JP2008201292A - 車両およびその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両の走行に応じて二次電池などの蓄電装置の昇温を迅速に行なう。
【解決手段】バッテリ残容量が閾値Ｓ１未満のときや閾値Ｓ１以上でも閾値Ｓ２未満のときに車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１未満のときには充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し（Ｓ１４０）、バッテリ残容量が閾値Ｓ２以上ときや閾値Ｓ２未満でも閾値Ｓ１以上のときに車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ２以上のときには充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定し（Ｓ１５０）、バッテリ残容量が閾値Ｓ１以上で閾値Ｓ２未満であり且つ車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１以上で閾値Ｐ２未満のときには前回の充放電要求パワーＰｂ＊をそのまま設定し（Ｓ１６０）、充放電要求パワーＰｂ＊によりバッテリ５０が充放電されると共に車両要求パワーＰ＊で走行するようエンジンとモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する（Ｓ１７０〜Ｓ２５０）。
【選択図】図２

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、エンジンとオルタネータとからなるジェネレータと、後輪に動力を出力するモータと、ジェネレータおよびモータと電力のやりとりを行なうバッテリと、を備える車両において、バッテリの使用ＳＯＣ（充電状態）に応じてジェネレータによりバッテリを充放電することにより、バッテリの昇温を促進す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、バッテリの使用ＳＯＣ（充電状態）に余裕がないときにはジェネレータによりバッテリを積極的に充電し、バッテリの使用ＳＯＣ（充電状態）に余裕があるときにはジェネレータの発電量を抑制してバッテリからの電力をモータで積極的に消費したりバッテリからの電力をジェネレータで積極的に消費することにより、バッテリの昇温を促進している。
特開２００５−３４１６３３号公報
上述の車両のように、バッテリの使用ＳＯＣ（充電状態）に応じてバッテリを積極的に充電したり放電したりしても、車両の走行を考慮しないと、単にエネルギを放出するだけとなり、車両の燃費を悪化させてしまう。
本発明の車両およびその制御方法は、車両の走行に応じて二次電池などの蓄電装置の昇温を行なうことを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、迅速に二次電池などの蓄電装置の昇温を行なうことを目的の一つとする。
本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部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、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、
走行用の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、
走行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、
前記蓄電手段を昇温する昇温時には、前記設定された要求パワーに基づいて前記蓄電手段が充放電されると共に前記設定された要求パワーに基づく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、蓄電手段を昇温する昇温時には、走行に要求される要求パワーに基づいて蓄電手段が充放電されると共に要求パワーに基づく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、車両の走行に応じて蓄電手段を充放電することができ、迅速に蓄電手段を昇温することができる。もとより、要求パワーに基づくパワーにより走行することができる。
こうした本発明の第１の車両において、前記制御手段は、前記昇温時には、前記設定された要求パワーが第１パワー以上のときには前記蓄電手段が放電されると共に前記設定された要求パワーに基づく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し、前記設定された要求パワーが前記第１パワーより小さい第２パワー未満のときには前記蓄電手段が充電されると共に前記設定された要求パワーに基づく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し、前記設定された要求パワーが前記第１パワー未満で前記第２パワー以上のときには前記蓄電手段の充放電が維持される共に前記設定された要求パワーに基づく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手段であるものとすることもできる。こうすれば、車両の走行パワーに応じてより適正に蓄電手段を充放電することができる。
また、本発明の第１の車両において、前記蓄電手段から放電可能な容量である残存容量を検出する残存容量検出手段を備え、前記制御手段は、前記昇温時には、前記検出された残存容量に基づいて前記蓄電手段が充放電され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。この場合、前記制御手段は、前記昇温時には、前記検出された残存容量が第１容量以上のときには前記設定された要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が放電されると共に前記設定された要求パワーに基づく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し、前記検出された残存容量が前記第１容量より小さい第２容量未満のときには前記設定された要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が充電されると共に前記設定された要求パワーに基づく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手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の残存容量に応じてより適正に蓄電手段を充放電することができる。
さらに、本発明の第１の車両において、前記制御手段は、前記昇温時には、前記蓄電手段を充電するときには所定の充電電力により充電するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記蓄電手段を放電するときには所定の放電電力により放電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、蓄電手段を所定の充電電力で充電すると共に所定の放電電力で放電することができ、安定して蓄電手段の充放電を行なうことができる。
あるいは、本発明の第１の車両において、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸に動力を入出力する電力動力入出力手段を備え、前記電動機は前記駆動軸に動力を入出力するよう接続されてなる、ものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、前記蓄電手段に接続され動力の入出力が可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との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、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２の車両は、
燃料の供給を受けて発電する発電手段と、
走行用の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、
走行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、
前記蓄電手段を昇温する昇温時には、前記設定された要求パワーに基づいて前記蓄電手段が充放電されると共に前記設定された要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段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。
この本発明の第２の車両では、蓄電手段を昇温する昇温時には、走行に要求される要求パワーに基づいて蓄電手段が充放電されると共に要求パワーに基づくパワーにより走行するよう発電手段と電動機とを制御する。これにより、車両の走行に応じて蓄電手段を充放電することができ、迅速に蓄電手段を昇温することができる。もとより、要求パワーに基づくパワーにより走行することができる。ここで、「発電手段」としては、内燃機関と該内燃機関からの動力を用いて発電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し、燃料電池であるものとすることもできる。
