車両およびその制御方法
【課題】内燃機関の効率の向上を図る。
【解決手段】車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づいて変速マップを用いて変速段Ｓが変更されるよう変速機を制御し、クラッチをオンとしてエンジンのクランクシャフトと動力軸とが接続された状態でバッテリの蓄電割合ＳＯＣが充電が許容される範囲の上限として予め定められた閾値Ｓｈｉ以下のときには（Ｓ１２０）、エンジンを効率よく運転する回転数ＮｅおよびトルクＴｅの制約として予め定められた動作ラインとエンジンの現在の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジンから出力されると共に（Ｓ１３０〜Ｓ１５０，Ｓ１７０，Ｓ１８０）、モータの駆動によって効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充電が行なわれるよう（Ｓ１９０）、エンジンやモータを制御する。
【解決手段】車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づいて変速マップを用いて変速段Ｓが変更されるよう変速機を制御し、クラッチをオンとしてエンジンのクランクシャフトと動力軸とが接続された状態でバッテリの蓄電割合ＳＯＣが充電が許容される範囲の上限として予め定められた閾値Ｓｈｉ以下のときには（Ｓ１２０）、エンジンを効率よく運転する回転数ＮｅおよびトルクＴｅの制約として予め定められた動作ラインとエンジンの現在の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジンから出力されると共に（Ｓ１３０〜Ｓ１５０，Ｓ１７０，Ｓ１８０）、モータの駆動によって効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充電が行なわれるよう（Ｓ１９０）、エンジンやモータを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、エンジンと、エンジンの出力軸と駆動輪に連結された伝動軸との間に配設されたクラッチと、伝動軸に接続されたモータと、を備え、エンジンからの動力とモータからの動力とにより走行可能なハイブリッド型車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、クラッチを係合して走行する際に、アクセル開度に基づいてエンジンのスロットル開度を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３８３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の車両や、上述の車両の構成に加えてモータやエンジンの動力を変速段の変更を伴って駆動輪に伝達する変速機を備える車両では、エンジンの回転数が車速や変速段によって決まるため、アクセル開度に基づいてエンジンのスロットル開度を調整してトルクを出力すると、エンジンを効率のよい運転ポイントで運転することができずにエンジンの効率が悪化する場合があった。
【０００５】
本発明の車両およびその制御方法は、内燃機関の効率の向上を図ることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１の車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、
前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが前記内燃機関から出力される少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御する変速制御手段と、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、前記動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと前記走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する駆動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の第１の車両では、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが内燃機関から出力される少なくとも車速と変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて変速段が変更されるよう変速手段を制御し、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で蓄電手段の蓄電量が蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、動作ラインと内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが内燃機関から出力されると共に電動機の駆動によって効率用パワーと走行用パワーとの差に相当する電力による蓄電手段の充電が行なわれながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、内燃機関の効率の向上を図ることができる。
【０００９】
本発明の第２の車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、
前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御する変速制御手段と、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充放電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する駆動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１０】
この本発明の第２の車両では、少なくとも車速と変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて変速段が変更されるよう変速手段を制御し、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で蓄電手段の蓄電量が蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが内燃機関から出力されると共に電動機の駆動によって効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による蓄電手段の充放電が行なわれながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、内燃機関の効率の向上を図ることができる。
【００１１】
こうした本発明の第２の車両において、前記駆動制御手段は、前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が前記所定範囲内のときでも前記効率用パワーと前記走行用パワーとの差に相当する電力が前記蓄電手段の放電側の電力となるときには、前記内燃機関から前記走行用パワーが出力されて走行するよう前記内燃機関と前記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。こうすれば、走行用パワーに応じて内燃機関を運転することができる。
【００１２】
本発明の第１の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが前記内燃機関から出力される少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御し、前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、前記動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと前記走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
【００１３】
この本発明の第１の車両の制御方法では、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが内燃機関から出力される少なくとも車速と変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて変速段が変更されるよう変速手段を制御し、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で蓄電手段の蓄電量が蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、動作ラインと内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが内燃機関から出力されると共に電動機の駆動によって効率用パワーと走行用パワーとの差に相当する電力による蓄電手段の充電が行なわれながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、内燃機関の効率の向上を図ることができる。
【００１４】
本発明の第２の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御し、前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充放電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
【００１５】
この本発明の第２の車両の制御方法では、少なくとも車速と変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて変速段が変更されるよう変速手段を制御し、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で蓄電手段の蓄電量が蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが内燃機関から出力されると共に電動機の駆動によって効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による蓄電手段の充放電が行なわれながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、内燃機関の効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】変速マップの一例を示す説明図である。
【図５】エンジン２２の動作ラインの一例を示す説明図である。
【図６】充放電要求電力設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図８】効率用パワーＰｅｆを設定する様子の一例を説明する説明図である。
【図９】充放電目標電力Ｐｂ＊を設定する様子の一例を説明する説明図である。
【図１０】変形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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、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と動力軸２８との接続および接続の解除を行なうクラッチ３０と、動力軸２８に接続された発電可能なモータＭＧと、インバータ４２を介してモータＭＧと電力をやりとりするバッテリ５０と、エンジン２２やモータＭＧから動力軸２８に出力された動力を変速して駆動軸３２に出力する変速機６０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。
【００１９】
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。
【００２０】
モータＭＧは、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、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ＭＧを駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧの回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサ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ＭＧ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ＭＧを駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ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からの信号に基づいてモータＭＧの回転数Ｎｍも演算している。
【００２１】
バッテリ５０は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池として構成されており、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に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信により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バッテリ５０に蓄えられている蓄電量の全容量（蓄電容量）に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００２２】
