JP2009196454A - 車両および駆動装置並びに車両の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置の入力制限にかかわらずにダウンシフト時の操作感を向上させる。
【解決手段】シフトポジションＳＰがＤポジションからＳポジションに変更されたときやＳポジションでダウンシフトされたときに（Ｓ１６０）、第１モータによるエンジンのモータリングと第２モータとにより制動側のトルクを駆動軸に作用させてバッテリの入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊を出力し（Ｓ２２０〜Ｓ２８０）、要求トルクＴｒ＊のうちバッテリの入力制限Ｗｉｎを超えるために第２モータから出力することができないトルクを油圧ブレーキにより駆動軸に出力して走行する（Ｓ２９０）。これにより、有段の自動変速機を備えるタイプの自動車でのシフトフィーリングと同様の操作感を運転者に与えるダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）を出力することができ（Ｓ１７０〜Ｓ２１０）、入力制限Ｗｉｎにかかわらずにダウンシフト時の操作感を向上させられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両および駆動装置並びに車両の制御方法に関し、詳しくは、アクセルオフ時の制動力が通常走行用のポジションよりも大きな制動力が要求される少なくとも一つのポジションを有する仮想シフトポジションにあるときに必要に応じた燃料供給を停止した状態での内燃機関のモータリングを伴って仮想シフトポジションに基づく要求制動力が出力されて走行する車両およびこうした車両に搭載される駆動装置並びにこうした車両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、第１モータと、エンジンの出力軸と第１モータの回転軸と駆動輪に連結された駆動軸とにそれぞれキャリアとサンギヤとリングギヤとが接続された遊星歯車機構と、駆動軸に接続された第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力をやりとりするバッテリとを備え、シフト段が小さいほど駆動軸への要求トルクがドライブレンジ（Ｄレンジ）よりも小さくなる（減速トルクが大きくなる）いわゆるシーケンシャルシフトとして機能するシフトポジションを有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、アクセルオフして走行中にダウンシフトされたときに、燃料カットしたエンジンのモータリングを伴って、有段の自動変速機を備えるタイプの車両においてダウンシフトされた直後に一時的に駆動輪側に作用するトルク変動分を要求トルクに付加したトルクにより走行するようエンジンと二つのモータとを制御して、シフトフィーリングの向上を図っている。
特開２００６−１６０２３８号公報

上述の車両では、アクセルオフされてダウンシフト操作がなされたときであっても、バッテリの残容量（ＳＯＣ）が大きいときなど、バッテリを充電する際の最大許容電力が制限された状態では、運転者に対してシフトフィーリングを十分に与えることができない場合がある。燃料カットしたエンジンの第１モータによるモータリングと第２モータからの制動トルクとにより駆動軸にある程度の制動力を作用させることが可能であっても、前進走行中に第２モータから制動トルクを出力すると発電電力が生じることから、バッテリへの充電が大きく制限された状態では、ダウンシフト操作に応じた一時的なトルク変動分の制動力を十分に出力できない場合が生じてしまう。

本発明の車両および駆動装置並びに車両の制御方法は、蓄電装置の入力制限にかかわらずにダウンシフト時の操作感を向上させることを主目的とする。

本発明の車両および駆動装置並びに車両の制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
内燃機関と、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電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入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取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、アクセルオフ時の制動力が通常走行用のポジションよりも大きな制動力が要求される少なくとも一つのポジションを有する仮想シフトポジションにあるときには必要に応じた燃料供給を停止した状態での前記内燃機関のモータリングを伴って前記仮想シフトポジションに基づく要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記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、を備える車両であって、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段を備え、
前記制御手段は、アクセルオフされた状態で前記仮想シフトポジションを用いてダウンシフト操作がなされたとき、必要に応じた燃料供給を停止した状態での前記内燃機関のモータリングを伴って前記ダウンシフト操作に応じた操作感を与えるためのダウンシフト用制動力と前記要求制動力との和の制動力である実行用制動力を出力して走行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を制御する通常制動時制御を実行すると前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限の範囲内となるときには前記通常制動時制御を実行し、前記通常制動時制御を実行すると前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限の範囲外となるときには前記実行用制動力のうち前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限の範囲内となる制動力については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の制御により出力されると共に残余の制動力については前記制動力付与手段により出力されて走行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手段である、
ことを要旨とする。

