JP2007186004A - 車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】制動中に内燃機関の運転を停止する際に車両に作用する制動力が一時的に抜けるのを抑制する。
【解決手段】運転者によりブレーキペダルが踏み込まれてモータＭＧ２と油圧ブレーキとから制動トルクを出力している最中にエンジンの停止要求がなされたとき（時間Ｔ１）には、モータＭＧ２による制動トルクの一部を油圧ブレーキによる制動トルクに置き換えてからモータＭＧ１の制御を伴ってエンジンを滑らかに停止する。この結果、モータＭＧ１の発電電力とモータＭＧ２の発電電力との和の電力がバッテリの入力制限を超えることによりモータＭＧ２のトルクが制限されるのを抑止することができ、これにより、いわゆる制動トルクのトルク抜けを防止することができる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、車両およびその制御方法に関する。

従来、この種の車両としては、制動力が要求されたときに電動機の回生制御による制動力と油圧駆動のブレーキによる制動力とを協調させ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、回生制動と油圧制動とを切り換える際に応答の遅い回生制動力の減少特性に油圧制動力の増加特性を一致させることにより、制動力の急変による制動フィーリングの低下を防止している。
特開平６−１５３３１６号公報

電動機による制動と油圧駆動のブレーキによる制動とを協調させて作用させる場合、車両に搭載する動力出力装置の構成の相違によって、一時的に電動機による制動力が出力できない場合がある。例えば、内燃機関と、内燃機関の出力軸にキャリアが接続されると共に車軸にリングギヤが接続された遊星歯車と、遊星歯車のサンギヤに接続された発電機と、車軸に動力を出力する電動機とを備える動力出力装置を搭載する車両では、内燃機関の運転を停止する際に内燃機関の運転停止によるトルクショックを低減するために内燃機関を滑らかに運転停止しようとする際にバッテリの入力制限により電動機から十分な制動力を出力することができない場合が生じる。この場合、車両に作用する制動力が一時的に抜けてしまう。

本発明の車両およびその制御方法は、制動中に内燃機関の運転を停止する際に車両に作用する制動力が一時的に抜けるのを抑制することを目的とする。

本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の第１の車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と車軸側とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記車軸側とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
前記車軸または該車軸とは異なる車軸のいずれかに動力を出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
車両に制動力を付与可能な制動力付与手段と、
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電力の上下限である入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
運転者の操作に基づいて車両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が制動力のとき、前記内燃機関が運転されているときには前記内燃機関の運転を伴って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駆動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御し、前記内燃機関の運転を停止する際には該内燃機関の運転停止前の前記電動機による制動力の少なくとも一部の前記制動力付与手段による制動力への置き換えと該内燃機関の運転停止後の前記制動力付与手段による制動力の少なくとも一部の前記電動機による制動力への置き換えとを伴って前記内燃機関の運転停止が滑らかに行なわ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駆動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御し、前記内燃機関が運転停止されているときには該内燃機関の運転停止を保持して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駆動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第１の車両では、運転者の操作に基づいて設定される車両に要求される要求駆動力が制動力のときには、内燃機関が運転されているときには内燃機関の運転を伴って蓄電手段の入出力制限の範囲内で要求駆動力が車両に作用するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と制動力付与手段とを制御する。これにより、内燃機関が運転されているときに要求駆動力としての制動力を車両に作用させることができる。また、内燃機関の運転を停止する際には内燃機関の運転停止前の電動機による制動力の少なくとも一部の制動力付与手段による制動力への置き換えと内燃機関の運転停止後の制動力付与手段による制動力の少なくとも一部の電動機による制動力への置き換えとを伴って内燃機関の運転停止が滑らかに行なわれると共に蓄電手段の入出力制限の範囲内で要求駆動力が車両に作用するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と制動力付与手段とを制御する。即ち、内燃機関の運転を停止するときには電動機による制動力の一部が制動力付与手段による制動力に置き換えられているから、内燃機関の運転停止を滑らかに行なうことに伴って電動機から十分な制動力を作用させることができない状態となっても要求駆動力としての制動力を車両に作用させることができる。更に、内燃機関が運転停止されているときには内燃機関の運転停止を保持して蓄電手段の入出力制限の範囲内で要求駆動力が車両に作用するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と制動力付与手段とを制御する。これにより、内燃機関が運転停止されているときに要求駆動力としての制動力を車両に作用させることができる。このように、内燃機関の運転状態により要求駆動力としての制動力の作用のさせ方を変更するから、内燃機関が運転されているときに制動力の作用が開始され、内燃機関の運転が停止されても、安定して要求駆動力としての制動力を車両に作用させることができる。

