JP4311400B2 - ハイブリッド車およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関する。

従来、この種のハイブリッド車としては、遊星歯車機構にエンジンと第１モータと第２モータおよび車軸がそれぞれ接続されると共に二つのモータと電力をやりとりするバッテリを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、シフトレバーがリバースレンジに操作されたときには、アクセル開度と車速とに基づいて設定された要求パワーとバッテリの出力制限とを比較し、要求パワーが出力制限よりも大きいときには、エンジンを始動してエンジンからの動力を用いて第１モータで発電することにより、十分な電力を第２モータに供給してより確実にリバース方向の要求動力に対応することができるとしている。
特開２００４−３５０３６２号公報

上述のハイブリッド車では、エンジンの始動はバッテリからの電力を用いて第１モータによりエンジンをモータリングすることにより行なうことができるが、エンジンのモータリングに伴う電力消費によりバッテリから第２モータへの電力の供給が制限される場合があるため、こうした場合を回避して要求された動力をより確実に車軸側に出力できるようにすることが望ましい。

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、後進方向に要求される動力をより確実に車軸側に出力できるようにすることを目的の一つとする。また、本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、後進方向の走行時において内燃機関の始動している最中に車軸側に出力される動力に落ち込みが生じるのを抑制することを目的の一つとする。

本発明のハイブリッド車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。

本発明のハイブリッド車は、
内燃機関と、
該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により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を車両を前進させる方向の動力として該車軸側に出力可能な電力動力入出力手段と、
前記車軸側に正逆両回転方向の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、
走行に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
操作者により後進方向の走行が指示されているとき、前記内燃機関が停止しているときに、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電動機からの動力を用いて前記設定された要求動力により車両が走行するのに必要な走行用電力と前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングにより該内燃機関を始動するのに必要な始動用電力とを該蓄電手段から出力することができるときには前記設定された要求動力により車両が走行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記走行用電力と前記始動用電力とを該蓄電手段から出力することができなくなるときには該出力制限の範囲内で前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関が始動されると共に前記設定された要求動力により車両が走行するよう該内燃機関と該電力動力入出力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。

この本発明のハイブリッド車では、操作者により後進方向の走行が指示されているとき、内燃機関が停止しているときに、蓄電手段の出力制限の範囲内で電動機からの動力を用いて要求動力により車両が走行するのに必要な走行用電力と電力動力入出力手段による内燃機関のモータリングにより内燃機関を始動するのに必要な始動用電力とを蓄電手段から出力することができるときには要求動力により車両が走行するよう電動機を制御し、蓄電手段の出力制限の範囲内で走行用電力と始動用電力とを蓄電手段から出力することができなくなるときには出力制限の範囲内で電力動力入出力手段による内燃機関のモータリングを伴って内燃機関が始動されると共に要求動力により車両が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。蓄電手段からの電力を用いて電力動力入出力手段により内燃機関をモータリングする際に要求動力により走行するのに必要な電力に不足が生じないようにするから、後進方向の走行時において内燃機関を始動している最中に車軸側に出力される動力に落ち込みが生じるのを抑制することができる。この結果、後進方向に要求される動力をより確実に車軸側に出力できるようにすることができる。

こうした本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記要求動力が前記蓄電手段の出力制限から前記始動用電力を除いた電力により定まる判定用動力未満のときには前記電動機からの動力を用いて前記設定された要求動力により車両が走行するよう該電動機を制御し、前記要求動力が前記判定用動力以上のときには前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関が始動されると共に前記設定された要求動力により車両が走行するよう該内燃機関と該電力動力入出力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。

また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、車速に基づいて設定される前記始動用電力を用いて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、車速に基づいて内燃機関を始動するのに必要な始動用電力を推定することができる。この場合、前記制御手段は、車速が大きいほど大きくなる傾向に設定される前記始動用電力を用いて制御する手段であるものとすることもできる。