変速機６０は、エンジン２２やモータＭＧからの動力が出力される動力軸２８とデファレンシャルギヤ３４を介して駆動輪３６ａ，３６ｂに連結された駆動軸３２とにそれぞれ入力軸と出力軸とが接続され、図示しないブレーキやクラッチを有し、動力軸２８と駆動軸３２との接続および接続の解除を行なうと共に動力軸２８から入力した動力をその回転数を４段に変速して駆動軸３２に伝達できるように構成されている。変速機６０は、トルクコンバータ６２と共にオートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以下、ＡＴＥＣＵという）６４により制御されている。ＡＴＥＣＵ６４は、トルクコンバータ６２の図示しないロックアップクラッチを駆動制御したり、変速機６０の変速段Ｓを変更したりする。ＡＴＥＣＵ６４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からの信号に基づいて変速機６０の変速段Ｓを変更する変速制御を実行すると共に必要に応じて変速機６０やトルクコンバータ６２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。
【００２３】
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，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、クラッチ３０の図示しない油圧式のアクチュエータへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。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，ＡＴＥＣＵ６４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，ＡＴＥＣＵ６４と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２４】
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３２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駆動軸３２に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧとが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧの運転制御としては、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とを接続した状態で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モータＭＧによりトルク変換されて要求動力が変速機６０を介して駆動軸３２に出力されるようモータＭＧを駆動制御するエンジン運転モードや、クラッチ３０をオフとしてクランクシャフト２６と動力軸２８との接続を解除した状態でエンジン２２の運転を停止してモータＭＧからの要求動力に見合う動力が変速機６０を介して駆動軸３２に出力されるよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２５】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図３はＡＴＥＣＵ６４により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。図２のルーチンは、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続されているエンジン運転モードのときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行され、図３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。説明の都合上、先に変速制御について説明し、その後に駆動制御について説明する。
【００２６】
図３の変速制御ルーチンが実行されると、ＡＴＥＣＵ６４の図示しないＣＰＵは、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，変速機６０の変速段Ｓなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ３００）、入力した車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃと変速マップとに基づいて目標変速段Ｓ＊を設定する（ステップＳ３１０）。変速マップの一例を図４に示す。そして、設定した目標変速段Ｓ＊と入力した変速機６０の変速段Ｓとを比較し（ステップＳ３２０）、目標変速段Ｓ＊と変速段Ｓとが同一であるときには、変速機６０の変速段を変更する必要はないと判断して変速制御ルーチンを終了し、目標変速段Ｓ＊と変速段Ｓとが異なるときには、変速機６０の変速段を変更する必要があると判断して変速機６０の変速段を目標変速段Ｓ＊に変更して（ステップＳ３３０）、変速制御ルーチンを終了する。変速機６０の変速段の変更は、図示しない油圧式のアクチュエータの駆動により変速機６０のクラッチやブレーキに対して作用させる油圧を調節することにより行なわれる。実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が低回転数高トルクの効率のよい運転領域で運転されやすくなるように変速機６０の変速段が変更されるものとし、エンジン２２から要求トルクに対応する要求動力（後述の走行要求パワーＰ＊）を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン（例えば、燃費最適動作ラインなど）上のトルク未満のトルクがエンジン２２から出力されるよう図４に例示した変速マップが予め実験などにより定められているものとした。エンジン２２の動作ラインの一例を図５に示す。以上、変速制御について説明した。
【００２７】
図２の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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧの回転数Ｎｍ，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，充放電要求電力Ｐｂｒなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクポジションセンサからの信号に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧの回転数Ｎｍは、回転位置検出センサにより検出されたモータＭＧの回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは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演算されたものを、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔはバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣとに基づいて設定されたものを、バッテリ５０の充放電要求電力Ｐｂｒはバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて設定されたものを、それぞれバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。バッテリ５０の充放電要求電力設定用マップの一例を図６に示す。図示するように、バッテリ５０の充放電要求電力Ｐｂｒは、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがバッテリ５０の充電が許容される範囲の上限として予め実験などにより定められた閾値Ｓｈｉ（例えば、７０％や７５％など）よりも大きいときには放電用電力Ｐｂｒｄ（放電側の正の値）が設定され、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下が許容される範囲の下限として予め実験などにより定められた閾値Ｓｌｏｗ（例えば、５０％や４５％など）よりも小さいときには充電用電力Ｐｂｒｃ（充電側の負の値）が設定され、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏｗ以上で閾値Ｓｈｉ以下のときには値０が設定される。
【００２８】
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とに基づいて車両の走行に要求されるトルクとして駆動輪３６ａ，３６ｂに連結された駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｄ＊と車両の走行に要求される走行要求パワーＰ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｄ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｄ＊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Ｔｄ＊を導出して設定するものとした。図７に要求トルク設定用マップの一例を示す。走行要求パワーＰ＊は、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３２の回転数Ｎｄを乗じたものとして計算することができる。なお、駆動軸３２の回転数Ｎｄは、車速Ｖに換算係数ｋｖを乗じること（Ｎｄ＝ｋｖ・Ｖ）によって求めたものや、駆動軸３２に取り付けられた図示しない回転数センサにより検出されたものなどを用いることができる。
【００２９】
続いて、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと前述の閾値Ｓｈｉとを比較し（ステップＳ１２０）、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉよりも大きいときには、バッテリ５０の充電が許容されないと判断し、バッテリ５０を充放電すべき充放電目標電力Ｐｂ＊にバッテリ５０の充放電要求電力Ｐｂｒ（いまは、放電用電力Ｐｂｒｄ）をそのまま設定し（ステップＳ１６０）、走行要求パワーＰ＊からバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊を減じたものに損失としてのロスＬｏｓｓを加えたものをエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊として設定し（ステップＳ１７０）、設定した要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで割ったものをエンジン２２から出力すべき目標トルクＴｅ＊に設定する（ステップＳ１８０）。
【００３０】
続いて、走行要求パワーＰ＊からエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を減じたものをモータＭＧの回転数Ｎｍで割ることによりモータＭＧから出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍｔｍｐを設定し（ステップＳ１９０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧの回転数Ｎｍで割ることによりモータＭＧ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を計算すると共に（ステップＳ２００）、設定した仮トルクＴｍｔｍｐをトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定する（ステップＳ２１０）。
【００３１】
こうしてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊とモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定すると、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２２０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標トルクＴｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２から目標トルクＴｅ＊に相当するトルクが出力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Ｔｍ＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ＊でモータＭＧが駆動されるようインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉよりも大きいときには、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、走行要求パワーＰ＊からバッテリ５０の放電用電力Ｐｂｒｄを減じて得られるパワーをエンジン２２から出力すると共にモータＭＧの駆動によってバッテリ５０を放電用電力Ｐｂｒｄにより放電しながら駆動軸３２に走行要求パワーＰ＊即ち要求トルクＴｄ＊を出力して走行することができる。これにより、バッテリ５０の過充電を抑制することができる。
【００３２】