こうした本発明の第１の車両において、前記制御手段は、前記電動機による制動力と前記制動力付与手段による制動力との置き換えを一定割合で順次行なう手段であるものとすることもできる。こうすれば、制動力の置き換えを滑らかに行なうことができる。

また、本発明の第１の車両において、前記制御手段は、前記電動機による制動力が所定制動力となるよう前記電動機による制動力と前記制動力付与手段による制動力との置き換えを行なう手段であるものとすることもできる。さらに、本発明の第１の車両において、前記制御手段は、前記内燃機関の運転を停止する際には前記電力動力入出力手段による動力の入出力を伴って前記内燃機関が滑らかに停止するよう制御する手段であるものとすることもできる。

本発明の第２の車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と車軸側とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記車軸側とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
前記車軸または該車軸とは異なる車軸のいずれかに動力を出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
車両に制動力を付与可能な制動力付与手段と、
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電力の上下限である入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
運転者の操作に基づいて車両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が制動力のとき、前記内燃機関の運転が停止されるまでは前記電動機による第１の制動力の作用を伴って前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記電動機と前記制動力付与手段とを制御し、前記内燃機関の運転が停止された以降は前記制動力付与手段による制動力の少なくとも一部の前記電動機による制動力への置き換えを経由して前記設定された入出力制限の範囲内で前記電動機による前記第１の制動力より大きな制動力の作用を伴って前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記電動機と前記制動力付与手段とを制御する制動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第２の車両では、運転者の操作に基づいて設定される車両に要求される要求駆動力が制動力のときには、内燃機関の運転が停止されるまでは電動機による第１の制動力の作用を伴って要求駆動力が車両に作用するよう電動機と制動力付与手段とを制御する。これにより、内燃機関の運転が停止されるまでは要求駆動力としての制動力を車両に作用させることができる。また、内燃機関の運転が停止された以降は制動力付与手段による制動力の少なくとも一部の電動機による制動力への置き換えを経由して蓄電手段の入出力制限の範囲内で電動機による前記第１の制動力より大きな制動力の作用を伴って要求駆動力が車両に作用するよう電動機と制動力付与手段とを制御する。これにより、内燃機関の運転停止を滑らかに行なうことに伴って電動機から十分な制動力を作用させることができない状態に拘わらず、要求駆動力としての制動力を車両に作用させることができる。

これら本発明の第１の車両や第２の車両において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力する発電機とを備える手段であるものとすることもできる。

本発明の第１の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸側とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記車軸側とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記車軸または該車軸とは異なる車軸のいずれかに動力を出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、車両に制動力を付与可能な制動力付与手段と、を備える車両において車両に要求される要求駆動力として制動力が設定されたときの該車両の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関が運転されているときには、前記内燃機関の運転を伴って前記蓄電手段の入出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御し、
（ｂ）前記内燃機関の運転を停止する際には、該内燃機関の運転停止前の前記電動機による制動力の少なくとも一部の前記制動力付与手段による制動力への置き換えと該内燃機関の運転停止後の前記制動力付与手段による制動力の少なくとも一部の前記電動機による制動力への置き換えとを伴って前記内燃機関の運転停止が滑らかに行なわれると共に前記蓄電手段の入出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御し、
（ｃ）前記内燃機関が運転停止されているときには該内燃機関の運転停止を保持して前記蓄電手段の入出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御する、
ことを要旨とする。

