JP6003766B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Description

本発明は、発名称に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能なエンジンと、走行用の動力を入出力可能なモータと、モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、エンジンを間欠運転して走行するようエンジンとモータとを制御する制御装置と、を備えるハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、電池温度やバッテリの蓄電割合にづいて設定されるバッテリの出力上限が停止判定用閾値以上のときにはエンジンの停止を許可し、バッテリの出力上限が停止判定用閾値未満のときにはエンジンの停止を禁止するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、バッテリの出力上限が停止判定用閾値未満のときにバッテリから出力されるパワーが出力上限を超えるのを防止すると共に、迅速にエンジンからパワーを出力して走行できるようにしている。

また、エンジンを運転停止した状態でモータからのパワーで走行するモータ走行中に運転者による要求パワーがバッテリ出力上限値より若干大きな閾値以上に至ったときには、エンジンを始動してエンジンからの負荷を用いて走行するハイブリッド走行に移行するものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、エンジンを始動した直後は、要求パワーに基づいて設定される指令パワーを緩変化させることにより、エンジン始動直後の急加速を抑制している。

さらに、バッテリ温度が所定温度未満のときには、バッテリの蓄電割合が大きいときには放電用パワーとして設定されると共に蓄電割合が小さいときには充電用パワーとして設定される蓄電割合調整用パワーとバッテリ温度が所定温度以上のときより小さな嵩上げパワーとの和をバッテリの充放電用パワーとして求め、走行に必要な走行用パワーと充放電用パワーとの和のパワーがエンジンから出力されて走行するようエンジンとモータとを制御するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−１１３６９５号公報 特開２０１２−１８３８５０号公報 特開２０１２−１１１４５０号公報

上述したように、ハイブリッド自動車では、走行用パワーが始動用閾値以上に至るとエンジンを始動してエンジンからのパワーとモータからのパワーとを用いて走行し、走行用パワーが停止用閾値未満に至るとエンジンの運転を停止してモータからのパワーによって走行するが、−１０℃や−２０℃などの低温時には、バッテリの出力上限が小さくなるために、走行用パワーが始動用閾値未満であってもバッテリの出力上限以上に至るとエンジンを始動してエンジンからのパワーとモータからのパワーとを用いて走行する。このとき、エンジンから出力するパワーが小さいため、エンジンを効率よく運転することができず、燃費を悪化させる。最後者のハイブリッド自動車のように、バッテリ温度が所定温度未満のときには所定温度以上のときより小さな嵩上げパワーを用いてエンジンから出力するパワーを嵩上げするものも提案されているが、どの程度嵩上げするかによってエンジンの効率が変化することから、燃費が向上するとは限らない。

