JP5206566B2 - 車両及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両及びその制御方法に関する。

従来、車両としては、フューエルカット復帰時にフューエルカットを継続した時間が長いほど増量が大きくなるよう増量係数を設定すると共に、空燃比のフィードバック制御を開始するまでの待ち時間であるディレイ時間をフューエルカットを継続した時間に応じて設定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、フューエルカット復帰時の燃料の増量補正をより適正に行なうことができると共により適正なタイミングで空燃比のフィードバック制御を開始することができる。

特開２００８−１３８６２８号公報

ところで、エンジンを備えた車両において、バッテリーとモーターとを備えたいわゆるハイブリッド車両がある。このような車両においては、バッテリーを充電しつつ、特許文献１に記載の車両のようにエンジンの負荷運転・無負荷運転を繰り返すことがある。しかしながら、このような車両では、低温状態において、エンジンの要求パワーのフィードバック制御を行なうと、発電電力が過剰となることがあり、低温状態において、バッテリーの保護をより図ろうとすると十分に充電することができないことがあり、また、低温状態でのバッテリーを十分に充電しようとするとバッテリーの保護が十分でないことがあった。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、低温状態において蓄電手段の保護を図ると共に、より適切に蓄電手段を充電することができる車両及びその制御方法を提供することを主目的とする。

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電機と、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
前記発電機および前記電動機と電力のやり取りを行なう蓄電手段と、
前記内燃機関からの動力を用いて前記発電機により発電した電力を前記蓄電手段へ蓄電させる際に、前記蓄電手段の温度が所定温度以上であるときに、前記発電した電力が前記蓄電手段の入力制限を超えるときには前記内燃機関を無負荷運転し、前記発電した電力が前記蓄電手段の入力制限内であるときには前記内燃機関に要求される要求動力に関するフィードバック制御を実行して前記内燃機関を負荷運転するよう前記内燃機関を制御する一方、前記蓄電手段の温度が所定温度未満である低温時に前記内燃機関を負荷運転へ移行して前記蓄電手段へ蓄電させる際には、前記内燃機関のフィードバック制御を所定時間に亘って制限して前記内燃機関を制御する制御手段と、
を備えるものである。

この車両では、蓄電手段の温度が所定温度以上であるときに、発電した電力が蓄電手段の入力制限を超えるときには内燃機関を無負荷運転し、発電した電力が蓄電手段の入力制限内であるときには内燃機関に要求される要求動力に関するフィードバック制御を実行して内燃機関を負荷運転する。一方、蓄電手段の温度が所定温度未満の低温時に内燃機関を負荷運転へ移行して蓄電手段へ蓄電させる際には、内燃機関の要求動力に関するフィードバック制御を所定時間に亘って制限して内燃機関を制御する。ここで、低温時に内燃機関を負荷運転へ移行する際に内燃機関の要求動力に関するフィードバック制御をそのまま実行すると、内燃機関の応答遅れを取り込み出力過剰状態となることがある。ここでは、この内燃機関の要求動力に関するフィードバック制御を所定時間に亘って制限するため、この出力過剰状態を抑制可能であり、蓄電手段を充電できない内燃機関の無負荷運転へ移行してしまうのを抑制可能である。このように、蓄電手段の入力制限に基づいて内燃機関の負荷運転・無負荷運転を切り替えるため、蓄電手段の保護をより図ることができる。また、低温状態において、内燃機関の負荷運転をより継続可能であるため、より適切に蓄電手段を充電することができる。ここで、「内燃機関の無負荷運転」には、自立運転のほか停止した状態を含むものとしてもよい。

本発明の車両において、前記制御手段は、前記内燃機関のフィードバック制御を制限するに際して、前記所定時間を経過するまでは前記内燃機関のフィードバック制御を行なわず、前記所定時間を経過したあと前記内燃機関のフィードバック制御を開始する手段であるものとしてもよい。こうすれば、内燃機関のフィードバック制御を行なわないことにより、低温状態において蓄電手段の保護を図ると共に、より適切に蓄電手段を充電することができる。ここで、「所定時間」は、例えば、経験的に定めた一定値としてもよいし、内燃機関に要求される要求動力が大きくなるほど長くなる傾向に経験的に定めた変化値としてもよい。

本発明の車両において、前記制御手段は、前記内燃機関のフィードバック制御を制限すると共に、前記内燃機関に要求される要求動力と前記発電機により発電される発電電力との応答遅れを加味した見込開度に前記内燃機関のスロットル開度を制御する手段であるものとしてもよい。こうすれば、見込開度により内燃機関のフィードバック制御を制限することによる発電量の減少を補うことができる。ここで、「見込開度」は、例えば、経験的に定めた一定値としてもよいし、時間経過に伴い小さくなる傾向に経験的に定めた変化値としてもよい。