この本発明の第１の車両の制御方法では、運転者の操作に基づいて設定される車両に要求される要求駆動力が制動力のときには、内燃機関が運転されているときには内燃機関の運転を伴って蓄電手段の入出力制限の範囲内で要求駆動力が車両に作用するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と制動力付与手段とを制御する。これにより、内燃機関が運転されているときに要求駆動力としての制動力を車両に作用させることができる。また、内燃機関の運転を停止する際には内燃機関の運転停止前の電動機による制動力の少なくとも一部の制動力付与手段による制動力への置き換えと内燃機関の運転停止後の制動力付与手段による制動力の少なくとも一部の電動機による制動力への置き換えとを伴って内燃機関の運転停止が滑らかに行なわれると共に蓄電手段の入出力制限の範囲内で要求駆動力が車両に作用するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と制動力付与手段とを制御する。即ち、内燃機関の運転を停止するときには電動機による制動力の一部を制動力付与手段による制動力に置き換えられているから、内燃機関の運転停止が滑らかに行なうことに伴って電動機から十分な制動力を作用させることができない状態となっても要求駆動力としての制動力を車両に作用させることができる。更に、内燃機関が運転停止されているときには内燃機関の運転停止を保持して蓄電手段の入出力制限の範囲内で要求駆動力が車両に作用するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と制動力付与手段とを制御する。これにより、内燃機関が運転停止されているときに要求駆動力としての制動力を車両に作用させることができる。このように、内燃機関の運転状態により要求駆動力としての制動力の作用のさせ方を変更するから、内燃機関が運転されているときに制動力の作用が開始され、内燃機関の運転が停止されても、安定して要求駆動力としての制動力を車両に作用させることができる。

本発明の第２の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸側とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記車軸側とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記車軸または該車軸とは異なる車軸のいずれかに動力を出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、車両に制動力を付与可能な制動力付与手段と、を備える車両において車両に要求される要求駆動力として制動力が設定されたときの該車両の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関の運転が停止されるまでは前記電動機による第１の制動力の作用を伴って前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記電動機と前記制動力付与手段とを制御し、
（ｂ）前記内燃機関の運転が停止された以降は前記制動力付与手段による制動力の少なくとも一部の前記電動機による制動力への置き換えを経由して前記蓄電手段の入出力制限の範囲内で前記電動機による前記第１の制動力より大きな制動力の作用を伴って前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記電動機と前記制動力付与手段とを制御する、
ことを要旨とする。

この本発明の第２の車両の制御方法では、運転者の操作に基づいて設定される車両に要求される要求駆動力が制動力のときには、内燃機関の運転が停止されるまでは電動機による第１の制動力の作用を伴って要求駆動力が車両に作用するよう電動機と制動力付与手段とを制御する。これにより、内燃機関の運転が停止されるまでは要求駆動力としての制動力を車両に作用させることができる。また、内燃機関の運転が停止された以降は制動力付与手段による制動力の少なくとも一部の電動機による制動力への置き換えを経由して蓄電手段の入出力制限の範囲内で電動機による前記第１の制動力より大きな制動力の作用を伴って要求駆動力が車両に作用するよう電動機と制動力付与手段とを制御する。これにより、内燃機関の運転停止が滑らかに行なうことに伴って電動機から十分な制動力を作用させることができない状態に拘わらず、要求駆動力としての制動力を車両に作用させることができる。

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。

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３９ａ，３９ｂ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、車両の駆動系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。

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。

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３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して、最終的には車両の駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。

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。

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。なお、バッテリＥＣＵ５２では、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）も演算している。

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３９ａ，３９ｂ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３９ａ，３９ｂ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。以下、ブレーキアクチュエータ９２の作動により駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪に制動力を作用させる場合を油圧ブレーキと称する。ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）９４により制御されている。ブレーキＥＣＵ９４は、図示しない信号ラインにより、駆動輪３９ａ，３９ｂ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３９ａ，３９ｂ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３９ａ，３９ｂ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。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，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。

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。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にエンジン２２の運転中に運転者がブレーキペダル８５を踏み込むことにより走行中の車両が制動され減速する際の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される制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、車両の走行中でエンジン２２の運転中に運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだ際に実行されるものとした。

制動制御ルーチンでは、エンジン２２の運転停止の要求がなされるまではエンジン２２の運転を伴って制動力を車両に作用させるエンジン運転中処理（図３参照）を実行し（ステップＳ１００，Ｓ１１０）、エンジン２２の運転停止の要求がなされると、制動トルクの置き換えを伴ってエンジン２２を滑らかに停止するエンジン停止処理を実行し（ステップＳ１１５）、エンジン２２の運転を停止した後は停車するまでエンジン２２の運転停止を維持した状態で制動力を車両に作用させるエンジン停止後処理（図７参照）を実行する（ステップＳ１６０，Ｓ１７０）。ここで、エンジン停止処理は、モータＭＧ２の制動トルクの一部を油圧ブレーキによる制動トルクに置き換えるトルク置き換え処理（ステップＳ１２０）と、エンジンＥＣＵ２４にエンジン２２の運転停止を指示するエンジン停止指示処理（ステップＳ１３０）と、エンジン２２を滑らかに運転停止するための滑らか停止処理（ステップＳ１４０）と、トルク置き換え処理により置き換えた制動トルクを戻すトルク戻し処理（ステップＳ１５０）とにより行なわれる。トルク置き換え処理は図４に例示するトルク置き換え処理により実行され、滑らか停止処理は図５に例示する滑らか停止処理により実行され、トルク戻し処理は図６に例示するトルク戻し処理により実行される。以下、順に説明する。