ステップＳ１２０でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以下のときには、バッテリ５０の充電が許容されると判断し、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいてエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２から出力すべき効率用パワーＰｅｆを設定し（ステップＳ１３０）、設定した効率用パワーＰｅｆから走行要求パワーＰ＊とロスＬｏｓｓとを減じたものを偏差ΔＰｅｆとして計算する（ステップＳ１４０）。効率用パワーＰｅｆは、実施例では、エンジン２２を効率よく動作させる前述の動作ライン（例えば、燃費最適動作ラインなど）とエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインを用いて効率用パワーＰｅｆを設定する様子を図８に示す。図示するように、動作ラインに対して例えばエンジン２２の回転数Ｎｅとして回転数Ｎｅ１を与えることにより回転数Ｎｅ１に対応するトルクＴｅ１が決まると共に回転数Ｎｅ１とトルクＴｅ１との積としてのパワーＰｅｆ１が効率用パワーＰｅｆとして導出される、即ち、動作ラインに対してある回転数Ｎｅを与えると効率用パワーＰｅｆが導出される。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、前述したように、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク未満のトルクがエンジン２２から出力されるよう変速マップが予め実験などにより定められているものとしたから、偏差ΔＰｅｆは正の値として計算される。即ち、偏差ΔＰｅｆは、エンジン２２から効率用パワーＰｅｆを出力したときに駆動軸３２に走行要求パワーＰ＊が出力されるようモータＭＧを発電を伴って駆動することによって生じるバッテリ５０の充電電力（ここでは充電側が正の値）に相当する。
【００３３】
続いて、バッテリ５０の充放電要求電力Ｐｂｒ（いまは、充電用電力Ｐｂｒｃ又は値０）と偏差ΔＰｅｆに値−１を乗じたものとのうちの小さい方（バッテリ５０の充電電力として大きさが大きい方）をバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊に設定し（ステップＳ１５０）、走行要求パワーＰ＊からバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊を減じたものに損失としてのロスＬｏｓｓを加えたものをエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊として設定すると共に（ステップＳ１７０）、設定した要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで割ったものをエンジン２２から出力すべき目標トルクＴｅ＊に設定する（ステップＳ１８０）。図９に、バッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊を設定する様子の一例を示す。図示するように、偏差ΔＰｅｆに値−１を乗じたものとして、バッテリ５０の充電用電力Ｐｂｒｃよりも小さな値（−ΔＰｅｆ２）が得られたときには、値（−ΔＰｅｆ２）がバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊に設定され、バッテリ５０の充電用電力Ｐｂｒｃよりも大きな値（−ΔＰｅｆ１）が得られたときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏｗ未満の範囲では充電用電力Ｐｂｒｃがバッテリ５０の充放電要求電力Ｐｂ＊に設定されると共にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏｗ以上で閾値Ｓｈｉ以下の範囲では値（−ΔＰｅｆ１）がバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊に設定される。
【００３４】
こうしてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を計算すると、走行要求パワーＰ＊からエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を減じたものをモータＭＧの回転数Ｎｍで割ることによりモータＭＧから出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍｔｍｐを設定し（ステップＳ１９０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧの回転数Ｎｍで割ってモータＭＧ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を計算すると共に（ステップＳ２００）、設定した仮トルクＴｍｔｍｐをトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２１０）、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２２０）、駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以下のときには、基本的に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２を現在の回転数Ｎｅで効率よく運転するための効率用パワーＰｅｆをエンジン２２から出力すると共にモータＭＧの駆動によって効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によりバッテリ５０を充電しながら駆動軸３２に走行要求パワーＰ＊即ち要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。これにより、エンジン２２の効率の向上を図ることができる。また、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉより小さな閾値Ｓｌｏｗ未満のときであって、バッテリ５０の充電用電力Ｐｂｒｃがエンジン２２の効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力よりも小さい（絶対値としては大きい）ときには、走行要求パワーＰ＊とバッテリ５０の充電用電力Ｐｂｒｃの絶対値との和に相当するパワーをエンジン２２から出力すると共にモータＭＧの駆動によってバッテリ５０を充電用電力Ｐｂｒｃにより充電することができる。これにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを閾値Ｓｌｏｗよりも大きくしやすくすることができる。
【００３５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づいて変速マップを用いて変速段Ｓが変更されるよう変速機６０を制御し、クラッチ３０をオンとしてエンジン２２のクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが充電が許容される範囲の上限として予め定められた閾値Ｓｈｉ以下のときには、エンジン２２を効率よく運転する回転数ＮｅおよびトルクＴｅの制約として予め定められた動作ラインとエンジン２２の現在の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジン２２から出力されると共にモータＭＧの駆動によって効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充電が行なわれるようエンジン２２やモータＭＧを制御するから、エンジン２２の効率の向上を図ることができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが充電が許容さる範囲の上限としての閾値Ｓｈｉより小さな閾値Ｓｌｏｗ未満のときであってバッテリ５０の充電用電力Ｐｂｒｃがエンジン２２の効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力よりも絶対値として大きいときには、バッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊として充放電要求電力Ｐｂｒ（即ち、充電用電力Ｐｂｒｃ）を設定するものとしたが、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以下のときには、充放用電力Ｐｂｒｃと偏差ΔＰｅｆとの大きさの大小にかかわらず、偏差ΔＰｅｆに値−１を乗じたものをバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊に設定するものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉよりも大きいときには、バッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊として放電用電力Ｐｂｒｄを設定して放電用電力Ｐｂｒｄによるバッテリ５０の放電が行なわれるよう制御するものとしたが、これに代えて、例えばモータ運転モードで走行することによりバッテリ５０の電力を消費するなどとしてもよい。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク未満のトルクがエンジン２２から出力されるよう予め定められている変速マップを用いて変速機６０の変速制御を行なうものとしたが、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク以上のトルクがエンジン２２から出力され得る変速マップを用いて変速機６０の変速制御を行なうものとしてもよい。この場合、エンジン２２を現在の回転数Ｎｅで効率よく運転するために出力する効率用パワーＰｅｆから走行要求パワーＰ＊とロスＬｏｓｓとを減じて得られる偏差ΔＰｅｆは、正の値（バッテリ５０の充電側の値）や負の値（バッテリ５０の放電側の値）として計算され得るため、図２の駆動制御ルーチンに代えて、図１０の駆動制御ルーチンを実行すればよい。図１０のルーチンでは、図２のルーチンのステップＳ１２０とステップＳ１５０とに代えてステップＳ３００とステップＳ３１０との処理を実行する点を除いて、図２のルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その図示や詳細な説明は省略する。図１０のルーチンでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、ステップＳ１１０で要求トルクＴｄ＊や走行要求パワーＰ＊を設定すると、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏｗ以上かつ閾値Ｓｈｉ以下の許容範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ３００）、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがこの許容範囲内でないときには、バッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊に充放電要求電力Ｐｂｒをそのまま設定する（ステップＳ１６０）。ここで、閾値Ｓｌｏｗ以上かつ閾値Ｓｈｉ以下の範囲は、バッテリ５０の充放電が許容される範囲として予め実験などにより定められた許容範囲であり、この許容範囲の下限や上限として閾値Ｓｌｏｗや閾値Ｓｈｉを用いたものであるが、この許容範囲の下限や上限としては閾値Ｓｌｏｗや閾値Ｓｈｉとは異なる値を用いるものとしても構わない。一方、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏｗ以上かつ閾値Ｓｈｉ以下の許容範囲内であるときには、ステップＳ１４０でエンジン２２の効率用パワーＰｅｆから走行要求パワーＰ＊とロスＬｏｓｓとを減じたものとして計算された偏差ΔＰｅｆに値−１を乗じたものをバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊として設定する（ステップＳ３１０）。これにより、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがバッテリ５０の充放電を許容する範囲として予め定められた許容範囲内のときには、エンジン２２を効率よく運転する回転数ＮｅおよびトルクＴｅの関係として予め定められた動作ラインとエンジン２２の現在の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジン２２から出力されると共にモータＭＧの駆動によって効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充放電が行なわれながら走行要求パワーＰ＊が駆動軸３２に出力されるようエンジン２２やモータＭＧを制御するものとなり、エンジン２２の効率の向上を図ることができる。なお、この変形例の図１０の駆動制御ルーチンでは、ステップＳ３１０で偏差ΔＰｅｆの値に拘わらずにバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊として偏差ΔＰｅｆに値−１を乗じたものを設定するものとしたが、これに代えて、偏差ΔＰｅｆが値０以上のとき即ちバッテリ５０の放電側でないときには、エンジン２２を効率よく運転するためにバッテリ５０を充電してもよいと判断して、バッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊として偏差ΔＰｅｆに値−１を乗じたものを設定し、偏差ΔＰｅｆが値０未満のとき即ちバッテリ５０の放電側のときには、エンジン２２の効率よりも運転者の要求を優先してエンジン２２を運転すると判断して、バッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊に値０を設定するものとしてもよい。こうすれば、運転者の要求に対応しつつエンジン２２の効率の向上を図ることができる。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づいて変速機６０の目標変速段Ｓ＊を設定するものとしたが、車速Ｖとエンジン２２のスロットル開度とに基づいて目標変速段Ｓ＊を設定したり、車速Ｖとエンジン２２の吸入空気量とに基づいて目標変速段Ｓ＊を設定したり、車速Ｖのみに基づいて目標変速段Ｓ＊を設定するものとしてもよい。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０として４段変速のものを用いるものとしたが、２段変速や３段変速，５段変速以上のものを用いるものとしてもよい。