さらに、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記内燃機関が始動された以降には、少なくとも後進方向の走行指示が解除されるまで前記内燃機関の運転が継続されるよう該内燃機関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、要求動力の変化に対して内燃機関の始動と停止とが頻繁に繰り返されるのを回避することができる。

また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記内燃機関をモータリングしている最中には、前記蓄電手段の出力制限を一時的に緩和し、該緩和した出力制限の範囲内で前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関が始動されると共に前記設定された要求動力により車両が走行するよう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、内燃機関をモータリングしている最中により確実に要求動力を出力することができる。

また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記内燃機関をモータリングしている最中には、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電力動力入出力手段により前記内燃機関がモータリングされると共に前記設定された要求動力により車両が走行するよう前記電力動力入出力手段および前記電動機の駆動指令を設定する主制御手段と、前記設定された前記電力動力入出力手段および前記電動機の駆動指令に対して所定の緩変化処理が施された処理後駆動指令に基づいて前記主制御手段で用いられる出力制限よりも制限が緩和された前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電力動力入出力手段および前記電動機を駆動制御する駆動制御手段と、を備える手段であるものとすることもできる。こうすれば、例えば、内燃機関をモータリングしている最中に主制御手段により電力動力入出力手段や電動機の駆動指令が設定されたタイミングから駆動制御手段により電力動力入出力手段や電動機が駆動制御されるタイミングまでの通信に時間を要するものとしても、緩変化処理を伴わない駆動制御手段による電力動力入出力手段や電動機の駆動制限を回避することができるから、内燃機関をモータリングしている最中にショックが発生するのを抑制することができる。ここで、「所定の緩変化処理」には、なまし処理やレート処理が含まれる。

本発明のハイブリッド車において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記車軸と第３の軸の３軸に接続され、該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力可能な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、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記車軸に接続された第２の回転子とを有し、該第１の回転子と該第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機であるものとすることもできる。

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、該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により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を車両を前進させる方向の動力として該車軸側に出力可能な電力動力入出力手段と、前記車軸側に正逆両回転方向の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、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）走行に要求される要求動力を設定し、
（ｂ）操作者により後進方向の走行が指示されているとき、前記内燃機関が停止しているときに、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電動機からの動力を用いて前記設定された要求動力により車両が走行するのに必要な走行用電力と前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングにより該内燃機関を始動するのに必要な始動用電力とを該蓄電手段から出力することができるときには前記設定された要求動力により車両が走行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記走行用電力と前記始動用電力とを該蓄電手段から出力することができなくなるときには該出力制限の範囲内で前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関が始動されると共に前記設定された要求動力により車両が走行するよう該内燃機関と該電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド車の制御方法によれば、操作者により後進方向の走行が指示されているとき、内燃機関が停止しているときに、蓄電手段の出力制限の範囲内で電動機からの動力を用いて要求動力により車両が走行するのに必要な走行用電力と電力動力入出力手段による内燃機関のモータリングにより内燃機関を始動するのに必要な始動用電力とを蓄電手段から出力することができるときには要求動力により車両が走行するよう電動機を制御し、蓄電手段の出力制限の範囲内で走行用電力と始動用電力とを蓄電手段から出力することができなくなるときには出力制限の範囲内で電力動力入出力手段による内燃機関のモータリングを伴って内燃機関が始動されると共に要求動力により車両が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。蓄電手段からの電力を用いて電力動力入出力手段により内燃機関をモータリングする際に要求動力により走行するのに必要な電力に不足が生じないようにするから、後進方向の走行時において内燃機関を始動している最中に車軸側に出力される動力に落ち込みが生じるのを抑制することができる。この結果、後進方向に要求される動力をより確実に車軸側に出力できるようにすることができる。

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ハイブリッド車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、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。

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。

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。

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車２０の動作、特に、リバース走行時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により実行されるリバース走行時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、シフトレバー８１がリバース走行を指示するＲレンジに操作されたときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

リバース走行時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，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、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て入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定することができる。図３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４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。