図３のエンジン運転中処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，エンジン２２の回転数Ｎｅ，バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ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Ｓ２００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎは、温度センサ５１により検出されたバッテリ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。

こうしてデータを入力すると、入力した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３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求制動トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ２１０）。要求制動トルクＴｒ＊は、実施例では、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖと要求制動トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求制動トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求制動トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図８に要求制動トルク設定用マップの一例を示す。

続いて、入力した車速Ｖに基づいて予め設定された最低回転数をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定すると共に目標トルクＴｅ＊として値０を設定し（ステップＳ２２０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として値０を設定する（ステップＳ２３０）。ここで、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊については、実施例では車速Ｖに基づいて予め設定された最低回転数に設定するものとしたが、例えば１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなどの所定の回転数を設定するものとしてもよい。

次に、バッテリ５０の入力制限ＷｉｎをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除してモータＭＧ２から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎを計算すると共に（ステップＳ２４０）、油圧ブレーキによる制動力とモータＭＧ２による制動力との分配比であるトルク分配比ｋを要求制動トルクＴｒ＊に乗じたものを減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除して仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算し（ステップＳ２５０）、計算した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限Ｔｍｉｎとのうち大きい方をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定し（ステップＳ２６０）、要求制動トルクＴｒ＊からトルク指令Ｔｍ２＊にギヤ比Ｇｒを乗じたものを減じて油圧ブレーキにより作用させるブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定する（ステップＳ２７０）。ここで、トルク分配比ｋは、上述したように、油圧ブレーキによる制動力とモータＭＧ２による制動力との分配比であり、車速Ｖやバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）などにより設定される。

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定すると、目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に、ブレーキトルク指令Ｔｂ＊についてはブレーキＥＣＵ９４にそれぞれ送信して（ステップＳ２８０）、エンジン運転中処理を終了する。目標回転数Ｎｅ＊と値０の目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２がトルクを出力することなく目標回転数Ｎｅ＊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。値０のトルク指令Ｔｍ１＊とトルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１からトルクが出力されないようにす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。また、ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を受信したブレーキＥＣＵは、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにブレーキトルク指令Ｔｂ＊に基づくブレーキトルクが作用するようにブレーキアクチュエータ９２を制御する。

図７のエンジン停止後処理は、図３のエンジン運転中処理のステップＳ２２０に代えてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に値０を設定する処理（ステップＳ６２０）を実行する点を除いて、エンジン運転中処理と同一である。

次に、エンジン停止処理について説明する。エンジン停止処理におけるトルク置き換え処理では、図４に示すように、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、現在設定されているモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をトルク戻し処理で用いる戻しトルクＴｍ２ｒｅｔとして設定する（ステップＳ３００）。そして、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が停止時トルクＴｍ２ｓｔｏｐに至るまで、図３のエンジン運転中処理のステップＳ２００〜Ｓ２３０と同一の処理、即ちブレーキペダルポジションＢＰや車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，エンジン２２の回転数Ｎｅ，バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを入力する処理（ステップＳ３１０）や要求制動トルクＴｒ＊を設定する処理（ステップＳ３２０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊を設定する処理（ステップＳ３３０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する処理（ステップＳ３４０）と、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に増減トルクΔＴｍ２を増加したものを新たなモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する処理（ステップＳ３５０）と、要求制動トルクＴｒ＊から新たなトルク指令Ｔｍ２＊にギヤ比Ｇｒを乗じたものを減じてブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定する処理（ステップＳ３６０）と、設定値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，ブレーキＥＣＵ９４に送信する処理（ステップＳ３７０）とを繰り返し、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が停止時トルクＴｍ２ｓｔｏｐに至ったときに終了する。ここで、増減トルクΔＴｍ２は、モータＭＧ２からの制動トルクと油圧ブレーキからの制動トルクとをスムーズに置き換えるためのトルクであり、油圧ブレーキの性能や本ルーチンの起動間隔などにより定めることができる。また、停止時トルクＴｍ２ｓｔｏｐは、エンジン２２の運転停止に際してバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎにより出力制限されない程度に十分大きな（絶対値として小さな）モータトルクであり、エンジン２２の特性やバッテリ５０の容量などにより定めることができる。

