JP2009154702A - ハイブリッド車両及びその制御方法並びに駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エミッションの悪化を抑制すると共に、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行をより長時間実行する。
【解決手段】ハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２からの動力だけで走行するモータ走行が指示されているときに、浄化装置２３の温度が排気を十分浄化可能な閾値Ｔｇｒｅｆを下回るときにはバッテリ５０の残容量である値Ｓ１以上の範囲をモータ走行実行可能範囲に設定し、浄化装置２３の温度が閾値Ｔｇｒｅｆ以上であるときには値Ｓ１よりも範囲が広い値Ｓ２をモータ走行実行可能範囲に設定する。そして、バッテリ５０の残容量がモータ走行実行可能範囲内にあるときにはモータ走行を実行させ、バッテリ５０の残容量がモータ走行実行可能範囲外にあるときにはモータ走行を実行させない。このように、暖機の必要がないときには、浄化装置２３の暖機に用いる電力をモータ走行用に用いるのである。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両及びその制御方法並びに駆動装置に関する。

従来、ハイブリッド車両としては、駆動軸へ動力を出力可能なエンジンと、車輪を駆動するモータジェネレータＭＧ２と、エンジンを停止させた状態で車両を走行させるＥＶモードとエンジンとモータジェネレータＭＧ２とを併用して車両を走行させるＨＶモードとを切り替える制御装置とを備え、ＥＶモードからＨＶモードへ切り替えるタイミングを予測し、予測したタイミングよりも前にエンジンに運転させる準備（例えば暖機など）をさせることにより、燃費やエミッションの悪化を抑制しつつ、高速運転または高負荷運転が実現できるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１７６３９２号公報

ところで、この特許文献１に記載されたハイブリッド車両などでは、例えば、ＥＶスイッチの操作などにより運転者の指示でモータジェネレータＭＧ２で走行するＥＶモードを設定してこのＥＶモードを実行することがある。運転者によってＥＶモードが設定された場合であっても、例えばバッテリの状態などにより自動的にＨＶモードへ切り替わることがある。また、例えばエンジンからの排気を浄化する排気浄化装置の温度が低いなどにより、排気の浄化を向上させるためにＥＶモードからＨＶモードへ移行させることがある。このような場合、運転者はＥＶモードを指示していることから、ＥＶモードでの走行をより長時間行ないたいという要望があった。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、エミッションの悪化を抑制すると共に、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行をより長時間実行することができるハイブリッド車両及びその制御方法並びに駆動装置を提供することを主目的とする。

本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド車両は、
排気を浄化する排気浄化装置が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示する電動走行指示手段と、
前記排気浄化装置の状態を取得する状態取得手段と、
前記取得された排気浄化装置の状態が第１状態であるときには前記蓄電手段の蓄電範囲である第１蓄電範囲を前記電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、前記取得された排気浄化装置の状態が前記第１状態よりも排気浄化処理可能な第２状態であるときには前記第１蓄電範囲よりも広い第２蓄電範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定する蓄電範囲設定手段と、
前記電動走行指示手段により前記電動走行が指示されているとき、前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには前記電動走行を実行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには前記電動走行を実行しないよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えるものである。

このハイブリッド車両では、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示可能であり、排気浄化装置の状態が第１状態であるときには蓄電手段の蓄電範囲である第１蓄電範囲を電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、排気浄化装置の状態が第１状態よりも排気浄化処理可能な第２状態であるときには第１蓄電範囲よりも広い第２蓄電範囲を電動走行実行可能範囲に設定する。そして、電動走行が指示されているとき、蓄電手段の残容量が設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには電動走行を実行するよう電動機を制御し、蓄電手段の残容量が設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには電動走行を実行しないよう電動機を制御する。このように、排気浄化装置が、より排気を浄化可能であるときには、例えば排気浄化装置をより浄化可能とする暖機処理などの実行を抑制可能であり、その際に消費される電力を走行用に用いることが可能である。したがって、エミッションの悪化を抑制すると共に、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行をより長時間実行することができる。

