JP4311469B2 - 車両およびその制御方法 - Google Patents

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、車軸側に変速機を介して取り付けられたモータを備え、変速機の変速段を変更している最中や駆動輪の空転によるスリップのときには、モータ回転数として検出遅れや通信遅れを考慮して制御時に推定される推定回転数を用いて制御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、推定回転数を用いることにより、変速中やスリップの最中における電力収支をより正確に演算して制御することにより、変速中やスリップの最中に生じ得る予期しない過大な電力によるバッテリの充放電を抑制している。
特開２００６−９４６９１号公報

上述の車両のように、変速機の変速中や駆動輪の空転によるスリップの最中には、モータ回転数として検出遅れや通信遅れを考慮して制御時に推定される推定回転数を用いることにより、過大な電力によるバッテリの充放電を抑制することができるが、駆動輪の回転停止によるロックが生じると、ロック中の電力収支を正確に演算して制御することができない結果、予期しない過大な電力によってバッテリを充放電する場合が生じる。

本発明の車両およびその制御方法は、駆動輪がロックしたときに予期しない過大な電力によって二次電池などの蓄電装置が充放電されるのを抑制する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、駆動輪がロックしたときでも電動機等をより適正に制御する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、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充放電してもよい許容最大電力である入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
前記電動機に取り付けられ電磁作用を用いたセンサから信号に基づいて所定の演算処理により前記電動機の回転数を演算する回転数演算手段と、
前記駆動軸に連結された車軸に取り付けられた駆動輪のロックを検出するロック検出手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されないときには前記演算された回転数に第１の処理を施した第１処理後回転数と前記設定された要求駆動力と前記設定された入出力制限とを用いて前記電力動力入出力手段を駆動してもよい範囲の上下限としての駆動制限を設定し、前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されたときには前記演算された回転数に前記第１の処理より回転数変化が迅速に反映される第２の処理を施した第２処理後回転数と前記設定された要求駆動力と前記設定された入出力制限とを用いて前記駆動制限を設定する駆動制限設定手段と、
前記設定された駆動制限の範囲内での前記電力動力入出力手段の駆動を伴って前記設定された入出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により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制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両では、前記駆動輪がロックしていないときには電動機に取り付けられ電磁作用を用いたセンサから信号に基づいて所定の演算処理により演算された電動機の回転数に第１の処理を施した第１処理後回転数と走行に要求される要求駆動力と蓄電手段を充放電してもよい許容最大電力である入出力制限とを用いて電力動力入出力手段を駆動してもよい範囲の上下限としての駆動制限を設定し、駆動輪がロックしているときには演算した電動機の回転数に前記第１の処理より回転数変化が迅速に反映される第２の処理を施した第２処理後回転数と要求駆動力と入出力制限とを用いて駆動制限を設定する。そして、設定した駆動制限の範囲内での電力動力入出力手段の駆動を伴って蓄電手段の入出力制限の範囲内で要求駆動力に基づく駆動力により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。これにより、駆動輪がロックしてもより適正に電力動力入出力手段を駆動してもよい範囲の上下限としての駆動制限を設定することができ、予期しない過大な電力によって蓄電手段が充放電されるのを抑制することができる。この結果、駆動輪がロックしたときでも内燃機関や電力動力入出力手段，電動機をより適正に制御することができる。ここで、第１の処理として回転数の変化を緩やかにする緩変化処理とすると共に第２の処理として所定時間後の回転数を予測する予測処理としたり、第１の処理として第１の時定数を用いて回転数の変化を緩やかにする緩変化処理とすると共に第２の処理として第１の時定数より小さい第２の時定数を用いて回転数の変化を緩やかにする緩変化処理としたり、第１の処理として回転数の変化を緩やかにする緩変化処理とすると共に第２の処理として演算された電動機の回転数をそのまま第２処理後回転数とする処理、即ち、何もしない処理としたりすることができる。また、ロック検出手段としては駆動輪の車輪速の急変に基づいて駆動輪のロックを検出するものを挙げることができる。

