目標運転ポイント設定手段と、
前記検出された路面勾配に基づいて車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクを演算する後進登坂トルク演算手段と、
シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記設定された目標運転ポイントでの前記内燃機関の運転により前記駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと前記演算された後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが前記電動機の回転数に基づく該電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定するトルク判定手段と、
前記内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのとき、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには前記設定され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電動機の定格トルクの範囲内で前記設定された要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには前記設定された目標運転ポイントから前記設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける該修正目標回転数に対して前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と前記設定された要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記電動機の定格トルクの範囲内で前記設定された要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１７】
この本発明の第２のハイブリッド車では、シフトポジションが後進走行用のポジションのときに蓄電手段の状態に基づいて内燃機関に要求される要求パワーを設定し、設定された要求パワーと所定の制約と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、シフトポジションが後進走行用のポジションのときに設定された目標運転ポイントでの内燃機関の運転により駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと路面勾配に基づく車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが電動機の回転数に基づく電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定する。そして、内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのときに、総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには設定された目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に電動機の定格トルクの範囲内で走行に要求される要求トルクにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには設定された目標運転ポイントから設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける修正目標回転数に対して総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで内燃機関が運転されると共に電動機の定格トルクの範囲内で要求トルクにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定され、後進走行を継続可能な状態でないときには、内燃機関の運転ポイントを高回転数低トルク側に向けてより迅速に変更することにより、内燃機関の運転により駆動軸に作用するトルクがより迅速に小さくなるから、より迅速に後進走行を継続可能な状態とすることができる。ここで、「総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のとき」には、シフトポジションが後進走行用のポジションのとき且つ総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときに内燃機関の運転ポイントを変更するときや、シフトポジションが前進走行用のポジションのときに内燃機関の運転ポイントを変更するときなどが含まれる。また、「所定の制約」には、内燃機関を効率よく運転する制約などが含まれる。
【００１８】
こうした本発明の第２のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには、前記実行用運転ポイントとして前記修正目標運転ポイントを用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１９】
また、本発明の第２のハイブリッド車において、前記後進登坂トルクは、前記検出された路面勾配に応じて車両に対して前進方向へ作用する力と車輪の転がり抵抗と車両の走行時に生じる車両への空気抵抗とを打ち消すことが可能なトルクである、ものとすることもできる。
【００２０】
さらに、本発明の第２のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには、前記内燃機関の回転数が前記実行用回転数になるよう前記発電機をフィードバック制御する手段である、ものとすることもできる。
【００２１】
本発明の第２のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記蓄電手段の状態に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定し、
（ｂ）前記設定された要求パワーと所定の制約と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、
（ｃ）シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記設定された目標運転ポイントでの前記内燃機関の運転により前記駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと路面勾配に基づく車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが前記電動機の回転数に基づく該電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定し、
（ｄ）前記内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのとき、前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには前記設定され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電動機の定格トルクの範囲内でアクセル操作に応じて走行に要求される要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには前記設定された目標運転ポイントから前記設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける該修正目標回転数に対して前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と前記設定された要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記電動機の定格トルクの範囲内で前記要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを要旨とする。
【００２２】
この本発明の第２のハイブリッド車の制御方法では、シフトポジションが後進走行用のポジションのときに蓄電手段の状態に基づいて内燃機関に要求される要求パワーを設定し、設定された要求パワーと所定の制約と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、シフトポジションが後進走行用のポジションのときに設定された目標運転ポイントでの内燃機関の運転により駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと路面勾配に基づく車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが電動機の回転数に基づく電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定する。そして、内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのときに、総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには設定された目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に電動機の定格トルクの範囲内で走行に要求される要求トルクにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには設定された目標運転ポイントから設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける修正目標回転数に対して総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで内燃機関が運転されると共に電動機の定格トルクの範囲内で要求トルクにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定され、後進走行を継続可能な状態でないときには、内燃機関の運転ポイントを高回転数低トルク側に向けてより迅速に変更することにより、内燃機関の運転により駆動軸に作用するトルクがより迅速に小さくなるから、より迅速に後進走行を継続可能な状態とすることができる。ここで、「総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のとき」には、シフトポジションが後進走行用のポジションのとき且つ総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときに内燃機関の運転ポイントを変更するときや、シフトポジションが前進走行用のポジションのときに内燃機関の運転ポイントを変更するときなどが含まれる。また、「所定の制約」には、内燃機関を効率よく運転する制約などが含まれる。
【００２３】
本発明の第３のハイブリッド車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な第１電動機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
車速を検出する車速検出手段と、
アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定する実行用車速要求制動力関係設定手段と、
前記検出された車速と前記設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて前記要求制動力を設定する要求制動力設定手段と、
前記設定された要求制動力に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記設定された要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数を設定する目標回転数設定手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
アクセルオフ時に燃料噴射を停止した前記内燃機関をモータリングしている最中に前記実行用車速要求制動力関係設定手段により同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が前記実行用車速要求制動力関係として設定されると共に前記目標回転数設定手段により前記内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたとき、前記設定された入出力制限における入力制限が該入力制限により前記設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記設定された入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御し、前記設定された入出力制限における入力制限が前記所定電力以下のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記設定された入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００２４】
この本発明の第３のハイブリッド車では、アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定し、車速と設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて要求制動力を設定し、設定された要求制動力に基づいて内燃機関に要求される要求パワーを設定し、設定された要求パワーに基づいて内燃機関の目標回転数を設定する。そして、アクセルオフ時に燃料噴射を停止した内燃機関をモータリングしている最中に同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が実行用車速要求制動力関係として設定されると共に内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたときに、蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限における入力制限が入力制限により設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関がモータリングされると共に入出力制限の範囲内で設定された要求制動力が出力されて走行するよう内燃機関と第１電動機と第２電動機とを制御し、入出力制限における入力制限が所定電力以下のときには目標回転数に対して第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関がモータリングされると共に入出力制限の範囲内で設定された要求制動力が出力されて走行するよう内燃機関と第１電動機と第２電動機とを制御する。蓄電手段の入力制限が比較的小さい状態で要求制動力が大きくなると蓄電手段の入力制限により第２電動機から駆動軸に出力する制動力が制限される場合が生じるが、蓄電手段の入力制限が所定電力以下のときには、蓄電手段の入力制限が所定電力より大きいときに比して内燃機関の回転数がより迅速に高くなるよう第１電動機を制御することにより、第１電動機の消費電力が大きくなりやすい。この結果、蓄電手段の入力制限により第２電動機から出力する制動力が制限されるのが抑制され、走行に要求される制動力を出力しやすくすることができる。
【００２５】
こうした本発明の第３のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記設定された入出力制限における入力制限が前記所定電力以下のときには、前記設定された目標回転数を前記実行用回転数として用いて前記内燃機関がモータリングされるよう前記内燃機関と前記第１電動機とを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００２６】
また、本発明の第３のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記設定された入出力制限における入力制限と前記第１電動機の消費電力とに基づく前記電動機の駆動制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００２７】
さらに、本発明の第３のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記内燃機関の回転数が前記実行用回転数になるよう前記発電機をフィードバック制御する手段である、ものとすることもできる。
【００２８】
本発明の第３のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な第１電動機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定し、
（ｂ）車速と前記設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて前記要求制動力を設定し、
（ｃ）前記設定された要求制動力に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定し、
（ｄ）前記設定された要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数を設定し、
（ｅ）アクセルオフ時に燃料噴射を停止した前記内燃機関をモータリングしている最中に同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が前記実行用車速要求制動力関係として設定されると共に前記内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたとき、前記蓄電手段の状態に基づく該蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限における入力制限が該入力制限により前記設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御し、前記入出力制限における入力制限が前記所定電力以下のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御する、
ことを要旨とする。
【００２９】
この本発明の第３のハイブリッド車の制御方法では、アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定し、車速と設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて要求制動力を設定し、設定された要求制動力に基づいて内燃機関に要求される要求パワーを設定し、設定された要求パワーに基づいて内燃機関の目標回転数を設定する。そして、アクセルオフ時に燃料噴射を停止した内燃機関をモータリングしている最中に同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が実行用車速要求制動力関係として設定されると共に内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたときに、蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限における入力制限が入力制限により設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関がモータリングされると共に入出力制限の範囲内で設定された要求制動力が出力されて走行するよう内燃機関と第１電動機と第２電動機とを制御し、入出力制限における入力制限が所定電力以下のときには目標回転数に対して第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関がモータリングされると共に入出力制限の範囲内で設定された要求制動力が出力されて走行するよう内燃機関と第１電動機と第２電動機とを制御する。蓄電手段の入力制限が比較的小さい状態で要求制動力が大きくなると蓄電手段の入力制限により第２電動機から駆動軸に出力する制動力が制限される場合が生じるが、蓄電手段の入力制限が所定電力以下のときには、蓄電手段の入力制限が所定電力より大きいときに比して内燃機関の回転数がより迅速に高くなるよう第１電動機を制御することにより、第１電動機の消費電力が大きくなりやすくなる。この結果、蓄電手段の入力制限により第２電動機から出力する制動力が制限されるのが抑制され、走行に要求される制動力を出力しやすくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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１】
【００３１】
図１は、本発明の第１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。第１実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、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に接続された駆動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に接続されたモータＭＧ２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。
【００３２】
エンジン２２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であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により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を受けている。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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００３３】