本発明のハイブリッド自動車は、バッテリの温度が低い低温時にエンジンを始動するときでもエンジンを効率よく運転して燃費を向上させることを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、走行用の動力を入出力可能なモータと、前記モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、前記エンジンの運転を停止している状態で走行に必要な走行用パワーが始動用閾値以上に至ったときに前記エンジンを始動して前記エンジンからのパワーを用いて走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御し、前記エンジンからのパワーを用いて走行している状態で前記走行用パワーが前記始動用閾値より小さい停止用閾値未満に至ったときに前記エンジンの運転を停止して前記モータからのパワーにより走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記バッテリから出力可能なバッテリ出力上限が前記始動用閾値未満である所定出力上限時には、前記エンジンの運転を停止している状態で前記走行用パワーが前記バッテリ出力上限以上に至ったときに前記エンジンを始動し、前記走行用パワーが前記始動用閾値未満のときには前記走行用パワーの際に前記エンジンから出力すべきパワーに前記始動用閾値と前記走行用パワーとの差分のパワーを加えたパワーが前記エンジンから出力されて前記走行用パワーにより走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する手段である、
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、バッテリから出力可能なバッテリ出力上限（即ち、バッテリから出力可能な許容最大パワー）が始動用閾値未満である所定出力上限時には、エンジンの運転を停止している状態で走行に必要な走行用パワーがバッテリ出力上限以上に至ったときにエンジンを始動し、走行用パワーが始動用閾値未満のときには走行用パワーの際にエンジンから出力すべきパワーに始動用閾値と走行用パワーとの差分のパワーを加えたパワーがエンジンから出力されて走行用パワーにより走行するようエンジンとモータとを制御する。始動用閾値は、エンジンを効率よく運転することができる下限近傍の走行用パワーとして設定されているから、走行用パワーの際にエンジンから出力すべきパワーに始動用閾値とバッテリ出力上限との差分のパワーを加えたパワーがエンジンから出力されるようにエンジンを運転制御することにより、走行用パワーが始動用閾値に一致するときと同じパワーを出力するようにエンジンを運転することができ、エンジンを効率よく運転して燃費の悪化を抑制することができる。なお、バッテリ出力上限が始動用閾値未満となる状態は、バッテリの温度が０℃以下の−１０℃や−１５℃などの低温時に生じる。バッテリの全容量に対する蓄電容量の割合である蓄電割合が異常に低下したときにもバッテリ出力上限が始動用閾値未満となる状態は生じるが、ハイブリッド自動車では、蓄電割合が異常に低下する前にバッテリを充電するため、通常では蓄電割合が異常に低下したことによりバッテリ出力上限が始動用閾値未満となる状態は生じない。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定出力上限時に前記エンジンを始動した以降で前記走行用パワーが前記始動用閾値未満のときには、前記始動用閾値に相当するパワーが前記エンジンから出力されて前記走行用パワーにより走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、エンジンから始動用閾値に相当するパワーを出力するようエンジンを運転制御することができ、エンジンを効率よく運転することにより燃費の悪化を抑制することができる。

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定出力上限時には、前記エンジンからのパワーを用いて走行している状態で前記走行用パワーが前記バッテリ出力上限より小さい低温時閾値未満に至ったときに前記エンジンの運転を停止して前記モータからのパワーにより走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、過剰なエンジンの運転を抑制することができる。

なお、本発明のハイブリッド自動車において、動力を入出力可能なジェネレータと、前記エンジンの出力軸と前記ジェネレータの回転軸と車軸に連結された駆動軸とに３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、を備えるものとすることもできる。