こうした本発明の車両において、前記駆動制限設定手段は、前記駆動軸に出力される駆動力が値０から前記設定された要求駆動力までの範囲内となる関係と、前記電力動力入出力手段から入出力される電力と前記電動機から入出力される電力との和が前記設定された入出力制限の範囲内となる関係と、に基づいて前記駆動制限を設定する手段であるものとすることもできる。また、前記駆動制限設定手段は、前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されないときには前記第１処理後回転数を前記電動機の回転数として用いて前記電動機から入出力される電力を演算して前記駆動制限を設定し、前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されたときには前記第２処理後回転数を前記電動機の回転数として用いて前記電動機から入出力される電力を演算して前記駆動制限を設定する手段であるものとすることもできる。

また、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、前記電動機に取り付けられ電磁作用を用いたセンサから信号に基づいて所定の演算処理により前記電動機の回転数を演算する回転数演算手段と、前記駆動軸に連結された車軸に取り付けられた駆動輪のロックを検出するロック検出手段と、を備える車両の制御方法であって、
（ａ）前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されないときには前記回転数演算手段により演算された回転数に第１の処理を施した第１処理後回転数と走行に要求される要求駆動力と前記蓄電手段を充放電してもよい許容最大電力である入出力制限とを用いて前記電力動力入出力手段を駆動してもよい範囲の上下限としての駆動制限を設定し、前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されたときには前記回転数演算手段により演算された回転数に前記第１の処理より回転数変化が迅速に反映される第２の処理を施した第２処理後回転数と前記要求駆動力と前記入出力制限とを用いて前記駆動制限を設定し、
（ｂ）前記設定した駆動制限の範囲内での前記電力動力入出力手段の駆動を伴って前記入出力制限の範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力により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、
ことを要旨とする。

この本発明の車両の制御方法では、前記駆動輪がロックしていないときには電動機に取り付けられ電磁作用を用いたセンサから信号に基づいて所定の演算処理により演算された電動機の回転数に第１の処理を施した第１処理後回転数と走行に要求される要求駆動力と蓄電手段を充放電してもよい許容最大電力である入出力制限とを用いて電力動力入出力手段を駆動してもよい範囲の上下限としての駆動制限を設定し、駆動輪がロックしているときには演算した電動機の回転数に前記第１の処理より回転数変化が迅速に反映される第２の処理を施した第２処理後回転数と要求駆動力と入出力制限とを用いて駆動制限を設定する。そして、設定した駆動制限の範囲内での電力動力入出力手段の駆動を伴って蓄電手段の入出力制限の範囲内で要求駆動力に基づく駆動力により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。これにより、駆動輪がロックしてもより適正に電力動力入出力手段を駆動してもよい範囲の上下限としての駆動制限を設定することができ、予期しない過大な電力によって蓄電手段が充放電されるのを抑制することができる。この結果、駆動輪がロックしたときでも内燃機関や電力動力入出力手段，電動機をより適正に制御することができる。

こうした本発明の車両の制御方法において、前記ステップ（ａ）は、前記駆動軸に出力される駆動力が値０から前記要求駆動力までの範囲内となる関係と、前記電力動力入出力手段から入出力される電力と前記電動機から入出力される電力との和が前記入出力制限の範囲内となる関係と、に基づいて前記駆動制限を設定するステップであるものとすることもできるし、前記ステップ（ａ）は、前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されないときには前記第１処理後回転数を前記電動機の回転数として用いて前記電動機から入出力される電力を演算して前記駆動制限を設定し、前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されたときには前記第２処理後回転数を前記電動機の回転数として用いて前記電動機から入出力される電力を演算して前記駆動制限を設定するステップであるものとすることもできる。

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、例えば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可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。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）１３４を介して外気へ排出される。

エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃ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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、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出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジション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、所定時間（例えば、８ｍｓｅｃや１６ｍｓｅｃ）に亘って回転位置検出センサ４３，４４により検出される信号に基づいて所定時間における平均値としてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

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。

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，駆動輪６３ａ，６３ｂに取り付けられた車輪速センサ６５ａ，６５ｂからの車輪速Ｖａ，Ｖｂ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、特に駆動輪６３ａ，６３ｂが回転不能にロックしたときの動作について説明する。図５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、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，車輪速センサ６５ａ，６５ｂからの車輪速Ｖａ，Ｖｂ，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＊とエンジン２２に要求される要求パワー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６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を乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊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。

続いて、設定した要求パワー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Ｓ１２０）。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７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、車速Ｖや駆動輪６３ａ，６３ｂの車輪速Ｖａ，Ｖｂに基づいて駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。この駆動輪６３ａ，６３ｂのロックは、例えば、車速Ｖにより停車していないことを確認した状態で車輪速Ｖａ，Ｖｂのいずれか又は双方が値０近傍の閾値より小さくなったときにロックしたと判定することにより行なうことができる。駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されないときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２をその変化の程度を緩和するなまし処理などの緩変化処理を施して得られる回転数を制御用回転数Ｎｍ２＊として設定し（ステップＳ１４０）、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されたときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に対して検出遅れや演算遅れ更に通信遅れを考慮して実際の制御時に予測される回転数を演算する予測処理として入力された回転数Ｎｍ１に（１＋Ｔｓ）を乗じて得られる回転数を制御用回転数Ｎｍ２＊として設定する（ステップＳ１５０）。ここで、予測処理における「Ｔ」は時定数であり、「ｓ」はラプラス演算子である。駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されないときにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に緩変化処理を施して制御用回転数Ｎｍ２＊を設定するのは、車速Ｖの変化やエンジン２２の出力変化に対してモータＭＧ２の出力を十分に追従させることができるからであり、また、ノイズの影響を小さくするためでもある。一方、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されたときにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に予測処理を施して制御用回転数Ｎｍ２＊を設定するのは、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックによりモータＭＧ２の実際の回転数も急変するから、この回転数の急変に追従し、実際の回転数と制御に用いる回転数とが大きく異なることにより、電力収支をとることができず、過大な電力によってバッテリ５０を充放電するのを抑止するためである。

こうしてモータＭＧ２の制御用回転数Ｎｍ２＊を設定すると、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の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を図８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）は図８の共線図から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。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（１）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、要求トルクＴｒ＊に仮トルクＴｍ１ｔｍｐを動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加え、これを減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除した値としてモータ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（３）により計算すると共に（ステップＳ１７０）、モータＭＧ２の回転数として制御用回転数Ｎｍ２＊を用いて得られる式（４）および式（５）を共に満たすモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する（ステップＳ１８０）。ここで、式（３）は、図８の共線図から容易に導くことができる。また、式（４）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（５）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９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。このように、式（５）でモータＭＧ２の回転数として制御用回転数Ｎｍ２＊を用いることにより、駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしているときでも、トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘをより適正に設定することができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1tmp/ρ)/Gr (3)
0≦−Tm1tmp/ρ＋Tm2tmp・Gr≦Tr* (4)
Win≦Tm1tmp・Nm1＋Tm2tmp・Nm2*≦Wout (5)

こうしてトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定すると、ステップＳ１６０で設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（６）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１９０）。そして、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）との偏差を制御用回転数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Ｓ２００）、ステップＳ１７０で設定した仮トルク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Ｓ２１０）。

Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (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Ｓ２２０）、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。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されたときにはモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に予測処理を施して得られる制御用回転数Ｎｍ２＊をモータＭＧ２の回転数として用いてトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し、このトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘによりエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるよう仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制御用回転数Ｎｍ２＊を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定して、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するから、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックによりモータＭＧ２の実際の回転数が急変しても、この回転数の急変に追従して制御することができる。この結果、実際の回転数と制御に用いる回転数とが大きく異なることにより、電力収支をとることができず、過大な電力によってバッテリ５０を充放電するのを抑止することができる。即ち、駆動輪６３ａ，６３ｂにロックが生じてもエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２をより適正に制御することができる。また、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されないときには、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に緩変化処理を施して得られる制御用回転数Ｎｍ２＊をモータＭＧ２の回転数として用いてトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し、このトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘによりエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるよう仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制御用回転数Ｎｍ２＊を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定して、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するから、安定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御することができると共にノイズによる悪影響を抑制することができる。もとより、駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしていないときでもロックしているときでも、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに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、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されないときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２をその変化の程度を緩和するなまし処理などの緩変化処理を施して得られる回転数を制御用回転数Ｎｍ２＊として設定するものとし、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されたときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に対して検出遅れや演算遅れ更に通信遅れを考慮して実際の制御時に予測される回転数を演算する予測処理として入力された回転数Ｎｍ１に（１＋Ｔｓ）を乗じて得られる回転数を制御用回転数Ｎｍ２＊として設定するものとしたが、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されないときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に大きな時定数を用いた緩変化処理を施して得られる回転数を制御用回転数Ｎｍ２＊として設定し、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されたときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に小さな時定数を用いた処理を施して得られる回転数を制御用回転数Ｎｍ２＊として設定するものとしてもよいし、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されないときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２になまし処理などの緩変化処理を施して得られる回転数を制御用回転数Ｎｍ２＊として設定し、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されたときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２をそのまま制御用回転数Ｎｍ２＊として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、車速Ｖにより停車していないことを確認した状態で車輪速Ｖａ，Ｖｂのいずれか又は双方が値０近傍の閾値より小さくなったときにロックしたと判定するものとしたが、他の手法により駆動輪６３ａ，６３ｂのロックを判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、モータＭＧ２の回転数として制御用回転数Ｎｍ２＊を用いて上述した式（４），（５）を満たす範囲内でモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限するトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを求めてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ２の回転数として制御用回転数Ｎｍ２＊を用いて式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定したが、モータＭＧ２の回転数として制御用回転数Ｎｍ２＊を用いてトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの制限を設定してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ２の回転数として制御用回転数Ｎｍ２＊を用いてトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを設定してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものであれば、式（４），（５）や式（７），（８）を用い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、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１０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１０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１１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、自動車以外の車両の形態としても構わないし、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、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、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を演算するバッテリＥＣＵ５２が「入出力制限設定手段」に相当し、所定時間（例えば、８ｍｓｅｃや１６ｍｓｅｃ）に亘って回転位置検出センサ４３，４４により検出される信号に基づいて所定時間における平均値としてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算するモータＥＣＵ４０が「回転数演算手段」に相当し、車速センサ８８からの車速Ｖにより停車していないことを確認した状態で車輪速センサ６５ａ，６５ｂからの車輪速Ｖａ，Ｖｂのいずれか又は双方が値０近傍の閾値より小さくなったときに駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしたと判定する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０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「ロック検出手段」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＊を設定する図５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「要求駆動力設定手段」に相当し、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されないときには、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に緩変化処理を施して得られる制御用回転数Ｎｍ２＊をモータＭＧ２の回転数として用いてモータ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る式（４）とモータ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式（５）とにより、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるよう仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する際の制限値としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されたときにはモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に予測処理を施して得られる制御用回転数Ｎｍ２＊をモータＭＧ２の回転数として用いて式（４），（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０〜Ｓ１５０およびステップＳ１８０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「駆動制限設定手段」に相当し、トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘによりエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるよう仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制御用回転数Ｎｍ２＊を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を送信する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１９０〜Ｓ２２０等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。また、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、発電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。「入出力制限設定手段」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とに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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放電してもよい許容最大電力である入出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。「回転数演算手段」としては、所定時間（例えば、８ｍｓｅｃや１６ｍｓｅｃ）に亘って回転位置検出センサ４３，４４により検出される信号に基づいて所定時間における平均値としてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算するものに限定されるものではなく、所定時間に亘って回転位置検出センサ４３，４４により検出される信号になまし処理を施してモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算するものなど、電動機に取り付けられ電磁作用を用いたセンサから信号に基づいて所定の演算処理により電動機の回転数を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「ロック検出手段」としては、車速センサ８８からの車速Ｖにより停車していないことを確認した状態で車輪速センサ６５ａ，６５ｂからの車輪速Ｖａ，Ｖｂのいずれか又は双方が値０近傍の閾値より小さくなったときに駆動輪６３ａ，６３ｂがロックしたと判定するものに限定されるものではなく駆動軸に連結された車軸に取り付けられた駆動輪のロック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。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊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だけに基づいて要求トルク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いて要求トルクを設定するものなど、走行に要求される要求駆動力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。「駆動制限設定手段」としては、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されないときには、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に緩変化処理を施して得られる制御用回転数Ｎｍ２＊をモータＭＧ２の回転数として用いてモータ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る式（４）とモータ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式（５）とにより、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるよう仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する際の制限値としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されたときにはモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に予測処理を施して得られる制御用回転数Ｎｍ２＊をモータＭＧ２の回転数として用いて式（４），（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定するものに限定されるものではなく、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されないときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に大きな時定数を用いた緩変化処理を施して得られる制御用回転数Ｎｍ２＊をモータＭＧ２の回転数として用いて式（４），（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されたときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に小さな時定数を用いた処理を施して得られる制御用回転数Ｎｍ２＊をモータＭＧ２の回転数として用いて式（４），（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定するものとしたり、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されないときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２になまし処理などの緩変化処理を施して得られる制御用回転数Ｎｍ２＊をモータＭＧ２の回転数として用いて式（４），（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し、駆動輪６３ａ，６３ｂのロックが判定されたときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２をそのまま制御用回転数Ｎｍ２＊として用いて式（４），（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定するものとしたりするなど、駆動輪のロックが検出されないときには演算された電動機の回転数に第１の処理を施した第１処理後回転数と要求駆動力と入出力制限とを用いて電力動力入出力手段を駆動してもよい範囲の上下限としての駆動制限を設定し、駆動輪のロックが検出されたときには演算された電動機の回転数に第１の処理より回転数変化が迅速に反映される第２の処理を施した第２処理後回転数と要求駆動力と入出力制限とを用いて駆動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、トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘによりエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるよう仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制御用回転数Ｎｍ２＊を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものに限定されるものではなく、設定された駆動制限の範囲内での電力動力入出力手段の駆動を伴って設定された入出力制限の範囲内で設定された要求駆動力に基づく駆動力により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。 エンジン２２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＊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。 トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘ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）、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ ＲＯＭ、２４ｃ ＲＡＭ、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、６５ａ，６５ｂ 車輪速センサ、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、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３６，スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、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 (11)