こうした本発明の第２の車両において、前記制御手段は、前記昇温時には、前記設定された要求パワーが第１パワー以上のときには前記蓄電手段が放電されると共に前記設定された要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御し、前記設定された要求パワーが前記第１パワーより小さい第２パワー未満のときには前記蓄電手段が充電されると共に前記設定された要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御し、前記設定された要求パワーが前記第１パワー未満で前記第２パワー以上のときには前記蓄電手段の充放電が維持される共に前記設定された要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段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、車両の走行パワーに応じてより適正に蓄電手段を充放電することができる。
また、本発明の第２の車両において、前記蓄電手段から放電可能な容量である残存容量を検出する残存容量検出手段を備え、前記制御手段は、前記昇温時には、前記検出された残存容量が第１容量以上のときには前記設定された要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が放電されると共に前記設定された要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御し、前記検出された残存容量が前記第１容量より小さい第２容量未満のときには前記設定された要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が充電されると共に前記設定された要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段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、蓄電手段の残存容量に応じてより適正に蓄電手段を充放電することができる。
本発明の第１の車両の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を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、
前記蓄電手段を昇温する昇温時には、走行に要求される要求パワーが第１パワー以上のときには前記蓄電手段が放電されると共に前記要求パワーに基づく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し、前記要求パワーが前記第１パワーより小さい第２パワー未満のときには前記蓄電手段が充電されると共に前記要求パワーに基づく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し、前記要求パワーが前記第１パワー未満で前記第２パワー以上のときには前記蓄電手段の充放電が維持される共に前記要求パワーに基づく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。
この本発明の第１の車両の制御方法では、蓄電手段を昇温する昇温時には、走行に要求される要求パワーが第１パワー以上のときには蓄電手段が放電されると共に要求パワーに基づくパワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、要求パワーが第１パワーより小さい第２パワー未満のときには蓄電手段が充電されると共に要求パワーに基づくパワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、要求パワーが第１パワー未満で第２パワー以上のときには蓄電手段の充放電が維持される共に要求パワーに基づく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、車両の走行に要求されるパワーに応じて蓄電手段を充放電することができ、迅速に蓄電手段を昇温することができる。もとより、要求パワーに基づくパワーにより走行することができる。
こうした本発明の第１の車両の制御方法において、前記昇温時には、前記蓄電手段から放電可能な容量である残存容量が第１容量以上のときには前記要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が放電されると共に前記要求パワーに基づく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し、前記残存容量が前記第１容量より小さい第２容量未満のときには前記要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が充電されると共に前記要求パワーに基づく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、ことを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の残存容量に応じてより適正に蓄電手段を充放電することができる。
本発明の第２の車両の制御方法は、
燃料の供給を受けて発電する発電手段と、走行用の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、
前記蓄電手段を昇温する昇温時には、走行に要求される要求パワーが第１パワー以上のときには前記蓄電手段が放電されると共に前記要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御し、前記要求パワーが前記第１パワーより小さい第２パワー未満のときには前記蓄電手段が充電されると共に前記要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御し、前記要求パワーが前記第１パワー未満で前記第２パワー以上のときには前記蓄電手段の充放電が維持される共に前記要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
この本発明の第２の車両の制御方法では、蓄電手段を昇温する昇温時には、走行に要求される要求パワーが第１パワー以上のときには蓄電手段が放電されると共に要求パワーに基づくパワーにより走行するよう発電手段と電動機とを制御し、要求パワーが第１パワーより小さい第２パワー未満のときには蓄電手段が充電されると共に要求パワーに基づくパワーにより走行するよう発電手段と電動機とを制御し、要求パワーが第１パワー未満で第２パワー以上のときには蓄電手段の充放電が維持される共に要求パワーに基づくパワーにより走行するよう発電手段と電動機とを制御する。これにより、車両の走行に要求されるパワーに応じて蓄電手段を充放電することができ、迅速に蓄電手段を昇温することができる。もとより、要求パワーに基づくパワーにより走行することができる。
こうした本発明の第２の車両の制御方法において、前記昇温時には、前記蓄電手段から放電可能な容量である残存容量が第１容量以上のときには前記要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が放電されると共に前記要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御し、前記残存容量が前記第１容量より小さい第２容量未満のときには前記要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が充電されると共に前記要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御する、ことを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の残存容量に応じてより適正に蓄電手段を充放電することができる。
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、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載した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、動力出力装置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。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。
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。
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。
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。