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。 ＨＶＥＣＵ７０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。 燃費最適動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子の一例を示す説明図である。 エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときのプラネタリギヤ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。 バッテリ５０が通常温度のときと低温のときにおける走行用パワーＰｄｒｖとエンジン２２の運転状態と要求パワーＰｅ＊の時間変化の一例を説明する説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するため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１に示すように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御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と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に前輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、インバータ４１，４２が接続された電力ライン（以下、駆動電圧系電力ライン５４ａという）とバッテリ５０が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ライン５４ｂという）とに接続されて駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬ以上の範囲で調節すると共に駆動電圧系電力ライン５４ａと電池電圧系電力ライン５４ｂとの間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ５５と、インバータ４１，４２を制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に昇圧コンバータ５５を制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、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からのクランクポジションθｃｒやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ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からのカムポジションθｃａ，スロットルバルブ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からのスロットルポジションＴＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａ，排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号Ｏ２などが入力ポートを介して入力されており、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、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号，吸気バルブ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。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０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。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。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からの回転位置θｍ１，θｍ２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，駆動電圧系電力ライン５４ａに取り付けられた図示しない電圧センサからの駆動電圧系電圧ＶＨや電池電圧系電力ライン５４ｂに取り付けられた図示しない電圧センサからの電池電圧系電圧ＶＬなどが入力ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のスイッチング素子へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ５５のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２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ＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。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Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン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Ｉｂ，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ＨＶＥＣＵ７０に送信する。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Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合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力の下限Ｗｉｎ，出力の下限Ｗｏｕｔを演算したりしている。実施例では、バッテリ５０から放電するときの電力を正の値とし、充電するときの電力を負の値としているから、入力の下限Ｗｉｎは、負の値であり、出力の上限Ｗｏｕｔは正の値である。即ち、バッテリ５０を充電してもよい最大許容電力（負の値として絶対値が大きな電力）が入力の下限Ｗｉｎであり、バッテリ５０から放電してもよい最大許容電力（正の値）が出力の上限Ｗｏｕｔである。なお、バッテリ５０の入力の下限Ｗｉｎ，出力の上限Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入力の下限Ｗｉｎ，出力の上限Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて入力の下限用の補正係数と出力の上限用の補正係数を設定し、設定した入力の下限Ｗｉｎと出力の上限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。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０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やシフトレバー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。ＨＶＥＣＵ７０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３６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駆動軸３６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プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６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プラネタリギヤ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駆動軸３６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駆動軸３６に出力するよう運転制御するモータ運転モード（ＥＶ走行モード）などがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の負荷運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モード（ＨＶ走行モード）という。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にバッテリ５０の電池温度Ｔｂが低いためにバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが小さくなったときの動作について説明する。図２は、ＨＶＥＣＵ７０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、エンジン２２を始動するための始動時制御やエンジン２２の運転を停止するための運転停止時制御を実行しているときを除いて所定時間毎（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、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の電池温度Ｔｂ，バッテリ５０の入力の下限Ｗｉｎと出力の上限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θｍ１，θｍ２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の温度Ｔｂは、温度センサ５１により検出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。さらに、バッテリ５０の入力の下限Ｗｉｎと出力の上限Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣとバッテリ５０の電池温度Ｔｂとに基づいて演算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３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊と、この要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて得られる走行用パワーＰｄｒｖ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ＨＶＥＣＵ７０の図示しないＲＯＭ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。駆動軸３６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（Ｎｒ＝Ｎｍ２）として求めることができる。

続いて、エンジン２２が運転停止中であるか否か、即ちＥＶ走行モードであるかＨＶ走行モードであるかを判定し（ステップＳ１２０）、エンジン２２が運転停止中であるときには、走行用パワーＰｄｒｖと始動用閾値Ｐｓｔａｒｔとを比較する（ステップＳ１３０）。始動用閾値Ｐｓｔａｒｔは、エンジン２２を効率よく運転することができるパワー範囲の下限パワーやその近傍のパワーとして設定されるものである。走行用パワーＰｄｒｖが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上のときにはエンジン２２を始動する（ステップＳ１５０）。エンジン２２の始動と始動中の駆動制御は、図示しない始動時制御ルーチンにより実行される。エンジン２２の始動や始動中の駆動制御については本発明の中核をなさないため、その詳細な説明は省略する。一方、走行用パワーＰｄｒｖが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満のときには、走行用パワーＰｄｒｖとバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔとを比較し（ステップＳ１４０）、走行用パワーＰｄｒｖがバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔ以上のときにはエンジン２２を始動する（ステップＳ１５０）。走行用パワーＰｄｒｖが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満で走行用パワーＰｄｒｖがバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔ以上のときは、バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔより小さいときである。このようにバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔより小さくなる状態は、バッテリ５０の温度Ｔｂが０℃以下の−１０℃や−１５℃などの低温時に生じる。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが異常に低下したときにも出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔより小さくなるが、実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電割合ＳＯＣが異常に低下する前にバッテリ５０を充電するため、通常では蓄電割合ＳＯＣが異常に低下したことによりバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔより小さくなる状態は生じない。以下、実施例では、バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔより小さいときとしてバッテリ５０の低温時を想定する。ステップＳ１４０で走行用パワーＰｄｒｖがバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔ未満のときには、エンジン２２の始動は行なわれず、エンジン２２の運転停止中の駆動制御としてステップＳ３００〜Ｓ３４０の処理を実行する。これらの処理については後述する。