この本発明の車両では、アクセルオフ時の制動力が通常走行用のポジションよりも大きな制動力が要求される少なくとも一つのポジションを有する仮想シフトポジションを用いてアクセルオフされた状態でダウンシフト操作がなされたときに、必要に応じた燃料供給を停止した状態での内燃機関のモータリングを伴ってダウンシフト操作に応じた操作感を与えるためのダウンシフト用制動力と仮想シフトポジションに基づく要求制動力との和の制動力である実行用制動力を出力して走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する通常制動時制御を実行すると蓄電手段を充電する電力が蓄電手段の状態に基づく蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限の範囲内となるときには通常制動時制御を実行し、通常制動時制御を実行すると蓄電手段を充電する電力が入力制限の範囲外となるときには実行用制動力のうち蓄電手段を充電する電力が入力制限の範囲内となる制動力については内燃機関と電力動力入出力手段と電動機との制御により出力されると共に残余の制動力については制動力付与手段により出力されて走行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、蓄電手段の入力制限にかかわらずにダウンシフト時の操作感を向上させることができる。ここで、「ダウンシフト用制動力」としては、車両に比較的小さな所定のトルクショックを生じさせるために所定時間に亘る制動力などが含まれる。

こうした本発明の車両において、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、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。

本発明の駆動装置は、
内燃機関と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共に車両に搭載され、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で前記蓄電手段と電力のやり取りが可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能で前記蓄電手段と電力のやり取りが可能な電動機と、アクセルオフ時の制動力が通常走行用のポジションよりも大きな制動力が要求される少なくとも一つのポジションを有する仮想シフトポジションにあるときには必要に応じた燃料供給を停止した状態での前記内燃機関のモータリングを伴って前記仮想シフトポジションに基づく要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記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、を備える駆動装置であって、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段を備え、
前記制御手段は、アクセルオフされた状態で前記仮想シフトポジションを用いてダウンシフト操作がなされたとき、必要に応じた燃料供給を停止した状態での前記内燃機関のモータリングを伴って前記ダウンシフト操作に応じた操作感を与えるためのダウンシフト用制動力と前記要求制動力との和の制動力である実行用制動力を出力して走行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を制御する通常制動時制御を実行すると前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限の範囲内となるときには前記通常制動時制御を実行し、前記通常制動時制御を実行すると前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限の範囲外となるときには前記実行用制動力のうち前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限の範囲内となる制動力については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の制御により出力されると共に残余の制動力については前記制動力付与手段により出力されて走行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手段である、
ことを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、アクセルオフ時の制動力が通常走行用のポジションよりも大きな制動力が要求される少なくとも一つのポジションを有する仮想シフトポジションを用いてアクセルオフされた状態でダウンシフト操作がなされたときに、必要に応じた燃料供給を停止した状態での内燃機関のモータリングを伴ってダウンシフト操作に応じた操作感を与えるためのダウンシフト用制動力と仮想シフトポジションに基づく要求制動力との和の制動力である実行用制動力を出力して走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する通常制動時制御を実行すると蓄電手段を充電する電力が蓄電手段の状態に基づく蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限の範囲内となるときには通常制動時制御を実行し、通常制動時制御を実行すると蓄電手段を充電する電力が入力制限の範囲外となるときには実行用制動力のうち蓄電手段を充電する電力が入力制限の範囲内となる制動力については内燃機関と電力動力入出力手段と電動機との制御により出力されると共に残余の制動力については制動力付与手段により出力されて走行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、蓄電手段の入力制限にかかわらずにダウンシフト時の操作感を向上させることができる。ここで、「ダウンシフト用制動力」としては、車両に比較的小さな所定のトルクショックを生じさせるために所定時間に亘る制動力などが含まれる。

