JP4375417B2 - ハイブリッド自動車およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関する。

従来から、エンジン、第１モータおよび車軸に接続された遊星歯車機構と当該車軸に接続された第２モータとを備え、シフトポジションＳＰに拘わらず任意の運転ポイントでエンジンを運転可能なハイブリッド自動車が知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、運転者に擬似的な変速感を与えることができるように、シフトポジションＳＰがシーケンシャルシフトポジションに設定されてアップシフトがなされたときにエンジンの回転数Ｎｅを一旦低下させている。また、この種のハイブリッド自動車としては、自動定速走行等のオートクルーズを実行可能なものも知られている（例えば、特許文献２参照）。なお、ハイブリッド自動車以外の一般的な自動車用の車両用定速走行装置として、 定速走行制御中に自動変速機の運転状態に応じた変速制御を禁止すると共に、この定速走行制御中であっても、アクセルペダルの踏み込み量が所定値より大きくなったときには、自動変速機の運転状態に応じた変速制御を許可するものも知られている（例えば、特許文献３参照）。また、一般的な自動車において定速走行および追従走行を実行するアダプティブオートクルーズコントロール装置として、追従走行中に設定車間距離が変更されてから所定時間が経過するまでの間、追従走行中に先行車が入れ代わってから所定時間が経過するまでの間、追従走行から定速走行に切り替わって所定時間が経過するまでの間、および定速走行中に設定車速の増加操作および減少操作から所定時間が経過するまでの間、シフトダウンのタイミングが不適切であると判定してシフトダウンの要求を禁止するものも知られている（例えば、特許文献４参照）。更に、一般的な自動変速機付車両の制御装置として、自動変速を行いつつレーダで検出される前方障害物との衝突回避が実行されるか、あるいはその必要性があると判断された場合に、変速指令スイッチがマニュアル操作されたときにのみ変速が行われる変速モードでの変速よりも危険回避モードの制御を優先し、危険回避モードに基づく自動変速を実行するものも知られている（例えば、特許文献５参照）。
特開２００６−２５６５９５号公報 特開２００５−０２０８２０号公報 特開平５−１７８１１７号公報 特開２００１−３４７８５１号公報 特開２００６−０１００８５号公報

ところで、ハイブリッド自動車に対して、運転者に擬似的な変速感を与えることができるシーケンシャルシフトポジションの設定を可能とするシーケンシャルシフト機能と、定速走行等を実現するためのオートクルーズ機能との双方を適用すれば、運転者の多様なニーズに応えることができる。ただし、このようなハイブリッド自動車において、何らかの対策を施さなければ、シーケンシャルシフト機能とオートクルーズ機能との双方が選択されたときに、燃費を悪化させたり、運転者に違和感を与えたりしてしまうおそれもある。

そこで、本発明は、シフトポジションの変更により内燃機関の目標運転ポイントを変更可能であると共に所定のオートクルーズを実行することができるハイブリッド自動車において、オートクルーズをより適正に実行することを目的の一つとする。また、本発明によるハイブリッド自動車およびその制御方法は、オートクルーズの実行中に運転者に違和感を与えてしまうのを抑制することを目的の一つとする。

本発明によるハイブリッド自動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ている。

本発明によるハイブリッド自動車は、
内燃機関と、
所定の車軸に接続される車軸側回転要素と前記内燃機関の機関軸に接続されると共に前記車軸側回転要素に対して差回転可能な機関側回転要素とを有し、前記機関軸からの動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力可能な動力伝達手段と、
前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の通常走行用運転ポイント設定制約に対応づけられた第１のシフトポジションと前記通常走行用運転ポイント設定制約とは異なる前記内燃機関の運転ポイント設定制約に対応づけられた第２のシフトポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
所定のオートクルーズの実行を指示するためのオートクルーズ指示手段と、
前記オートクルーズの実行が指示されているときに、運転者により選択されたシフトポジションに拘わらず前記通常走行用運転ポイント設定制約を用いて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記オートクルーズの実行が指示されているときに、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記オートクルーズが実行されるように前記内燃機関と前記動力伝達手段と前記電動機とを制御するオートクルーズ時制御手段と、
を備えるものである。

このハイブリッド自動車では、シフトポジション選択手段の操作により内燃機関の運転ポイント設定制約を変更可能であると共に、オートクルーズ指示手段の操作により所定のオートクルーズの実行を指示することができる。そして、このハイブリッド自動車では、オートクルーズの実行が指示されている場合、運転者により選択されたシフトポジションに拘わらず通常走行用運転ポイント設定制約を用いて内燃機関の目標運転ポイントが設定され、設定された目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共にオートクルーズが実行されるように内燃機関と動力伝達手段と電動機とが制御される。このように、オートクルーズの実行が指示されているときには、運転者により第２のシフトポジションが選択されたとしても通常走行用運転ポイント設定制約を用いて内燃機関の目標運転ポイントを設定することにすれば、内燃機関の目標運転ポイントの変更に伴う燃費の悪化等を抑制することができるので、オートクルーズをより適正に実行することが可能となる。なお、オートクルーズは、定速走行や追従走行といったような運転者による運転の支援・代行を目的としたものであれば、如何なるものであっても構わない。