本発明の車両において、前記制御手段は、前記内燃機関のフィードバック制御を制限するに際して、前記内燃機関のフィードバック制御によって与えられる要求動力への反映値をより小さい値に前記所定時間に亘って制限する手段であるものとしてもよい。こうすれば、要求動力への反映値を制限することにより、比較的容易に低温状態において蓄電手段の保護を図ると共に、より適切に蓄電手段を充電することができる。このとき、前記制御手段は、前記内燃機関のフィードバック制御を制限するに際して、前記内燃機関のフィードバック制御によって与えられる要求動力への反映値を時間経過に伴いより大きくする傾向で前記内燃機関のフィードバック制御を実行する手段であるものとしてもよい。

なお、前記制御手段は、走行用の要求駆動力が所定駆動力未満の低駆動力であるとき及び停車中であるときの少なくとも一方を満たし且つ前記蓄電手段の温度が所定温度未満の低温時に前記内燃機関を負荷運転へ移行して前記蓄電手段へ蓄電させる際には、前記内燃機関の要求動力に関するフィードバック制御を所定時間に亘って制限して前記内燃機関を制御するものとしてもよい。走行用の要求駆動力が所定駆動力未満の低駆動力であるとき及び停車中であるときには、内燃機関からの出力がより安定しにくいため、本発明を適用する意義が高い。

本発明の車両において、前記蓄電手段は、リチウムイオン二次電池であるものとしてもよい。リチウムイオン二次電池は、低温状態での入力可能な電力が比較的小さいため、本発明を適用する意義が高い。

本発明の車両は、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の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軸に入出力された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、を備えるものとしてもよい。

本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電機と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやり取りを行なう蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記内燃機関からの動力を用いて前記発電機により発電した電力を前記蓄電手段へ蓄電させる際に、前記蓄電手段の温度が所定温度以上であるときに、前記発電した電力が前記蓄電手段の入力制限を超えるときには前記内燃機関を無負荷運転し、前記発電した電力が前記蓄電手段の入力制限内であるときには前記内燃機関に要求される要求動力に関するフィードバック制御を実行して前記内燃機関を負荷運転するよう前記内燃機関を制御する一方、前記蓄電手段の温度が所定温度未満である低温時に前記内燃機関を負荷運転へ移行して前記蓄電手段へ蓄電させる際には、前記内燃機関の要求動力に関するフィードバック制御を所定時間に亘って制限して前記内燃機関を制御する、ことを含むものである。

この車両の制御方法では、上述した車両と同様に、蓄電手段の入力制限に基づいて内燃機関の負荷運転・無負荷運転を切り替えるため、蓄電手段の保護をより図ることができる。また、低温状態において、内燃機関の応答遅れを取り込んで生じる出力過剰状態を抑制可能であり、内燃機関の負荷運転をより継続可能であるため、より適切に蓄電手段を充電することができる。なお、この車両の制御方法において、上述した車両の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した車両の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。

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。 ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停車時蓄電制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 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の蓄電量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。 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の各回転要素の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。 ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される別の停車時蓄電制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求パワーＰｅ＊のフィードバック制御用の反映率ｋ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。

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。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、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、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。

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、リチウムイオン二次電池として構成されており、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電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５１ｂ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５０ｃ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５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電量ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電量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。

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。なお、シフトポジションＳＰとしては、駐車時用の駐車ポジション（Ｐポジション），前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション），ニュートラルポジション（Ｎ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），走行中にアクセルオフしたときにドライブポジションのときより大きな制動力を作用させるブレーキポジション（Ｂポジション）などが用意されている。

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、特に停車時にバッテリ５０を充電する際の動作について説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停車時蓄電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。このルーチンを実行すると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、バッテリ５０に充電する充電要求パワーＰｂ＊や電池温度Ｔｂ、エンジン２２の動力を用いてモータＭＧ１により発電している発電電力Ｐｇ、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ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、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）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。また、電池温度Ｔｂは、温度センサ５１ｃ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。また、発電電力Ｐｇは、モータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ１と回転数Ｎｍ１とを乗算したものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎは、温度センサ５１ｃ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ることにより設定することができる。図４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５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、入力した充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和としてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１１０）。次に、設定した要求パワーＰｅ＊が所定の閾値Ｐｒｅｆを超えているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。この閾値Ｐｒｅｆは、例えば、バッテリ５０を充電する際のエンジン２２の運転と燃費との関係を経験的に求め、エンジン２２を比較的効率よく運転してバッテリ５０を充電可能な値に設定することができる。