【００４１】
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。本発明の第１および第２の車両について、実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力軸２８と駆動軸３２とにそれぞれ入力軸と出力軸とが接続された変速機６０が「変速手段」に相当し、モータＭＧが「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当する。また、本発明の第１の車両について、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク未満のトルクがエンジン２２から出力されるよう予め定められている変速マップに基づいて変速段Ｓが変更されるよう変速機６０を制御する図３の変速制御ルーチンを実行するＡＴＥＣＵ６４が「変速制御手段」に相当し、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以下のときには基本的に動作ラインとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジン２２から出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定すると共に効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充電が行なわれるようモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定して設定値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図２の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ＊に基づいてモータＭＧを制御するモータＥＣＵ４０との組み合わせが「駆動制御手段」に相当する。また、本発明の第２の車両について、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク以上のトルクがエンジン２２から出力され得る変速マップに基づいて変速段Ｓが変更されるよう変速機６０を制御するＡＴＥＣＵ６４が「変速制御手段」に相当し、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがバッテリ５０の充放電を許容する範囲として予め定められた許容範囲内のときには、動作ラインとエンジン２２の現在の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジン２２から出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定すると共に効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充放電が行なわれるようモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定して設定値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図１０の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ＊に基づいてモータＭＧを制御するモータＥＣＵ４０との組み合わせが「駆動制御手段」に相当する。
【００４２】
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。「変速手段」としては、動力軸２８と駆動軸３２とにそれぞれ入力軸と出力軸とが接続された４段変速の変速機６０に限定されるものではなく、２段変速や３段変速，５段変速以上のものなど、内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な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ＭＧに限定されるものではなく、誘導電動機など、変速手段の入力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、電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。また、本発明の第１の車両の「変速制御手段」としては、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク未満のトルクがエンジン２２から出力されるよう予め定められている変速マップに基づいて変速段Ｓが変更されるよう変速機６０を制御するものに限定されるものではなく、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが内燃機関から出力される少なくとも車速と変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて変速段が変更されるよう変速手段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。本発明の第１の車両の「駆動制御手段」としては、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以下のときには基本的に動作ラインとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジン２２から出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定してエンジン２２を制御すると共に効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充電が行なわれるようモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定してモータＭＧを制御するものに限定されるものではなく、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で蓄電手段の蓄電量が蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、動作ラインと内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが内燃機関から出力されると共に電動機の駆動によって効率用パワーと走行用パワーとの差に相当する電力による蓄電手段の充電が行なわれながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関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。また、本発明の第２の車両の「変速制御手段」としては、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク以上のトルクがエンジン２２から出力され得る変速マップに基づいて変速段Ｓが変更されるよう変速機６０を制御するものに限定されるものではなく、少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段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。本発明の第２の車両の「駆動制御手段」としては、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがバッテリ５０の充放電を許容する範囲として予め定められた許容範囲内のときには、動作ラインとエンジン２２の現在の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジン２２から出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定してエンジン２２を制御すると共に効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充放電が行なわれるようモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定してモータＭＧを制御するものに限定されるものではなく、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で蓄電手段の蓄電量が蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが内燃機関から出力されると共に電動機の駆動によって効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による蓄電手段の充放電が行なわれながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関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。
【００４３】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４４】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
２０ 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 動力軸、３０ クラッチ、３２ 駆動軸、３４ デファレンシャルギヤ、３６ａ，３６ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４２ インバータ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、６０ 変速機、６２ トルクコンバータ、６４ オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（ＡＴＥＣＵ）、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、８２ シフトポジションセンサ、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、ＭＧ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、エンジンと、エンジンの出力軸と駆動輪に連結された伝動軸との間に配設されたクラッチと、伝動軸に接続されたモータと、を備え、エンジンからの動力とモータからの動力とにより走行可能なハイブリッド型車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、クラッチを係合して走行する際に、アクセル開度に基づいてエンジンのスロットル開度を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３８３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の車両や、上述の車両の構成に加えてモータやエンジンの動力を変速段の変更を伴って駆動輪に伝達する変速機を備える車両では、エンジンの回転数が車速や変速段によって決まるため、アクセル開度に基づいてエンジンのスロットル開度を調整してトルクを出力すると、エンジンを効率のよい運転ポイントで運転することができずにエンジンの効率が悪化する場合があった。
【０００５】
本発明の車両およびその制御方法は、内燃機関の効率の向上を図ることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１の車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、
前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが前記内燃機関から出力される少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御する変速制御手段と、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、前記動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと前記走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する駆動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の第１の車両では、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが内燃機関から出力される少なくとも車速と変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて変速段が変更されるよう変速手段を制御し、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で蓄電手段の蓄電量が蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、動作ラインと内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが内燃機関から出力されると共に電動機の駆動によって効率用パワーと走行用パワーとの差に相当する電力による蓄電手段の充電が行なわれながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、内燃機関の効率の向上を図ることができる。