この場合、前記第２のシフトポジションは、互いに異なる複数の運転ポイント設定制約に対応づけられたシーケンシャルシフトポジションであり、前記シフトポジション選択手段は、前記第２のシフトポジションが選択されたときに前記複数の運転ポイント設定制約の中から任意の運転ポイント設定制約の選択を運転者に許容するものであってもよい。これにより、複数の運転ポイント設定制約を任意に変更しながらハイブリッド自動車を走行させるニーズに応えつつ、オートクルーズをより適正に実行することが可能となる。

また、前記オートクルーズの実行中に前記第２のシフトポジションに対応づけられた前記複数の運転ポイント設定制約の中から所定の運転ポイント設定制約の選択が運転者により指示されると、前記オートクルーズの実行が解除されると共に、前記目標運転ポイント設定手段により前記所定の運転ポイント設定制約を用いて前記内燃機関の目標運転ポイントが設定されるようにしてもよい。このように、シフトポジション選択手段を介した所定の運転ポイント設定制約の選択をオートクルーズの実行解除条件とすれば、ハイブリッド自動車の運転性を向上させることが可能となる。

更に、上記ハイブリッド自動車は、運転者により選択されたシフトポジションを該運転者に対して報知する報知手段を備えてもよい。これにより、シフトポジションを変更したにも拘わらず、その旨が報知されないことにより運転者が違和感を覚えることを抑制しつつ、オートクルーズをより適正に実行することが可能となる。

また、上記ハイブリッド自動車は、前記オートクルーズの実行が指示されたときに、該オートクルーズに関連した所定の走行パラメータに基づいて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を更に備えてもよく、前記目標運転ポイント設定手段は、前記オートクルーズの実行が指示されたときに、前記設定された要求駆動力と前記通常走行用運転ポイント設定制約とを用いて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定してもよく、前記オートクルーズ時制御手段は、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように前記内燃機関と前記動力伝達手段と前記電動機とを制御するものであってもよい。

そして、前記動力伝達手段は、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段であってもよい。また、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含むものであってもよい。

本発明によるハイブリッド自動車の制御方法は、
内燃機関と、所定の車軸に接続される車軸側回転要素と前記内燃機関の機関軸に接続されると共に前記車軸側回転要素に対して差回転可能な機関側回転要素とを有し、前記機関軸からの動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力可能な動力伝達手段と、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関の通常走行用運転ポイントに対応づけられた第１のシフトポジションと前記通常走行用運転ポイントとは異なる前記内燃機関の運転ポイント設定制約に対応づけられた第２のシフトポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、所定のオートクルーズの実行を指示するためのオートクルーズ指示手段とを備えたハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）前記オートクルーズの実行が指示されているときに、運転者により選択されたシフトポジションに拘わらず前記通常走行用運転ポイント設定制約を用いて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定するステップと、
（ｂ）前記オートクルーズの実行が指示されているときに、ステップ（ａ）にて設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記オートクルーズが実行されるように前記内燃機関と前記動力伝達手段と前記電動機とを制御するステップと、
を含むものである。

この方法のように、オートクルーズの実行が指示されているときには、運転者により第２のシフトポジションが選択されたとしても通常走行用運転ポイント設定制約を用いて内燃機関の目標運転ポイントを設定することにすれば、内燃機関の目標運転ポイントの変更に伴う燃費の悪化等を抑制することができるので、オートクルーズをより適正に実行することが可能となる。

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、本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６に図示しないダンパ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、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、ハイブリッド自動車２０の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（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４による燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン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ＥＣＵ７０に出力する。

動力分配統合機構３０は、例えば外歯歯車のサンギヤ３０ａと、このサンギヤ３０ａと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３０ｂと、サンギヤ３０ａに噛合すると共にリングギヤ３０ｂに噛合する複数のピニオンギヤ３０ｃと、複数のピニオンギヤ３０ｃを自転かつ公転自在に保持するキャリア３０ｄとを備え、サンギヤ３０ａとリングギヤ３０ｂとキャリア３０ｄ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。この場合、動力分配統合機構３０の機関側回転要素としてのキャリア３０ｄにはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３０ａにはモータＭＧ１が、車軸側回転要素としてのリングギヤ３０ｂには回転可能な車軸としてのリングギヤ軸３２を介してモータＭＧ２に連結された変速機６０がそれぞれ接続されている。動力分配統合機構３０は、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３０ｄから入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３０ａ側とリングギヤ３０ｂ側と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３０ｄから入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３０ａ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３０ｂ側に出力する。そして、リングギヤ３０ｂに出力された動力は、デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪としての車輪３９ａ，３９ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な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と電力のやり取りを行なう。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の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何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り、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は充放電されないことになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、何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（図示省略）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、モータＭＧ１，ＭＧ２に対してそれぞれ設けられた図示しない温度センサからのモータ温度Ｔ１，Ｔ２等が入力されており、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等が出力される。また、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータ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ＥＣＵ７０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に取り付けられた電流センサからの充放電電流、バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度等が入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、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ＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に出力する。更に、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も算出している。