本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、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電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入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取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、アクセルオフ時の制動力が通常走行用のポジションよりも大きな制動力が要求される少なくとも一つのポジションを有する仮想シフトポジションにあるときには必要に応じた燃料供給を停止した状態での前記内燃機関のモータリングを伴って前記仮想シフトポジションに基づく要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記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、車両の制御方法であって、
アクセルオフされた状態で前記仮想シフトポジションを用いてダウンシフト操作がなされたとき、必要に応じた燃料供給を停止した状態での前記内燃機関のモータリングを伴って前記ダウンシフト操作に応じた操作感を与えるためのダウンシフト用制動力と前記要求制動力との和の制動力である実行用制動力を出力して走行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を制御する通常制動時制御を実行すると前記蓄電手段を充電する電力が前記蓄電手段の状態に基づく該蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限の範囲内となるときには前記通常制動時制御を実行し、前記通常制動時制御を実行すると前記蓄電手段を充電する電力が前記入力制限の範囲外となるときには前記実行用制動力のうち前記蓄電手段を充電する電力が前記入力制限の範囲内となる制動力については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の制御により出力されると共に残余の制動力については前記制動力付与手段により出力されて走行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、
ことを特徴とする。

この本発明の車両の制御方法では、アクセルオフ時の制動力が通常走行用のポジションよりも大きな制動力が要求される少なくとも一つのポジションを有する仮想シフトポジションを用いてアクセルオフされた状態でダウンシフト操作がなされたときに、必要に応じた燃料供給を停止した状態での内燃機関のモータリングを伴ってダウンシフト操作に応じた操作感を与えるためのダウンシフト用制動力と仮想シフトポジションに基づく要求制動力との和の制動力である実行用制動力を出力して走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する通常制動時制御を実行すると蓄電手段を充電する電力が蓄電手段の状態に基づく蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限の範囲内となるときには通常制動時制御を実行し、通常制動時制御を実行すると蓄電手段を充電する電力が入力制限の範囲外となるときには実行用制動力のうち蓄電手段を充電する電力が入力制限の範囲内となる制動力については内燃機関と電力動力入出力手段と電動機との制御により出力されると共に残余の制動力については制動力付与手段により出力されて走行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、蓄電手段の入力制限にかかわらずにダウンシフト時の操作感を向上させることができる。ここで、「ダウンシフト用制動力」としては、車両に比較的小さな所定のトルクショックを生じさせるために所定時間に亘る制動力などが含まれる。

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６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ９２と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

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。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。

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）と車速とにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みに無関係に、駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したりすることができるように構成されている。ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以
下、ブレーキＥＣＵという）９４により制御されている。ブレーキＥＣＵ９４は、駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの各車輪速，図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能（ＡＢＳ）や運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに駆動輪６３ａ，６３ｂのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ），車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御（ＶＳＣ）なども行なう。ブレーキＥＣＵ９４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってブレーキアクチュエータ９２を駆動制御したり、各車輪速に関する信号や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，ブレーキＥＣＵ９４と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ブレーキＥＣＵ９４と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１のシフトポジションＳＰとして、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション）、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）、中立のニュートラルポジション（Ｎポジション）、通常の前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）の他に、複数の仮想シフトポジションの中から任意の仮想シフトポジションの選択を可能とするシーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）、アップシフト指示ポジションおよびダウンシフト指示ポジション等が用意されている。シフトポジションＳＰとしてＤポジションを選択すると、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が効率よく運転されるように駆動制御される。また、シフトポジションＳＰとしてＳポジションを選択すれば、主として減速時に、車速Ｖに対するエンジン２２の回転数の比を例えば６段階（ＳＰ１〜ＳＰ６）に変更することが可能となる。実施例では、運転者によりシフトレバー８１がＳポジションにセットされると、シフトポジションＳＰが初期段として５段目のＳＰ５とされ、シフトポジションセンサ８２によりシフトポジションＳＰ＝ＳＰ５である旨が検出される。以後、シフトレバー８１がアップシフト指示ポジションにセットされるとシフトポジションＳＰが１段ずつ上げられる（アップシフトされる）一方、シフトレバー８１がダウンシフト指示ポジションにセットされるとシフトポジションＳＰが１段ずつ下げられ（ダウンシフトされ）、シフトポジションセンサ８２は、シフトレバー８１の操作に応じて現在のシフトポジションＳＰを出力する。