要求パワーＰｅ＊が所定の閾値Ｐｒｅｆを超えていないときには、エンジン２２の運転効率が低くバッテリ５０を充電可能でないものとしてエンジン２２を停止するべく、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とにそれぞれ値「０」を設定し（ステップＳ１３０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値「０」を設定し（ステップＳ１４０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてスロットルバルブ１２４（図２参照）の開度であるスロットル開度ＴＨを設定する（ステップＳ１５０）。実施例では、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とスロットル開度ＴＨとの関係を予め定めてスロットル開度設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とが与えられると記憶したマップから対応するスロットル開度ＴＨを導出して設定するものとした。ここでは、エンジン２２を停止することから、例えばスロットル開度ＴＨに値「０」を設定するものとした。続いて、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊、スロットル開度ＴＨについてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ１６０）、このルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とスロットル開度ＴＨとを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２を停止するようエンジン２２におけるスロットルバルブ１２４（図２参照）の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＊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。ここでは、エンジン２２を停止するようエンジン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と共に、モータＭＧ１から動力が出力されないようにモータＭＧ１を制御する。このように、要求パワーＰｅ＊が所定の閾値Ｐｒｅｆを超えていないときには、エンジン２２を停止してバッテリ５０の充電を行なわないようにして燃費の悪化を抑制するのである。

一方、ステップＳ１２０で要求パワーＰｅ＊が所定の閾値Ｐｒｅｆを超えているときには、エンジン２２を運転してバッテリ５０を充電可能であるものとして、モータＭＧ１による発電電力Ｐｇが入力制限Ｗｉｎを超えているか否かを判定する（ステップＳ１７０）。発電電力Ｐｇが入力制限Ｗｉｎを超えていないときには、入力した電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。この所定温度Ｔｂｒｅｆは、バッテリ５０での入出力可能な電力が比較的小さくなる低温状態であるか否かを判定する閾値であり、例えば５℃や０℃、−５℃など、バッテリ５０の低温性能に応じて経験的に定められる値である。電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｒｅｆ未満でないとき、即ちバッテリ５０が低温状態にないときには、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊のフィードバック制御（以下、エンジン２２のフィードバック制御と称する）を伴ってエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１９０）。このエンジン２２のフィードバック制御による要求パワーＰｅ＊の設定は、前回のエンジン２２の要求パワーＰｅ＊（指令値）と実際に出力された発電電力Ｐｇ（実出力値）との差分をとり、この差分に反映率ｋを乗じたものを今回のエンジン２２の要求パワーＰｅ＊に加える処理を行なうものとした。ここでは、反映率ｋは、固定値（例えば値「１」など）を用いるものとした。このように、エンジン２２のフィードバック制御によって要求パワーＰｅ＊を再設定するため、応答遅れなどの出力の過不足を補うことができる。次に、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し（ステップＳ２００）、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とを設定する（ステップＳ２１０）。この設定は、エンジン２２とモータＭＧ１を効率よく駆動しながらバッテリ５０が充電されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊やモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊，トルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとした。ここで、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊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＊とに基づいて行なうことができる。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６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。なお、この設定は、例えば、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊の値の範囲に応じて、エンジン２２の運転効率のよい目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との値を数種（例えば３点など）定めておき、要求パワーＰｅ＊が与えられるとこの値に目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとしてもよい。また、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊は、図７に示す、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により求めることができる。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（ここでは値「０」）を示す。続いて、ステップＳ１５０でエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてスロットル開度ＴＨを設定する。そして、ステップＳ１６０でエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊、スロットル開度ＴＨについてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し、このルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とスロットル開度ＴＨ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におけるスロットルバルブ１２４の制御、燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このように、バッテリ５０が低温状態にないときには、エンジン２２のフィードバック制御を行ないバッテリ５０の充電処理を行なうのである。

一方、ステップＳ１７０で発電電力Ｐｇが入力制限Ｗｉｎを超えているときには、発電電力が過剰であることからエンジン２２を無負荷運転（自立運転）しバッテリ５０への充電を一時的に中断するべく、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に所定のアイドル回転数Ｎｅｉｄｌを設定すると共に、目標トルクＴｅ＊に所定のアイドルトルクＴｅｉｄｌを設定する（ステップＳ２２０）。このアイドル回転数Ｎｅｉｄｌは、エンジン２２の負荷運転を行ない発電を開始しやすい回転数に定めることができる。続いて、ステップＳ１４０でモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値「０」を設定し、ステップＳ１５０でエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてスロットル開度ＴＨを設定し、ステップＳ１６０でエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊、スロットル開度ＴＨについてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し、このルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とスロットル開度ＴＨとを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２がアイドル回転数Ｎｅｉｄｌで無負荷運転（自立運転）されるようにエンジン２２におけるスロットルバルブ１２４の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＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１での発電を行なわない。このように、モータＭＧ１での発電電力が過剰であるときには、発電電力の過剰状態が収まるまでエンジン２２を自立運転して待機するのである。これにより、バッテリ５０の保護を図ることができる。