変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸３１とリングギヤ軸３２との接続および当該接続の解除を実行すると共に、回転軸３１とリングギヤ軸３２との接続時に両軸間の変速比（回転軸３１の回転数／リングギヤ軸３２の回転数：モータＭＧ２から見て減速比）を複数段階に設定可能なものである。実施例において、変速機６０は、何れも図示しないダブルピニオン式の遊星歯車機構とシングルピニオン式の遊星歯車機構と油圧式アクチュエータにより駆動される２つのブレーキＢ１，Ｂ２とを含み、モータＭＧ２の回転軸３１の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２に伝達可能とされている。これによりモータＭＧ２からの動力は基本的に変速機６０により減速されてリングギヤ軸３２に入力されると共に、リングギヤ軸３２からの動力が変速機６０により増速されてモータＭＧ２に入力されることになる。なお、変速機６０は、２段の変速段をもつものに限られず、３段以上の変速段をもつ有段変速機であってもよく、単純な減速機であってもよく、それ自体省略されてもよい。

ハイブリッドＥＣＵ７０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の他に各種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ＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰ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８７からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。また、実施例のハイブリッド自動車２０の例えばステアリングコラム近傍等には、車速Ｖを自動的に一定に保つ定速走行や先行車との車間距離を自動的に一定に保つ追従走行といった運転者によるアクセル操作を必要としないオートクルーズの実行の指示や解除、オートクルーズ時の車速や車間距離等の設定に際して操作されるクルーズコントロールスイッチ８８が配置されており、このクルーズコントロールスイッチ８８もハイブリッドＥＣＵ７０に接続されている。運転者がクルーズコントロールスイッチ８８を介して所望のオートクルーズの実行を指示すると、通常時（スイッチオフ時）には値０に設定される所定のオートクルーズフラグＦａｃｒが値１に設定されると共に、ハイブリッドＥＣＵ７０により予め定められたオートクルーズ用の各種制御手順に従ってハイブリッド自動車２０が制御されることになる。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等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等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。

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、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が車速Ｖに応じて定まる初期段（例えば４段目のＳＰ４）とされ、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。

更に、ハイブリッド自動車２０の運転席近傍には、図１に示すようなメータ表示ユニット９０が配置されている。実施例において、メータ表示ユニット９０は、液晶表示パネルとして構成されており、シフトポジションセンサ８２により検出されるシフトポジションＳＰに対応したマーク（Ｐ，Ｒ，Ｎ，ＤおよびＳ）を点灯表示させるシフトポジション表示部９１や、Ｓポジション選択時にシフトポジションＳＰ１〜ＳＰ６のうちの運転者により選択されている段数を表示させる段数表示部９２、オートクルーズが実行されているときに点灯されるオートクルーズマークの表示部９３、車速センサ８７により検出される車速Ｖを表示させるスピードメータ部（図示省略）、積算走行距離を表示させるオドメータ部（図示省略）、燃料タンク内の燃料残量を表示させるフューエルゲージ部（図示省略）等を含む。そして、メータ表示ユニット９０は、メータ用電子制御ユニット（以下「メータＥＣＵ」という）９５により制御されており、このメータＥＣＵ９５もハイブリッドＥＣＵ７０等と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０等との間で必要なデータの送受信を行っている。

上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、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３２に出力すべき要求トルクＴｒ＊が計算され、この要求トルクＴｒ＊に対応する動力がリングギヤ軸３２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の運転制御モードとしては、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３２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３２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から要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２に出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。また、ハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が運転されるトルク変換運転モード等のもとで所定のエンジン停止条件が成立するとエンジン２２の運転が停止され、運転モードがモータ運転モードへと切り替えられる。更に、エンジン２２が停止されるモータ運転モードのもとで所定のエンジン始動条件が成立するとエンジン２２が始動され、運転モードがトルク変換運転モード等へと切り替えられる。このように、エンジン２２を適宜、停止・始動させる間欠運転を実行することにより、ハイブリッド自動車２０ではその燃費を向上させることが可能となる。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、運転者によりシフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されているときのハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２は、運転者によりシフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されており、かつアクセルオン状態にあるときにハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間（例えば数ｍｓｅｃ）ごとに繰り返し実行されるＳポジション選択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。なお、ここでは、説明を簡単にするためにエンジン２２が運転されている状態を例にとって図２のＳポジション選択時駆動制御ルーチンを説明する。

図２のＳポジション選択時駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、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やシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、車速センサ８７からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、変速機６０のギヤ比Ｇｒ、充放電要求パワーＰｂ＊、バッテリ５０の充放電に許容される電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、変速機６０のギヤ比Ｇｒは、図示しない変速処理ルーチンにより変速機６０の変速が実行されたときに設定されてＲＡＭ７６の所定領域に記憶されるものである。更に、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量ＳＯＣ等に基づいてバッテリＥＣＵ５２によってバッテリ５０を充放電すべき電力として設定されるものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。同様に、バッテリ５０の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎと、その放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔとは、温度センサにより検出されたバッテリ５０のバッテリ温度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。

ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速ＶとシフトポジションＳＰ（ＳＰ１〜ＳＰ６）とに基づいて駆動輪たる車輪３９ａ，３９ｂに連結された車軸としてのリングギヤ軸３２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定した上で、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１１０）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速ＶとシフトポジションＳＰと要求トルクＴｒ＊との関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒ＊としては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速ＶとシフトポジションＳＰとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。図３に例示する要求トルク設定用マップは、アクセルオン状態（Ａｃｃ＞０％）にあるときにはシフトポジションＳＰがＤポジションおよびＳＰ１〜ＳＰ６の何れであっても同一の制約のもとでアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じた要求トルクＴｒ＊を設定するように作成されると共に、アクセル開度Ａｃｃが０％（アクセルオフ）のときには例えばＳＰ１〜ＳＰ６ごとに異なる制約（ただし、図３の例においてＤポジションとＳＰ６との間では同一の制約）のもとでアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じた要求トルクＴｒ＊を設定するように作成されている。すなわち、実施例のハイブリッド自動車２０において、アクセル開度Ａｃｃが０％である場合については、シフトポジションＳＰ１〜ＳＰ６には、それぞれ異なる要求トルク設定制約（要求駆動力設定制約）が対応づけられている。ただし、アクセルオン状態（Ａｃｃ＞０％）にある場合の要求トルク設定制約（要求駆動力設定制約）をＤポジションおよびＳＰ１〜ＳＰ６とのうちの少なくとも何れか２つとの間で異なるものとしてもよいことはいうまでもない。また、実施例において、要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２の回転数Ｎｒを乗じたものと充放電要求パワーＰｂ＊（ただし放電要求側を正とする）とロスＬｏｓｓとの総和として計算される。なお、リングギヤ軸３２の回転数Ｎｒは、図示するようにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を現在の変速機６０のギヤ比Ｇｒで除するか、あるいは車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めることができる。

次いで、ステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の仮の目標運転ポイントである仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定する（ステップＳ１２０）。実施例では、通常走行用運転ポイント設定制約として予め定められたエンジン２２を効率よく動作させるための動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２の仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定するものとした。図４に、エンジン２２の動作ラインと回転数ＮｅとトルクＴｅとの相関曲線とを例示する。同図に示すように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とは、上記動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定となることを示す相関曲線との交点として求めることができる。こうしてエンジン２２の仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定したならば、ステップＳ１００にて入力した車速ＶとシフトポジションＳＰとに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅの下限値であるエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎを設定する（ステップＳ１３０）。ここで、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としてＳポジションが選択されているときに、車速ＶとシフトポジションＳＰ（ＳＰ１〜ＳＰ６）に応じてエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎを定めることとしており、エンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎは、同一の車速Ｖに対してシフトポジションＳＰの段数が大きくなるほど（ＳＰ１からＳＰ６に至るほど）小さな値に設定される。そして、実施例では、車速ＶとシフトポジションＳＰとエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎとの関係が予め定められて図５に例示するようなエンジン下限回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、エンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎとしては、与えられた車速ＶとシフトポジションＳＰとに対応したものが当該マップから導出・設定される。すなわち、シフトポジションＳＰ１〜ＳＰ６には、それぞれ異なるエンジン２２の運転ポイント設定制約（目標回転数設定制約）が対応づけられている。ステップＳ１３０にてエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎを設定したならば、仮目標回転数Ｎｅｔｍｐとエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎとの大きい方をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定すると共に、ステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰｅ＊を目標回転数Ｎｅ＊で除することによりエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１４０）。

続いて、ステップＳ１４０にて設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２の回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（サンギヤ３０ａの歯数／リングギヤ３０ｂの歯数）とを用いて次式（１）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づく式（２）の計算を実行してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１５０）。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。また、動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図６に例示する。図中、左側のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に一致するサンギヤ３０ａの回転数を示し、中央のＣ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅに一致するキャリア３０ｄの回転数を示し、右側のＲ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を現在の変速機６０のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３０ｂの回転数Ｎｒを示す。また、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１からトルクＴｍ１を出力したときにこのトルク出力によりリングギヤ軸３２に作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が変速機６０を介してリングギヤ軸３２に作用するトルクとを示す。モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を求めるための式（１）は、この共線図における回転数の関係を用いれば容易に導出することができる。そして、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*=-ρ/(1+ρ)・Te*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt …（２）

ステップＳ１５０にてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、次式（３）および式（４）に従いバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと、トルク指令Ｔｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との積として得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除す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を計算する（ステップＳ１６０）。次いで、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と現在の変速機６０のギヤ比Ｇｒとに基づいてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（５）に従って計算し（ステップＳ１７０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をステップＳ１６０にて計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値として設定する（ステップＳ１８０）。このようにしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、車軸としてのリングギヤ軸３２に出力するトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、図６の共線図から容易に導出することができる。こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ１９０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを得るための制御を実行する。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＊を用いてモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊を用いてモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