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、走行中にアクセルペダル８３がオフされたときの動作について説明する。図４は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、アクセルオフされているときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

アクセルオフ時駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（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、入力したシフトポジションＳＰとアクセル車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセルオフされた状態でのシフトポジションＳＰと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、シフトポジションＳＰと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。図示するように、シフトポジションＳＰがＤポジションおよびＳＰ６のときよりもＳポジションでのシフト段が小さいほど要求トルクＴｒ＊が小さくなる（制動側のトルクが大きくなる）関係が定められている。

続いて、シフトポジションＳＰを調べ（ステップＳ１２０）、シフトポジションＳＰがＤポジションのときには、エンジン２２の運転を停止した状態で走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に値０を設定すると共に（ステップＳ１３０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する（ステップＳ１４０）。

一方、シフトポジションＳＰがＳポジション、即ち、ＳＰ１からＳＰ６のうちいずれかのポジションのときには、初期値としては値０が設定され後述するステップＳ１７０の処理で値１が設定されるダウンシフト時フラグＦの値を調べる（ステップＳ１５０）。いま、本ルーチンが実行された直後を考えると、ダウンシフト時フラグＦは値０と判定されるから、シフトポジションＳＰがＤポジションからＳポジションに変更されたか否か、又は、シフトポジションＳＰがＳポジションでダウンシフト（例えば、「ＳＰ４」から「ＳＰ３」に変更など）されたか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、シフトポジションＳＰがＤポジションからＳポジションに変更されたか否かやシフトポジションＳＰがＳポジションでダウンシフトされたか否かは、入力したシフトポジションＳＰの今回値と前回値とを比較することにより判定することができる。シフトポジションＳＰがＤポジションからＳポジションに変更されたか又はＳポジションでダウンシフトされたと判定されたときには、ダウンシフト時フラグＦに値１を設定すると共に図示しないタイマＴをスタートさせて（ステップＳ１７０）、シフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいてタイマＴの経過時間に応じて変化するダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）を設定し（ステップＳ１８０）、ステップＳ１１０で設定した要求トルクＴｒ＊にタイマＴの経過時間に応じたダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）を加えることにより要求トルクＴｒ＊を設定し直す（ステップＳ１９０）。ここで、ダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）は、実施例では、シフトポジションＳＰと車速Ｖとダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）との関係を予め定めてダウンシフト用トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、シフトポジションＳＰと車速Ｖとが与えられるとマップから対応するダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）を導出して設定するものとした。図６にダウンシフト用トルク設定用マップの一例を示す。いま、エンジンからの動力を変速して駆動輪側に出力する有段の自動変速機を備えるタイプの自動車においてアクセルオフして減速走行している状態を考える。この状態でダウンシフトがなされると、その直後にはエンジンの回転数増加に伴って一時的に制動側へのトルクショックが駆動輪側に作用し、その後、エンジンの回転数に応じていわゆるエンジンブレーキが駆動輪側に作用する。ダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）は、こうしたダウンシフト操作がなされた直後の一時的なトルクショックを擬似的に作用させることにより、有段の自動変速機を備えるタイプの自動車におけるシフトフィーリングと同様のフィーリングを運転者に与えるために出力するものである。このため、ダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）は、図示するように、タイマＴをスタートさせてから所定時間ΔＴが経過するまではこうしたトルク変動の波形に対応する山形を上下逆さにした軌跡で変化するものとし、Ｓポジションでのシフト段が小さいほど早いタイミングで小さな（絶対値としては大きな）ピーク値が設定されると共に車速Ｖが高いほど大きな（絶対値としては小さな）ピーク値が設定されるものとした。これは、有段の自動変速機を備えるタイプの自動車においてシフト段が小さくエンジンの回転数が高いほど比較的早いタイミングで大きなトルクショックが生じる場合や、車速Ｖが高いほど図５のマップにより小さく（制動側に大きく）設定される要求トルクＴｒ＊に絶対値として大きなトルク変動を加えるとリングギヤ軸３２ａに過剰に制動側のトルクが作用して路面の状態（低μ路）によっては車両の挙動が不安定となる場合があると考えられるなどの理由に基づく。なお、ステップＳ１６０でシフトポジションＳＰがＤポジションからＢポジションに変更されておらず且つＳポジションでダウンシフトもされていないと判定されると、そのまま次の処理に進む。