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、特にバッテリ５０を昇温する際の動作について説明する。図２は、バッテリ５０が低温のときに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、バッテリ５０が十分にその機能を発揮できる温度（例えば、０℃や５℃など）となるまで所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ），バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、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。
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＊と車両に要求される車両要求パワーＰ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。車両要求パワーＰ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。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。
次に、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１，Ｓ２の範囲内であるか否か及び設定した車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１，Ｐ２の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）。ここで、閾値Ｓ１は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）としてこれ以上放電すべきではない残容量として設定されるものであり、４０％や５０％などを用いることができる。また、閾値Ｓ２は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）としてこれ以上受電すべきではない残容量として設定されるものであり、６５％や７５％などを用いることができる。閾値Ｐ１は、車両要求パワーＰ＊としては比較的小さい値として設定されており、車両要求パワーの最大値の１０％や２０％などの値を用いることができる。閾値Ｐ２は、車両要求パワーＰ＊としては比較的大きい値として設定されており、車両要求パワーの最大値の４０％や５０％などの値を用いることができる。
バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１未満のときには、車両要求パワーＰ＊に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し（ステップＳ１４０）、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ２以上ときには、車両要求パワーＰ＊に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定する（ステップＳ１５０）。ここで、実施例では、充電用電力Ｐｃｈａはバッテリ５０を充電するのに適した電力範囲のうち比較的大きな電力として設定されており、放電用電力Ｐｄｉｓは、バッテリ５０を放電するのに適した電力範囲のうち比較的大きな電力として設定されている。バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上で閾値Ｓ２未満のときには、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１未満のときに充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し（ステップＳ１４０）、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ２以上のときに充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定する（ステップＳ１５０）。そして、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上で閾値Ｓ２未満であり、且つ、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１以上で閾値Ｐ２未満のときには、前回このルーチンが実行されたときに設定された充放電要求パワーＰｂ＊をそのまま充放電要求パワーＰｂ＊として設定する（ステップＳ１６０）。ここで、実施例では、初めてこの駆動制御ルーチンが実行されたときには、前回の充放電要求パワーＰｂ＊として初期値の充電用電力Ｐｃｈａが設定されているものとした。なお、初期値は、充電用電力Ｐｃｈａでなくても放電用電力Ｐｄｉｓであってもよい。
こうして充放電要求パワーＰｂ＊を設定すると、車両要求パワーＰ＊と設定した充放電要求パワーＰｂ＊との和としてエンジン２２に要求されるエンジン要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ１７０）、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１８０）。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エンジン要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図４に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１９０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図５に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (1)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
続いて、式（３）および式（４）を共に満たすモータＭＧ１から出力してもよりトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ２００）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップ２１０）。ここで、式（３）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（４）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図６に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。
0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr* (3)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (5)
そして、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（６）により計算すると共に（ステップＳ２２０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（７）および式（８）により計算すると共に（ステップＳ２３０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２４０）。ここで、式（６）は、図５の共線図から容易に導くことができる。
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (9)
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＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２５０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができると共に充電用電力Ｐｃｈａや放電用電力Ｐｄｉｓによりバッテリ５０を充放電することができる。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１未満のときには充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ２以上のときには充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定し、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１以上で閾値Ｐ２未満のときには前回の充放電要求パワーＰｂ＊をそのまま充放電要求パワーＰｂ＊として設定し、バッテリ５０の範囲内で充放電要求パワーＰｂ＊によりバッテリ５０が充放電されると共に車両要求パワーＰ＊（要求トルクＴｒ＊）により走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊、目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、車両要求パワーＰ＊に応じた充放電電力Ｐｃｈａ，Ｐｄｉｓでバッテリ５０を充放電することができ、迅速にバッテリ５０を昇温することができる。