【０００９】
本発明の第２の車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、
前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御する変速制御手段と、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充放電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する駆動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１０】
この本発明の第２の車両では、少なくとも車速と変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて変速段が変更されるよう変速手段を制御し、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で蓄電手段の蓄電量が蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが内燃機関から出力されると共に電動機の駆動によって効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による蓄電手段の充放電が行なわれながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、内燃機関の効率の向上を図ることができる。
【００１１】
こうした本発明の第２の車両において、前記駆動制御手段は、前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が前記所定範囲内のときでも前記効率用パワーと前記走行用パワーとの差に相当する電力が前記蓄電手段の放電側の電力となるときには、前記内燃機関から前記走行用パワーが出力されて走行するよう前記内燃機関と前記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。こうすれば、走行用パワーに応じて内燃機関を運転することができる。
【００１２】
本発明の第１の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが前記内燃機関から出力される少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御し、前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、前記動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと前記走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
【００１３】
この本発明の第１の車両の制御方法では、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが内燃機関から出力される少なくとも車速と変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて変速段が変更されるよう変速手段を制御し、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で蓄電手段の蓄電量が蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、動作ラインと内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが内燃機関から出力されると共に電動機の駆動によって効率用パワーと走行用パワーとの差に相当する電力による蓄電手段の充電が行なわれながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、内燃機関の効率の向上を図ることができる。
【００１４】
本発明の第２の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御し、前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充放電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
【００１５】
この本発明の第２の車両の制御方法では、少なくとも車速と変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて変速段が変更されるよう変速手段を制御し、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で蓄電手段の蓄電量が蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが内燃機関から出力されると共に電動機の駆動によって効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による蓄電手段の充放電が行なわれながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、内燃機関の効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】変速マップの一例を示す説明図である。
【図５】エンジン２２の動作ラインの一例を示す説明図である。
【図６】充放電要求電力設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図８】効率用パワーＰｅｆを設定する様子の一例を説明する説明図である。
【図９】充放電目標電力Ｐｂ＊を設定する様子の一例を説明する説明図である。
【図１０】変形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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、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と動力軸２８との接続および接続の解除を行なうクラッチ３０と、動力軸２８に接続された発電可能なモータＭＧと、インバータ４２を介してモータＭＧと電力をやりとりするバッテリ５０と、エンジン２２やモータＭＧから動力軸２８に出力された動力を変速して駆動軸３２に出力する変速機６０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。
【００１９】
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。
【００２０】
モータＭＧは、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、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ＭＧを駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧの回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサ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ＭＧ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ＭＧを駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ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からの信号に基づいてモータＭＧの回転数Ｎｍも演算している。
【００２１】
バッテリ５０は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池として構成されており、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に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信により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バッテリ５０に蓄えられている蓄電量の全容量（蓄電容量）に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００２２】
変速機６０は、エンジン２２やモータＭＧからの動力が出力される動力軸２８とデファレンシャルギヤ３４を介して駆動輪３６ａ，３６ｂに連結された駆動軸３２とにそれぞれ入力軸と出力軸とが接続され、図示しないブレーキやクラッチを有し、動力軸２８と駆動軸３２との接続および接続の解除を行なうと共に動力軸２８から入力した動力をその回転数を４段に変速して駆動軸３２に伝達できるように構成されている。変速機６０は、トルクコンバータ６２と共にオートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以下、ＡＴＥＣＵという）６４により制御されている。ＡＴＥＣＵ６４は、トルクコンバータ６２の図示しないロックアップクラッチを駆動制御したり、変速機６０の変速段Ｓを変更したりする。ＡＴＥＣＵ６４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からの信号に基づいて変速機６０の変速段Ｓを変更する変速制御を実行すると共に必要に応じて変速機６０やトルクコンバータ６２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。
【００２３】
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，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、クラッチ３０の図示しない油圧式のアクチュエータへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。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，ＡＴＥＣＵ６４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，ＡＴＥＣＵ６４と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２４】
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３２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駆動軸３２に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧとが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧの運転制御としては、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とを接続した状態で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モータＭＧによりトルク変換されて要求動力が変速機６０を介して駆動軸３２に出力されるようモータＭＧを駆動制御するエンジン運転モードや、クラッチ３０をオフとしてクランクシャフト２６と動力軸２８との接続を解除した状態でエンジン２２の運転を停止してモータＭＧからの要求動力に見合う動力が変速機６０を介して駆動軸３２に出力されるよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２５】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図３はＡＴＥＣＵ６４により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。図２のルーチンは、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続されているエンジン運転モードのときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行され、図３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。説明の都合上、先に変速制御について説明し、その後に駆動制御について説明する。
【００２６】