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

上述のように、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としてＳポジションが選択されているときに、シフトポジションＳＰ（ＳＰ１〜ＳＰ６）に基づいて要求トルクＴｒ＊やエンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）が設定された上で、要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが車軸としてのリングギヤ軸３２に出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とが制御され、それにより、運転者の加減速要求に応答性よく対応することが可能となる。ただし、実施例のハイブリッド自動車２０は上述のようにオートクルーズを実行可能に構成されており、何らかの対策を施さなければ、オートクルーズの実行が指示されている際にシフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されると、燃費を悪化させたり、運転者に違和感を与えてしまうおそれもある。これを踏まえて、実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によりクルーズコントロールスイッチ８８を介してオートクルーズの実行が指示されているときに以下に説明するようなオートクルーズ時駆動制御ルーチンが実行される。

そこで、引き続き、運転者によりオートクルーズの実行が指示されているときのハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図７は、運転者によりクルーズコントロールスイッチ８８を介してオートクルーズの実行が指示されている間、ハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間（例えば数ｍｓｅｃ）ごとに繰り返し実行されるオートクルーズ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。なお、ここでは、説明を簡単にするために、運転者によりオートクルーズとして車速Ｖを自動的に一定に保つ定速走行の実行が指示されている場合を例にとって図７のオートクルーズ時駆動制御ルーチンを説明する。また、ここでも、説明を簡単にするために、エンジン２２が運転されている状態を例にとる。

図７のオートクルーズ時駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、図２のステップＳ１００と同様にして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やシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、車速センサ８７からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、変速機６０のギヤ比Ｇｒ、充放電要求パワーＰｂ＊、バッテリ５０の充放電に許容される電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔといったデータを入力すると共に、目標車速Ｖ＊やオートクルーズフラグＦａｃｒの値といった必要なデータを入力する（ステップＳ３００）。ここで、目標車速Ｖ＊やオートクルーズフラグＦａｃｒの値は、運転者のクルーズコントロールスイッチ８８の操作に応じて設定されて所定の記憶領域に格納されるものである。ステップＳ３００のデータ入力処理の後、ステップＳ３００にて入力したオートクルーズフラグＦａｃｒが値１であるか否かを判定し（ステップＳ３１０）、オートクルーズフラグＦａｃｒが値０であって運転者によりオートクルーズの実行が指示されていないか、あるいは実行の解除が指示されている場合には、メータ表示ユニット９０の表示部９３におけるオートクルーズマークの消灯指令をメータＥＣＵ９５に送信し（ステップＳ４６０）、本ルーチンを終了させる。

また、ステップＳ３１０にてオートクルーズフラグＦａｃｒが値１であると判断されている場合には、更にステップＳ３００にて入力したシフトポジションＳＰに基づいてシフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されているか否かを判定する（ステップＳ３２０）。そして、シフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されていない場合、すなわちシフトポジションＳＰとしてＤポジションが選択されている場合には、ステップＳ３００にて入力した目標車速Ｖ＊と車速Ｖとの偏差（Ｖ＊−Ｖ）が打ち消されるようにするための車速偏差起因要求トルクＴｒｖを次式（６）に従って計算する（ステップＳ３６０）。ここで、式（６）は、車速Ｖを目標車速Ｖ＊に一致させるためのフィードバック制御の関係式であり、式（６）中、右辺第１項の「ｋ３」は比例項のゲインであり、右辺第２項の「ｋ４」は積分項のゲインである。更に、ステップＳ３００にて入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてオートクルーズ実行中の運転者によるアクセル操作に起因した要求トルクであるアクセル操作起因要求トルクＴｒａを設定する（ステップＳ３７０）。実施例では、図３に例示した要求トルク設定用マップを用いてアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じたアクセル操作起因要求トルクＴｒａを導出・設定することとした。このようにしてアクセル操作起因要求トルクＴｒａを設定するのは、基本的にアクセルペダル８３が操作されないオートクルーズの実行中であっても先行車を追い越す必要があるような場合には、運転者によるアクセルペダル８３を介した追い越し要求に応えるためである。次いで、車速偏差起因要求トルクＴｒｖとアクセル操作起因要求トルクＴｒａとの大きい方を制御用の要求トルクＴｒ＊として設定すると共に、図２のステップＳ１１０と同様にしてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ３８０）、更にエンジン２２を効率よく動作させるための動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ３９０）。そして、以下、図２のステップＳ１５０〜Ｓ１９０と同様のステップＳ４００〜Ｓ４４０の処理を実行し、再度ステップＳ３００以降の処理を実行する。