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＊と要求パワーＰｒ＊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５に要求トルク設定用マップの一例を示す。実施例では、前進方向へのトルクを正としていることからリバース走行では負の値となり、車速Ｖも前進方向を正としていることからリバース走行では負の値となる。要求パワーＰｒ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じることにより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。

続いて、エンジン２２の運転が停止しているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。エンジン２２の運転が停止していると判定されると、始動フラグＦｓを調べる（ステップＳ１３０）。ここで、始動フラグＦｓは、本ルーチンの実行が開始される際（リバース走行を開始する際）に初期化ルーチンにより値０が設定され、エンジン２２の始動を開始する際に後述するステップＳ１８０で値１が設定されるものである。始動フラグＦｓが値０と判定されると、入力した車速Ｖに基づいて始動用パワーＰｓを設定すると共に（ステップＳ１４０）、入力したバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから始動用パワーＰｓを減じたものを閾値Ｐｒｅｆ（＝Ｗｏｕｔ−Ｐｓ）に設定し（ステップＳ１５０）、要求パワーＰｒ＊と閾値Ｐｒｅｆとを比較する（ステップＳ１６０）。ここで、始動用パワーＰｓは、モータＭＧ１でエンジン２２をモータリングして始動するのに必要な電力を定めるものであり、実施例では、車速Ｖと始動用パワーＰｓとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、車速Ｖが与えられるとマップから対応する始動用パワーＰｓを導出して設定するものとした。このマップの一例を図６に示す。図示するように、始動用パワーＰｓは、車速Ｖが大きいほど大きくなるよう設定される。エンジン２２をモータリングして始動する際の動力分配統合機構３０の回転要素の回転数とトルクを力学的に説明するための共線図を図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。図示するように、車速Ｖがリバース走行の方向に大きいほどモータＭＧ１の回転数も大きくなるから、同一のトルクをもってモータＭＧ１でエンジン２２をモータリングしてもモータＭＧ１に必要なパワーが大きくなる。車速Ｖが大きいほど大きくなるよう始動用パワーＰｓを設定するのは、こうした理由に基づいている。また、閾値Ｐｒｅｆは、バッテリ５０からの出力が許容される電力（出力制限Ｗｏｕｔ）のうちモータＭＧ１でエンジン２２をモータリングして始動するのに必要な電力（始動用パワーＰｓ）を除く残りの電力のみで要求パワーＰｒ＊を出力することができるパワーの上限を定めるものである。

要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満と判定されると、モータＭＧ１でエンジン２２をモータリングして始動しつつ要求パワーＰｒ＊を出力してもバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに余裕があるためにエンジン２２を始動する必要はないと判断し、モータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に（ステップＳ１７０）、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと設定したモータ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の消費電力または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限としてのトルク制限Ｔｍａｘを次式（１）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、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（２）により計算し（ステップＳ２２０）、計算したトルク制限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Ｓ２３０）。いま、要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ（＝Ｗｏｕｔ−Ｐｓ）未満のときを考えておりトルク指令Ｔｍ１＊には値０が設定されていることから、トルク制限Ｔｍａｘには出力制限ＷｏｕｔをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割った値（Ｗｏｕｔ／Ｎｍ２）が設定されると共に仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐには要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割った値（Ｔｒ＊／Ｇｒ）が設定され、トルク制限Ｔｍａｘによる制限を受けることなく仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐがそのままトルク指令Ｔｍ２＊に設定されることになる。式（２）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。

Tmax＝(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 (1)
Tm2tmp＝(Tr*＋Tm1*/ρ)/Gr (2)

こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と出力制限ＷｏｕｔとをモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と出力制限Ｗｏｕｔとを受信したモータＥＣＵ４０の制御については後述する。