そして、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものに係数ｋ（例えば、０．５や０．６など）を乗じることにより燃料噴射を停止したエンジン２２の回転抵抗に伴うエンジン２２の目標フリクションパワーＰｅ＊を設定すると共に（ステップＳ２２０）、設定した目標フリクションパワーＰｅ＊を満たすエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ２３０）。ここで、係数ｋは、要求トルクＴｒ＊のうちエンジン２２の回転抵抗によりリングギヤ軸３２ａに作用させるべき制動側のトルク配分を定めるためのものである。また、目標回転数Ｎｅ＊は、実施例では、目標フリクションパワーＰｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊との関係を予め実験などにより求めて図示しないマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、目標フリクションパワーＰｅ＊が与えられるとマップから対応する目標回転数Ｎｅ＊を導出することにより設定するものとした。

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると、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Ｓ２４０）。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。アクセルオフにより減速して走行する際の動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図７に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（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、燃料噴射を停止したエンジン２２をモータＭＧ１によりモータリングしたときにエンジン２２の回転抵抗に伴うフリクショントルクＴｅによりリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、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)

ステップＳ１４０やステップＳ２４０でモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定，計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定，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Ｓ２５０）、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と減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ２６０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２７０）。ここで、式（５）は、前述した図７の共線図から容易に導き出すことができる。なお、シフトポジションＳＰがＤポジションであってステップＳ１４０でトルク指令Ｔｍ１＊に値０が設定されたときには、ステップＳ２５０〜Ｓ２７０の処理は、要求トルクＴｒ＊のすべてをモータＭＧ２により出力する際にモータＭＧ２からの電力がバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを超えないようにトルク指令Ｔｍ２＊を設定する処理となる。

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の燃料噴射が行なわれないよう燃料カット指令をエンジン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Ｓ２８０）、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐからトルク指令Ｔｍ２＊を減じたものに減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒを乗じてブレーキアクチュエータ９２の制御すなわち油圧ブレーキによりリングギヤ軸３２ａに制動トルクを作用させるためのブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定してブレーキＥＣＵ９４に送信し（ステップＳ２９０）、アクセルオフ時駆動制御ルーチンを終了する。燃料カット指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、燃料噴射が行なわれているときにはエンジン２２の燃料噴射を停止し、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い、ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を受信したブレーキＥＣＵ９４は、リングギヤ軸３２ａにブレーキトルク指令Ｔｂ＊に相当する制動側のトルクが作用するようブレーキアクチュエータ９２を制御する。