本発明のハイブリッド車両において、前記蓄電範囲設定手段は、前記電動走行実行可能範囲を設定するに際して、前記排気浄化装置の状態に関する所定の浄化条件が成立していないときには前記第１蓄電範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定し、前記浄化条件が成立したときには前記第２蓄電範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定するものとしてもよい。こうすれば、所定の浄化条件が成立した否かを判定することにより比較的容易に電動走行をより長時間実行することができる。

本発明のハイブリッド車両において、前記蓄電範囲設定手段は、前記排気浄化装置の温度が所定温度以上であるとき及び前記内燃機関の温度が所定温度以上であるときの少なくとも一方であるときに前記浄化条件が成立したものとして前記電動走行実行可能範囲を設定するものとしてもよい。こうすれば、排気浄化装置の温度や内燃機関の温度などを用いて、より確実にエミッションの悪化を抑制しつつ、電動走行をより長時間実行することができる。

なお、前記制御手段は、前記排気浄化装置の状態が第１状態であり前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには前記排気浄化装置の温度を高めるよう前記内燃機関を運転制御するものとしてもよい。こうすれば、排気浄化装置の温度を高めることにより排気をより浄化可能な状態とすることができる。

本発明のハイブリッド車両は、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してもよい。このとき、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してもよい。また、
前記排気浄化装置の状態が第１状態であり前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには、前記排気浄化装置の温度を高めるよう前記内燃機関を自立運転するよう制御するものとしてもよい。こうすれば、排気浄化装置の温度を高めることにより排気をより浄化可能な状態とすることができる。

本発明のハイブリッド車両の制御方法は、
排気を浄化する排気浄化装置が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示する電動走行指示手段と、を備えるハイブリッド車両の制御方法であって、
前記排気浄化装置の状態を取得し、
前記取得した排気浄化装置の状態が第１状態であるときには前記蓄電手段の蓄電範囲である第１蓄電範囲を前記電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、前記取得した排気浄化装置の状態が前記第１状態よりも排気浄化処理可能な第２状態であるときには前記第１蓄電範囲よりも広い第２蓄電範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定し、
前記電動走行指示手段により前記電動走行が指示されているとき、前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには前記電動走行を実行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには前記電動走行を実行しないよう前記電動機を制御する、ことを含むものである。

このハイブリッド車両の制御方法では、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示可能であり、排気浄化装置の状態が第１状態であるときには蓄電手段の蓄電範囲である第１蓄電範囲を電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、排気浄化装置の状態が第１状態よりも排気浄化処理可能な第２状態であるときには第１蓄電範囲よりも広い第２蓄電範囲を電動走行実行可能範囲に設定する。そして、電動走行が指示されているとき、蓄電手段の残容量が設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには電動走行を実行するよう電動機を制御し、蓄電手段の残容量が設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには電動走行を実行しないよう電動機を制御する。このように、排気浄化装置が、より排気を浄化可能であるときには、例えば排気浄化装置をより浄化可能とする暖機処理などの実行を抑制可能であり、その際に消費される電力を走行用に用いることが可能である。したがって、エミッションの悪化を抑制すると共に、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行をより長時間実行することができる。なお、このハイブリッド車両の制御方法において、上述したハイブリッド車両の種々の態様を採用してもよいし、また、上述したハイブリッド車両の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。

本発明の駆動装置は、
排気を浄化する排気浄化装置が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示する電動走行指示手段と、を備える車両に搭載され、駆動軸を駆動する駆動装置であって、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
前記排気浄化装置の状態を取得する状態取得手段と、
前記取得された排気浄化装置の状態が第１状態であるときには前記蓄電手段の蓄電範囲である第１蓄電範囲を前記電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、前記取得された排気浄化装置の状態が前記第１状態よりも排気浄化処理可能な第２状態であるときには前記第１蓄電範囲よりも広い第２蓄電範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定する蓄電範囲設定手段と、
前記電動走行指示手段により前記電動走行が指示されているとき、前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには前記電動走行を実行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには前記電動走行を実行しないよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えるものである。