ステップＳ１６０で要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上と判定されると、エンジン２２を始動する必要があると判断し、始動用フラグＦｓに値１を設定し（ステップＳ１８０）、入力したバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに所定値αを加えて出力制限Ｗｏｕｔを修正し（ステップＳ１９０）、エンジン２２のモータリングに必要なトルクＴｃｒをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定し（ステップＳ２００）、前述した式（１）を用いてモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍａｘを設定すると共に（ステップＳ２１０）、前述した式（２）を用いてモータＭＧ２の仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを設定し（ステップＳ２２０）、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍａｘで制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２３０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と修正した出力制限ＷｏｕｔとをモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。始動用フラグＦｓに値１が設定されると、エンジン２２の始動が完了してステップＳ１２０でエンジン２２の運転が停止している最中にないと判定されるまでステップＳ１３０で始動用フラグＦｓが値１と判定されるから、ステップＳ１９０〜Ｓ２４０の処理が繰り返されることになる。実施例では、モータＭＧ１でエンジン２２を始動（モータリング）している最中には所定値αを加えて出力制限Ｗｏｕｔを修正してからトルク制限Ｔｍａｘを計算するから、例えば、エンジン２２をモータリングしている最中に要求パワーＰｒ＊が増加してもトルク指令Ｔｍ２＊がトルク制限Ｔｍａｘによる制限を受けないようにすることができ、要求パワーＰｒ＊により確実に対応することができる。ここで、所定値αは、バッテリ５０に過大な負担を掛けることがない程度の値として予め定められている。以下、モータＥＣＵ４０の制御について説明する。

図８は、モータＥＣＵ４０により実行されるモータ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、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。モータ制御ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０のＣＰＵ（図示せず）は、まず、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊やモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔなどの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Ｓ３１０）。ここで、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊やバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、実施例ではハイブリッド用電子制御ユニット７０により送信されたものを受信しモータＥＣＵ４０の図示しないＲＡＭの所定アドレスに書き込んだものを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ＲＡＭに書き込まれたものを入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、モータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるトルクの急変を抑制するために入力したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に対してなまし処理を施し（ステップＳ３２０）、なまし処理後のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を乗じることによりモータＭＧ１，ＭＧ２により消費あるいは発電される電力としてのモータ電力Ｐｍ１，Ｐｍ２を計算し（ステップＳ３３０）、計算したモータ電力Ｐｍ１，Ｐｍ２の和に損失Ｌｓｅｔを加えてバッテリ５０の出力電力Ｐｏを計算し（ステップＳ３４０）、エンジン２２を始動（モータリング）している最中にあるか否かを判定し（ステップＳ３５０）、エンジン２２を始動している最中にないと判定されると、計算した出力電力Ｐｏと入力した出力制限Ｗｏｕｔとを比較する（ステップＳ３６０）。ここで、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０によりバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内となるよう設定されたものであるから、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からモータＥＣＵ４０への通信に要する時間に基づく通信遅れなどを考慮しなければ、計算したバッテリ５０の出力電力Ｐｏは出力制限Ｗｏｕｔの範囲内となる。しかし、通信遅れを考えると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０によりトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定したときのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とモータＥＣＵ４０によりモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するときのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とが異なる場合が生じる。実施例では、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定されたトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に対してなまし処理が施されるから、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２の変化が小さいときには通信遅れを考えても計算したバッテリ５０の出力電力Ｐｏは出力制限Ｗｏｕｔの範囲内となるが、回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２の変化が大きいときには計算したバッテリ５０の出力電力Ｐｏが出力制限Ｗｏｕｔを超える場合がある。ステップＳ３４０で計算したバッテリ５０の出力電力Ｐｏが出力制限Ｗｏｕｔ以下のときには、バッテリ５０から過大な電力による放電は行なわれないと判断し、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定されなまし処理されたトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊が出力されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御し（ステップＳ４００）、バッテリ５０の出力電力Ｐｏが出力制限Ｗｏｕｔよりも大きいときには、バッテリ５０の過大な電力による放電が行なわれると判断し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内となるよう次式（３）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を再設定して（ステップＳ３７０）、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定されなまし処理されたトルク指令Ｔｍ１＊がモータＭＧ１から出力されると共に再設定したトルク指令Ｔｍ２＊がモータＭＧ２から出力されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御して（ステップＳ４００）、本ルーチンを終了する。なお、実施例では、バッテリ５０の出力電力Ｐｏが出力制限Ｗｏｕｔよりも大きいときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内となるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を再設定したが、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を再設定するものとしても構わない。