図３の変速制御ルーチンが実行されると、ＡＴＥＣＵ６４の図示しないＣＰＵは、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，変速機６０の変速段Ｓなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ３００）、入力した車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃと変速マップとに基づいて目標変速段Ｓ＊を設定する（ステップＳ３１０）。変速マップの一例を図４に示す。そして、設定した目標変速段Ｓ＊と入力した変速機６０の変速段Ｓとを比較し（ステップＳ３２０）、目標変速段Ｓ＊と変速段Ｓとが同一であるときには、変速機６０の変速段を変更する必要はないと判断して変速制御ルーチンを終了し、目標変速段Ｓ＊と変速段Ｓとが異なるときには、変速機６０の変速段を変更する必要があると判断して変速機６０の変速段を目標変速段Ｓ＊に変更して（ステップＳ３３０）、変速制御ルーチンを終了する。変速機６０の変速段の変更は、図示しない油圧式のアクチュエータの駆動により変速機６０のクラッチやブレーキに対して作用させる油圧を調節することにより行なわれる。実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が低回転数高トルクの効率のよい運転領域で運転されやすくなるように変速機６０の変速段が変更されるものとし、エンジン２２から要求トルクに対応する要求動力（後述の走行要求パワーＰ＊）を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン（例えば、燃費最適動作ラインなど）上のトルク未満のトルクがエンジン２２から出力されるよう図４に例示した変速マップが予め実験などにより定められているものとした。エンジン２２の動作ラインの一例を図５に示す。以上、変速制御について説明した。
【００２７】
図２の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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧの回転数Ｎｍ，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，充放電要求電力Ｐｂｒなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクポジションセンサからの信号に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧの回転数Ｎｍは、回転位置検出センサにより検出されたモータＭＧの回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは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演算されたものを、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔはバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣとに基づいて設定されたものを、バッテリ５０の充放電要求電力Ｐｂｒはバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて設定されたものを、それぞれバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。バッテリ５０の充放電要求電力設定用マップの一例を図６に示す。図示するように、バッテリ５０の充放電要求電力Ｐｂｒは、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがバッテリ５０の充電が許容される範囲の上限として予め実験などにより定められた閾値Ｓｈｉ（例えば、７０％や７５％など）よりも大きいときには放電用電力Ｐｂｒｄ（放電側の正の値）が設定され、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下が許容される範囲の下限として予め実験などにより定められた閾値Ｓｌｏｗ（例えば、５０％や４５％など）よりも小さいときには充電用電力Ｐｂｒｃ（充電側の負の値）が設定され、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏｗ以上で閾値Ｓｈｉ以下のときには値０が設定される。
【００２８】
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とに基づいて車両の走行に要求されるトルクとして駆動輪３６ａ，３６ｂに連結された駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｄ＊と車両の走行に要求される走行要求パワーＰ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｄ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｄ＊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Ｔｄ＊を導出して設定するものとした。図７に要求トルク設定用マップの一例を示す。走行要求パワーＰ＊は、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３２の回転数Ｎｄを乗じたものとして計算することができる。なお、駆動軸３２の回転数Ｎｄは、車速Ｖに換算係数ｋｖを乗じること（Ｎｄ＝ｋｖ・Ｖ）によって求めたものや、駆動軸３２に取り付けられた図示しない回転数センサにより検出されたものなどを用いることができる。
【００２９】
続いて、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと前述の閾値Ｓｈｉとを比較し（ステップＳ１２０）、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉよりも大きいときには、バッテリ５０の充電が許容されないと判断し、バッテリ５０を充放電すべき充放電目標電力Ｐｂ＊にバッテリ５０の充放電要求電力Ｐｂｒ（いまは、放電用電力Ｐｂｒｄ）をそのまま設定し（ステップＳ１６０）、走行要求パワーＰ＊からバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊を減じたものに損失としてのロスＬｏｓｓを加えたものをエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊として設定し（ステップＳ１７０）、設定した要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで割ったものをエンジン２２から出力すべき目標トルクＴｅ＊に設定する（ステップＳ１８０）。
【００３０】
続いて、走行要求パワーＰ＊からエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を減じたものをモータＭＧの回転数Ｎｍで割ることによりモータＭＧから出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍｔｍｐを設定し（ステップＳ１９０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧの回転数Ｎｍで割ることによりモータＭＧ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を計算すると共に（ステップＳ２００）、設定した仮トルクＴｍｔｍｐをトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定する（ステップＳ２１０）。
【００３１】
こうしてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊とモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定すると、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２２０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標トルクＴｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２から目標トルクＴｅ＊に相当するトルクが出力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Ｔｍ＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ＊でモータＭＧが駆動されるようインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉよりも大きいときには、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、走行要求パワーＰ＊からバッテリ５０の放電用電力Ｐｂｒｄを減じて得られるパワーをエンジン２２から出力すると共にモータＭＧの駆動によってバッテリ５０を放電用電力Ｐｂｒｄにより放電しながら駆動軸３２に走行要求パワーＰ＊即ち要求トルクＴｄ＊を出力して走行することができる。これにより、バッテリ５０の過充電を抑制することができる。
【００３２】
ステップＳ１２０でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以下のときには、バッテリ５０の充電が許容されると判断し、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいてエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２から出力すべき効率用パワーＰｅｆを設定し（ステップＳ１３０）、設定した効率用パワーＰｅｆから走行要求パワーＰ＊とロスＬｏｓｓとを減じたものを偏差ΔＰｅｆとして計算する（ステップＳ１４０）。効率用パワーＰｅｆは、実施例では、エンジン２２を効率よく動作させる前述の動作ライン（例えば、燃費最適動作ラインなど）とエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインを用いて効率用パワーＰｅｆを設定する様子を図８に示す。図示するように、動作ラインに対して例えばエンジン２２の回転数Ｎｅとして回転数Ｎｅ１を与えることにより回転数Ｎｅ１に対応するトルクＴｅ１が決まると共に回転数Ｎｅ１とトルクＴｅ１との積としてのパワーＰｅｆ１が効率用パワーＰｅｆとして導出される、即ち、動作ラインに対してある回転数Ｎｅを与えると効率用パワーＰｅｆが導出される。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、前述したように、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク未満のトルクがエンジン２２から出力されるよう変速マップが予め実験などにより定められているものとしたから、偏差ΔＰｅｆは正の値として計算される。即ち、偏差ΔＰｅｆは、エンジン２２から効率用パワーＰｅｆを出力したときに駆動軸３２に走行要求パワーＰ＊が出力されるようモータＭＧを発電を伴って駆動することによって生じるバッテリ５０の充電電力（ここでは充電側が正の値）に相当する。
【００３３】
続いて、バッテリ５０の充放電要求電力Ｐｂｒ（いまは、充電用電力Ｐｂｒｃ又は値０）と偏差ΔＰｅｆに値−１を乗じたものとのうちの小さい方（バッテリ５０の充電電力として大きさが大きい方）をバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊に設定し（ステップＳ１５０）、走行要求パワーＰ＊からバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊を減じたものに損失としてのロスＬｏｓｓを加えたものをエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊として設定すると共に（ステップＳ１７０）、設定した要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の回転数Ｎｅで割ったものをエンジン２２から出力すべき目標トルクＴｅ＊に設定する（ステップＳ１８０）。図９に、バッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊を設定する様子の一例を示す。図示するように、偏差ΔＰｅｆに値−１を乗じたものとして、バッテリ５０の充電用電力Ｐｂｒｃよりも小さな値（−ΔＰｅｆ２）が得られたときには、値（−ΔＰｅｆ２）がバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊に設定され、バッテリ５０の充電用電力Ｐｂｒｃよりも大きな値（−ΔＰｅｆ１）が得られたときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏｗ未満の範囲では充電用電力Ｐｂｒｃがバッテリ５０の充放電要求電力Ｐｂ＊に設定されると共にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏｗ以上で閾値Ｓｈｉ以下の範囲では値（−ΔＰｅｆ１）がバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊に設定される。
【００３４】
こうしてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を計算すると、走行要求パワーＰ＊からエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を減じたものをモータＭＧの回転数Ｎｍで割ることによりモータＭＧから出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍｔｍｐを設定し（ステップＳ１９０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧの回転数Ｎｍで割ってモータＭＧ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を計算すると共に（ステップＳ２００）、設定した仮トルクＴｍｔｍｐをトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２１０）、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２２０）、駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以下のときには、基本的に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２を現在の回転数Ｎｅで効率よく運転するための効率用パワーＰｅｆをエンジン２２から出力すると共にモータＭＧの駆動によって効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によりバッテリ５０を充電しながら駆動軸３２に走行要求パワーＰ＊即ち要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。これにより、エンジン２２の効率の向上を図ることができる。また、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉより小さな閾値Ｓｌｏｗ未満のときであって、バッテリ５０の充電用電力Ｐｂｒｃがエンジン２２の効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力よりも小さい（絶対値としては大きい）ときには、走行要求パワーＰ＊とバッテリ５０の充電用電力Ｐｂｒｃの絶対値との和に相当するパワーをエンジン２２から出力すると共にモータＭＧの駆動によってバッテリ５０を充電用電力Ｐｂｒｃにより充電することができる。これにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを閾値Ｓｌｏｗよりも大きくしやすくすることができる。
【００３５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づいて変速マップを用いて変速段Ｓが変更されるよう変速機６０を制御し、クラッチ３０をオンとしてエンジン２２のクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが充電が許容される範囲の上限として予め定められた閾値Ｓｈｉ以下のときには、エンジン２２を効率よく運転する回転数ＮｅおよびトルクＴｅの制約として予め定められた動作ラインとエンジン２２の現在の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジン２２から出力されると共にモータＭＧの駆動によって効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充電が行なわれるようエンジン２２やモータＭＧを制御するから、エンジン２２の効率の向上を図ることができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが充電が許容さる範囲の上限としての閾値Ｓｈｉより小さな閾値Ｓｌｏｗ未満のときであってバッテリ５０の充電用電力Ｐｂｒｃがエンジン２２の効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力よりも絶対値として大きいときには、バッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊として充放電要求電力Ｐｂｒ（即ち、充電用電力Ｐｂｒｃ）を設定するものとしたが、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以下のときには、充放用電力Ｐｂｒｃと偏差ΔＰｅｆとの大きさの大小にかかわらず、偏差ΔＰｅｆに値−１を乗じたものをバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊に設定するものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉよりも大きいときには、バッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊として放電用電力Ｐｂｒｄを設定して放電用電力Ｐｂｒｄによるバッテリ５０の放電が行なわれるよう制御するものとしたが、これに代えて、例えばモータ運転モードで走行することによりバッテリ５０の電力を消費するなどとしてもよい。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク未満のトルクがエンジン２２から出力されるよう予め定められている変速マップを用いて変速機６０の変速制御を行なうものとしたが、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク以上のトルクがエンジン２２から出力され得る変速マップを用いて変速機６０の変速制御を行なうものとしてもよい。この場合、エンジン２２を現在の回転数Ｎｅで効率よく運転するために出力する効率用パワーＰｅｆから走行要求パワーＰ＊とロスＬｏｓｓとを減じて得られる偏差ΔＰｅｆは、正の値（バッテリ５０の充電側の値）や負の値（バッテリ５０の放電側の値）として計算され得るため、図２の駆動制御ルーチンに代えて、図１０の駆動制御ルーチンを実行すればよい。図１０のルーチンでは、図２のルーチンのステップＳ１２０とステップＳ１５０とに代えてステップＳ３００とステップＳ３１０との処理を実行する点を除いて、図２のルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その図示や詳細な説明は省略する。図１０のルーチンでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、ステップＳ１１０で要求トルクＴｄ＊や走行要求パワーＰ＊を設定すると、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏｗ以上かつ閾値Ｓｈｉ以下の許容範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ３００）、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがこの許容範囲内でないときには、バッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊に充放電要求電力Ｐｂｒをそのまま設定する（ステップＳ１６０）。ここで、閾値Ｓｌｏｗ以上かつ閾値Ｓｈｉ以下の範囲は、バッテリ５０の充放電が許容される範囲として予め実験などにより定められた許容範囲であり、この許容範囲の下限や上限として閾値Ｓｌｏｗや閾値Ｓｈｉを用いたものであるが、この許容範囲の下限や上限としては閾値Ｓｌｏｗや閾値Ｓｈｉとは異なる値を用いるものとしても構わない。一方、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏｗ以上かつ閾値Ｓｈｉ以下の許容範囲内であるときには、ステップＳ１４０でエンジン２２の効率用パワーＰｅｆから走行要求パワーＰ＊とロスＬｏｓｓとを減じたものとして計算された偏差ΔＰｅｆに値−１を乗じたものをバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊として設定する（ステップＳ３１０）。これにより、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがバッテリ５０の充放電を許容する範囲として予め定められた許容範囲内のときには、エンジン２２を効率よく運転する回転数ＮｅおよびトルクＴｅの関係として予め定められた動作ラインとエンジン２２の現在の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジン２２から出力されると共にモータＭＧの駆動によって効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充放電が行なわれながら走行要求パワーＰ＊が駆動軸３２に出力されるようエンジン２２やモータＭＧを制御するものとなり、エンジン２２の効率の向上を図ることができる。なお、この変形例の図１０の駆動制御ルーチンでは、ステップＳ３１０で偏差ΔＰｅｆの値に拘わらずにバッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊として偏差ΔＰｅｆに値−１を乗じたものを設定するものとしたが、これに代えて、偏差ΔＰｅｆが値０以上のとき即ちバッテリ５０の放電側でないときには、エンジン２２を効率よく運転するためにバッテリ５０を充電してもよいと判断して、バッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊として偏差ΔＰｅｆに値−１を乗じたものを設定し、偏差ΔＰｅｆが値０未満のとき即ちバッテリ５０の放電側のときには、エンジン２２の効率よりも運転者の要求を優先してエンジン２２を運転すると判断して、バッテリ５０の充放電目標電力Ｐｂ＊に値０を設定するものとしてもよい。こうすれば、運転者の要求に対応しつつエンジン２２の効率の向上を図ることができる。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づいて変速機６０の目標変速段Ｓ＊を設定するものとしたが、車速Ｖとエンジン２２のスロットル開度とに基づいて目標変速段Ｓ＊を設定したり、車速Ｖとエンジン２２の吸入空気量とに基づいて目標変速段Ｓ＊を設定したり、車速Ｖのみに基づいて目標変速段Ｓ＊を設定するものとしてもよい。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０として４段変速のものを用いるものとしたが、２段変速や３段変速，５段変速以上のものを用いるものとしてもよい。
【００４１】
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。本発明の第１および第２の車両について、実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力軸２８と駆動軸３２とにそれぞれ入力軸と出力軸とが接続された変速機６０が「変速手段」に相当し、モータＭＧが「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当する。また、本発明の第１の車両について、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク未満のトルクがエンジン２２から出力されるよう予め定められている変速マップに基づいて変速段Ｓが変更されるよう変速機６０を制御する図３の変速制御ルーチンを実行するＡＴＥＣＵ６４が「変速制御手段」に相当し、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以下のときには基本的に動作ラインとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジン２２から出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定すると共に効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充電が行なわれるようモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定して設定値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図２の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ＊に基づいてモータＭＧを制御するモータＥＣＵ４０との組み合わせが「駆動制御手段」に相当する。また、本発明の第２の車両について、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク以上のトルクがエンジン２２から出力され得る変速マップに基づいて変速段Ｓが変更されるよう変速機６０を制御するＡＴＥＣＵ６４が「変速制御手段」に相当し、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがバッテリ５０の充放電を許容する範囲として予め定められた許容範囲内のときには、動作ラインとエンジン２２の現在の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジン２２から出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定すると共に効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充放電が行なわれるようモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定して設定値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図１０の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ＊に基づいてモータＭＧを制御するモータＥＣＵ４０との組み合わせが「駆動制御手段」に相当する。
【００４２】