しかも、バッテリ５０の充放電は、バッテリ５０を充放電するのに適した電力範囲のうち比較的大きな電力として設定された充放電用電力Ｐｃｈａ，Ｐｄｉｓを用いるから、バッテリ５０を迅速に昇温することができる。また、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１未満のときには車両要求パワーＰ＊に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ２未以上ときには、車両要求パワーＰ＊に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定するから、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に応じてバッテリ５０を充放電することができる。もとより、車両要求パワーＰ＊に基づくパワーを、即ち、要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを出力して走行することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１未満のときには車両要求パワーＰ＊に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ２未以上ときには、車両要求パワーＰ＊に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定するものとしたが、こうしたバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づく充放電は行なわないものとしても構わない。
実施例のハイブリッド自動車２０では、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１未満のときには充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ２以上のときには充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定し、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１以上で閾値Ｐ２未満のときには前回の充放電要求パワーＰｂ＊をそのまま充放電要求パワーＰｂ＊として設定するものとしたが、二つの閾値Ｐ１，Ｐ２を用いずに単一の閾値Ｐｒｅｆだけを用いて充放電要求パワーＰｂ＊に充放電電力Ｐｃｈａ，Ｐｄｉｓを設定するものとしてもよい。即ち、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上のときには充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定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、バッテリ５０を充放電するのに適した電力範囲のうち比較的大きな電力として設定された充放電用電力Ｐｃｈａ，Ｐｄｉｓを用いてバッテリ５０を充放電するものとしたが、充放電用電力Ｐｃｈａ，Ｐｄｉｓとしては、バッテリ５０を充放電するのに適した電力範囲のうち比較的大きな電力であれば如何なる電力を用いるものとしてもよいし、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に応じて変化する電力を用いてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。
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７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７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６３ａ，６３ｂ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８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６３ａ，６３ｂ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６３ａ，６３ｂ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９の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２に発電用のモータＭＧ１が取り付けられていると共に走行用のモータＭＧ２を備えるものとしてもよい。
また、こうしたハイブリッド自動車に限定されるものではなく、図１０の変形例の燃料電池自動車４２０に例示するように、燃料電池４３０からの発電電力をＤＣ／ＤＣコンバータ４４０によって昇圧してバッテリ５０やモータＭＧに供給する構成としてもよい。
こうしたハイブリッド自動車や燃料電池自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両の形態としてもよいし、車両の制御方法の形態としてもよい。
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」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＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊に基づいて車両要求パワーＰ＊を設定する図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０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、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１未満のときには車両要求パワーＰ＊に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ２未以上ときには、車両要求パワーＰ＊に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上で閾値Ｓ２未満のときには、更に、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１未満のときには充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ２以上のときには充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定し、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１以上で閾値Ｐ２未満のときには前回の充放電要求パワーＰｂ＊をそのまま充放電要求パワーＰｂ＊として設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で設定した充放電要求パワーＰｂ＊によりバッテリ５０が充放電されると共に車両要求パワーＰ＊（要求トルクＴｒ＊）により走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊、目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定して送信する図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ２５０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊と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。図示しない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）を演算するバッテリＥＣＵ５２が「残存容量検出手段」に相当し、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「電力動力入出力手段」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「３軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」に相当する。変形例のハイブリッド自動車３２０のエンジン２２とモータＭＧ１との組み合わせや燃料電池４３０が「発電手段」に相当する。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よく、走行用の動力を出力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ＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を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、電力動力入出力手段とや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。