エンジン２２を始動すると、エンジン２２の運転中の駆動制御としてステップＳ１６０〜Ｓ２６０の処理を実行する。具体的には以下の説明のとおりである。まず、走行用パワーＰｄｒｖと始動用閾値Ｐｓｔａｒｔと比較する（ステップＳ１６０）。走行用パワーＰｄｒｖが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上のときには、走行用パワーＰｄｒｖからバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定し（ステップＳ１８０）、設定した要求パワーＰｅ＊と燃費最適動作ラインとに基づいてエンジン２２を運転すべき目標運転ポイントにおける回転数とトルクである目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ２１０）。ここで、燃費最適動作ラインは、エンジン２２を効率よく運転することができる運転ポイントを回転数毎にトルクをプロットしたラインである。燃費最適動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子の一例を図４に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、燃費最適動作ラインと要求パワーＰｅ＊が一定の曲線の交点の回転数とトルクとして求めることができる。

次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）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のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２２０）。ここで、式（１）は、プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときのプラネタリギヤ３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図５に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤの回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリアの回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や駆動軸３６の回転数であるリングギヤの回転数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がプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が駆動軸３６に作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。

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

そして、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊をプラネタリギヤ３０のギヤ比ρで除したものを加えてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（３）により計算すると共に（ステップＳ２３０）、バッテリ５０の入力の下限Ｗｉｎと出力の下限Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（４）および式（５）により計算すると共に（ステップＳ２４０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（６）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Ｓ２５０）。ここで、式（３）は、図５の共線図から容易に導くことができる。

Tm2tmp=Tr*+Tm1*/ρ (3)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (6)

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Ｓ２６０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ５０の入力の下限Ｗｉｎと出力の上限Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸３６に走行用パワーＰｄｒｖ（要求トルクＴｒ＊）を出力して走行することができる。

ステップＳ１６０で走行用パワーＰｄｒｖが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満であると判定されたときには、バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔと始動用閾値Ｐｓｔａｒｔとを比較し（ステップＳ１７０）、バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上のときには、走行用パワーＰｄｒｖが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上のときと同様に、走行用パワーＰｄｒｖから充放電要求パワーＰｂ＊を減じて要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ１８０）、ステップＳ２１０〜Ｓ２６０の処理を実行する。

ステップＳ１７０でバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満であると判定されたとき、即ち、バッテリ５０の低温時には、始動用閾値Ｐｓｔａｒｔから走行用パワーＰｄｒｖを減じたものを嵩上げパワーΔＰ（ΔＰ＝Ｐｓｔａｒｔ−Ｐｄｒｖ）として計算し（ステップＳ１９０）、走行用パワーＰｄｒｖに嵩上げパワーΔＰを加えて要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ２００）、設定した要求パワーＰｅ＊を用いてステップＳ２１０〜Ｓ２６０の処理を実行する。実施例では、要求パワーＰｅ＊は、走行用パワーＰｄｒｖと嵩上げパワーΔＰとの和（Ｐｅ＊＝Ｐｄｒｖ＋ΔＰ）であり、嵩上げパワーΔＰは、始動用閾値Ｐｓｔａｒｔから走行用パワーＰｄｒｖを減じたもの（ΔＰ＝Ｐｓｔａｒｔ−Ｐｄｒｖ）であるから、要求パワーＰｅ＊は始動用閾値Ｐｓｔａｒｔに一致する。

ステップＳ１２０でエンジン２２が運転中であると判定されたときには、走行用パワーＰｄｒｖと停止用閾値Ｐｓｔｏｐとを比較する（ステップＳ２７０）。停止用閾値Ｐｓｔｏｐは、エンジン２２の始動と運転停止とが頻繁に生じないように始動用閾値Ｐｓｔａｒｔより若干小さな値が用いられる。走行用パワーＰｄｒｖが停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以上のときには、エンジン２２の運転を停止すべきでないと判断し、エンジン２２の運転中における駆動制御（ステップＳ１６０〜Ｓ２６０）の処理を実行する。