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。「変速手段」としては、動力軸２８と駆動軸３２とにそれぞれ入力軸と出力軸とが接続された４段変速の変速機６０に限定されるものではなく、２段変速や３段変速，５段変速以上のものなど、内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な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ＭＧに限定されるものではなく、誘導電動機など、変速手段の入力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、電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。また、本発明の第１の車両の「変速制御手段」としては、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク未満のトルクがエンジン２２から出力されるよう予め定められている変速マップに基づいて変速段Ｓが変更されるよう変速機６０を制御するものに限定されるものではなく、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが内燃機関から出力される少なくとも車速と変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて変速段が変更されるよう変速手段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。本発明の第１の車両の「駆動制御手段」としては、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以下のときには基本的に動作ラインとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジン２２から出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定してエンジン２２を制御すると共に効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充電が行なわれるようモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定してモータＭＧを制御するものに限定されるものではなく、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で蓄電手段の蓄電量が蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、動作ラインと内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが内燃機関から出力されると共に電動機の駆動によって効率用パワーと走行用パワーとの差に相当する電力による蓄電手段の充電が行なわれながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関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。また、本発明の第２の車両の「変速制御手段」としては、エンジン２２から走行要求パワーＰ＊を出力したときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上のトルク以上のトルクがエンジン２２から出力され得る変速マップに基づいて変速段Ｓが変更されるよう変速機６０を制御するものに限定されるものではなく、少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段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。本発明の第２の車両の「駆動制御手段」としては、クラッチ３０をオンとしてクランクシャフト２６と動力軸２８とが接続された状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがバッテリ５０の充放電を許容する範囲として予め定められた許容範囲内のときには、動作ラインとエンジン２２の現在の回転数Ｎｅとに基づく効率用パワーＰｅｆがエンジン２２から出力されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定してエンジン２２を制御すると共に効率用パワーＰｅｆと走行要求パワーＰ＊とにより得られる偏差ΔＰｅｆに相当する電力によるバッテリ５０の充放電が行なわれるようモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定してモータＭＧを制御するものに限定されるものではなく、クラッチによりクランクシャフトと入力軸とが接続された状態で蓄電手段の蓄電量が蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが内燃機関から出力されると共に電動機の駆動によって効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による蓄電手段の充放電が行なわれながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関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。
【００４３】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４４】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
２０ 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 動力軸、３０ クラッチ、３２ 駆動軸、３４ デファレンシャルギヤ、３６ａ，３６ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４２ インバータ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、６０ 変速機、６２ トルクコンバータ、６４ オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（ＡＴＥＣＵ）、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、８２ シフトポジションセンサ、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、ＭＧ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、
前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが前記内燃機関から出力される少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御する変速制御手段と、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、前記動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと前記走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する駆動制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
内燃機関と、
前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、
前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御する変速制御手段と、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充放電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する駆動制御手段と、
を備える車両。
【請求項３】
内燃機関と、前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが前記内燃機関から出力される少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御し、前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、前記動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと前記走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
【請求項４】
内燃機関と、前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御し、前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充放電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、
前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが前記内燃機関から出力される少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御する変速制御手段と、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、前記動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと前記走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する駆動制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
内燃機関と、
前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、
前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御する変速制御手段と、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充放電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する駆動制御手段と、
を備える車両。
【請求項３】
内燃機関と、前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記内燃機関から走行に要求される走行用パワーを出力すると前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ライン上のトルク未満のトルクが前記内燃機関から出力される少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御し、前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充電を許容する範囲の上限として予め定められた所定量以下のときには、前記動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと前記走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
【請求項４】
内燃機関と、前記内燃機関のクランクシャフトにクラッチを介して接続された入力軸と駆動輪に連結された出力軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達が可能な変速手段と、前記変速手段の入力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
少なくとも車速と前記変速段との関係として予め定められた変速マップに基づいて前記変速段が変更されるよう前記変速手段を制御し、前記クラッチにより前記クランクシャフトと前記入力軸とが接続された状態で前記蓄電手段の蓄電量が該蓄電手段の充放電を許容する範囲として予め定められた所定範囲内のときには、前記内燃機関を効率よく運転する回転数およびトルクの制約として予め定められた動作ラインと前記内燃機関の回転数とに基づく効率用パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記電動機の駆動によって前記効率用パワーと走行に要求される走行用パワーとの差に相当する電力による前記蓄電手段の充放電が行なわれながら前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１１０９９６（Ｐ２０１１−１１０９９６Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６７７８３（Ｐ２００９−２６７７８３）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【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２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【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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