「要求パワー設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて設定された要求トルクＴｒ＊を用いて車両要求パワーＰ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づく要求トルクを用いて車両要求パワーＰ＊を設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づく要求トルクを用いて車両要求パワーＰ＊を設定するものなど、走行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。「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の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１未満のときには車両要求パワーＰ＊に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ２未以上ときには、車両要求パワーＰ＊に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上で閾値Ｓ２未満のときには、更に、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１未満のときには充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ２以上のときには充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定し、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１以上で閾値Ｐ２未満のときには前回の充放電要求パワーＰｂ＊をそのまま充放電要求パワーＰｂ＊として設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で設定した充放電要求パワーＰｂ＊によりバッテリ５０が充放電されると共に車両要求パワーＰ＊（要求トルクＴｒ＊）により走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊、目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づく充放電は行なわずに車両要求パワーＰ＊だけに基づいて充放電要求パワーＰｂ＊を設定するものとしたり、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上のときには充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定するものとしたりするなど、蓄電手段を昇温する昇温時には、車両に要求される要求パワーに基づいて蓄電手段が充放電されると共に要求パワーに基づく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。「残存容量検出手段」としては、図示しない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）を演算するものに限定されるものではなく、蓄電手段から放電可能な容量である残存容量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。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるものではなく、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「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。「３軸式動力入出力手段」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て４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれかに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ものであれば如何なるものとしても構わない。また、「発電手段」としては、変形例のハイブリッド自動車３２０のエンジン２２とモータＭＧ１との組み合わせや燃料電池４３０に限定されるものではなく、燃料の供給を受けて発電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の車両における「制御手段」としては、上述の第１の車両における「制御手段」が行なう制御のうち、エンジン２２とモータＭＧ１に関するものを発電手段に置き換えたもの、即ち、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１未満のときには車両要求パワーＰ＊に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ２未以上ときには、車両要求パワーＰ＊に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１以上で閾値Ｓ２未満のときには、更に、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１未満のときには充放電要求パワーＰｂ＊として充電用電力Ｐｃｈａを設定し、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ２以上のときには充放電要求パワーＰｂ＊として放電用電力Ｐｄｉｓを設定し、車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐ１以上で閾値Ｐ２未満のときには前回の充放電要求パワーＰｂ＊をそのまま充放電要求パワーＰｂ＊として設定し、こうして設定した充放電要求パワーＰｂ＊と車両要求パワーＰ＊との和として発電手段に要求されるパワーを計算し、この計算したパワーに基づいて発電手段の作動を伴って車両要求パワーＰ＊（要求トルクＴｒ＊）により走行するよう発電手段と電動機とを制御するものに限定されるものではなく、蓄電手段を昇温する昇温時には、走行に要求される要求パワーに基づいて蓄電手段が充放電されると共に要求パワーに基づくパワーにより走行するよう発電手段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。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
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。
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により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。 エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する様子を説明する説明図である。 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。 変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例の燃料電池自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
符号の説明
２０，１２０，２２０，３２０ 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、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、４２０ 燃料電池自動車、４３０ 燃料電池、４４０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (16)

  1. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と、
    走行用の動力を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、
    走行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、
    前記蓄電手段を昇温する昇温時には、前記設定された要求パワーに基づいて前記蓄電手段が充放電されると共に前記設定された要求パワーに基づく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制御手段と、
    を備える車両。
  2. 前記制御手段は、前記昇温時には、前記設定された要求パワーが第１パワー以上のときには前記蓄電手段が放電されると共に前記設定された要求パワーに基づく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し、前記設定された要求パワーが前記第１パワーより小さい第２パワー未満のときには前記蓄電手段が充電されると共に前記設定された要求パワーに基づく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し、前記設定された要求パワーが前記第１パワー未満で前記第２パワー以上のときには前記蓄電手段の充放電が維持される共に前記設定された要求パワーに基づく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手段である請求項１記載の車両。