走行用パワーＰｄｒｖが停止用閾値Ｐｓｔｏｐ未満のときには、走行用パワーＰｄｒｖとバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔからマージンαを減じた低温時閾値（Ｗｏｕｔ−α）とを比較し（ステップＳ２８０）、走行用パワーＰｄｒｖが低温時閾値（Ｗｏｕｔ−α）以上のときには、エンジン２２の運転を停止すべきでないと判断し、エンジン２２の運転中における駆動制御（ステップＳ１６０〜Ｓ２６０）の処理を実行し、走行用パワーＰｄｒｖが低温時閾値（Ｗｏｕｔ−α）未満のときには、エンジン２２の運転を停止する（ステップＳ２９０）。エンジン２２の運転停止と運転停止処理中の駆動制御は、図示しない運転停止時制御ルーチンにより実行される。エンジン２２の運転停止や運転停止処理中の駆動制御については本発明の中核をなさないため、その詳細な説明は省略する。上述したように、バッテリ５０の低温時にバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満となる。このため、バッテリ５０の低温時ではないとき、即ちバッテリ５０の通常温度時には、バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔは始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上となるから、走行用パワーＰｄｒｖが停止用閾値Ｐｓｔｏｐ未満のときには、必ず走行用パワーＰｄｒｖは低温時閾値（Ｗｏｕｔ−α）未満となる。したがって、バッテリ５０の通常温度時には、ステップＳ２８０では必ず肯定的判定となり、エンジン２２の運転を停止する。一方、バッテリ５０の低温時には、バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔは始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満となるから、走行用パワーＰｄｒｖが停止用閾値Ｐｓｔｏｐ未満のときであっても、走行用パワーＰｄｒｖが低温時閾値（Ｗｏｕｔ−α）以上になることがある。この場合、ステップＳ２８０では否定的判定となり、エンジン２２の運転が継続される。

ステップＳ１２０〜Ｓ１５０の処理とステップＳ２７０〜Ｓ２９０の処理は、エンジン２２を始動するか運転停止するかの処理となる。これらを総合すると、以下のようになる。バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上となるバッテリ５０の通常温度時には、走行用パワーＰｄｒｖが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときにエンジン２２を始動し、走行用パワーＰｄｒｖが停止用閾値Ｐｓｔｏｐ未満に至ったときにエンジン２２の運転を停止するものとなる。バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満となるバッテリ５０の低温時には、走行用パワーＰｄｒｖが出力の上限Ｗｏｕｔ以上に至ったときにエンジン２２を始動し、走行用パワーＰｄｒｖが低温時閾値（Ｗｏｕｔ−α）未満に至ったときにエンジン２２の運転を停止するものとなる。これらの説明から、マージンαは、バッテリ５０の低温時にエンジン２２の始動と運転停止とが頻繁に生じないようにヒステリシスを得るためのものであることが解る。

次に、ステップＳ２９０でエンジン２２の運転を停止した後やステップＳ１４０で走行用パワーＰｄｒｖがバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔ未満であると判定されたときに実行されるエンジン２２の運転停止中の駆動制御、即ちＥＶ走行モードにおける駆動制御（ステップＳ３００〜Ｓ３４０）について説明する。ＥＶ走行モードにおける駆動制御は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に（ステップＳ３００）、モータＭＧ２の仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐに要求トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ３１０）、バッテリ５０の入力の下限Ｗｉｎと出力の上限ＷｏｕｔをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりトルク制限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Ｓ３２０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを上述の式（６）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Ｓ３３０）。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ３４０）、駆動制御ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、値０のトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ５０の入力の下限Ｗｉｎと出力の上限Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ２から駆動軸３６に要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

Tm2min=Win/Nm2 (7)
Tm2max=Wout/Nm2 (8)