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なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、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、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、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６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００３４】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる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を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。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のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいず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る。なお、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。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。
【００３５】
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端子間電圧，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）を演算したり、演算した残容量（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を演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（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することができる。図２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。
【００３６】
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の油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みに無関係に、駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したりすることができるように構成されている。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、図示しない信号ラインにより、駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能（ＡＢＳ）や運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに駆動輪６３ａ，６３ｂのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ），車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御（ＶＳＣ）なども行なう。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。
【００３７】
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，路面の勾配を検出する勾配センサ８９からの勾配θ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，バッテリＥＣＵ５２，ブレーキＥＣＵ９４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ＥＣＵ９４と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００３８】
また、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）、中立の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）の他に、複数の仮想シフトポジションの中から任意の仮想シフトポジションの選択を可能とするシーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）、アップシフト指示ポジションおよびダウンシフト指示ポジション等が用意されている。シフトポジションＳＰとしてＤポジションを選択すると、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が効率よく運転されるように駆動制御される。また、シフトポジションＳＰとしてＳポジションを選択すれば、主として減速時に、車速Ｖに対するエンジン２２の回転数の比を例えば６段階（ＳＰ１〜ＳＰ６）に変更することが可能となる。実施例では、運転者によりシフトレバー８１がＳポジションにセットされると、シフトポジションＳＰが初期段として５段目のＳＰ５とされ、シフトポジションセンサ８２によりシフトポジションＳＰ＝ＳＰ５である旨が検出される。以後、シフトレバー８１がアップシフト指示ポジションにセットされるとシフトポジションＳＰが１段ずつ上げられる（アップシフトされる）一方、シフトレバー８１がダウンシフト指示ポジションにセットされるとシフトポジションＳＰが１段ずつ下げられ（ダウンシフトされ）、シフトポジションセンサ８２は、シフトレバー８１の操作に応じて現在のシフトポジションＳＰを出力する。
【００３９】
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。
【００４０】
次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に走行中にアクセルペダル８３がオンからオフされた際の動作について説明する。図４は、第１実施例のハイブリッド自動車２０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。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。
【００４１】
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，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し（ステップＳ１００）、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２から前回このルーチンを実行したときに入力した回転数Ｎｍ２（前回Ｎｍ２）を減じることによりモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２を計算する処理を実行する（ステップＳ１１０）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置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。また、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の残容量（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。
【００４２】
こうしてデータを入力し計算すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと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＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰ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要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、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との和として計算することができる。実施例では、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が所定の目標範囲（例えば、５０％以上７０％未満など）内にあるときには値０が設定されるものとした。したがって、要求パワーＰｅ＊は、基本的に、走行中にアクセルオンにより正側（駆動側）の要求トルクＴｒ＊が設定されているときには正の値に設定され、走行中にアクセルオフされたときや更にブレーキオンされて負側（制動側）の要求トルクＴｒ＊が設定されているときには負の値に設定される。なお、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。
【００４３】
続いて、設定した要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく運転することができるパワーの下限値としての閾値Ｐｒｅｆとを比較し（ステップＳ１３０）、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上のときには、エンジン２２を運転すると判断し、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Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとを設定する（ステップＳ１４０）。この設定は、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Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとを設定する様子を図６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇは、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅｔａｇ×Ｔｅｔａｇ）が一定の曲線との交点により求めることができる。なお、エンジン２２の運転を停止した状態で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上となったときには、エンジン２２を始動しながら走行するための図示しない始動時制御ルーチンを実行してからステップＳ１４０以降の処理を行なう。
【００４４】
次に、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して次式（１）によりなまし処理を施してエンジン２２の運転制御に用いる制御用回転数Ｎｅ＊を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１５０）、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊を制御用回転数Ｎｅ＊で割ることによりエンジン２２の運転制御に用いる制御用トルクＴｅ＊を計算してエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１６０）。式（１）中、右辺第２項の定数「ｋｅ１」は、エンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに変更するためのものであり、値１未満の正の定数としてエンジン２２の特性に基づいて実験や解析により予め定められた値（例えば、値０．３や値０．４など）を用いるものとした。制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルク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における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。
【００４５】
Ne*=前回Ne*+(Netag-前回Ne*)・ke1 (1)
【００４６】
続いて、設定した制御用回転数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とを用いて次式（２）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＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（３）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２５０）。ここで、式（２）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の運転を伴って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図７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（２）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（３）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（３）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００４７】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (2)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
【００４８】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（４）および式（５）により計算すると共に（ステップＳ２６０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（６）により計算し（ステップＳ２７０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定して（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２９０）。ここで、式（６）は、前述した図７の共線図から容易に導き出すことができる。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。
【００４９】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (6)
【００５０】
こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し送信すると、要求トルクＴｒ＊が負側（制動側）のときには要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊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と換算係数Ｇａとを用いて次式（７）により駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に作用させるべき目標ブレーキトルクＴｂ＊を計算してブレーキＥＣＵ９４に送信し（ステップＳ３００）、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、換算係数Ｇａは、リングギヤ軸３２ａに出力すべきトルクを駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に作用させるべきトルクに換算するための係数である。目標ブレーキトルクＴｂ＊を受信したブレーキＥＣＵ９４は、目標ブレーキトルクＴｂ＊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アクチュエータ９２を駆動制御する。なお、いまは、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊は閾値Ｐｒｅｆ以上のときを考えているから、基本的にはアクセルオンでブレーキオフされているため、目標ブレーキトルクＴｂ＊は設定されない。こうした制御により、エンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに変更させながらエンジン２２を運転し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で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。この結果、アクセルペダル８３の踏み込み量が急変したときでもエンジン２２やモータＭＧ１からリングギヤ軸３２ａに作用するトルクが急変するのが抑制され、運転フィーリングを良好なものとすることができる。
【００５１】
Tb*=(Tr*+Tm1*/ρ-Tm2*・Gr)・Ga (7)
【００５２】
ステップＳ１３０でエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の運転を停止すると判断し、エンジン２２の制御用回転数Ｔｅ＊に値０を設定すると共にエンジン２２の燃料噴射が停止されていないときには燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１７０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに値０を設定し（ステップＳ１８０）、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいてエンジン２２が回転しているか否かを判定する（ステップＳ１９０）。燃料カット指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射を停止する。
【００５３】
エンジン２２が回転していないとき、即ちエンジン２２の回転が停止しているときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ２００）、設定した値０のトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘと仮トルクＴｍ２ｔｍｐとを計算すると共にトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２６０〜Ｓ２８０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２９０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を用いて目標ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定しブレーキＥＣＵ９２に送信して（ステップＳ３００）、駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン２２を運転停止（回転停止）した状態で、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で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。
【００５４】
エンジン２２が回転しているときには、計算したモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が負の閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下か否かと（ステップＳ２１０）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上か否かとを判定する（ステップＳ２２０）。ここで、閾値Ｎｍ２ｒｅｆは、走行中のアクセルオフ且つブレーキオンにより駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに制動力が作用し駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしたか否かを判定するためのものであり、実験や解析により予め定められた値を用いることができる。また、閾値Ｎｍ１ｒｅｆは、モータＭＧ１の過回転を抑制するためにモータＭＧ１の過回転の可能性を判断するためのものであり、モータＭＧ１の特性や動力分配統合機構３０の特性等に基づいて実験や解析により予め定められた値を用いることができる。
【００５５】
モータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が負の閾値Ｎｍ２ｒｅｆより大きいときには駆動輪６３ａ，６３ｂはロックしていないと判断し、また、回転変化量ΔＮｍ２が閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下のときでもモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ未満のときには駆動輪６３ａ，６３ｂはロックしているがモータＭＧ１が過回転する可能性は生じていないと判断し、前述の式（１）によりエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇ（いまは、値０）に対してなまし処理を施してエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ２３０）、設定した制御用回転数Ｎｅ＊を用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｅ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算する（ステップＳ２５０）。そして、計算したトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘと仮トルクＴｍ２ｔｍｐとを計算すると共にトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２６０〜Ｓ２８０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２９０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を用いて目標ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定しブレーキＥＣＵ９２に送信して（ステップＳ３００）、駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン２２の運転を停止する際にエンジン２２の回転が停止するまでは、エンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに低下させながら、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で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。この結果、アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンにより要求パワーＰｅ＊が急減したときでもエンジン２２やモータＭＧ１からリングギヤ軸３２ａに作用するトルクが急変するのが抑制され、運転フィーリングを良好なものとすることができる。アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンによりエンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに低下させ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図８に示す。図中、破線はアクセルオフされる前のアクセルオンによりエンジン２２の運転を伴って走行しているときの共線図の一例を示す。
【００５６】
モータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が負の閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上のときには、駆動輪６３ａ，６３ｂはロックしておりモータＭＧ１が過回転する可能性が生じていると判断し、上述の式（１）における定数「ｋｅ１」に代えて定数「ｋｅ２」を用いる次式（８）によりエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇ（いまは、値０）に対してなまし処理を施してエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ２４０）、設定した制御用回転数Ｎｅ＊を用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｅ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算する（ステップＳ２５０）。そして、計算したトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘと仮トルクＴｍ２ｔｍｐとを計算すると共にトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２６０〜Ｓ２８０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２９０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を用いて目標ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定しブレーキＥＣＵ９２に送信して（ステップＳ３００）、駆動制御ルーチンを終了する。式（８）中、右辺第２項の定数「ｋｅ２」は、エンジン２２の回転数Ｎｅをできるだけ速やかに変更するためのものであり、式（１）の定数「ｋｅ１」より大きな値１未満の正の定数としてエンジン２２の応答性などの特性に基づいて実験や解析により予め定められた値（例えば、値０．８や値０．９など）を用いるものとした。アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンにより駆動輪６３ａ，６３がロックしてモータＭＧ１が過回転する可能性が生じ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図９に示す。図中、破線はアクセルオフされる前のアクセルオンによりエンジン２２の運転を伴って走行しているときの共線図を示す。なお、ブレーキオンにより駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしたときには、ブレーキＥＣＵ９２のアンチロックブレーキシステム機能により駆動輪６３ａ，６３ｂのロックによるスリップは抑制される。
【００５７】
Ne*=前回Ne*+(Netag-前回Ne*)・ke2 (8)
【００５８】
図１０に、アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンにより駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしてモータＭＧ１が過回転する可能性が生じたときのアクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰとモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊とエンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との時間変化の一例を模式的に示す。図中、実線は前述の式（８）を用いて制御用回転数Ｎｅ＊を設定する実施例を示し、破線は式（８）に代えて式（１）を用いて制御用回転数Ｎｅ＊を設定する比較例を示す。アクセルオンからアクセルオフ且つブレーキオンされると（時間ｔ１）、比較例では、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックによりリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）が急減したときでもエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊が緩やかに低下するため、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急増しやすく、モータＭＧ１が過回転してしまう場合がある。これに対し、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅができるだけ速やかに低下するよう値０の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して制御用回転数Ｎｅ＊を設定し、エンジン２２の回転を停止させる（時間ｔ２）。これにより、アクセルオンからアクセルオフしたときに、比較例よりも、モータＭＧ１が過回転するのを抑制することができ、モータＭＧ１が過回転したのをより迅速に抑制することができる。この結果、モータＭＧ１の過回転により回転速度が大きくなりやすい動力分配統合機構３０のピニオンギヤ３３やサンギヤ３１などの部材の保護を図ることができる。
【００５９】
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンによりエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに値０が設定され且つモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が駆動輪６３ａ，６３ｂのロックを判定するための負の閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下のときに、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がモータＭＧ１の過回転を抑制するための正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ未満のときにはエンジン２２の回転数Ｎｅが緩やかに減少するようなまし処理により制御用回転数Ｎｅ＊を設定し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上のときには回転数Ｎｅができるだけ速やかに減少するようなまし処理により制御用回転数Ｎｅ＊を設定して、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、モータＭＧ１の過回転をより迅速に抑制することができる。
【００６０】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上のときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１を制御するものとしたが、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇをそのまま制御用回転数Ｎｅ＊として用いてエンジン２２やモータＭＧ１を制御するものとしてもよい。
【００６１】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するものとしたが、目標回転数Ｎｅｔａｇに対してレート処理などのなまし処理とは異なる緩変化処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するものとしてもよい。
【００６２】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルオンからアクセルオフ且つブレーキオンされたときの処理として主に説明したが、アクセルオンからアクセルオフされたのみでブレーキオンされないときの処理に適用するものとしてもよい。この場合、モータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２と比較する負の閾値として、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックを判定するための閾値Ｎｍ２ｒｅｆに代えて、摩擦係数が小さい路面（例えば凍結路面など）でアクセルオフにより駆動輪６３ａ，６３ｂの回転速度が値０に向けて急減していると判断することができる閾値Ｎｍ２ｒｅｆ２などを用いるものとしてもよい。
【００６３】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルオンからのアクセルオフによりエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満になったときには、エンジン２２の燃料噴射を停止するものとしたが、例えば車速Ｖが比較的高い閾値Ｖｒｅｆ以上のときにはエンジン２２を自立運転するなど、エンジン２２の燃料噴射を停止しないものとしてもよい。
【００６４】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルオンからのアクセルオフによりエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満になったときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに値０を設定するものとしたが、例えば車速Ｖが比較的高い閾値Ｖｒｅｆ以上のときにはエンジン２２を自立運転するなど、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに自立運転用の目標回転数Ｎｉｄｌ（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなど）を設定するものとしてもよい。
【００６５】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、回転位置検出センサ４４からの信号により演算されたモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に基づいてモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２を計算して閾値Ｎｍ２ｒｅｆと比較し駆動輪６３ａ，６３ｂのロックを判定するものとしたが、リングギヤ軸３２ａに回転数センサが取り付けられている場合にはその回転数センサからの値の変化量を計算すると共に閾値と比較して駆動輪６３ａ，６３ｂのロックを判定するものとしてもよい。
【００６６】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と比較する閾値として、モータＭＧ１の過回転を抑制するためにモータＭＧ１の過回転の可能性を判断するためのものとしてモータＭＧ１の特性や動力分配統合機構３０の特性等に基づいて実験や解析により予め定められた閾値Ｎｍ１ｒｅｆを用いるものとしたが、閾値Ｎｍ１ｒｅｆに代えて、動力分配統合機構３０のピニオンギヤ３３やサンギヤ３１などの各部材の回転速度のいずれかがその回転速度の上限に至る可能性を判断するためのものとしてモータＭＧ１の特性や動力分配統合機構３０の特性等に基づいて実験や解析により予め定められた閾値を用いるものとしてもよい。
【００６７】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、式（８）の右辺第２項の定数「ｋｅ２」は、エンジン２２の回転数Ｎｅをできるだけ速やかに変更するためのものとしてエンジン２２の応答性などの特性に基づいて実験や解析により予め定められた値を用いるものとしたが、エンジン２２の回転数Ｎｅをできるだけ速やかに変更するためのものとして動力分配統合機構３０のピニオンギヤ３３やサンギヤ３１などの各部材の回転速度が各回転速度の上限未満の範囲内となるよう実験や解析により予め定められた値を用いるものとしてもよい。
【００６８】
第１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２３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２３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００６９】
第１実施例では、ハイブリッド自動車に適用して説明したが、こうしたハイブリッド車に限定されるものではなく、ハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
【００７０】
第１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本発明の第１のハイブリッド車の主要な要素との対応関係について説明する。第１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「蓄電手段」に相当し、回転位置検出センサ４３と回転位置検出センサ４３からの信号に基づいてモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を演算するモータＥＣＵ４０が「発電機回転数検出手段」に相当し、回転位置検出センサ４４と回転位置検出センサ４４からの信号に基づいてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を演算するモータＥＣＵ４０が「駆動軸回転数検出手段」に相当し、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定すると共にエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇや目標トルクＴｅｔａｇを設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０，Ｓ１４０，Ｓ１８０の処理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、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上から閾値Ｐｒｅｆ未満になると共にエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに値０が設定され且つモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下のときに、燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上のときには定数「ｋｅ１」を用いたなまし処理を目標回転数Ｎｅｔａｇに施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定しモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｒｅｆ未満のときには定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を目標回転数Ｎｅｔａｇに施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０，Ｓ１７０，Ｓ２１０〜Ｓ２９０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と燃料カット指令を受信してエンジン２２の燃料噴射を停止するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【００７１】
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。「遊星歯車機構」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせによるものなど、駆動輪に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とに共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「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。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機および電動機と電力のやり取りが可能であれば如何なるものとしても構わない。「発電機回転数検出手段」としては、回転位置検出センサ４３とモータＥＣＵ４０との組み合わせに限定されるものではなく、単一のセンサによるものなど、発電機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。「駆動軸回転数検出手段」としては、回転位置検出センサ４４とモータＥＣＵ４０との組み合わせに限定されるものではなく、駆動軸に取り付けられた単一のセンサによるものなど、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。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０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など、アクセル操作に応じて走行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。「目標値設定手段」としては、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定すると共にエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇや目標トルクＴｅｔａｇを設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、設定された要求駆動力に基づいて内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に設定した目標パワーに基づいて内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる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。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上から閾値Ｐｒｅｆ未満になると共にエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに値０が設定され且つモータＭＧ２の回転数変化量ΔＮｍ２が閾値Ｎｍ２ｒｅｆ以下のときに、エンジン２２の燃料噴射を停止したり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｒｅｆ以上のときには定数「ｋｅ１」を用いたなまし処理を目標回転数Ｎｅｔａｇに施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２を制御しモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍ１ｒｅｆ未満のときには定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を目標回転数Ｎｅｔａｇに施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、アクセルオンからのアクセルオフに伴って目標値設定値手段により内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ検出された駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のとき、検出された発電機の回転数が該発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関が運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、検出された発電機の回転数が所定回転数以上のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関が運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００７２】