この駆動装置では、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示可能であり、排気浄化装置の状態が第１状態であるときには蓄電手段の蓄電範囲である第１蓄電範囲を電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、排気浄化装置の状態が第１状態よりも排気浄化処理可能な第２状態であるときには第１蓄電範囲よりも広い第２蓄電範囲を電動走行実行可能範囲に設定する。そして、電動走行が指示されているとき、蓄電手段の残容量が設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには電動走行を実行するよう電動機を制御し、蓄電手段の残容量が設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには電動走行を実行しないよう電動機を制御する。このように、排気浄化装置が、より排気を浄化可能であるときには、例えば排気浄化装置をより浄化可能とする暖機処理などの実行を抑制可能であり、その際に消費される電力を走行用に用いることが可能である。したがって、エミッションの悪化を抑制すると共に、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行をより長時間実行することができる。なお、この駆動装置において、上述したハイブリッド車両の種々の態様を採用してもよい。

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駆動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の冷却水の温度Ｔｗを検出する水温センサ２２ａなどのエンジン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２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）２３を介して外気へ排出される。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。また、エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の運転中の吸入空気量を積算しており、この積算した吸入空気量に基づいて浄化装置２３の状態としての浄化装置温度Ｔｇを演算している。

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，エンジン２２の運転を停止した状態でモータＭＧ２からの動力だけで走行するモータ走行を指示するＥＶスイッチ８９からのＥＶスイッチ信号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。なお、モータＭＧ２のみからの動力で走行する場合をモータ走行と称し、エンジン２２を運転して走行する場合を機関運転走行と称することがある。

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の動作について説明する。図２は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り、図３は、モータ走行の実行が可能であるか否かを判定するときに用いるモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆを設定するモータ走行可能範囲設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。両ルーチン共、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＲＯＭ７４に記憶されており、所定時間毎（例えば８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

駆動制御ルーチンを実行すると、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，ＥＶスイッチ８９がオンされているときのモータ走行可能な範囲としてのバッテリ５０のモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆ，浄化装置２３の温度Ｔｇ，ＥＶスイッチ８９からのＥＶスイッチ信号ＥＶＳＷ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，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。モータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆは、図３に示すモータ走行可能範囲設定ルーチンで設定された値を入力するものとした。浄化装置温度Ｔｇは、エンジン２２の運転による吸入空気量の積算値に基づいて求められた値をエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、エンジン２２の回転数Ｎｅは、エンジン２２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などにより検出されて求められた回転数ＮｅをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

ここで、モータ走行可能範囲設定ルーチンについて説明する。このルーチンを実行すると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、浄化装置２３の温度ＴｇをエンジンＥＣＵ２４から入力すると共に、エンジン２２の冷却水温Ｔｗを水温センサ２２ａからエンジンＥＣＵ２４を介して入力する（ステップＳ３００）。次に浄化装置温度Ｔｇが所定の閾値Ｔｇｒｅｆ以上であり、且つ冷却水温Ｔｗが所定の閾値Ｔｗｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。この閾値Ｔｇｒｅｆは、浄化装置２３が所定の浄化機能を発揮することができる温度に経験的に定められている。また、閾値Ｔｗｒｅｆは、エンジン２２が十分に暖機されている温度に経験的に定められている。ここでは、浄化装置２３の暖機が必要であるか否かを判定するのである。浄化装置温度Ｔｇが所定の閾値Ｔｇｒｅｆ以上である、冷却水温Ｔｗが所定の閾値Ｔｗｒｅｆ以上である、という少なくともいずれか一方が満たされないときには、バッテリ５０からの電力を利用した状態でエンジン２２による暖機が必要であるものとして、バッテリ５０のＳＯＣ値である、モータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆに比較的高い値Ｓ１（例えば４５％など）を設定し（ステップＳ３２０）、このルーチンを終了する。一方、ステップＳ３１０で浄化装置温度Ｔｇが所定の閾値Ｔｇｒｅｆ以上であり、且つ冷却水温Ｔｗが所定の閾値Ｔｗｒｅｆ以上であるときには、エンジン２２や浄化装置２３が十分に暖機されているものとして、値Ｓ１よりも小さな値Ｓ２、即ち値Ｓ１よりも広いＳＯＣ範囲となる値Ｓ２（後述図７参照）をモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆに設定し（ステップＳ３３０）、このルーチンを終了する。このように、エンジン２２や浄化装置２３の暖機へ電力をより消費するときにはバッテリ５０に余力を残すものとし、これらの暖機へ電力をより消費しないときにはモータ走行へバッテリ５０の電力をまわすようモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆを設定するのである。