Tm2*＝[Wout−(Pm1＋Lset)]/Nm2 (3)

ステップＳ３５０で、エンジン２２を始動している最中と判定されると、計算した出力電力Ｐｏと入力した出力制限Ｗｏｕｔに所定のマージンβを加えた値（Ｗｏｕｔ＋β）とを比較し（ステップＳ３８０）、出力電力Ｐｏが出力制限Ｗｏｕｔにマージンβを加えた値以下のときには、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定されなまし処理されたトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊が出力されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御し（ステップＳ４００）、出力電力Ｐｏが出力制限Ｗｏｕｔにマージンβを加えた値よりも大きいときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔにマージンβを加えた値の範囲内となるよう次式（４）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を再設定して（ステップＳ３９０）、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定されなまし処理されたトルク指令Ｔｍ１＊がモータＭＧ１から出力されると共に再設定したトルク指令Ｔｍ２＊がモータＭＧ２から出力されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御して（ステップＳ４００）、本ルーチンを終了する。モータＭＧ１でエンジン２２をモータリングしている最中には、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は大きく変化するから、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とモータＥＣＵ４０との通信遅れを考えると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０で計算されるモータＭＧ１の消費電力（Ｔｍ１＊×Ｎｍ１）はモータＥＣＵ４０により計算されるモータＭＧ１の消費電力よりも小さくなる。このため、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のステップＳ２１０でトルク制限Ｔｍａｘが大きな値として計算されるから、ハイブリッド用電子制御ユニット７０ではモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊は制限されないが、モータＥＣＵ４０ではモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が大きく制限される傾向が強くなる。前述したように、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定されるモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊は大きく制限されたとしてもその後にモータＥＣＵ４０でなまし処理が施されるからトルクショックは生じないが、モータＥＣＵ４０によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が制限されるとバッテリ５０の保護を優先するためになまし処理を施さないからその制限の程度によっては大きなトルクショックが生じてしまう。実施例では、エンジン２２を始動（モータリング）している最中には、図８のモータ制御ルーチンのステップＳ３８０で出力電力Ｐｏと出力制限Ｗｏｕｔにマージンβを加えた値（Ｗｏｕｔ＋β）とを比較してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を制限するか否かを判定することにより、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とモータＥＣＵ４０との通信遅れによってハイブリッド用電子制御ユニット７０ではトルク指令Ｔｍ２＊の制限はされないがモータＥＣＵ４０でトルク指令Ｔｍ２＊が大きく制限されるのをできる限り回避して、トルクショックの発生を防止しているのである。マージンβは、実施例では、バッテリ５０に過大な負担が掛からない程度の値として予め定められたものを用いた。

Tm2*＝[Wout＋β−(Pm1＋Lset)]/Nm2 (4)

図２のルーチンに戻って、こうしてエンジン２２の始動が完了すると、ステップＳ１２０ではエンジン２２の運転が停止されていない判定されるから、要求パワーＰｒ＊と入力したバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとを比較し（ステップＳ２５０）、要求パワーＰｒ＊が出力制限Ｗｏｕｔよりも大きいと判定されたときには、要求パワーＰｒ＊から出力制限Ｗｏｕｔを減じたものをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ２６０）、設定した要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ２７０）。ここで、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、例えば、エンジン２２ができる限り低トルクで運転されるよう設定するものとすれば、リングギヤ軸３２ａに伝達される正回転方向のトルクを小さくできるから、モータＭＧ２でキャンセルすべきトルクを減らしてモータＭＧ２の負担を小さくすることができる。なお、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、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。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、目標回転数Ｎｅ＊と現在の回転数Ｎｅとに基づいて次式（５）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定して（ステップＳ２８０）、ステップＳ２１０〜Ｓ２４０の処理を行なって本ルーチンを終了する。ここで、式（５）は、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊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（５）中右辺第２項の「ｋ１」は比例項におけるゲインを示し、右辺第３項の「ｋ２」は積分項におけるゲインを示す。