なお、第１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本発明の第１のハイブリッド車の主要な要素との対応関係は、第１実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第１のハイブリッド車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本発明の第１のハイブリッド車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本発明の第１のハイブリッド車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、第１実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第１のハイブリッド車の具体的な一例に過ぎないものである。
【実施例２】
【００７３】
本発明の第２実施例としてのハイブリッド自動車は、図１を用いて説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。重複した記載を回避するため、第１実施例のハイブリッド自動車２０をそのまま第２実施例のハイブリッド自動車として用いる。
【００７４】
次に、こうして構成された第２実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にバッテリ５０の充電要求によりエンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰがリバースポジション（Ｒポジション）に変更された際の動作について説明する。図１１は、第２実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース時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、エンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰがＲポジションのときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００７５】
リバース時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や車速センサ８８からの車速Ｖ，勾配センサ８９からの勾配θ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊など制御に必要なデータを入力する（ステップＳ４００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置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。また、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の残容量（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。バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が所定の目標範囲（例えば、５０％以上７０％未満など）の下限値未満の状態で所定のパワー（実施例では正の値）として設定されているものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。なお、実施例では、車速Ｖは後進方向へは負の値として検出され、勾配θは後進方向への登坂路では正の値として検出されるものとした。
【００７６】
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（ステップＳ４１０）、入力したバッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊をエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊として設定し（ステップＳ４２０）、再設定フラグＦを調べ（ステップＳ４３０）、再設定フラグＦが初期値としての値０のときには、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Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとからなる目標運転ポイントを設定する（ステップＳ４４０）。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１２に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇ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Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとを設定する様子を図１３に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇは、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅｔａｇ×Ｔｅｔａｇ）が一定の曲線との交点により求めることができる。なお、再設定フラグＦは、初期値としては値０が設定され、エンジン２２の目標運転ポイントが後述するように修正されて目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとが再設定された以降は値１が設定されるフラグである。
【００７７】
続いて、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に基づいてモータＭＧ２の定格最小トルクＴｌｉｍを設定する（ステップＳ４５０）。定格最小トルクＴｌｉｍは、モータＭＧ２から車両後進方向に出力可能な絶対値として最大のトルクとして設定されるものであり、実施例では、回転数Ｎｍ２と定格最小トルクＴｌｉｍとの関係を予め定めて定格最小トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、回転数Ｎｍ２が与えられると記憶したマップから対応する定格最小トルクＴｌｉｍを導出して設定するものとした。図１４に定格最小トルク設定用マップの一例を示す。
【００７８】
次に、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと前回このルーチンを実行したときに設定したトルク指令Ｔｍ１＊（前回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（いまは、発電電力として負の値）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下限（車両後進方向への上限）の仮の値としての仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐを次式（９）により計算し（ステップＳ４６０）、車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクＴｌｄを駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａへのトルクとして計算する（ステップＳ４７０）。後進登坂トルクＴｌｄは、実施例では、勾配θに応じて車両に対して前進方向へ作用する力としての勾配抵抗Ｒｅと駆動輪６３ａ，６３ｂおよび図示しない従動輪の転がり抵抗Ｒｒと車両の走行時に生じる車両への空気抵抗Ｒａとの和に対してこの和の力を打ち消すための値−１とリングギヤ軸３２ａのトルクに換算するための換算係数ｋｌとを乗じたものとして式（１０）により計算するものとした。ここで、勾配抵抗Ｒｅは車両質量Ｍ（例えば定員乗車時のものなど）と重力加速度ｇと勾配θとに基づいて式（１１）により計算し、転がり抵抗Ｒｒは車両質量Ｍと重力加速度ｇと転がり抵抗係数ｋｒとに基づいて式（１２）により計算し、空気抵抗Ｒａは空気抵抗係数λと車両の前面投影面積Ａと車速Ｖとに基づいて式（１３）により計算するものとした。車両質量Ｍや重力加速度ｇ，転がり抵抗係数ｋｒ，前面投影面積Ａについては、予め定められてＲＯＭ７４に記憶したものを用いることができる。なお、前回Ｔｍ１＊を用いて仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐを計算するのは、モータＭＧ１の現在の駆動状態を反映させるためである。
【００７９】
Tmintmp=(Wout-前回Tm1*・Nm1)/Nm2 (9)
Tld=-kl・(Re+Rr+Ra) (10)
Re=M・g・sinθ (11)
Rr=M・g・kr (12)
Ra=λ・A・V・V (13)
【００８０】
こうしてモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐを計算し後進登坂トルクＴｌｄを設定すると、モータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び後進登坂トルクＴｌｉｍのうち大きい方（絶対値としては小さい方）に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒを乗じたものとエンジン２２の運転によりリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを打ち消すトルクに後進登坂トルクＴｌｄを加えたものとを次式（１４）により比較する（ステップＳ４８０）。エンジン２２の運転を伴って後進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図１５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。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に車両前進方向へ作用するトルクと、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に車両後進方向へ作用するトルクとを示す。また、Ｒ軸上の白抜き矢印は、後進登坂トルクＴｌｄに対応する車両前進方向へのトルク、即ち勾配抵抗Ｒｅと転がり抵抗Ｒｒと空気抵抗Ｒａとの和に相当するトルクを示す。式（１４）中、右辺第１項は、エンジン２２の運転によりリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを打ち消すトルクとしてのキャンセルトルクを表す。いま、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊に対応する目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅｔａｇ，目標トルクＴｅｔａｇ）でエンジン２２が運転されている状態で登坂路を後進走行しているときを考える。バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊が変更されない場合にはキャンセルトルクは基本的に一定となるが登坂路の勾配θが大きくなると後進登坂トルクＴｌｄの絶対値は大きくなる。このとき、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐや定格最小トルクＴｌｉｍの範囲の下限（絶対値としては上限）に至ると、モータＭＧ２からのトルクによっては後進方向へ加速できなくなる。したがって、式（１４）によるステップＳ４８０の処理は、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にあるか否かを判定することにより、後進走行を継続可能な状態にあるか否かを判定する処理となる。
【００８１】
max(Tmintmp,Tlim)・Gr≧(前回Tm1*/ρ+Tld) (14)
【００８２】
キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にあるときには、後進走行を継続可能な状態にあると判断し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して次式（１５）によりなまし処理を施してエンジン２２の運転制御に用いる制御用回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ４９０）、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊を制御用回転数Ｎｅ＊で割ることによりエンジン２２の運転制御に用いる制御用トルクＴｅ＊を計算する（ステップＳ５２０）。式（１５）中、右辺第２項の定数「ｋｅ１」は、エンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに変更するためのものであり、値１未満の正の定数としてエンジン２２の特性に基づいて実験や解析により予め定められた値（例えば、値０．３や値０．４など）を用いるものとした。式（１５）によるなまし処理は、実施例では、シフトポジションＳＰが前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）にあるときにも行なわれるが、これは、アクセルペダル８３の踏み込み量が急変したときでもエンジン２２やモータＭＧ１からリングギヤ軸３２ａに作用するトルクが急変するのを抑制し、運転フィーリングを良好なものとするためである。いまは、シフトポジションＳＰがＲポジションにあるが、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊が変更された場合には、エンジン２２の運転ポイントは緩やかに変更される。なお、実施例では、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊が所定パワーで変更されない場合を考えているから、エンジン２２の目標運転ポイントも変更されず、この場合、制御用回転数Ｎｅ＊と制御用回転数Ｔｅ＊とからなる制御用の運転ポイントは目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅｔａｇ，目標トルクＴｅｔａｇ）に設定される。
【００８３】
Ne*=前回Ne*+(Netag-前回Ne*)・ke1 (15)
【００８４】
続いて、設定した制御用回転数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とを用いて次式（１６）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＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（１７）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ５３０）。ここで、式（１６）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。式（１６）は、前述した図１５の共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（１７）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（１７）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。
【００８５】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (16)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (17)
【００８６】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令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（いまは、発電電力として負の値）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Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎを次式（１８）および式（１９）により計算すると共に（ステップＳ５４０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（２０）により計算し（ステップＳ５５０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎおよび定格最小トルクＴｌｉｍとトルク制限Ｔｍａｘとで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ５６０）。ここで、式（２０）は、前述した図１５の共線図から容易に導き出すことができる。
【００８７】
Tmax=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (18)
Tmin=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (19)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (20)
【００８８】
こうしてエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊や制御用トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ５７０）、リバース時駆動制御ルーチンを終了する。制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルク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、後進走行を継続可能な状態のときには、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊に応じてエンジン２２を効率よく運転する目標運転ポイントで運転しながら、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔおよびモータＭＧ２の定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して後進走行することができる。
【００８９】
キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にないときには、後進走行を継続できない状態にあると判断し、キャンセルトルクを絶対値として小さくするために要求パワーＰｅ＊を保持して目標運転ポイントが高回転数低トルク側に修正されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとを再設定すると共に上述した再設定フラグＦに値１を設定する（ステップＳ５００）。目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとは、実施例では、後進走行時にモータＭＧ１が過回転しない範囲内で最大のエンジン２２の回転数Ｎｅとして予め定められたものを目標回転数Ｎｅｔａｇとして再設定すると共に要求パワーＰｅ＊を再設定した目標回転数Ｎｅｔａｇで割ったものを目標トルクＴｅｔａｇとして再設定するものとした。目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとの再設定前後の一例を図１６に示す。なお、再設定フラグＦに一旦値１が設定されると、その後はステップＳ４３０の判定の結果としてステップＳ４４０〜Ｓ４８０の処理がスキップされてステップＳ５００以降の処理が実行される（ステップＳ４３０，Ｓ５００〜Ｓ５７０）。即ち、再設定フラグＦに値１が設定された以降は、修正後の目標運転ポイントを用いてエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の制御が行なわれる。
【００９０】
こうしてエンジン２２の目標運転ポイントを修正すると、上述の式（１５）における定数「ｋｅ１」に代えて定数「ｋｅ２」を用いる次式（２１）により再設定した目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施してエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ５１０）、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊を制御用回転数Ｎｅ＊で割ることによりエンジン２２の制御用トルクＴｅ＊を計算し（ステップＳ５２０）、設定した制御用回転数Ｎｅ＊を用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｅ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算する（ステップＳ５３０）。そして、計算したトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘと仮トルクＴｍ２ｔｍｐとを計算すると共にトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘおよび定格最小トルクＴｌｉｍで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ５４０〜Ｓ５６０）、制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ５７０）、リバース時駆動制御ルーチンを終了する。式（２１）中、右辺第２項の定数「ｋｅ２」は、エンジン２２の回転数Ｎｅをできるだけ速やかに変更するためのものであり、式（１５）の定数「ｋｅ１」より大きな値１未満の正の定数としてエンジン２２の応答性などの特性に基づいて実験や解析により予め定められた値（例えば、値０．８や値０．９など）を用いるものとした。