さて、駆動制御ルーチンのステップＳ１００で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＊とエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊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４に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものにバッテリ５０の充放電要求量Ｐｂ＊とロスとを加えたもの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で割ることによって求めることができる。充放電要求量Ｐｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）やアクセル開度Ａｃｃなどによって設定することができる。

続いて、ＥＶスイッチ８９がＯＮされているか否かを判定し（ステップＳ１２０）、ＥＶスイッチ８９がＯＮされていないときには、設定した要求パワーＰｅ＊を閾値Ｐｒｅｆと比較する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｐｒｅｆは、エンジン２０の運転を行なうか否かを判定する閾値であり、エンジン２０から効率よく出力できるパワーの下限値やその近傍の値として設定されている。要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上であるときには、エンジン２２が運転されているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。エンジン２２が運転されているときには、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１５０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図５に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（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、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（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＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１６０）。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。動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ１７０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ１８０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１９０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図６の共線図から容易に導き出すことができる。

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)

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にそれぞれ送信して（ステップＳ２００）、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における燃料噴射制御や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。

一方、ステップＳ１４０でエンジン２２が運転されていないときには、浄化装置温度Ｔｇが閾値Ｔｇｒｅｆ以上であり、且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。なお、この閾値Ｔｇｒｅｆは、上述したモータ走行可能範囲設定ルーチンでの閾値Ｔｇｒｅｆと同じとしてもよいし、異なるものとしてもよい。また、閾値Ｔｗｒｅｆについても同様である。浄化装置温度Ｔｇが閾値Ｔｇｒｅｆ以上且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上であるという条件を満たさないときには、エンジン２２及び浄化装置２３の暖機が必要であるものとし、エンジン２２の暖機処理を実行するよう設定する（ステップＳ２２０）。この暖機処理では、エンジン２２から駆動用の動力を出力しない状態でエンジン２２を運転させるというエンジン２２の自立運転を、その起動後、所定時間のあいだ実行するよう定められている。なお、この暖機処理では、エンジン２２の燃料噴射量を増量補正してもよい。ステップＳ２２０のあと、または、ステップＳ２１０で浄化装置温度Ｔｇが閾値Ｔｇｒｅｆ以上且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上であるという条件を満たすとき、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊にエンジン２２のクランキング用のトルクＴｃｒを設定する（ステップＳ２３０）。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆより大きいか否かを判定し（ステップＳ２４０）、エンジン２２の回転数が閾値Ｎｒｅｆ以下のときにはステップＳ１７０〜Ｓ２００の処理を実行し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆより大きいときにはエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御などを開始して（ステップＳ２５０）、ステップＳ１７０〜Ｓ２００の処理を実行する。ここで、閾値Ｎｒｅｆは、燃料噴射制御や点火制御を開始するエンジン２２の回転数であり、例えば８００ｒｐｍや１０００ｒｐｍなどに設定されている。ここで、エンジン２２の暖機処理を実行するよう定められているときには、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０は、バッテリ５０の電力を利用してモータＭＧ２から要求トルクＴｒ＊を満たすトルクを出力しつつ、エンジン２２を自立運転し、エンジン２２や浄化装置２３の暖機を実行するものとした。