ステップＳ１５０でダウンシフト時フラグＦが値１と判定されたときには、タイマＴをスタートさせてから所定時間ΔＴが経過したか否かを判定し（ステップＳ２００）、所定時間ΔＴが経過していないと判定されたときには、図６のダウンシフト用トルク設定用マップに示したようにタイマＴの経過時間に基づくダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）をステップＳ１１０で設定した要求トルクＴｒ＊に加えて要求トルクＴｒ＊を設定し直して（ステップＳ１９０）、ステップＳ２２０以降の処理を行ない、所定時間ΔＴが経過したと判定されたときには、ダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）による要求トルクＴｒ＊の再設定を行なうことなく、ダウンシフト時フラグＦに値０を設定すると共にタイマＴを値０にリセットして（ステップＳ２１０）、ステップＳ２２０以降の処理を行ない、アクセルオフ時駆動制御ルーチンを終了する。所定時間ΔＴは、図６のマップによりシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて定められる時間を用いるものとした。こうした制御により、シフトポジションＳＰがＤポジションからＳポジションに変更されたときやシフトポジションＳＰがＳポジションでダウンシフトされた際に、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングとモータＭＧ２とにより制動側のトルクをリングギヤ軸３２ａに作用させてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊を出力し、図８に例示する共線図のＲ軸上に油圧ブレーキによるブレーキトルクＴｂとして示すように、要求トルクＴｒ＊のうちバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを超えるためにモータＭＧ２から出力することができないトルクがあるときにはこうしたトルクを油圧ブレーキによりリングギヤ軸３２ａに出力して走行することができる。したがって、有段の自動変速機を備えるタイプの自動車におけるシフトフィーリングと同様のフィーリングを運転者に与えるためのダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）を出力するのに再設定した要求トルクＴｒ＊のうち、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２の制御によっては出力できないトルクがあるときであっても、こうしたトルクを油圧ブレーキにより出力するから、リングギヤ軸３２ａにダウシフト用のトルクを作用させないものに比して、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎにかかわらずにダウンシフト時のシフトフィーリングを向上させることができる。なお、モータＭＧ２と油圧ブレーキとの応答性に多少の差異がある場合であっても、油圧ブレーキによりある程度のトルクは出力できるから、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎにかかわらずにダウンシフト時のシフトフィーリングを向上させることができることに変わりはない。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、シフトポジションＳＰがＤポジションからＳポジションに変更されたときやシフトポジションＳＰがＳポジションでダウンシフトされたときに、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングとモータＭＧ２とにより制動側のトルクをリングギヤ軸３２ａに作用させてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊を出力し、要求トルクＴｒ＊のうちバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを超えるためにモータＭＧ２から出力することができないトルクがあるときにはこうしたトルクを油圧ブレーキによりリングギヤ軸３２ａに出力して走行するから、有段の自動変速機を備えるタイプの自動車におけるシフトフィーリングと同様のフィーリングを運転者に与えるためのダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）を出力することができ、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎにかかわらずにダウンシフト時のシフトフィーリングを向上させることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づくトルク制限Ｔｍｉｎで仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定すると共に要求トルクＴｒ＊のうちモータＭＧ２からは出力できないトルクをトルク指令Ｔｍ２＊を用いてブレーキトルク指令Ｔｂ＊に設定するものとしたが、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づくトルク制限Ｔｍｉｎにより仮トルクＴｍ２ｔｍｐが制限されるときには油圧ブレーキの分担分がより大きくなるようトルク制限Ｔｍｉｎより更に制限を課したトルク制限で仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定すると共にこうして設定したトルク指令Ｔｍ２＊を用いてブレーキトルク指令Ｔｂ＊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、シフトポジションＳＰがＤポジションからＳポジションに変更されたときやシフトポジションＳＰがＳポジションでダウンシフトされたときにダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）を出力するものとしたが、シフトレバー８１のシフトポジションＳＰとしてＳポジションに代えて又は加えてＤポジションよりもアクセルオフ時の制動力が大きな単一のシフト段としてのブレーキポジション（Ｂポジション）が用意された車両では、シフトポジションＳＰがＤポジションからＢポジションに変更されたときにダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）を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、図６のダウンシフト用トルク設定用マップを用いてダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）を設定するものとしたが、シフトポジションＳＰがＤポジションからＳポジションに変更されたときに初期段としてＳＰ５より小さいＳＰ４などが設定される車両では、シフトポジションＳＰがＤポジションからＳポジションに変更されたときには図６のマップでＳＰ４に応じて設定されるトルクよりも絶対値として大きなトルクが設定されるマップを用いると共にシフトポジションＳＰがＳポジションでダウンシフトされたときには図６のマップを用いてダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）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、図６のダウンシフト用トルク設定用マップを用いてシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいてダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）を設定するものとしたが、シフトポジションＳＰでのシフト段が小さいほど絶対値として小さな値を設定したり車速Ｖが高いほど絶対値として大きな値を設定したり所定時間ΔＴを一律の時間としたりするなど、エンジン２２や車両の特性に応じてシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて如何なる傾向にダウンシフト用トルクを設定するものとしてもよいし、車速Ｖに拘わらずにシフトポジションＳＰだけに基づいてダウンシフト用トルクを設定す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、要求トルクＴｒ＊のうちエンジン２２の回転抵抗によりリングギヤ軸３２ａに作用させるべき制動側のトルク配分を定める係数ｋに例えば０．５や０．６などの固定値を用いるものとしたが、係数ｋとしてバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎや車速Ｖなどバッテリ５０の状態や走行状態に基づいて設定される値を用い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、図６のダウンシフト用トルク設定用マップにより山形の軌跡で変化するダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）を設定するものとしたが、トルク変動に対応する波形の軌跡で変化するダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）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、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。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の列車などの車両の形態やこうした車両に搭載される駆動装置，車両の制御方法の形態としても構わない。