【００９１】
Ne*=前回Ne*+(Netag-前回Ne*)・ke2 (21)
【００９２】
エンジン２２の目標運転ポイントを修正した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図１７に示す。図中、破線は目標運転ポイントの修正前の状態を示し、実線は修正した目標運転ポイントに向けてエンジン２２の運転ポイントが変更されている様子を示す。エンジン２２の運転を伴って後進走行しているときに勾配θが大きくなり後進走行を継続できない状態になったときには、図示するように、後進登坂トルクＴｌｄに対応するトルク（−Ｔｌｄ）が車両前進方向に大きくなっているから、エンジン２２の運転によりリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（−Ｔｍ１／ρ）を小さくすることができれば、車両は後進走行を継続可能な状態となる。したがって、要求パワーＰｅ＊を保持してエンジン２２の運転ポイントをより高回転数低トルク側に修正すればよいが、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ１」を用いたなまし処理を施すと、エンジン２２の運転ポイントは比較的緩やかに変更するものとなる。このため、実施例では、エンジン２２の運転ポイントができるだけ速やかに変更されるよう定数「ｋｅ１」より大きな定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を目標回転数Ｎｅｔａｇに対して施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するのである。これにより、車両が後進走行を継続可能な状態とするのをより迅速に行なうことができる。また、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御用回転数Ｎｅ＊になるようフィードバック制御により設定されるから、エンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊が目標回転数Ｎｅｔａｇに向けて速やかに変更されることにより、前述した式（１７）の比例項の値を正側に大きくしてモータＭＧ２から出力すべきキャンセルトルクを小さくすることができる。これにより、エンジン２２の運転ポイントが修正後の目標運転ポイントに向けて変更されている最中に、より確実に後進走行を継続可能な状態とすることができる。もとより、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊に応じてエンジン２２を運転しながら、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔおよびモータＭＧ２の定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して後進走行することができる。
【００９３】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０によれば、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊によりエンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰがリバースポジション（Ｒポジション）のときに、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊に相当する要求パワーＰｅ＊でエンジン２２を効率よく運転する目標運転ポイントを設定し、この目標運転ポイントでのエンジン２２の運転により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを打ち消すキャンセルトルクと後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にないときには、エンジン２２の目標運転ポイントを高回転数低トルク側に修正すると共に修正した目標回転数Ｎｅｔａｇに対して回転数Ｎｅができるだけ速やかに変更されるようなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定し、この制御用回転数Ｎｅ＊と要求パワーＰｅ＊とに対応する運転ポイントでエンジン２２を運転するから、より迅速に後進走行を継続可能な状態とすることができる。
【００９４】
第２実施例のハイブリッド自動車２０では、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｉｍとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にないときには、エンジン２２の再設定後の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしたが、エンジン２２の再設定後の目標回転数Ｎｅｔａｇをそのまま制御用回転数Ｎｅ＊として用いてエンジン２２やモータＭＧ１を制御するものとしてもよい。
【００９５】
第２実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するものとしたが、目標回転数Ｎｅｔａｇに対してレート処理などのなまし処理とは異なる緩変化処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するものとしてもよい。
【００９６】
第２実施例のハイブリッド自動車２０では、後進登坂トルクＴｌｄを、勾配抵抗Ｒｅと転がり抵抗Ｒｒと空気抵抗Ｒａとの和に値−１と換算係数ｋｌとを乗じたものとして計算するものとしたが、勾配抵抗Ｒｅが転がり抵抗Ｒｒや空気抵抗Ｒａに比して十分に大きい場合などには勾配抵抗Ｒｅのみに値−１と換算係数ｋｌとを乗じたものとして計算するものとしてもよいし、勾配抵抗Ｒｅと転がり抵抗Ｒｒと空気抵抗Ｒａと更に車両の加速時に生じる車両への加速抵抗Ｒｃとの和に値−１と換算係数ｋｌとを乗じたものとして計算するものとしてもよい。ここで、加速抵抗Ｒｃは、図示しない加速度センサからの加速度αと重力加速度ｇと車両質量Ｍと駆動系の回転部の慣性に相当する質量ΔＭとに基づいて次式（１２）により計算することができる。
【００９７】
Rc=α/g(M+ΔM) (21)
【００９８】
第２実施例のハイブリッド自動車２０では、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｉｍとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にあるか否かを判定するものとしたが、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが比較的大きい（大きく制限されていない）場合には、仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐを考慮せずに、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｉｍとの和のトルクがモータＭＧ２の定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にあるか否かを判定するものとしてもよい。
【００９９】
第２実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転を伴って後進走行しているときに勾配θが大きくなり後進走行を継続できない状態になったときにエンジン２２の目標運転ポイントを修正する場合を図１７の共線図を用いて一例として説明したが、エンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰがＲポジションのときに後進走行が継続できないと判定されたときにエンジン２２の目標運転ポイントを修正するものであればよいから、例えば、登坂路においてエンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰが他のポジション（例えば、ＤポジションやＰポジションなど）からＲポジションに変更されたときに勾配θが比較的大きいために後進走行を開始できない状態にあると判定されたときにエンジン２２の目標運転ポイントを直ちに修正する場合も一例として考えることができる。
【０１００】
第２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２３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２３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【０１０１】
第２実施例では、ハイブリッド自動車に適用して説明したが、こうしたハイブリッド車に限定されるものではなく、ハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
【０１０２】
第２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本発明の第１のハイブリッド車の主要な要素との対応関係について説明する。第２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「蓄電手段」に相当し、勾配センサ８９が「路面勾配検出手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図１１のリバース時駆動制御ルーチンのステップＳ４１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求トルク設定手段」に相当し、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊をエンジン２２の要求パワーＰｅ＊として設定する図１１のリバース時駆動制御ルーチンのステップＳ４２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求パワー設定手段」に相当し、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標運転ポイントを設定する図１１のリバース時駆動制御ルーチンのステップＳ４４０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「目標運転ポイント設定手段」に相当し、勾配θに基づく勾配抵抗Ｒｅと転がり抵抗Ｒｒと空気抵抗Ｒａとに基づいて後進登坂トルクＴｌｄを計算する図１１のリバース時駆動制御ルーチンのステップＳ４７０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「後進登坂トルク演算手段」に相当し、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にあるか否かにより後進走行を継続可能な状態であるか否かを判定する図１１のリバース時駆動制御ルーチンのステップＳ４８０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「トルク判定手段」に相当し、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊によりエンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰがＲポジションのときに、後進走行を継続可能な状態であると判定されたときには設定した目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ１」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とを設定し後進走行を継続できない状態と判定されたときには設定した目標運転ポイントを高回転数低トルク側に修正して目標回転数Ｔｅｔａｇに対して定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とを設定し、制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊からなる運転ポイントでエンジン２２が運転されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内及びモータＭＧ２の定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内で要求トルクＴｒ＊により後進走行するようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、各設定値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図１１のリバース時駆動制御ルーチンのステップＳ４９０〜Ｓ５７０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とからなる運転ポイントでエンジン２２を運転制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【０１０３】
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。「遊星歯車機構」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせによるものなど、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とに共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「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。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機および電動機と電力のやり取りが可能であれば如何なるものとしても構わない。「路面勾配検出手段」としては、勾配センサ８９に限定されるものではなく、路面勾配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。「要求トルク設定手段」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＊を設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０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Ｔｒ＊を設定するものなど、アクセル操作に応じて走行に要求される要求トルク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。「要求パワー設定手段」としては、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊をエンジン２２の要求パワーＰｅ＊として設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、シフトポジションが後進走行用のポジションのときに蓄電手段の状態に基づいて内燃機関に要求される要求パワー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。「目標運転ポイント設定手段」としては、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標運転ポイントを設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、設定された要求パワーと所定の制約と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するものであれば如何なるものとしても構わない。「後進登坂トルク演算手段」としては、勾配θに基づく勾配抵抗Ｒｅと転がり抵抗Ｒｒと空気抵抗Ｒａとに基づいて後進登坂トルクＴｌｄを計算するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、検出された路面勾配に基づいて車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクを演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「トルク判定手段」としては、キャンセルトルクと後進登坂トルクＴｌｄとの和のトルクがモータＭＧ２の仮トルク制限Ｔｍｉｎｔｍｐ及び定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内にあるか否かにより後進走行を継続可能な状態であるか否かを判定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、シフトポジションが後進走行用のポジションのときに設定された目標運転ポイントでの内燃機関の運転により駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと演算された後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが電動機の回転数に基づく電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、バッテリ５０の充電要求Ｐｂ＊によりエンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰがＲポジションのときに、後進走行を継続可能な状態であると判定されたときには設定した目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ１」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とを設定し後進走行を継続できない状態と判定されたときには設定した目標運転ポイントを高回転数低トルク側に修正して目標回転数Ｔｅｔａｇに対して定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とを設定し、制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊からなる運転ポイントでエンジン２２が運転されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内及びモータＭＧ２の定格最小トルクＴｌｉｍの範囲内で要求トルクＴｒ＊により後進走行するようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、制御用回転数Ｎｅ＊と制御用トルクＴｅ＊とからなる運転ポイントでエンジン２２を運転制御しトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのとき、トルク判定手段により総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには設定された目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に電動機の定格トルクの範囲内で設定された要求トルクにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、トルク判定手段により総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには設定された目標運転ポイントから設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける修正目標回転数に対してトルク判定手段により総和トルクが電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と設定された要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで内燃機関が運転されると共に電動機の定格トルクの範囲内で設定された要求トルクにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【０１０４】
なお、第２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本発明の第２のハイブリッド車の主要な要素との対応関係は、第２実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第２のハイブリッド車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本発明の第２のハイブリッド車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本発明の第２のハイブリッド車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、第２実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第２のハイブリッド車の具体的な一例に過ぎないものである。
【実施例３】
【０１０５】