一方、ステップＳ１２０でＥＶスイッチ８９がＯＮされているときには、バッテリ５０の残容量ＳＯＣがモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２６０）。残容量ＳＯＣがモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆ以上であるとき、またはステップＳ１３０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆより小さいときには、モータ運転モードと判定し、エンジン２２が運転されているときにはエンジン２２を停止しエンジン２２が停止しているときにはそれを継続し（ステップＳ２７０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ２８０）、その後、ステップＳ１７０〜Ｓ２００の処理を実行する。このように、ＥＶスイッチ８９がＯＮされたり要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満となったときには、モータ運転モードで走行する。ステップＳ２６０で残容量ＳＯＣがモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆ以上でないときには、バッテリ５０によるモータ走行が可能ではないものとして、ＥＶスイッチ８９をＯＦＦ（解除）し（ステップＳ２９０）、ステップＳ１４０以降の処理、即ち、エンジン２２や浄化装置２３が暖機を必要とするなら、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに余裕のある状態で、エンジン２２を起動してこのエンジン２２や浄化装置２３の暖機を実行する。図７は、浄化装置温度Ｔｇとモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆとの関係の一例を表す説明図である。図７に示すように、浄化装置温度Ｔｇが閾値Ｔｇｒｅｆを下回るときには、浄化装置２３の暖機が必要であることから、比較的高い値Ｓ１以上をモータ走行の実行可能な範囲として設定することにより、エンジン２２や浄化装置２３の暖機に伴う電力消費に対応させる。一方、浄化装置温度Ｔｇが閾値Ｔｇｒｅｆ以上であるときには、浄化装置２３の暖機が十分なされていることから、値Ｓ１よりも小さな値Ｓ２、即ち浄化装置２３の暖機が必要であるときの範囲に比して広い範囲をモータ走行の実行可能な範囲として設定することにより、モータ走行をより継続させるのである。なお、エンジン２２の冷却水温Ｔｗについても、図７と同様である。ここで、モータ走行中に、バッテリ５０の残容量ＳＯＣがモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆを下回ったときには、所定の再実行可能値Ｓ３（例えば６０％など）を上回ったのち、ＥＶスイッチ８９のＯＮ操作を受け付けるものとしてもよい。

以上詳述した本実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２の運転を停止した状態でモータＭＧ２からの動力だけで走行するモータ走行が指示されているときに、浄化装置２３の状態としての温度Ｔｇが排気を十分浄化可能な温度である閾値Ｔｇｒｅｆを下回るときにはバッテリ５０の蓄電範囲である値Ｓ１以上の範囲をモータ走行を実行することができるモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆに設定し（即ち値Ｓ１以上の範囲をモータ走行実行可能範囲とし）、浄化装置２３の温度Ｔｇが閾値Ｔｇｒｅｆ以上の状態であるときには値Ｓ１以上の範囲よりも広い値Ｓ２以上の範囲をモータ走行実行可能範囲に設定する。そして、モータ走行が指示されているとき、バッテリ５０の残容量ＳＯＣがモータ走行実行可能範囲内にあるときにはモータ走行を実行するようモータＭＧ２を制御し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣがモータ走行実行可能範囲外にあるときにはモータ走行を実行しないようモータＭＧ２を制御する。このように、浄化装置２３が、より排気を浄化可能であるときには、例えば浄化装置２３をより浄化可能とする暖機処理などの実行を抑制可能であり、その際に消費される電力を走行用に用いることが可能である。したがって、エミッションの悪化を抑制すると共に、モータ走行をより長時間実行することができる。また、浄化装置２３の温度が閾値Ｔｇｒｅｆ以上であるとき及びエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上であるときに、値Ｓ１よりも小さな値でありモータ走行実行可能範囲の広い値Ｓ２をモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆに設定するため、浄化装置温度Ｔｇや冷却水温Ｔｗなどを用いて、より確実にエミッションの悪化を抑制しつつ、モータ走行をより長時間実行することができる。更に、浄化装置温度Ｔｇが閾値Ｔｇｒｅｆを下回るときには、浄化装置２３の温度を高めるようエンジン２２を自立運転するよう制御するため、排気をより浄化可能な状態とすることができる。

上述した実施例では、エンジン２２の冷却水温Ｔｗと浄化装置２３の浄化装置温度Ｔｇとを用いてエンジン２２や浄化装置２３の暖機の実行を行なうか否かを判定するものとしたが、エンジン２２の冷却水温Ｔｗによる判定を省略してもよいし、浄化装置温度Ｔｇによる判定を省略してもよい。こうしても、エミッションの悪化を抑制すると共に、モータ走行をより長時間実行することができる。なお、エンジン２２の冷却水温Ｔｗをエンジン２２の温度とみなして判定するものとしたが、エンジン２２自体の温度を検出してもよい。