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、
   前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充放電してもよい許容最大電力である入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
   前記電動機に取り付けられ電磁作用を用いたセンサから信号に基づいて所定の演算処理により前記電動機の回転数を演算する回転数演算手段と、
   前記駆動軸に連結された車軸に取り付けられた駆動輪のロックを検出するロック検出手段と、
   走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されないときには前記演算された回転数に第１の処理を施した第１処理後回転数と前記設定された要求駆動力と前記設定された入出力制限とを用いて前記電力動力入出力手段を駆動してもよい範囲の上下限としての駆動制限を設定し、前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されたときには前記演算された回転数に前記第１の処理より回転数変化が迅速に反映される第２の処理を施した第２処理後回転数と前記設定された要求駆動力と前記設定された入出力制限とを用いて前記駆動制限を設定する駆動制限設定手段と、
   前記設定された駆動制限の範囲内での前記電力動力入出力手段の駆動を伴って前記設定された入出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により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制御手段と、
   を備える車両。
2. 前記駆動制限設定手段は、前記駆動軸に出力される駆動力が値０から前記設定された要求駆動力までの範囲内となる関係と、前記電力動力入出力手段から入出力される電力と前記電動機から入出力される電力との和が前記設定された入出力制限の範囲内となる関係と、に基づいて前記駆動制限を設定する手段である請求項１記載の車両。
3. 前記駆動制限設定手段は、前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されないときには前記第１処理後回転数を前記電動機の回転数として用いて前記電動機から入出力される電力を演算して前記駆動制限を設定し、前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されたときには前記第２処理後回転数を前記電動機の回転数として用いて前記電動機から入出力される電力を演算して前記駆動制限を設定する手段である請求項１または２記載の車両。
4. 請求項１ないし３いずれか記載の車両であって、
   前記第１の処理は、回転数の変化を緩やかにする緩変化処理であり、
   前記第２の処理は、一次遅れに基づいて制御時の回転数を予測する予測処理である、
   車両。
   