本発明の第３実施例としてのハイブリッド自動車は、図１を用いて説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。重複した記載を回避するため、第１実施例のハイブリッド自動車２０をそのまま第３実施例のハイブリッド自動車として用いる。
【０１０６】
次に、こうして構成された第３実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にアクセルオフ時にダウンシフトされた際の動作の動作について説明する。図１８は、第３実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ時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、アクセルオフされているときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【０１０７】
アクセルオフ時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、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する（ステップＳ６００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置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。また、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の残容量（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。
【０１０８】
こうしてデータを入力すると、入力したシフトポジションＳＰ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＊を設定し（ステップＳ６１０）、エンジン２２の燃料噴射が停止されていないときには燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ６２０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセルオフされた状態でのシフトポジションＳＰ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、シフトポジションＳＰ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１９に要求トルク設定用マップの一例を示す。図示するように、シフトポジションＳＰがＤポジションおよびＳＰ６のときよりも同一の車速Ｖに対してＳポジションでのシフト段が小さいほど要求トルクＴｒ＊が小さくなる（制動側のトルクとして大きくなる）関係が定められている。また、燃料カット指令を受信したエンジンＥＣＵ２４はエンジン２２の燃料噴射を停止する。
【０１０９】
続いて、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものに値１未満の正の係数ｋｐ（例えば、０．５や０．６など）を乗じることにより燃料噴射を停止したエンジン２２の回転抵抗に伴う目標フリクションパワーＰｅ＊を設定すると共に（ステップＳ６３０）、設定した目標フリクションパワーＰｅ＊を満たすエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇを設定する（ステップＳ６４０）。ここで、係数ｋは、要求トルクＴｒ＊のうちエンジン２２の回転抵抗によりリングギヤ軸３２ａに作用させるべき制動側のトルク配分を定めるためのものである。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Ｎｅｔａｇは、実施例では、目標フリクションパワーＰｅ＊と目標回転数Ｎｅｔａｇとの関係を予め求めて目標回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、目標フリクションパワーＰｅ＊が与えられると記憶したマップから対応する目標回転数Ｎｅｔａｇを導出して設定するものとした。図２０に目標回転数設定用マップの一例を示す。図示するように、目標フリクションパワーＰｅ＊が小さくなる（絶対値としては大きくなる）と燃料噴射を停止したエンジン２２の回転抵抗が大きくなるよう目標回転数Ｎｅｔａｇも大きくなる。
【０１１０】
次に、入力したバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと所定電力Ｗｉｎｒｅｆとを比較し（ステップＳ６５０）、入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆより小さい（絶対値としては大きい）ときには、バッテリ５０を充電するのに余裕があると判断し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して次式（２２）によりなまし処理を施してエンジン２２の運転制御に用いる制御用回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ６６０）、入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときには、バッテリ５０を充電するのに余裕はないと判断し、式（２２）における定数「ｋｅ１」に代えて定数「ｋｅ２」を用いる式（２３）により設定した目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施してエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ６７０）。式（２２）中、右辺第２項の定数「ｋｅ１」は、エンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに変更するためのものであり、値１未満の正の定数としてエンジン２２の特性に基づいて実験や解析により予め定められた値（例えば、値０．３や値０．４など）を用いるものとした。また、式（２３）中、右辺第２項の定数「ｋｅ２」は、エンジン２２の回転数Ｎｅをできるだけ速やかに変更するためのものであり、定数「ｋｅ１」より大きな値１未満の正の定数としてエンジン２２の応答性などの特性に基づいて実験や解析により予め定められた値（例えば、値０．８や値０．９など）を用いるものとした。なお、所定電力Ｗｉｎｒｅｆについては、説明の都合上、後述する。
【０１１１】
Ne*=前回Ne*+(Netag-前回Ne*)・ke1 (22)
Ne*=前回Ne*+(Netag-前回Ne*)・ke2 (23)
【０１１２】
こうしてエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊を、設定した制御用回転数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とを用いて次式（２４）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＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２５）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ６８０）。ここで、式（２４）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。燃料噴射を停止したエンジン２２をモータリング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図２１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（２４）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、燃料噴射を停止したエンジン２２をモータＭＧ１によりモータリングしたときにエンジン２２の回転抵抗に伴うフリクショントルクＴｅによりリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（いわゆるエンジンブレーキに相当するトルク）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（２５）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（２５）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。
【０１１３】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (24)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (25)
【０１１４】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（２６）および式（２７）により計算すると共に（ステップＳ６９０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（２８）により計算し（ステップＳ７００）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ７１０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ７２０）、アクセルオフ時駆動制御ルーチンを終了する。ここで、式（２８）は、前述した図２１の共線図から容易に導き出すことができる。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。
【０１１５】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (26)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (27)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (28)
【０１１６】
いま、アクセルオフ時に燃料噴射を停止したエンジン２２をモータリングしている最中にダウンシフトされたとき（例えば、シフトレバー８１がＳポジションにセットされた状態でシフトポジションＳＰがＳＰ５からＳＰ４やＳＰ４からＳＰ３などに一段下げられたときや、シフトレバー８１がＤポジションからＳポジションにセットされたとき）を考える。このときに更にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときのシフトポジションＳＰと要求トルクＴｒ＊とエンジン２２の目標フリクションパワーＰｅ＊，目標回転数Ｎｅｔａｇ，制御用回転数Ｎｅ＊，回転数ＮｅとモータＭＧ１からのトルクＴｍ１とモータＭＧ１の消費電力と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用するエンジンブレーキに相当するトルク（−Ｔｍ１／ρ）とモータＭＧ２からのトルクＴｍ２とリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクとの時間変化の一例を図２２に示す。図中、実線は実施例を示し、破線はバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに拘わらずエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して一律に定数「ｋｅ１」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定する場合の比較例を示す。図示するように、ダウンシフトにより要求トルクＴｒ＊は小さくなる（制動側のトルクとしては大きくなる）ために、エンジン２２の目標フリクションパワーＰｅ＊は小さくなり（絶対値としては大きくなり）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇは現在の回転数Ｎｅより大きくなる。この目標回転数Ｎｅｔａｇに対して通常は回転数Ｎｅが緩やかに変更するようになまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するため、モータＭＧ１からのエンジン２２をモータリングするトルクＴｍ１は緩やかに大きくなり、モータＭＧ１の消費電力が緩やかに大きくなると共にトルク（−Ｔｍ１／ρ）も緩やかに小さく（制動側のトルクとしては大きく）なる。要求トルクＴｒ＊が制動側に大きくなる一方でトルク（−Ｔｍ１／ρ）が制動側に緩やかにしか大きくならないため、モータＭＧ２から出力すべきトルクは大きくなりやすい。ここでは、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが絶対値として小さいときを考えているから、モータＭＧ１の消費電力が緩やかにしか大きくならないと、比較例に示すように、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎによるトルク制限ＴｍｉｎによってモータＭＧ２からのトルクＴｍ２が制限され、リングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が十分に出力されない場合が生じる。こうした場合を回避するため、実施例では、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが絶対値として小さいときには、モータＭＧ１の消費電力が大きくなるようにエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊を設定する、即ち、エンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊ができるだけ速やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ２」を用いてなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するのである。したがって、所定電力Ｗｉｎｒｅｆは、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎにより要求トルクＴｒ＊が制限される可能性が生じる許容電力として実験や解析により予め求められたものを用いることができる。こうした制御により、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときには、モータＭＧ１の消費電力が大きくなりやすいから、バッテリ５０の入力制限ＷｉｎによりモータＭＧ２からのトルクＴｍ２が制限されるのが抑制され、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力しやすくすることができる。もとより、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに変更するから、エンジン２２やモータＭＧ１からリングギヤ軸３２ａに作用するトルクが急変するのが抑制され、運転フィーリングを良好なものとすることができる。
【０１１７】
以上説明した第３実施例のハイブリッド自動車２０によれば、アクセルオフ時に燃料噴射を停止したエンジン２２をモータリングしている最中にダウンシフトされてエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇが現在の回転数Ｎｅより大きく設定されたときときに、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ未満のときにはエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊が緩やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定すると共にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときにはエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊ができるだけ速やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力しやすくすることができる。
【０１１８】
第３実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対して定数「ｋｅ２」を用いたなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしたが、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇをそのまま制御用回転数Ｎｅ＊として用いてエンジン２２やモータＭＧ１を制御するものとしてもよい。
【０１１９】
第３実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するものとしたが、目標回転数Ｎｅｔａｇに対してレート処理などのなまし処理とは異なる緩変化処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定するものとしてもよい。
【０１２０】
第３実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルオフ時に燃料噴射を停止したエンジン２２をモータリングしている最中にダウンシフされたときとして、シフトレバー８１がＳポジションにセットされた状態でシフトポジションＳＰがＳＰ５からＳＰ４やＳＰ４からＳＰ３などに一段下げられたときやシフトレバー８１がＤポジションからＳポジションにセットされたときを一例として説明したが、シフトレバー８１のシフトポジションＳＰとしてＳポジションに代えて又は加えてＤポジションよりもアクセルオフ時の制動力が大きな単一のシフト段としてのブレーキポジション（Ｂポジション）が用意された車両では、シフトポジションＳＰがＤポジションからＢポジションにセットされたときに適用するものとしてもよい。
【０１２１】
第３実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１がＳポジションにセットされたときには、車速Ｖに対するエンジン２２の回転数の比を例えば６段階（ＳＰ１〜ＳＰ６）に変更可能であると共に初期段として５段目のＳＰ５とされるものとしたが、５段階未満や７段階以上の複数段に変更可能であるものとしてもよいし、初期段として４段目未満のＳＰ４やＳＰ３とされるものとしても構わない。
【０１２２】
第３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２３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２３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【０１２３】
第３実施例では、ハイブリッド自動車に適用して説明したが、こうしたハイブリッド車に限定されるものではなく、ハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
【０１２４】
第３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。第３実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「第１電動機」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「第２電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、車速センサ８８が「車速検出手段」に相当し、シフトポジションセンサ８２が「実行用車速要求制動力関係設定手段」に相当し、車速ＶとシフトポジションＳＰとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図１８のアクセルオフ時駆動制御ルーチンのステップＳ６１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求制動力設定手段」に相当し、要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２の目標フリクションパワーＰｅ＊を設定する図１８のアクセルオフ時駆動制御ルーチンのステップＳ６３０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求パワー設定手段」に相当し、目標フリクションパワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇを設定する図１８のアクセルオフ時駆動制御ルーチンのステップＳ６４０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「目標回転数設定手段」に相当し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度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を演算するバッテリＥＣＵ５２が「入出力制限設定手段」に相当し、アクセルオフ時にエンジン２２をモータリングしている最中にダウンシフトされてエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇが現在の回転数Ｎｅより大きく設定されたときときに、燃料噴射が停止されていないときには燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ未満のときにはエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊が緩やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定すると共にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときにはエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊ができるだけ速やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定し、エンジン２２が制御用回転数Ｎｅ＊でモータリングされるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する図１８のアクセルオフ時駆動制御ルーチンのステップＳ６２０，Ｓ６５０〜Ｓ７２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と燃料カット指令を受信してエンジン２２の燃料噴射を停止するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【０１２５】