上述した実施例では、浄化装置温度Ｔｇをエンジン２２の運転による吸入空気量を積算して求めるものとしたが、浄化装置温度センサを浄化装置２３に設け、このセンサによって浄化装置２３の温度を計測し、この計測した値を用いるものとしてもよい。

上述した実施例では、エンジン２２を運転することにより浄化装置２３の暖機を行なうものとしたが、浄化装置２３にヒータを設け、バッテリ５０の電力により浄化装置２３を暖機するものとしてもよい。また、上述した実施例では、エンジン２２や浄化装置２３を暖機する際に、エンジン２２を自立運転するものとしたが、エンジン２２から駆動用の動力を出力しながら暖機するものとしてもよい。

上述した実施例では、エンジン２２の冷却水温Ｔｗに応じて、モータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆを値Ｓ１と値Ｓ２との２つの値で切り替えるものとしたが、浄化装置２３が排気をより浄化可能となるほどモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆ以上の範囲（モータ走行を実行可能な残容量範囲）をより広い傾向とするものとしてもよい。即ち、エンジン２２や浄化装置２３の温度がより高くなるほどモーター走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆを小さい傾向とするものとしてもよい。例えば、図８に示すように、エンジン２２の浄化装置温度Ｔｇが高くなるとモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆが小さくなる傾向に設定するものとしてもよい。なお、エンジン２２の冷却水温Ｔｗについても同様である。なお、モータ走行を実行可能な残容量ＳＯＣの範囲をより広い傾向とするに際して、モーター走行実行上限値をより大きなものとしてもよい。

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９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９における駆動輪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１０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。

上述した実施例では、パラレル−シリーズハイブリッド車両として説明したが、パラレルハイブリッド車両としてもよいし、シリーズハイブリッド車両としてもよい。また、上述した実施例では、ハイブリッド自動車２０に適用して説明したが、列車などの自動車以外のハイブリッド車両に適用するものとしてもよい。また、上述した実施例では、ハイブリッド自動車２０として説明したが、ハイブリッド車両の制御方法としてもよいし、モータＭＧ２とハイブリッド用電子制御ユニット７０とモータＥＣＵ４０とを備える駆動装置の態様としてもよい。

ここで、実施例や変形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、エンジン２２の運転を停止した状態でモータＭＧ２からの動力だけで走行するモータ走行を指示するＥＶスイッチ８９が「電動走行指示手段」に相当し、浄化装置２３の状態としての浄化装置温度Ｔｇを吸入空気量の積算値に基づいて取得するエンジンＥＣＵ２４が「状態取得手段」に相当し、浄化装置２３の状態が閾値Ｔｇｒｅｆを下回る第１状態であるときにはバッテリ５０の残容量ＳＯＣの範囲である値Ｓ１以上の範囲をモータ走行実行可能範囲に設定し、浄化装置２３の状態が第１状態よりも排気浄化処理可能な第２状態であるときには値Ｓ１以上の範囲よりも広い値Ｓ２以上の範囲をモータ走行実行可能範囲に設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「蓄電範囲設定手段」に相当し、ＥＶスイッチ８９によりモータ走行が指示されているとき、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが設定されたモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆ以上の範囲にあるときにはモータ走行を実行するようモータＭＧ２を制御し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが設定されたモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆを下回るときにはモータ走行を実行しないようモータＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０及びハイブリッド用電子制御ユニット７０が「制御手段」に相当する。また、エンジン２２のクランクシャフト２６と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続された動力分配統合機構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。さらに、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」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構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段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。「電動機走行指示手段」としては、ＥＶスイッチ８９に限定されるものではなく、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動機走行を指示するものであれば如何なるものとしても構わない。「状態取得手段」としては、浄化装置２３の状態としての浄化装置温度Ｔｇを吸入空気量の積算値に基づいて取得するエンジンＥＣＵ２４に限定されるものではなく、浄化装置２３の温度を直接又は間接的に計測する温度センサなど、浄化装置２３の状態を取得することができるものであれば如何なるものとしても構わない。「蓄電範囲設定手段」としては、浄化装置２３の状態が第１状態であるときにはバッテリ５０の残容量ＳＯＣの範囲である値Ｓ１以上の範囲をモータ走行実行可能範囲に設定し、浄化装置２３の状態が第１状態よりも排気浄化処理可能な第２状態であるときには値Ｓ１による範囲よりも広い値Ｓ２以上の範囲をモータ走行実行可能範囲に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、上述した実施例の制御に限定されるものではなく、電動走行指示手段によりモータ走行が指示されているとき、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが設定されたモータ走行実行可能範囲内にあるときにはモータ走行を実行するようモータＭＧ２を制御し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが設定されたモータ走行実行可能範囲外にあるときにはモータ走行を実行しないようモータＭＧ２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。「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駆動軸とは独立に回転可能に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駆動軸と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。なお、実施例や変形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。