  3. 請求項１または２記載の車両であって、
    前記蓄電手段から放電可能な容量である残存容量を検出する残存容量検出手段を備え、
    前記制御手段は、前記昇温時には、前記検出された残存容量に基づいて前記蓄電手段が充放電され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
    車両。
  4. 前記制御手段は、前記昇温時には、前記検出された残存容量が第１容量以上のときには前記設定された要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が放電されると共に前記設定された要求パワーに基づく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し、前記検出された残存容量が前記第１容量より小さい第２容量未満のときには前記設定された要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が充電されると共に前記設定された要求パワーに基づく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手段である請求項３記載の車両。
  5. 前記制御手段は、前記昇温時には、前記蓄電手段を充電するときには所定の充電電力により充電するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記蓄電手段を放電するときには所定の放電電力により放電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請求項１ないし４いずれか記載の車両。
  6. 請求項１ないし５いずれか記載の車両であって、
    前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸に動力を入出力する電力動力入出力手段を備え、
    前記電動機は前記駆動軸に動力を入出力するよう接続されてなる、
    車両。
  7. 前記電力動力入出力手段は、前記蓄電手段に接続され動力の入出力が可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との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、を備える手段である請求項６記載の車両。
  8. 燃料の供給を受けて発電する発電手段と、
    走行用の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、
    走行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、
    前記蓄電手段を昇温する昇温時には、前記設定された要求パワーに基づいて前記蓄電手段が充放電されると共に前記設定された要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
    を備える車両。
  9. 前記制御手段は、前記昇温時には、前記設定された要求パワーが第１パワー以上のときには前記蓄電手段が放電されると共に前記設定された要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御し、前記設定された要求パワーが前記第１パワーより小さい第２パワー未満のときには前記蓄電手段が充電されると共に前記設定された要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御し、前記設定された要求パワーが前記第１パワー未満で前記第２パワー以上のときには前記蓄電手段の充放電が維持される共に前記設定された要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御する手段である請求項８記載の車両。
  10. 請求項８または９記載の車両であって、
    前記蓄電手段から放電可能な容量である残存容量を検出する残存容量検出手段を備え、
    前記制御手段は、前記昇温時には、前記検出された残存容量が第１容量以上のときには前記設定された要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が放電されると共に前記設定された要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御し、前記検出された残存容量が前記第１容量より小さい第２容量未満のときには前記設定された要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が充電されると共に前記設定された要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御する手段である、
    車両。
  11. 前記発電手段は、内燃機関と該内燃機関からの動力を用いて発電する発電機とを備える手段である請求項８ないし１０いずれか記載の車両。
  12. 前記発電手段は、燃料電池である請求項８ないし１０いずれか記載の車両。
  13. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の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、
    前記蓄電手段を昇温する昇温時には、走行に要求される要求パワーが第１パワー以上のときには前記蓄電手段が放電されると共に前記要求パワーに基づく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し、前記要求パワーが前記第１パワーより小さい第２パワー未満のときには前記蓄電手段が充電されると共に前記要求パワーに基づく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し、前記要求パワーが前記第１パワー未満で前記第２パワー以上のときには前記蓄電手段の充放電が維持される共に前記要求パワーに基づく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。
  14. 前記昇温時には、前記蓄電手段から放電可能な容量である残存容量が第１容量以上のときには前記要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が放電されると共に前記要求パワーに基づく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し、前記残存容量が前記第１容量より小さい第２容量未満のときには前記要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が充電されると共に前記要求パワーに基づく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、ことを特徴とする請求項１３記載の車両の制御方法。
  15. 燃料の供給を受けて発電する発電手段と、走行用の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、
    前記蓄電手段を昇温する昇温時には、走行に要求される要求パワーが第１パワー以上のときには前記蓄電手段が放電されると共に前記要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御し、前記要求パワーが前記第１パワーより小さい第２パワー未満のときには前記蓄電手段が充電されると共に前記要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御し、前記要求パワーが前記第１パワー未満で前記第２パワー以上のときには前記蓄電手段の充放電が維持される共に前記要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段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。
  16. 前記昇温時には、前記蓄電手段から放電可能な容量である残存容量が第１容量以上のときには前記要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が放電されると共に前記要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御し、前記残存容量が前記第１容量より小さい第２容量未満のときには前記要求パワーに拘わらず前記蓄電手段が充電されると共に前記要求パワーに基づくパワーにより走行するよう前記発電手段と前記電動機とを制御する、ことを特徴とする請求項１５記載の車両の制御方法。
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