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、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ＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、ブレーキマスターシリンダ９０と駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない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の油圧を調整するブレーキアクチュエータ９２とブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄとにより構成されるものが「制動力付与手段」に相当し、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くバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充電してもよい最大許容電力である入力制限Ｗｉｎを演算するバッテリＥＣＵ５２が「入力制限設定手段」に相当し、アクセルオフ時にシフトポジションＳＰがＤポジションからＳポジションに変更されたときやシフトポジションＳＰがＳポジションでダウンシフトされた際に、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングによりリングギヤ軸３２ａに制動側のトルクが作用するようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内で要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定しアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づく要求トルクＴｒ＊とダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）との和のトルクとして再設定した要求トルクＴｒ＊のうちバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを超えるためにモータＭＧ２から出力できないトルクが油圧ブレーキによりリングギヤ軸３２ａに作用するようブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定して燃料カット指令や各設定値を送信する図４のアクセルオフ時駆動制御ルーチンのステップＳ１１０，Ｓ１５０〜Ｓ２９０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と燃料カット指令を受けてエンジン２２の燃料噴射を停止するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受けてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とブレーキトルク指令Ｔｂ＊を受けてブレーキアクチュエータ９２を制御するブレーキＥＣＵ９４とが「制御手段」に相当する。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。

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。「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および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。「制動力付与手段」としては、ブレーキマスターシリンダ９０と駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない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の油圧を調整するブレーキアクチュエータ９２とブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄとにより構成されるものに限定されるものではなく、車両に制動力を付与可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「入力制限設定手段」としては、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度Ｔｂとに基づいて入力制限Ｗｉｎを演算するものに限定されるものではなく、残容量（ＳＯＣ）や電池温度Ｔｂの他に例えばバッテリ５０の内部抵抗などに基づいて演算するものなど、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段の充電を許容する最大許容電力としての入力制限を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とブレーキＥＣＵ９４とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、アクセルオフ時にシフトポジションＳＰがＤポジションからＳポジションに変更されたときやシフトポジションＳＰがＳポジションでダウンシフトされた際に、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングによりリングギヤ軸３２ａに制動側のトルクが作用するようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内で要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定しアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づく要求トルクＴｒ＊とダウンシフト用トルクＴｄ（Ｔ）との和のトルクとして再設定した要求トルクＴｒ＊のうちバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを超えるためにモータＭＧ２から出力できないトルクが油圧ブレーキによりリングギヤ軸３２ａに作用するようブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定して燃料カット指令に基づいてエンジン２２の燃料噴射を停止したり設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２を制御したりと設定したブレーキトルク指令Ｔｂ＊でブレーキアクチュエータ９２を制御するものに限定されるものではなく、アクセルオフされた状態で仮想シフトポジションを用いてダウンシフト操作がなされたときに、必要に応じた燃料供給を停止した状態での内燃機関のモータリングを伴ってダウンシフト操作に応じた操作感を与えるためのダウンシフト用制動力と要求制動力との和の制動力である実行用制動力を出力して走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する通常制動時制御を実行すると蓄電手段を充電する電力が設定された入力制限の範囲内となるときには通常制動時制御を実行し、通常制動時制御を実行すると蓄電手段を充電する電力が設定された入力制限の範囲外となるときには実行用制動力のうち蓄電手段を充電する電力が設定された入力制限の範囲内となる制動力については内燃機関と電力動力入出力手段と電動機との制御により出力されると共に残余の制動力については制動力付与手段により出力されて走行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差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、車両や駆動装置の製造産業などに利用可能である。