本発明の一実施例である駆動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。 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。 モータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆを設定するモータ走行可能範囲設定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＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。 動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 浄化装置温度Ｔｇとモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆとの関係の一例を表す説明図である。 浄化装置温度Ｔｇとモータ走行実行下限値ＳＯＣｒｅｆとの関係の他の一例を表す説明図である。 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、２３ 浄化装置、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９ ＥＶスイッチ、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 (7)

1. 排気を浄化する排気浄化装置が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、
   走行用の動力を出力可能な電動機と、
   前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
   前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示する電動走行指示手段と、
   前記排気浄化装置の状態を取得する状態取得手段と、
   前記取得された排気浄化装置の状態が第１状態であるときには前記蓄電手段の蓄電範囲である第１蓄電範囲を前記電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、前記取得された排気浄化装置の状態が前記第１状態よりも排気浄化処理可能な第２状態であるときには前記第１蓄電範囲よりも広い第２蓄電範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定する蓄電範囲設定手段と、
   前記電動走行指示手段により前記電動走行が指示されているとき、前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには前記電動走行を実行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには前記電動走行を実行しないよう前記電動機を制御する制御手段と、
   を備えるハイブリッド車両。
2. 前記蓄電範囲設定手段は、前記電動走行実行可能範囲を設定するに際して、前記排気浄化装置の状態に関する所定の浄化条件が成立していないときには前記第１蓄電範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定し、前記浄化条件が成立したときには前記第２蓄電範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定する、
   請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記蓄電範囲設定手段は、前記排気浄化装置の温度が所定温度以上であるとき及び前記内燃機関の温度が所定温度以上であるときの少なくとも一方であるときに前記浄化条件が成立したものとして前記電動走行実行可能範囲を設定する、請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両であって、
   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、
   ハイブリッド車両。
5. 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４に記載のハイブリッド車両。
6. 排気を浄化する排気浄化装置が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示する電動走行指示手段と、を備えるハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記排気浄化装置の状態を取得し、
   前記取得した排気浄化装置の状態が第１状態であるときには前記蓄電手段の蓄電範囲である第１蓄電範囲を前記電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、前記取得した排気浄化装置の状態が前記第１状態よりも排気浄化処理可能な第２状態であるときには前記第１蓄電範囲よりも広い第２蓄電範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定し、
   前記電動走行指示手段により前記電動走行が指示されているとき、前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには前記電動走行を実行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには前記電動走行を実行しないよう前記電動機を制御する、
   ハイブリッド車両の制御方法。
7. 排気を浄化する排気浄化装置が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示する電動走行指示手段と、を備える車両に搭載され、駆動軸を駆動する駆動装置であって、
   走行用の動力を出力可能な電動機と、
   前記排気浄化装置の状態を取得する状態取得手段と、
   前記取得された排気浄化装置の状態が第１状態であるときには前記蓄電手段の蓄電範囲である第１蓄電範囲を前記電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、前記取得された排気浄化装置の状態が前記第１状態よりも排気浄化処理可能な第２状態であるときには前記第１蓄電範囲よりも広い第２蓄電範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定する蓄電範囲設定手段と、
   前記電動走行指示手段により前記電動走行が指示されているとき、前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには前記電動走行を実行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段の残容量が前記設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには前記電動走行を実行しないよう前記電動機を制御する制御手段と、
   を備える駆動装置。

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