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。「第１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。「遊星歯車機構」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせによるものなど、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とに共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「第２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。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機および電動機と電力のやり取りが可能であれば如何なるものとしても構わない。「車速検出手段」としては、車速センサ８８に限定されるものではなく、車速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。「実行用車速要求制動力関係設定手段」としては、シフトポジションセンサ８２に限定されるものではなく、アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求制動力設定手段」としては、車速ＶとシフトポジションＳＰとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、検出された車速と設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて要求制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。「要求パワー設定手段」としては、要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２の目標フリクションパワーＰｅ＊を設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、設定された要求制動力に基づいて内燃機関に要求される要求パワー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。「目標回転数設定手段」としては、目標フリクションパワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇを設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、設定された要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数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。「入出力制限設定手段」としては、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度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を演算するバッテリＥＣＵ５２に限定されるものではなく、残容量（ＳＯＣ）や電池温度Ｔｂの他に例えばバッテリ５０の内部抵抗などに基づいて演算するものなど、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限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。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、アクセルオフ時にエンジン２２をモータリングしている最中にダウンシフトされてエンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇが現在の回転数Ｎｅより大きく設定されたときときに、燃料噴射が停止されていないときにはエンジン２２の燃料噴射を停止し、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ未満のときにはエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊が緩やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定すると共にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときにはエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊ができるだけ速やかに変更されるよう目標回転数Ｎｅｔａｇに対してなまし処理を施して制御用回転数Ｎｅ＊を設定し、エンジン２２が制御用回転数Ｎｅ＊でモータリングされるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、アクセルオフ時に燃料噴射を停止した内燃機関をモータリングしている最中に実行用車速要求制動力関係設定手段により同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が実行用車速要求制動力関係として設定されると共に目標回転数設定手段により内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたとき、設定された入出力制限における入力制限が入力制限により設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関がモータリングされると共に設定された入出力制限の範囲内で設定された要求制動力が出力されて走行するよう内燃機関と第１電動機と第２電動機とを制御し、設定された入出力制限における入力制限が所定電力以下のときには設定された目標回転数に対して第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で内燃機関がモータリングされると共に設定された入出力制限の範囲内で設定された要求制動力が出力されて走行するよう内燃機関と第１電動機と第２電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【０１２６】
なお、第３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本発明の第３のハイブリッド車の主要な要素との対応関係は、第３実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第３のハイブリッド車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本発明の第３のハイブリッド車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本発明の第３のハイブリッド車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、第３実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第３のハイブリッド車の具体的な一例に過ぎないものである。
【０１２７】
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】
【０１２８】
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】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。
【図２】バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図３】バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。
【図４】第１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】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとを設定する様子を示す説明図である。
【図７】エンジン２２の運転を伴って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８】アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンによりエンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに低下させ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９】アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンにより駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしてモータＭＧ１が過回転する可能性が生じ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１０】アクセルオンからのアクセルオフ且つブレーキオンにより駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしてモータＭＧ１が過回転する可能性が生じたときのアクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰとモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とエンジン２２の制御用回転数Ｎｅ＊とエンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との時間変化の一例を模式的に示す説明図である。
【図１１】第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース時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１２】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１３】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとを設定する様子を示す説明図である。
【図１４】モータＭＧ２の定格最小トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１５】エンジン２２の運転を伴って後進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１６】エンジン２２の目標回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅｔａｇとの再設定前後の一例を示す説明図である。
【図１７】エンジン２２の目標運転ポイントを修正した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１８】第３実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ時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１９】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図２０】目標回転数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図２１】燃料噴射を停止したエンジン２２をモータリング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２２】アクセルオフ時に燃料噴射を停止したエンジン２２をモータリングしている最中にダウンシフトされたときに更にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎｒｅｆ以上のときのシフトポジションＳＰと要求トルクＴｒ＊とエンジン２２の目標フリクションパワーＰｅ＊等とモータＭＧ１からのトルクＴｍ１等とリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（−Ｔｍ１／ρ）とモータＭＧ２からのトルクＴｍ２とリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクとの時間変化の一例を説明する説明図である。
【図２３】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。
【符号の説明】
【０１３０】
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、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、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、８９ 勾配センサ、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、動力を入出力可能な発電機と、駆動輪に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記発電機の回転数を検出する発電機回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
アクセル操作に応じて走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に該設定した目標パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる目標運転ポイントを設定する目標値設定手段と、
アクセルオンからのアクセルオフに伴って前記目標値設定値手段により前記内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ前記検出された駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のとき、前記検出された発電機の回転数が該発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出された発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機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車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記検出された発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには、前記設定された目標回転数を前記実行用回転数として用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、アクセルオフされたときには前記内燃機関への燃料噴射が停止されるよう前記内燃機関を制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記内燃機関の回転数が前記実行用回転数になるよう前記発電機をフィードバック制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項５】
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、駆動輪に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）アクセル操作に応じて走行に要求される要求駆動力を設定し、
（ｂ）前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に該設定した目標パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる目標運転ポイントを設定し、
（ｃ）アクセルオンからのアクセルオフに伴って前記内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ前記駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のとき、前記発電機の回転数が該発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ハイブリッド車の制御方法。
【請求項６】
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
路面勾配を検出する路面勾配検出手段と、
アクセル操作に応じて走行に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記蓄電手段の状態に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記設定された要求パワーと所定の制約と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する目標運転ポイント設定手段と、
前記検出された路面勾配に基づいて車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクを演算する後進登坂トルク演算手段と、
シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記設定された目標運転ポイントでの前記内燃機関の運転により前記駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと前記演算された後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが前記電動機の回転数に基づく該電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定するトルク判定手段と、
前記内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのとき、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには前記設定され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電動機の定格トルクの範囲内で前記設定された要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには前記設定された目標運転ポイントから前記設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける該修正目標回転数に対して前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と前記設定された要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記電動機の定格トルクの範囲内で前記設定された要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機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車。
【請求項７】
請求項６記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには、前記実行用運転ポイントとして前記修正目標運転ポイントを用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項８】
請求項６または７記載のハイブリッド車であって、
前記後進登坂トルクは、前記検出された路面勾配に応じて車両に対して前進方向へ作用する力と車輪の転がり抵抗と車両の走行時に生じる車両への空気抵抗とを打ち消すことが可能なトルクである、
ハイブリッド車。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには、前記内燃機関の回転数が前記実行用回転数になるよう前記発電機をフィードバック制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項１０】
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記蓄電手段の状態に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定し、
（ｂ）前記設定された要求パワーと所定の制約と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、