エンジン停止処理におけるトルク戻し処理は、基本的には、トルク置き換え処理により置き換えた制動トルクを戻す処理であり、図６に示すように、戻しトルクＴｍ２ｒｅｔの設定処理がない点やエンジン２２が運転停止していることからエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に値０が設定される点（ステップＳ５３０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が増減トルクΔＴｍ２だけ小さくされる点（ステップＳ５５０）、繰り返し処理の判定に戻しトルクＴｍ２ｒｅｔが用いられている点（ステップＳ５９０）を除いて図４のトルク置き換え処理と同様である。したがって、重複した説明を回避するため、トルク戻し処理におけるこれ以上の詳細な説明は省略する。

エンジン停止処理における滑らか停止処理が実行されると、図５に示すように、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、図３のエンジン運転中処理のステップＳ２００と同様にブレーキペダルポジションＢＰや車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，エンジン２２の回転数Ｎｅなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ４００）、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて要求制動トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ４１０）。続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ以下であるか否かを判定し（ステップＳ４２０）、回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆより大きいときにはモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ４３０）、回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ以下であるときにはモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊にトルクＴｍ１ｓｔｏｐを設定する（ステップＳ４４０）。ここで、閾値Ｎｅｒｅｆは、エンジン２２を滑らかに停止するためにモータＭＧ１からトルクを出力し始めるエンジン２２の回転数であり、例えば６００ｒｐｍや８００ｒｐｍなどを用いることができる。また、トルクＴｍ１ｓｔｏｐは、エンジン２２の急な停止に伴うトルクショックを低減し滑らかに停止するためにモータＭＧ１から出力する正方向のトルクであり、エンジン２２の回転数Ｎｅが低下する程度の大きさのトルクを用いることができる。

続いて、上述したトルク置き換え処理でモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として最終的に設定したトルクＴｍ２ｓｔｏｐからモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定し（ステップＳ４５０）、図３のステップＳ２７０と同様に要求制動トルクＴｒ＊からトルク指令Ｔｍ２＊にギヤ比Ｇｒを乗じたものを減じてブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定する（ステップＳ４６０）。そして、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊やブレーキトルク指令Ｔｂ＊をモータＥＣＵ４０やブレーキＥＣＵ９４に送信し（ステップＳ４７０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０に至ったか否かを判定する（ステップＳ４８０）。エンジン２２の回転数Ｎｅが値０に至っていないときにはステップＳ４００に戻ってステップＳ４００からステップＳ４８０の処理を繰り返す。エンジン２２の回転数Ｎｅが値０に至ったときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ４９０）、滑らか停止処理を終了する。

滑らか停止処理によりエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ以下に至っ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９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。図９の共線図には、Ｒ軸上にモータＭＧ２からトルク指令Ｔｍ２＊が出力されたときにリングギヤ３２に作用するトルク（Ｔｍ２＊・Ｇｒ）とブレーキトルク指令Ｔｂ＊とを示し、比較のために、その横にトルク置き換え処理を行なわずに滑らか停止処理を実行したときにモータＭＧ２から出力されリングギヤ３２に作用するトルク（Ｔｍ２・Ｇｒ）とそのときのブレーキトルク指令Ｔｂ＊と（以下、比較例という。）を示した。エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ以下になると、エンジン２２の回転数Ｎｅの低下を緩やかにするためにモータＭＧ１からトルクＴｍ１ｓｔｏｐを出力する。このため、モータＭＧ１は回生制御され出力トルクとその回転数に応じた発電電力（Ｐｍ１＝Ｔｍ１ｓｔｏｐ・Ｎｍ１）を発生する。比較例では、トルク置き換え処理によるモータＭＧ２の制動トルクの一部を油圧ブレーキによる制動トルクに置き換えていないから、実施例に比して大きな制動トルクがモータＭＧ２から出力され、その出力トルクと回転数とに応じた大きな発電電力（Ｐｍ１＝Ｔｍ２・Ｎｍ２）が発生する。このとき、バッテリ５０はモータＭＧ１の発電電力Ｐｍ１とモータＭＧ２の発電電力Ｐｍ２との和の電力により充電されることになるが、この和の電力がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを超えると、モータＭＧ２の制動トルクが制限されることになり、車両に作用する制動力が低下し、いわゆる制動トルクのトルク抜けが生じる。一方、実施例では、トルク置き換え処理によるモータＭＧ２の制動トルクの一部を油圧ブレーキによる制動トルクに置き換えているから、モータＭＧ２の制動トルクが小さいためにその発電電力Ｐｍ２も小さく抑えられる。このため、モータＭＧ１の発電電力Ｐｍ１とモータＭＧ２の発電電力Ｐｍ２との和の電力はバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内となり、モータＭＧ２の制動トルクが制限されることによって生じるトルク抜けは生じない。