Tr*=k3・(V*-V)+k4・∫(V*-V)dt …（６）

一方、ステップＳ３２０にてシフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されていると判断した場合には、更に本ルーチンの前回実行時から例えばＤポジションからＳポジションへと、あるいは運転者によるアップシフト指示ポジションまたはダウンシフト指示ポジションの選択によりＳＰ１〜ＳＰ６の間でシフトポジションＳＰが変更されているか（シフトチェンジがなされているか）否かを判定する（ステップＳ３３０）。そして、本ルーチンの前回実行時からシフトポジションＳＰが変更されていれば、メータ表示ユニット９０のシフトポジション表示部９１や段数表示部９２における表示状態を変更させるためのシフトポジション表示変更指令をメータＥＣＵ９５に送信する（ステップＳ３４０）。本ルーチンの前回実行時からシフトポジションＳＰが変更されていなければ、ステップＳ３４０の処理はスキップされる。ステップＳ３３０またはＳ３４０の処理の後、ステップＳ３００にて入力したシフトポジションＳＰがＳＰ２以外であるか否かを判定する（ステップＳ３５０）。ここで、実施例のハイブリッド自動車２０では、オートクルーズの実行中に運転者によりシフトポジションＳＰとしてＳポジションの２段目であるＳＰ２が選択されたときには、オートクルーズの実行中であっても運転者が登坂時の駆動力の確保やいわゆるエンジンブレーキによる減速を要求しているとみなして、オートクルーズの実行を解除することとしている。このため、ステップＳ３５０にてシフトポジションＳＰがＳＰ２であると判断した場合には、その後に、図２のＳポジション選択時駆動制御ルーチンあるいは図示しないアクセルオフ時用のＳポジション選択時駆動制御ルーチンの実行を指示すべく、所定のフラグＦｓをオンした上で（ステップＳ４５０）、ステップＳ４６０の処理を実行し、本ルーチンを終了させる。これに対して、ステップＳ３５０にてシフトポジションＳＰがＳＰ２以外であると判断した場合には、上述のステップＳ３６０〜Ｓ４４０の処理を実行する。これにより、実施例のハイブリッド自動車２０では、オートクルーズの実行中にシフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されると、メータ表示ユニット９０には、運転者のシフト操作に応じたシフトポジションＳＰ（Ｄ，Ｓ等の種別およびＳポジション選択時の段数）が表示されることになるが、オートクルーズの非実行時におけるＳポジション選択時のようなシフトポジションＳＰ（ＳＰ１〜ＳＰ６）に基づくエンジン２２の目標運転ポイント等の設定は実行されず、Ｄポジション選択時と同様にしてエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とが制御されることになる。

以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１を介してＳポジションを選択すると、シフトポジションＳＰ（ＳＰ１〜ＳＰ６）に応じたＤポジション選択時とは異なるエンジン２２の運転ポイント設定制約を設定可能であると共に、クルーズコントロールスイッチ８８の操作により定速走行といったようなオートクルーズの実行を指示することができる。そして、ハイブリッド自動車２０では、運転者によりクルーズコントロールスイッチ８８を介してオートクルーズの実行が指示されている場合、運転者により選択されたシフトポジションＳＰに拘わらず、すなわち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を含む）が選択されたとしても、Ｄポジション選択時の運転ポイント設定制約（図４の動作ライン）を用いてエンジン２２の目標運転ポイントが設定され、設定された目標運転ポイントでエンジン２２が運転されると共にオートクルーズが実行されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とが制御される（ステップＳ３６０〜Ｓ４４０）。このように、オートクルーズの実行が指示されているときには、運転者によりシフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されたとしても通常走行用のＤポジションに対応した運転ポイント設定制約を用いてエンジン２２の目標運転ポイントを設定することにすれば、エンジン２２の目標運転ポイントの変更（図４の動作ラインからの逸脱）に伴う燃費の悪化やリングギヤ軸３２に出力されるトルクの変動等を抑制することができるので、オートクルーズをより適正に実行することが可能となる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０は、互いに異なる複数の運転ポイント設定制約に対応づけられたＳポジションの設定を可能とするものであり、これにより、複数の運転ポイント設定制約を任意に変更しながらハイブリッド自動車２０を走行させるニーズに応えつつ、オートクルーズをより適正に実行することが可能となる。更に、実施例のハイブリッド自動車２０では、オートクルーズの実行中に運転者によりシフトポジションＳＰとしてＳポジションの２段目であるＳＰ２が選択されたとき（ＳＰ２に対応した運転ポイント設定制約の選択が運転者により指示されたとき）には、オートクルーズの実行中であっても運転者が登坂時の駆動力の確保やいわゆるエンジンブレーキによる減速を要求しているとみなして、オートクルーズの実行を解除することとしている。このように、シフトレバー８１を介したＳＰ２の選択をオートクルーズの実行解除条件とすれば、ハイブリッド自動車２０の運転性を向上させることが可能となる。また、ハイブリッド自動車２０では、オートクルーズの実行中にシフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されても、オートクルーズの非実行時におけるＳポジション選択時のようなシフトポジションＳＰ（ＳＰ１〜ＳＰ６）に基づくエンジン２２の目標運転ポイント等の設定は実行されないが、メータ表示ユニット９０には、運転者のシフト操作に応じたシフトポジションＳＰ（Ｄ，Ｓ等の種別およびＳポジション選択時の段数）が表示されることになる。これにより、シフトポジションＳＰを変更したにも拘わらず、その旨が報知されないことにより運転者が違和感を覚えることを抑制しつつ、オートクルーズをより適正に実行することが可能となる。また、シフトポジションＳＰをＳＰ２に設定してオートクルーズの実行を解除しようとする運転者は、メータ表示ユニット９０の段数表示部９２を確認しながらシフトレバー８１を操作できることになるから、このようにメータ表示ユニット９０の表示と運転者によるシフトレバー８１の操作状態とを一致させることは、ハイブリッド自動車２０の運転性を向上させる上でも有用である。更に、実施例のハイブリッド自動車２０では、オートクルーズの実行が指示されたときに、当該オートクルーズに関連した走行パラメータ、すなわち定速走行であれば車速Ｖおよび目標車速Ｖ＊、追従走行であれば車間距離といったような走行パラメータに基づいて走行に要求される要求トルクＴｒ＊が設定されると共に、当該要求トルクＴｒ＊とＤポジションに対応した運転ポイント設定制約とを用いてエンジン２２の目標運転ポイントが設定され、当該目標運転ポイントでエンジン２２が運転されると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが得られるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とが制御される。これにより、ハイブリッド自動車２０では、運転者により指定されたオートクルーズを精度よく実行することが可能となる。