Tm1*＝前回Tm1*＋k1・(Ne*-Ne)＋k2∫(Ne*-Ne)dt (5)

一方、要求パワーＰｒ＊が出力制限Ｗｏｕｔ以下のときには、エンジン２２がアイドリング運転されるようエンジンＥＣＵ２４にアイドリング運転指令を送信すると共に（ステップＳ２９０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ３００）、ステップＳ２１０〜Ｓ２４０の処理を行なって本ルーチンを終了する。このように、要求パワーＰｒ＊が出力制限Ｗｏｕｔ以下のときにエンジン２２の運転を停止することなくアイドリング運転するのは、エンジン２２の運転を停止させると、要求パワーＰｒ＊の変化に対してエンジン２２の始動と停止とが頻繁に繰り返されて運転フィーリングを損なう場合があることに基づく。したがって、リバース走行時に一旦エンジン２２を始動すると、シフトレバー８１がＲレンジ以外のレンジに操作されてリバース走行が解除されるまでエンジン２２は継続して運転されることになる。

以上説明した実施例のハイブリッド車２０によれば、リバース走行時に、要求パワーＰｒ＊がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔからエンジン２２を始動するために必要な始動用パワーＰｓを除いた閾値Ｐｒｅｆ以上のときには、モータＭＧ１でエンジン２２をモータリングして始動すると共に要求パワーＰｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するから、エンジン２２を始動している最中にリングギヤ軸３２ａに出力される動力に落ち込みが生じるのを抑制することができる。この結果、リバース走行時に要求パワーＰｒ＊をより確実に出力することができる。しかも、エンジン２２を始動している最中には所定値αを加えてバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを修正してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の上限としてのトルク制限Ｔｍａｘを設定するから、エンジン２２をモータリングしている最中に要求パワーＰｒ＊が増加してもこれに対応することができる。さらに、エンジン２２を始動している最中にはハイブリッド用電子制御ユニット７０から送信された出力制限Ｗｏｕｔにマージンβを加えてハイブリッド用電子制御ユニット７０で設定されなまし処理が施されたトルク指令Ｔｍ２＊を制限するか否かを判定するから、ハイブリッド用電子制御ユニット７０で設定されなまし処理が施されたトルク指令Ｔｍ２＊ができる限りモータＥＣＵ４０で制限されないようにすることができる。この結果、モータＥＣＵ４０でトルク指令Ｔｍ２＊がなまし処理を経ずに大きく制限されるのを抑制でき、エンジン２２がモータリングされている最中のトルクショックの発生を防止することができる。

実施例のハイブリッド車２０では、車速Ｖに基づいて始動用パワーＰｓを設定するものとしたが、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０のときを考えればモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と車速Ｖとの回転比は一定（動力分配統合機構３０のギヤ比ρ）となるから、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいて始動用パワーＰｓを設定するものとしてもよい。或いは、車速ＶやモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に拘わらず予め実験などにより求めた所定パワーを始動用パワーＰｓとして用いるものとしても差し支えない。

実施例のハイブリッド車２０では、エンジン２２を始動している最中には所定値αを加えてバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを修正するものとしたが、出力制限Ｗｏｕｔを修正しないものとしてもよい。

実施例のハイブリッド車２０では、ハイブリッド用電子制御ユニット７０で設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信してモータＥＣＵ４０側でなまし処理を施すものとしたが、ハイブリッド用電子制御ユニット７０側でなまし処理を施してからモータＥＣＵ４０に送信するものとしてもよい。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０で設定されたトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に対して施す処理は、なまし処理に限られずレート処理など他の緩変化処理であってもよい。