図１０は、運転者によりブレーキペダル８５が踏み込まれたときのモータＭＧ２のトルクＴｍ２やブレーキトルクＴｂ，要求制動トルクＴｒ＊，モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１のトルクＴｍ１の時間変化の一例を模式的に示す説明図である。ブレーキペダル８５の踏み込みに応じた要求制動トルクＴｒ＊をトルク分配比ｋで分配した制動トルクがモータＭＧ２と油圧ブレーキとから出力されている最中にエンジン停止要求がなされると（時間Ｔ１）、トルク置き換え処理によりモータＭＧ２による制動トルクの一部が油圧ブレーキによる制動トルクに置き換えられ、滑らか停止処理が実行される。滑らか停止処理においてエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ以下に至った時間Ｔ２では、エンジン２２を滑らかに停止するためにモータＭＧ１からトルクＴｍ１ｓｔｏｐが出力され、モータＭＧ２からは置き換え後の制動トルクとモータＭＧ１から出力されリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルするためのトルクとの和のトルクが出力される。このとき、モータＭＧ１もモータＭＧ２も回生制御されることになり発電電力Ｐｍ１，Ｐｍ２を生じるが、トルク置き換え処理によりモータＭＧ２の制動トルクの一部を油圧ブレーキによる制動トルクに置き換えているから、発電電力Ｐｍ１，Ｐｍ２の和の電力はバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内となり、モータＭＧ２のトルク制限は行なわれない。この結果、車両には要求制動トルクＴｒ＊が作用し、いわゆるトルク抜けは生じない。エンジン２２の回転数Ｎｅが値０に至った以降の時間Ｔ３では、トルク置き換え処理により置き換えられたトルクを戻すトルク戻し処理が行なわれ、時間Ｔ４にトルク戻し処理が終了した以降は、エンジン停止後処理によりブレーキペダル８５が踏み込みに応じた要求制動トルクＴｒ＊をトルク分配比ｋで分配した制動トルクがモータＭＧ２と油圧ブレーキとから出力されるようになる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、運転者によりブレーキペダル８５が踏み込まれてモータＭＧ２と油圧ブレーキとから制動トルクを出力している最中にエンジン２２の停止要求がなされたときには、モータＭＧ２による制動トルクの一部を油圧ブレーキによる制動トルクに置き換えてからモータＭＧ１の制御を伴ってエンジン２２を滑らかに停止するから、モータＭＧ１の発電電力Ｐｍ１とモータＭＧ２の発電電力Ｐｍ２との和の電力がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを超えることによりモータＭＧ２のトルクが制限されるのを抑止することができる。この結果、いわゆる制動トルクのトルク抜けを防止することができ、運転者のブレーキペダル８５の踏み込みに応じた要求制動トルクＴｒ＊を安定して車両に作用させることができる。しかも、エンジン２２を滑らかに停止するから、エンジン２２を停止する際の振動などを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、トルク置き換え処理としてモータＭＧ２による制動トルクと油圧ブレーキによる制動トルクの置き換えを一定値としての増減トルクΔＴｍ２を用いて時間の経過に対して一定割合で行なうものとしたが、モータＭＧ２による制動トルクと油圧ブレーキによる制動トルクの置き換えを変動値としての増減トルクを用いて時間の経過に対して変動する割合で行なうものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、トルク置き換え処理としてモータＭＧ２による制動トルクの一部を油圧ブレーキによる制動トルクに置き換えるものとしたが、モータＭＧ２による制動トルクの全部を油圧ブレーキによる制動トルクに置き換えるものとしてもよい。