なお、上記実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２に接続された車軸に出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図８に示す変形例としてのハイブリッド自動車２０Ａのように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２に接続された車軸（車輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図８における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものに適用されてもよい。また、上記実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して車輪３９ａ，３９ｂに接続される車軸としてのリングギヤ軸３２に出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図９に示す変形例としてのハイブリッド自動車２０Ｂのように、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と車輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する車軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を車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を備えたものに適用されてもよい。更に、本発明は、動力分配統合機構３０の代わりに、エンジン２２の動力を車軸側に伝達する動力伝達手段として無段変速機（以下「ＣＶＴ」という）を備えた車両に適用されてもよい。このような車両の一例であるハイブリッド自動車２０Ｃを図１０に示す。同図に示す変形例のハイブリッド自動車２０Ｃは、エンジン２２からの動力をベルト式あるいはトロイダル式のＣＶＴ２００やデファレンシャルギヤ３８等を介して例えば前輪である車輪３９ａ，３９ｂに出力する前輪駆動系と、同期発電電動機であるモータＭＧからの動力をデファレンシャルギヤ３８′等を介して例えば後輪である車輪３９ｃ，３９ｄに出力する後輪駆動系とを備える。そして、モータＭＧは、インバータを介してエンジン２２により駆動されるオルタネータ２９や、当該オルタネータ２９からの電力ラインに出力端子が接続されたバッテリ５０に接続されている。これにより、モータＭＧは、オルタネータ２９やバッテリ５０からの電力により駆動されたり、回生を行って発電した電力によりバッテリ５０を充電したりする。

ここで、上記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しておく。すなわち、上記実施例および変形例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１および動力分配統合機構３０の組み合わせや対ロータ電動機２３０、ＣＶＴ２００が「動力伝達手段」に相当し、モータＭＧ，ＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ，ＭＧ２等と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、ＤポジションとＳポジションとの選択を許容するシフトレバー８１が「シフトポジション選択手段」に相当し、クルーズコントロールスイッチ８８が「オートクルーズ指示手段」に相当し、図７のステップＳ３１０〜Ｓ３８０等の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「目標運転ポイント設定手段」に相当し、図７のオートクルーズ時駆動制御ルーチンを実行するハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４０が「オートクルーズ時制御手段」に相当し、ハイブリッドＥＣＵ７０、メータＥＣＵ９５およびメータ表示ユニット９０が「報知手段」に相当する。また、モータＭＧ１および動力分配統合機構３０や対ロータ電動機２３０が「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電用電動機」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。