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。 バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 ダウンシフト用トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 アクセルオフにより減速して走行する際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。 アクセルオフにより減速し油圧ブレーキの作用を伴って走行する際に動力分配統合機構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。 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、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、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 (5)

1. 内燃機関と、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電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入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取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、アクセルオフ時の制動力が通常走行用のポジションよりも大きな制動力が要求される少なくとも一つのポジションを有する仮想シフトポジションにあるときには必要に応じた燃料供給を停止した状態での前記内燃機関のモータリングを伴って前記仮想シフトポジションに基づく要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記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、を備える車両であって、
   前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段を備え、
   前記制御手段は、アクセルオフされた状態で前記仮想シフトポジションを用いてダウンシフト操作がなされたとき、必要に応じた燃料供給を停止した状態での前記内燃機関のモータリングを伴って前記ダウンシフト操作に応じた操作感を与えるためのダウンシフト用制動力と前記要求制動力との和の制動力である実行用制動力を出力して走行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を制御する通常制動時制御を実行すると前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限の範囲内となるときには前記通常制動時制御を実行し、前記通常制動時制御を実行すると前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限の範囲外となるときには前記実行用制動力のうち前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限の範囲内となる制動力については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の制御により出力されると共に残余の制動力については前記制動力付与手段により出力されて走行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手段である、
   車両。
2. 前記ダウンシフト用制動力は、車両に比較的小さな所定のトルクショックを生じさせるために所定時間に亘る制動力である請求項１記載の車両。
3. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、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１または２記載の車両。
4. 内燃機関と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共に車両に搭載され、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で前記蓄電手段と電力のやり取りが可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能で前記蓄電手段と電力のやり取りが可能な電動機と、アクセルオフ時の制動力が通常走行用のポジションよりも大きな制動力が要求される少なくとも一つのポジションを有する仮想シフトポジションにあるときには必要に応じた燃料供給を停止した状態での前記内燃機関のモータリングを伴って前記仮想シフトポジションに基づく要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記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、を備える駆動装置であって、
   前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段を備え、
   前記制御手段は、アクセルオフされた状態で前記仮想シフトポジションを用いてダウンシフト操作がなされたとき、必要に応じた燃料供給を停止した状態での前記内燃機関のモータリングを伴って前記ダウンシフト操作に応じた操作感を与えるためのダウンシフト用制動力と前記要求制動力との和の制動力である実行用制動力を出力して走行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を制御する通常制動時制御を実行すると前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限の範囲内となるときには前記通常制動時制御を実行し、前記通常制動時制御を実行すると前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限の範囲外となるときには前記実行用制動力のうち前記蓄電手段を充電する電力が前記設定された入力制限の範囲内となる制動力については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の制御により出力されると共に残余の制動力については前記制動力付与手段により出力されて走行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手段である、
   駆動装置。
5. 内燃機関と、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電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入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取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、アクセルオフ時の制動力が通常走行用のポジションよりも大きな制動力が要求される少なくとも一つのポジションを有する仮想シフトポジションにあるときには必要に応じた燃料供給を停止した状態での前記内燃機関のモータリングを伴って前記仮想シフトポジションに基づく要求制動力が出力されて走行するよう前記内燃機関と前記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、車両の制御方法であって、
   アクセルオフされた状態で前記仮想シフトポジションを用いてダウンシフト操作がなされたとき、必要に応じた燃料供給を停止した状態での前記内燃機関のモータリングを伴って前記ダウンシフト操作に応じた操作感を与えるためのダウンシフト用制動力と前記要求制動力との和の制動力である実行用制動力を出力して走行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を制御する通常制動時制御を実行すると前記蓄電手段を充電する電力が前記蓄電手段の状態に基づく該蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限の範囲内となるときには前記通常制動時制御を実行し、前記通常制動時制御を実行すると前記蓄電手段を充電する電力が前記入力制限の範囲外となるときには前記実行用制動力のうち前記蓄電手段を充電する電力が前記入力制限の範囲内となる制動力については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の制御により出力されると共に残余の制動力については前記制動力付与手段により出力されて走行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、
   ことを特徴とする車両の制御方法。

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