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、トルク置き換え処理としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が予め設定された停止時トルクＴｍ２ｓｔｏｐに至るまでモータＭＧ２による制動トルクを油圧ブレーキによる制動トルクに置き換えるものとしたが、車速Ｖや要求制動トルクＴｒ＊，入力制限ＷｉｎなどからモータＭＧ１からトルクＴｍ１ｓｔｏｐを出力した際にモータＭＧ１やモータＭＧ２による発電電力Ｐｍ１，Ｐｍ２の和の電力が入力制限Ｗｉｎを超えないトルクを計算し、そのトルクを停止時トルクＴｍ２ｓｔｏｐとして用いてモータＭＧ２による制動トルクを油圧ブレーキによる制動トルクに置き換えるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転を停止するときにはモータＭＧ１から予め設定したトルクＴｍ１ｓｔｏｐを出力するものとしたが、エンジン２２の回転数Ｎｅに応じて変動するトルクをトルクＴｍ１ｓｔｏｐとしてモータＭＧ１から出力するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によってブレーキペダル８５が踏み込まれてもエンジン２２が運転されているときには要求制動トルクＴｒ＊をトルク分配比ｋで分配した制動トルクをモータＭＧ２と油圧ブレーキとから出力し、その後にエンジン２２の停止要求が行なわれたときにトルク置き換え処理によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が予め設定された停止時トルクＴｍ２ｓｔｏｐに至るまでモータＭＧ２による制動トルクを油圧ブレーキによる制動トルクに置き換えてエンジン２２の運転を停止し、その後、置き換えたトルクを戻すものとしたが、運転者によってブレーキペダル８５が踏み込まれたときにはエンジン２２の運転が停止されるまではモータＭＧ２から停止時トルクＴｍ２ｓｔｏｐを出力し、エンジン２２の運転を停止した後に要求制動トルクＴｒ＊をトルク分配比ｋで分配した制動トルクがモータＭＧ２と油圧ブレーキとから出力されるよう油圧ブレーキによる制動トルクの一部をモータＭＧ２による制動トルクに順次置き換えるものとしてもよい。この場合のモータＭＧ２のトルクＴｍ２やブレーキトルクＴｂ、要求制動トルクＴｒ＊の時間変化の一例を図１１に示す。図１１には、比較のため実施例のトルク置き換え処理を伴う場合を破線で示した。このようにしても、エンジン２２の運転を停止する際にモータＭＧ１の発電電力Ｐｍ１とモータＭＧ２の発電電力Ｐｍ２との和の電力がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを超えることによりモータＭＧ２のトルクが制限されるのを抑止することができ、いわゆる制動トルクのトルク抜けを防止することができる。また、エンジン２２を滑らかに停止するから、エンジン２２を停止する際の振動などを抑制することができる。なお、この場合、エンジン２２を運転しているときでもモータＭＧ２からは停止時トルクＴｍ２ｓｔｏｐが出力されるから、実施例に比して運動エネルギの電力への回生が若干少なくなる。