なお、「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン２２に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「動力伝達手段」は、所定の車軸に接続される車軸側回転要素と内燃機関の機関軸に接続されると共に車軸側回転要素に対して差回転可能な機関側回転要素とを有し、機関軸からの動力の少なくとも一部を車軸側に出力可能なものであれば、モータＭＧ１および動力分配統合機構３０の組み合わせや対ロータ電動機２３０、ＣＶＴ２００以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「電動機」は、モータＭＧ，ＭＧ２のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「蓄電手段」は、バッテリ５０のような二次電池に限られず、電動機と電力をやり取り可能なものであればキャパシタといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「シフトポジション選択手段」は、Ｄポジションのような通常走行用運転ポイント設定制約に対応づけられた第１のシフトポジションとＳポジションのような通常走行用運転ポイント設定制約とは異なる内燃機関の運転ポイント設定制約に対応づけられた第２のシフトポジションとの選択を運転者に許容するものであれば、シフトレバー８１以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。また、「第２のシフトポジション」は、Ｓポジション（ＳＰ１〜ＳＰ６）のような複数の運転ポイント設定制約に対応づけられたものに限られず、例えば下り坂を比較的高速で走行しているような場合に選択されるいわゆるブレーキポジションといったような通常走行用運転ポイント設定制約とは異なる単一の運転ポイント設定制約に対応づけられたものであってもよい。「オートクルーズ指示手段」は、所定のオートクルーズの実行を指示可能なものであれば、如何なる形式のものであっても構わない。「オートクルーズ」は、定速走行や追従走行といったような運転者による運転の支援・代行を目的としたものであれば、如何なるものであっても構わない。「目標運転ポイント設定手段」は、オートクルーズの実行が指示されているときに、運転者により選択されたシフトポジションに拘わらず通常走行用運転ポイント設定制約を用いて内燃機関の目標運転ポイントを設定するものであれば、如何なる形式のものであっても構わない。「オートクルーズ時制御手段」は、オートクルーズの実行が指示されているときに、設定された目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共にオートクルーズが実行されるように内燃機関と動力伝達手段と電動機とを制御するものであれば、ハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との組み合わせ以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「報知手段」は、運転者により選択されたシフトポジションを該運転者に対して報知するものであれば、メータ表示ユニット９０のように運転者に対して選択されたシフトポジションを視覚的に報知するもの以外に、聴覚等の他の五感を介して運転者に選択されたシフトポジションを報知する形式のものであっても構わない。何れにしても、これら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。すなわち、実施例はあくまで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ず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。 実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるＳポジション選択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。 エンジン２２の動作ラインと回転数ＮｅとトルクＴｅとの相関曲線とを例示する説明図である。 エンジン下限回転数設定用マップの一例を示す説明図である。 動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 ハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるオートクルーズ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。 変形例に係るハイブリッド自動車２０Ａの概略構成図である。 他の変形例に係るハイブリッド自動車２０Ｂの概略構成図である。 他の変形例に係るハイブリッド自動車２０Ｃの概略構成図である。

符号の説明

２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 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、２９ オルタネータ、３０ 動力分配統合機構、３０ａ サンギヤ、３０ｂ リングギヤ、３０ｃ ピニオンギヤ、３０ｄ キャリア、３１ 回転軸、３２ リングギヤ軸、３８，３８′ デファレンシャルギヤ、３９ａ〜３９ｄ 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、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、６０ 変速機、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、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、８７ 車速センサ、８８ クルーズコントロールスイッチ、９０ メータ表示ユニット、９１ シフトポジション表示部、９２ 段数表示部、９３ 表示部、９５ メータＥＣＵ、２００ ＣＶＴ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (6)

1. 内燃機関と、
   所定の車軸に接続される車軸側回転要素と前記内燃機関の機関軸に接続されると共に前記車軸側回転要素に対して差回転可能な機関側回転要素とを有し、前記機関軸からの動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力可能な動力伝達手段と、
   前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を入出力可能な電動機と、
   前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
   前記内燃機関の通常走行用運転ポイント設定制約に対応づけられた第１のシフトポジションと前記通常走行用運転ポイント設定制約とは異なる前記内燃機関の運転ポイント設定制約にそれぞれ対応づけられた複数の仮想シフトポジションとの選択を運転者に許容するシフトポジション選択手段と、
   運転者により選択されたシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、
   所定のオートクルーズの実行を指示するためのオートクルーズ指示手段と、
   前記オートクルーズの実行が指示されているときに、前記シフトポジション検出手段により検出されたシフトポジションが前記第１のシフトポジションと前記複数の仮想シフトポジションの中の所定の仮想シフトポジションを除くものとの何れかである場合に、前記通常走行用運転ポイント設定制約を用いて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
   前記オートクルーズの実行が指示されているときに、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記オートクルーズが実行されるように前記内燃機関と前記動力伝達手段と前記電動機とを制御し、前記シフトポジション検出手段により検出されたシフトポジションが前記所定の仮想シフトポジションである場合には、前記オートクルーズの実行を解除するオートクルーズ時制御手段と、
   前記シフトポジション検出手段により検出されたシフトポジションを運転者に対して報知する報知手段と、
   を備えるハイブリッド自動車。
2. 前記シフトポジション選択手段は、シフトポジションとしてシーケンシャルシフトポジ
   ションを含み、該シーケンシャルシフトポジションが選択されたときに前記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が運転者に許容される請求項１に記載のハイブリッド自動車。
3. 前記オートクルーズの実行中に前記所定の仮想シフトポジションが運転者により選択されて前記オートクルーズの実行が解除されると、前記目標運転ポイント設定手段は、前記所定の仮想シフトポジションに対応した運転ポイント設定制約を用いて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する請求項１または２に記載のハイブリッド自動車。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
   前記オートクルーズの実行が指示されたときに、該オートクルーズに関連した所定の走行パラメータに基づいて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を更に備え、
   前記目標運転ポイント設定手段は、前記オートクルーズの実行が指示されたときに、前記設定された要求駆動力と前記通常走行用運転ポイント設定制約とを用いて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定し、
   前記オートクルーズ時制御手段は、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように前記内燃機関と前記動力伝達手段と前記電動機とを制御するハイブリッド自動車。
5. 前記動力伝達手段は、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段である請求項１から４の何れか一項に記載のハイブリッド自動車。
6. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含む請求項５に記載のハイブリッド自動車。
   
   

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