実施例のハイブリッド車２０では、エンジン２２を始動している最中にはハイブリッド用電子制御ユニット７０で送信された出力制限Ｗｏｕｔにマージンβを加えてハイブリッド用電子制御ユニット７０で設定されなまし処理が施されたトルク指令Ｔｍ２＊を制限するか否かを判定するものとしたが、マージンβを加えないでトルク指令Ｔｍ２＊を制限するか否かを判定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド車２０では、リバース走行時に一旦エンジン２２を始動したときにはリバース走行が解除されるまでエンジン２２を継続して運転するものとしたが、要求パワーＰｒ＊によってはエンジン２２の運転を停止するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド車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。

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、自動車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。 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。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 車速Ｖと始動用パワーＰｓとの関係の一例を示すマップである。 エンジン２２をモータリングして始動する際におけ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。 モータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド車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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (7)

1. 内燃機関と、
   該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により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を車両を前進させる方向の動力として該車軸側に出力可能な電力動力入出力手段と、
   前記車軸側に正逆両回転方向の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、
   走行に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
   操作者により後進方向の走行が指示されており且つ前記内燃機関が停止しているときに、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電動機からの動力を用いて前記設定された要求動力により車両が走行するのに必要な走行用電力と前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングにより該内燃機関を始動するのに必要な電力であって車速が大きいほど大きくなる傾向に設定される始動用電力とを該蓄電手段から出力することができる場合には前記設定された要求動力により車両が走行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記走行用電力と前記始動用電力とを該蓄電手段から出力することができなくなる場合には該出力制限の範囲内で前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関が始動されると共に前記設定された要求動力により車両が走行するよう該内燃機関と該電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
   を備えるハイブリッド車。
2. 前記制御手段は、前記内燃機関が始動された以降には、少なくとも後進方向の走行指示が解除されるまで前記内燃機関の運転が継続されるよう該内燃機関を制御する手段である請求項１記載のハイブリッド車。
3. 前記制御手段は、前記内燃機関をモータリングしている最中には、前記蓄電手段の出力制限を一時的に緩和し、該緩和した出力制限の範囲内で前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関が始動されると共に前記設定された要求動力により車両が走行するよう制御する手段である請求項１または２記載のハイブリッド車。
4. 前記制御手段は、前記内燃機関をモータリングしている最中には、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電力動力入出力手段により前記内燃機関がモータリングされると共に前記設定された要求動力により車両が走行するよう前記電力動力入出力手段および前記電動機の駆動指令を設定する主制御手段と、前記設定された前記電力動力入出力手段および前記電動機の駆動指令に対して所定の緩変化処理が施された処理後駆動指令に基づいて前記主制御手段で用いられる出力制限よりも制限が緩和された前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電力動力入出力手段および前記電動機を駆動制御する駆動制御手段と、を備える手段である請求項１ないし３いずれか１項に記載のハイブリッド車。
5. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記車軸と第３の軸の３軸に接続され、該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力可能な発電機とを備える手段である請求項１ないし４いずれか１項に記載のハイブリッド車。
6. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記車軸に接続された第２の回転子とを有し、該第１の回転子と該第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機である請求項１ないし４いずれか１項に記載のハイブリッド車。
7. 内燃機関と、該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により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を車両を前進させる方向の動力として該車軸側に出力可能な電力動力入出力手段と、前記車軸側に正逆両回転方向の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、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
   （ａ）走行に要求される要求動力を設定し、
   （ｂ）操作者により後進方向の走行が指示されており且つ前記内燃機関が停止しているときに、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電動機からの動力を用いて前記設定された要求動力により車両が走行するのに必要な走行用電力と前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングにより該内燃機関を始動するのに必要な電力であって車速が大きいほど大きくなる傾向に設定される始動用電力とを該蓄電手段から出力することができる場合には前記設定された要求動力により車両が走行するよう前記電動機を制御し、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記走行用電力と前記始動用電力とを該蓄電手段から出力することができなくなる場合には該出力制限の範囲内で前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関が始動されると共に前記設定された要求動力により車両が走行するよう該内燃機関と該電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
   ハイブリッド車の制御方法。

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