図６に、バッテリ５０の通常温度時と低温時における走行用パワーＰｄｒｖとエンジン２２の運転状態と要求パワーＰｅ＊の時間変化の一例を示す。なお、バッテリ５０の通常温度時と低温時との比較を容易にするために、バッテリ５０の通常温度時の要求パワーＰｅ＊（Ｐｅ＊＝Ｐｄｒｖ−Ｐｂ＊）の計算には充放電要求パワーＰｂ＊は値０とした。バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上となるバッテリ５０の通常温度時には、走行用パワーＰｄｒｖが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至る時間Ｔ１１にエンジン２２が始動され、要求パワーＰｅ＊には走行用パワーＰｄｒｖが設定される。そして、走行用パワーＰｄｒｖが停止用閾値Ｐｓｔｏｐ未満に至る時間Ｔ１２にエンジン２２の運転が停止される。一方、バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満となるバッテリ５０の低温時には、走行用パワーＰｄｒｖがバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔ以上となる時間Ｔ２１にエンジン２２が始動され、要求パワーＰｅ＊には、始動用閾値Ｐｓｔａｒｔが設定される。そして、走行用パワーＰｄｒｖが低温時閾値（Ｗｏｕｔ−α）未満に至る時間Ｔ２２にエンジン２２の運転が停止される。このように、バッテリ５０の低温時にエンジン２２が始動されたときには、要求パワーＰｅ＊に始動用閾値Ｐｓｔａｒｔを設定するから、要求パワーＰｅ＊に走行用パワーＰｄｒｖを設定する場合に比して、エンジン２２を効率よく運転することができる。この結果、燃費を向上させることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満となるバッテリ５０の低温時には、走行用パワーＰｄｒｖがバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔ以上に至ったときにエンジン２２を始動し、走行用パワーＰｄｒｖが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満のときには、走行用パワーＰｄｒｖに嵩上げパワーΔＰを加えたもの（実施例では始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ）をエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定し、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊を燃費最適動作ライン上の運転ポイントで出力すると共に駆動軸３６に走行用パワーＰｄｒｖ（要求トルクＴｒ＊）が出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御することにより、走行用パワーＰｄｒｖを要求パワーＰｅ＊に設定する場合に比して、エンジン２２を効率よく運転することができる。この結果、燃費を向上させることができる。

もとより、バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満となるバッテリ５０の低温時にエンジン２２を始動した後に走行用パワーＰｄｒｖが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上となるときには、バッテリ５０の通常温度時と同様に、走行用パワーＰｄｒｖから充放電要求パワーＰｂ＊を減じたものを要求パワーＰｅ＊に設定するから、エンジン２２を効率よく運転することができると共にバッテリ５０の充放電を行なうことができる。また、バッテリ５０の低温時には、走行用パワーＰｄｒｖが出力の上限Ｗｏｕｔ以上に至ったときにエンジン２２を始動し、走行用パワーＰｄｒｖが低温時閾値（Ｗｏｕｔ−α）未満に至ったときにエンジン２２の運転を停止するから、バッテリ５０の低温時でもエンジン２２の始動と運転停止とが頻繁に生じないようにすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満となるバッテリ５０の低温時にエンジン２２を始動した後に走行用パワーＰｄｒｖが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満となるときには、走行用パワーＰｄｒｖに嵩上げパワーΔＰを加えたもの（実施例では始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ）をエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定するものとしたが、バッテリ５０の通常温度時に計算される要求パワーＰｅ＊に嵩上げパワーΔＰを加えたもの、即ち、走行用パワーＰｄｒｖから充放電要求パワーＰｂ＊を減じたものに嵩上げパワーΔＰを加えたもの（Ｐｄｒｖ−Ｐｂ＊＋ΔＰ）を要求パワーＰｅ＊として設定するものとしてもよい。この場合、充放電要求パワーＰｂ＊が充電用のパワーであれば要求パワーＰｅ＊は始動用閾値Ｐｓｔａｒｔより大きくなり、充放電要求パワーＰｂ＊が放電用のパワーであれば要求パワーＰｅ＊は始動用閾値Ｐｓｔａｒｔより小さくなるが、バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満であるから、充放電要求パワーＰｂ＊が放電用のパワーとなることは生じにくい。したがって、通常は、要求パワーＰｅ＊は始動用閾値Ｐｓｔａｒｔより大きくなり、エンジン２２を効率よく運転することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に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、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとしたが、図８の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン２２からの動力の一部を駆動軸３６に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図９の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に変速機３３０を介してモータＭＧを取り付けると共にモータＭＧの回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機３３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。