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１２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３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１２における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１３の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

実施例では、本発明の実施の形態をハイブリッド自動車２０を用いて説明したが、自動車以外の列車などの車両の形態としてもよく、車両の制御方法の形態としても構わない。

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

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。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される制動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジン運転中処理の一例を示すフローチャートである。 トルク置き換え処理の一例を示すフローチャートである。 滑らか停止処理の一例を示すフローチャートである。 トルク戻し処理の一例を示すフローチャートである。 エンジン停止後処理の一例を示すフローチャートである。 要求制動トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 滑らか停止処理によりエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ以下に至っ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。 運転者によりブレーキペダル８５が踏み込まれたときのモータＭＧ２のトルクＴｍ２やブレーキトルクＴｂ，要求制動トルクＴｒ＊，モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１のトルクＴｍ１の時間変化の一例を模式的に示す説明図である。 変形例におけるモータＭＧ２のトルクＴｍ２とブレーキトルクＴｂ，要求制動トルクＴｒ＊の時間変化の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、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、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ ブレーキマスターシリンダ、９２ ブレーキアクチュエータ、９４ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、９６ａ〜９６ｄ ブレーキホイールシリンダ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ ２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (8)

1. 内燃機関と、
   前記内燃機関の出力軸と車軸側とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記車軸側とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
   前記車軸または該車軸とは異なる車軸のいずれかに動力を出力可能な電動機と、
   前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   車両に制動力を付与可能な制動力付与手段と、
   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電力の上下限である入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
   運転者の操作に基づいて車両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が制動力のとき、前記内燃機関が運転されているときには前記内燃機関の運転を伴って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駆動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御し、前記内燃機関の運転を停止する際には該内燃機関の運転停止前の前記電動機による制動力の少なくとも一部の前記制動力付与手段による制動力への置き換えと該内燃機関の運転停止後の前記制動力付与手段による制動力の少なくとも一部の前記電動機による制動力への置き換えとを伴って前記内燃機関の運転停止が滑らかに行なわ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駆動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御し、前記内燃機関が運転停止されているときには該内燃機関の運転停止を保持して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駆動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御する制御手段と、
   を備える車両。
2. 前記制御手段は、前記電動機による制動力と前記制動力付与手段による制動力との置き換えを一定割合で順次行なう手段である請求項１記載の車両。
3. 前記制御手段は、前記電動機による制動力が所定制動力となるよう前記電動機による制動力と前記制動力付与手段による制動力との置き換えを行なう手段である請求項１または２記載の車両。
4. 前記制御手段は、前記内燃機関の運転を停止する際には前記電力動力入出力手段による動力の入出力を伴って前記内燃機関が滑らかに停止するよう制御する手段である請求項１ないし３いずれか記載の車両。
5. 内燃機関と、
   前記内燃機関の出力軸と車軸側とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記車軸側とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
   前記車軸または該車軸とは異なる車軸のいずれかに動力を出力可能な電動機と、
   前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   車両に制動力を付与可能な制動力付与手段と、
   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電力の上下限である入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
   運転者の操作に基づいて車両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が制動力のとき、前記内燃機関の運転が停止されるまでは前記電動機による第１の制動力の作用を伴って前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記電動機と前記制動力付与手段とを制御し、前記内燃機関の運転が停止された以降は前記制動力付与手段による制動力の少なくとも一部の前記電動機による制動力への置き換えを経由して前記設定された入出力制限の範囲内で前記電動機による前記第１の制動力より大きな制動力の作用を伴って前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記電動機と前記制動力付与手段とを制御する制動時制御手段と、
   を備える車両。
6. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力する発電機とを備える手段である請求項１ないし５いずれか記載の車両。
7. 内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸側とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記車軸側とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記車軸または該車軸とは異なる車軸のいずれかに動力を出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、車両に制動力を付与可能な制動力付与手段と、を備える車両において車両に要求される要求駆動力として制動力が設定されたときの該車両の制御方法であって、
   （ａ）前記内燃機関が運転されているときには、前記内燃機関の運転を伴って前記蓄電手段の入出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御し、
   （ｂ）前記内燃機関の運転を停止する際には、該内燃機関の運転停止前の前記電動機による制動力の少なくとも一部の前記制動力付与手段による制動力への置き換えと該内燃機関の運転停止後の前記制動力付与手段による制動力の少なくとも一部の前記電動機による制動力への置き換えとを伴って前記内燃機関の運転停止が滑らかに行なわれると共に前記蓄電手段の入出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御し、
   （ｃ）前記内燃機関が運転停止されているときには該内燃機関の運転停止を保持して前記蓄電手段の入出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段とを制御する、
   車両の制御方法。
8. 内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸側とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記車軸側とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記車軸または該車軸とは異なる車軸のいずれかに動力を出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、車両に制動力を付与可能な制動力付与手段と、を備える車両において車両に要求される要求駆動力として制動力が設定されたときの該車両の制御方法であって、
   （ａ）前記内燃機関の運転が停止されるまでは前記電動機による第１の制動力の作用を伴って前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記電動機と前記制動力付与手段とを制御し、
   （ｂ）前記内燃機関の運転が停止された以降は前記制動力付与手段による制動力の少なくとも一部の前記電動機による制動力への置き換えを経由して前記蓄電手段の入出力制限の範囲内で前記電動機による前記第１の制動力より大きな制動力の作用を伴って前記設定された要求駆動力が車両に作用するよう前記電動機と前記制動力付与手段とを制御する、
   車両の制御方法。
   

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