5. 請求項１ないし３いずれか記載の車両であって、
   前記第１の処理は、第１の時定数を用いて回転数の変化を緩やかにする緩変化処理であり、
   前記第２の処理は、前記第１の時定数より小さい第２の時定数を用いて回転数の変化を緩やかにする緩変化処理である、
   車両。
6. 請求項１ないし３いずれか記載の車両であって、
   前記第１の処理は、回転数の変化を緩やかにする緩変化処理であり、
   前記第２の処理は、前記演算された回転数をそのまま第２処理後回転数とする処理である、
   車両。
7. 前記ロック検出手段は、前記駆動輪の車輪速の急変に基づいて前記駆動輪のロックを検出する手段である請求項１ないし６いずれか記載の車両。
8. 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ないし７いずれか記載の車両。
9. 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、前記電動機に取り付けられ電磁作用を用いたセンサから信号に基づいて所定の演算処理により前記電動機の回転数を演算する回転数演算手段と、前記駆動軸に連結された車軸に取り付けられた駆動輪のロックを検出するロック検出手段と、を備える車両の制御方法であって、
   （ａ）前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されないときには前記回転数演算手段により演算された回転数に第１の処理を施した第１処理後回転数と走行に要求される要求駆動力と前記蓄電手段を充放電してもよい許容最大電力である入出力制限とを用いて前記電力動力入出力手段を駆動してもよい範囲の上下限としての駆動制限を設定し、前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されたときには前記回転数演算手段により演算された回転数に前記第１の処理より回転数変化が迅速に反映される第２の処理を施した第２処理後回転数と前記要求駆動力と前記入出力制限とを用いて前記駆動制限を設定し、
   （ｂ）前記設定した駆動制限の範囲内での前記電力動力入出力手段の駆動を伴って前記入出力制限の範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力により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、
   車両の制御方法。
10. 前記ステップ（ａ）は、前記駆動軸に出力される駆動力が値０から前記要求駆動力までの範囲内となる関係と、前記電力動力入出力手段から入出力される電力と前記電動機から入出力される電力との和が前記入出力制限の範囲内となる関係と、に基づいて前記駆動制限を設定するステップである請求項９記載の車両の制御方法。
11. 前記ステップ（ａ）は、前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されないときには前記第１処理後回転数を前記電動機の回転数として用いて前記電動機から入出力される電力を演算して前記駆動制限を設定し、前記ロック検出手段により前記駆動輪のロックが検出されたときには前記第２処理後回転数を前記電動機の回転数として用いて前記電動機から入出力される電力を演算して前記駆動制限を設定するステップである請求項９または１０記載の車両の制御方法。

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