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「エンジン」に相当し、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、図２の駆動制御ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０と、ＨＶＥＣＵ７０からの目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊を受信してエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、ＨＶＥＣＵ７０からのモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０と、バッテリ５０を管理するバッテリＥＣＵ５２と、の組み合わせが「制御手段」に相当する。

ここで、「エンジン」としては、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２に限定されるものではなく、如何なるタイプのエンジンであっても構わない。「モータ」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、如何なるタイプのモータであっても構わない。「制御手段」としては、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２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って構成されるものとしてもよい。また、「制御手段」としては、バッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満となるバッテリ５０の低温時には、走行用パワーＰｄｒｖがバッテリ５０の出力の上限Ｗｏｕｔ以上に至ったときにエンジン２２を始動し、走行用パワーＰｄｒｖが始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満のときには、走行用パワーＰｄｒｖに嵩上げパワーΔＰを加えたもの（実施例では始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ）をエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定するものに限定されるものではなく、バッテリ５０の通常温度時に計算される要求パワーＰｅ＊に嵩上げパワーΔＰを加えたものを要求パワーＰｅ＊として設定するものとしてもよく、バッテリから出力可能な許容最大パワーとしてのバッテリ出力上限が始動用閾値未満である所定出力上限時には、エンジンの運転を停止している状態で走行用パワーがバッテリ出力上限以上に至ったときにエンジンを始動し、走行用パワーが始動用閾値未満のときには走行用パワーの際にエンジンから出力すべきパワーに始動用閾値と走行用パワーとの差分のパワーを加えたパワーがエンジンから出力されて走行用パワーにより走行するようエンジンとモータとを制御するものであれば、如何なるものとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための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、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０，２２０，３２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、３９ａ，３９ｂ 車輪、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、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、３２９ クラッチ、３３０ 変速機。

Claims (4)

1. 走行用の動力を出力可能なエンジンと、走行用の動力を入出力可能なモータと、前記モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、前記エンジンの運転を停止している状態で走行に必要な走行用パワーが前記エンジンを効率よく運転することができるパワー範囲の下限のパワーであると共に固定値である始動用閾値以上に至ったときに前記エンジンを始動して前記エンジンからのパワーを用いて走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御し、前記エンジンからのパワーを用いて走行している状態で前記走行用パワーが前記始動用閾値より小さい停止用閾値未満に至ったときに前記エンジンの運転を停止して前記モータからのパワーにより走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、前記バッテリから出力可能なバッテリ出力上限が前記始動用閾値未満である所定出力上限時には、前記エンジンの運転を停止している状態で前記走行用パワーが前記バッテリ出力上限以上に至ったときに前記エンジンを始動し、前記走行用パワーが前記始動用閾値未満のときには前記走行用パワーに前記始動用閾値と前記走行用パワーとの差分のパワーを加えたパワーが前記エンジンから出力されて前記走行用パワーにより走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する手段である、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車。
2. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、前記所定出力上限時に前記エンジンを始動した以降で前記走行用パワーが前記始動用閾値未満のときには、前記始動用閾値に相当するパワーが前記エンジンから出力されて前記走行用パワーにより走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する手段である、
   ハイブリッド自動車。
3. 請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、前記所定出力上限時には、前記エンジンからのパワーを用いて走行している状態で前記走行用パワーが前記バッテリ出力上限より小さい低温時閾値未満に至ったときに前記エンジンの運転を停止して前記モータからのパワーにより走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する手段である、
   ハイブリッド自動車。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
   動力を入出力可能なジェネレータと、
   前記エンジンの出力軸と前記ジェネレータの回転軸と車軸に連結された駆動軸とに３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、
   を備えるハイブリッド自動車。
   
   
   
   

Images