（ｃ）シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記設定された目標運転ポイントでの前記内燃機関の運転により前記駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと路面勾配に基づく車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが前記電動機の回転数に基づく該電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定し、
（ｄ）前記内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのとき、前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには前記設定され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電動機の定格トルクの範囲内でアクセル操作に応じて走行に要求される要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには前記設定された目標運転ポイントから前記設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける該修正目標回転数に対して前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と前記設定された要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記電動機の定格トルクの範囲内で前記要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ハイブリッド車の制御方法。
【請求項１１】
内燃機関と、動力を入出力可能な第１電動機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
車速を検出する車速検出手段と、
アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定する実行用車速要求制動力関係設定手段と、
前記検出された車速と前記設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて前記要求制動力を設定する要求制動力設定手段と、
前記設定された要求制動力に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記設定された要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数を設定する目標回転数設定手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
アクセルオフ時に燃料噴射を停止した前記内燃機関をモータリングしている最中に前記実行用車速要求制動力関係設定手段により同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が前記実行用車速要求制動力関係として設定されると共に前記目標回転数設定手段により前記内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたとき、前記設定された入出力制限における入力制限が該入力制限により前記設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記設定された入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御し、前記設定された入出力制限における入力制限が前記所定電力以下のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記設定された入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
【請求項１２】
請求項１１記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記設定された入出力制限における入力制限が前記所定電力以下のときには、前記設定された目標回転数を前記実行用回転数として用いて前記内燃機関がモータリングされるよう前記内燃機関と前記第１電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記設定された入出力制限における入力制限と前記第１電動機の消費電力とに基づく前記電動機の駆動制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項１４】
請求項１１ないし１３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記内燃機関の回転数が前記実行用回転数になるよう前記発電機をフィードバック制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項１５】
内燃機関と、動力を入出力可能な第１電動機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定し、
（ｂ）車速と前記設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて前記要求制動力を設定し、
（ｃ）前記設定された要求制動力に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定し、
（ｄ）前記設定された要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数を設定し、
（ｅ）アクセルオフ時に燃料噴射を停止した前記内燃機関をモータリングしている最中に同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が前記実行用車速要求制動力関係として設定されると共に前記内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたとき、前記蓄電手段の状態に基づく該蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限における入力制限が該入力制限により前記設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御し、前記入出力制限における入力制限が前記所定電力以下のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御する、
ハイブリッド車の制御方法。
【請求項１】
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、駆動輪に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記発電機の回転数を検出する発電機回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
アクセル操作に応じて走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に該設定した目標パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる目標運転ポイントを設定する目標値設定手段と、
アクセルオンからのアクセルオフに伴って前記目標値設定値手段により前記内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ前記検出された駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のとき、前記検出された発電機の回転数が該発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出された発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機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車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記検出された発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには、前記設定された目標回転数を前記実行用回転数として用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、アクセルオフされたときには前記内燃機関への燃料噴射が停止されるよう前記内燃機関を制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記内燃機関の回転数が前記実行用回転数になるよう前記発電機をフィードバック制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項５】
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、駆動輪に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）アクセル操作に応じて走行に要求される要求駆動力を設定し、
（ｂ）前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に該設定した目標パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数および目標トルクからなる目標運転ポイントを設定し、
（ｃ）アクセルオンからのアクセルオフに伴って前記内燃機関の現在の回転数より小さい目標回転数が設定され且つ前記駆動軸の回転数の減少量が所定量以上のとき、前記発電機の回転数が該発電機の過回転を抑制するために予め定められた所定回転数未満のときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ハイブリッド車の制御方法。
【請求項６】
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
路面勾配を検出する路面勾配検出手段と、
アクセル操作に応じて走行に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記蓄電手段の状態に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記設定された要求パワーと所定の制約と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する目標運転ポイント設定手段と、
前記検出された路面勾配に基づいて車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクを演算する後進登坂トルク演算手段と、
シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記設定された目標運転ポイントでの前記内燃機関の運転により前記駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと前記演算された後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが前記電動機の回転数に基づく該電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定するトルク判定手段と、
前記内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのとき、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには前記設定され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電動機の定格トルクの範囲内で前記設定された要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには前記設定された目標運転ポイントから前記設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける該修正目標回転数に対して前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と前記設定された要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記電動機の定格トルクの範囲内で前記設定された要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機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車。
【請求項７】
請求項６記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには、前記実行用運転ポイントとして前記修正目標運転ポイントを用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項８】
請求項６または７記載のハイブリッド車であって、
前記後進登坂トルクは、前記検出された路面勾配に応じて車両に対して前進方向へ作用する力と車輪の転がり抵抗と車両の走行時に生じる車両への空気抵抗とを打ち消すことが可能なトルクである、
ハイブリッド車。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記トルク判定手段により前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには、前記内燃機関の回転数が前記実行用回転数になるよう前記発電機をフィードバック制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項１０】
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記蓄電手段の状態に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定し、
（ｂ）前記設定された要求パワーと所定の制約と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、
（ｃ）シフトポジションが後進走行用のポジションのときに前記設定された目標運転ポイントでの前記内燃機関の運転により前記駆動軸に作用するトルクを打ち消すトルクと路面勾配に基づく車両が後進方向へ登坂するのに必要な後進登坂トルクとを合わせた総和トルクが前記電動機の回転数に基づく該電動機の定格トルクの範囲内にあるか否かを判定し、
（ｄ）前記内燃機関が運転されている状態でシフトポジションが後進走行用のポジションのとき、前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にあると判定されているときには前記設定され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電動機の定格トルクの範囲内でアクセル操作に応じて走行に要求される要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定されたときには前記設定された目標運転ポイントから前記設定された要求パワーを保持して高回転数低トルク側に修正した修正目標回転数と修正目標トルクとからなる修正目標運転ポイントにおける該修正目標回転数に対して前記総和トルクが前記電動機の定格トルクの範囲内にないと判定された以外のときよりも大きく変化する変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数と前記設定された要求パワーとに基づく実行用運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記電動機の定格トルクの範囲内で前記要求トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ハイブリッド車の制御方法。
【請求項１１】
内燃機関と、動力を入出力可能な第１電動機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
車速を検出する車速検出手段と、
アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定する実行用車速要求制動力関係設定手段と、
前記検出された車速と前記設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて前記要求制動力を設定する要求制動力設定手段と、
前記設定された要求制動力に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記設定された要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数を設定する目標回転数設定手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
アクセルオフ時に燃料噴射を停止した前記内燃機関をモータリングしている最中に前記実行用車速要求制動力関係設定手段により同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が前記実行用車速要求制動力関係として設定されると共に前記目標回転数設定手段により前記内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたとき、前記設定された入出力制限における入力制限が該入力制限により前記設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記設定された入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御し、前記設定された入出力制限における入力制限が前記所定電力以下のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記設定された入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
【請求項１２】
請求項１１記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記設定された入出力制限における入力制限が前記所定電力以下のときには、前記設定された目標回転数を前記実行用回転数として用いて前記内燃機関がモータリングされるよう前記内燃機関と前記第１電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記設定された入出力制限における入力制限と前記第１電動機の消費電力とに基づく前記電動機の駆動制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項１４】
請求項１１ないし１３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記内燃機関の回転数が前記実行用回転数になるよう前記発電機をフィードバック制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項１５】
内燃機関と、動力を入出力可能な第１電動機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）アクセルオフ時に操作者のシフト操作に基づいて車速と走行に要求される要求制動力との関係として予め定められた複数の車速要求制動力関係のうちから一つの関係を実行用車速要求制動力関係として設定し、
（ｂ）車速と前記設定された実行用車速要求制動力関係とに基づいて前記要求制動力を設定し、
（ｃ）前記設定された要求制動力に基づいて前記内燃機関に要求される要求パワーを設定し、
（ｄ）前記設定された要求パワーに基づいて前記内燃機関の目標回転数を設定し、
（ｅ）アクセルオフ時に燃料噴射を停止した前記内燃機関をモータリングしている最中に同一の車速に対する要求制動力がそれまでより大きくなる一つの関係が前記実行用車速要求制動力関係として設定されると共に前記内燃機関の現在の回転数より高い目標回転数が設定されたとき、前記蓄電手段の状態に基づく該蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限における入力制限が該入力制限により前記設定された要求制動力が制限される可能性が生じる所定電力より大きいときには前記設定された目標回転数に対して第１の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御し、前記入出力制限における入力制限が前記所定電力以下のときには前記設定された目標回転数に対して前記第１の変化程度より大きく変化する第２の変化程度による緩変化処理を施して得られる実行用回転数で前記内燃機関がモータリングされると共に前記入出力制限の範囲内で前記設定された要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記第１電動機と前記第２電動機とを制御する、
ハイブリッド車の制御方法。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１０−１５５５３２（Ｐ２０１０−１５５５３２Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３４８０２（Ｐ２００８−３３４８０２）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【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７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【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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