一方、ステップＳ１８０で電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｒｅｆ未満であるとき、即ちバッテリ５０が許容充電電量の小さい低温状態であるときには、エンジン２２の運転状態が
負荷運転に切り替わったか否かを判定する（ステップＳ２３０）。ここでは、エンジン２２が停止状態から負荷運転状態へ切り替わったとき及びそのあと、や、自立運転から負荷運転へ切り替わったとき及びそのあとに肯定判定されるものとした。エンジン２２の運転状態が負荷運転に切り替わっていないときには、エンジン２２のフィードバック制御をそのまま実行可能であるものとして、上述したステップＳ１９０以降の処理を実行する。つまり、ステップＳ１９０でエンジン２２のフィードバック制御によりエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を再設定し、設定した要求パワーＰｅ＊によりバッテリ５０の充電処理を行なう。このように、バッテリ５０が低温状態であっても負荷運転に移行していない場合には、エンジン２２のフィードバック制御をできる限り行なうため、エンジン２２の応答遅れなどにより生じる出力減少などを補い、バッテリ５０の充電を十分行なうことができる。

一方、ステップＳ２３０でエンジン２２の運転状態が負荷運転に切り替わったとき及びそのあとには、負荷運転に切り替わってから所定時間ｔｒｅｆが経過したか否かを判定する（ステップＳ２４０）。この所定時間ｔｒｅｆは、エンジン２２のフィードバック制御を再開可能である時間に経験的に定めるものとしてもよい。ここでは、所定時間ｔｒｅｆは、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が大きいほど長い時間となるように経験的に定められており、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊に応じて設定されるものとした。エンジン２２の運転状態が負荷運転に切り替わってから所定時間ｔｒｅｆが経過していないときには、エンジン２２のフィードバック制御を行なわずに、ステップＳ１１０で設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し（ステップＳ２５０）、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とを設定する（ステップＳ２６０）。この設定は、エンジン２２とモータＭＧ１を効率よく駆動しながらバッテリ５０が充電されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊やモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊，トルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとした。続いて、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とモータＭＧ１により発電される発電電力Ｐｄとの応答遅れを加味した見込開度ＴＨ１をエンジン２２のスロットル開度ＴＨに設定する（ステップＳ２７０）。この見込開度ＴＨ１は、例えば、バッテリ５０の低温状態での入力制限Ｗｉｎとエンジン２２の低温状態での出力状態との関係を経験的に求め、発電電力が入力制限Ｗｉｎ内に入るような値に定められているものとした。この見込開度ＴＨ１は、エンジン２２に要求されている要求開度よりも大きな一定値に設定されているものとした。そして、ステップＳ１６０でエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊、スロットル開度ＴＨについてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し、このルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とスロットル開度ＴＨとを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊、目標トルクＴｅ＊で負荷運転されるようにエンジン２２におけるスロットルバルブ１２４の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＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊によりモータＭＧ１での発電を行なう。このように、バッテリ５０が低温状態でありエンジン２２が負荷運転に移行してから所定時間ｔｒｅｆが経過していないときには、エンジン２２のフィードバック制御を行なわずに、エンジン２２の動力によりモータＭＧ１で発電してバッテリ５０を充電するのである。

ここで、バッテリ５０のリチウムイオン二次電池では、低温状態においては、電解液の粘度が高く内部抵抗が大きくなること及び、リチウムの析出防止のため許容上限電圧が低いなどの制約があり、許容充電容量が少ないことがある。また、エンジン２２は、低温状態では摩擦が大きくその出力を精度よく制御するのが困難であり、指令値と実出力値とには差分が生じやすい。そして、バッテリ５０への充電量が大きく制限される低温状態においてエンジン２２を負荷運転として要求パワーＰｅ＊のフィードバック制御を実行すると、この差分を取り込んでしまい、出力過剰状態が生じやすいことがある。このため、エンジン２２が負荷運転と自立運転とを交互に繰り返す、いわゆるハンチングが生じることがあり、バッテリ５０の保護を図りつつ、バッテリ５０の充電を十分に実行することが困難なことがある。ここでは、低温状態においてエンジン２２を負荷運転へ移行する際には、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊のフィードバック制御を行なわない（制限する）ことにより、このハンチングなどを抑制する、即ちエンジン２２の負荷運転と自立運転とが繰り返されて生じる充電処理の中断を抑制するのである。また、フィードフォワード的により大きな見込開度ＴＨ１とすることにより、要求パワーＰｅ＊のフィードバック制御を行なわないことにより生じる出力不足などを補うのである。

一方、ステップＳ２４０で所定時間ｔｒｅｆが経過したときには、ステップＳ１９０以降の処理を実行し、このルーチンを終了する。つまり、ステップＳ１９０でエンジン２２のフィードバック制御によりエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を再設定し、設定した要求パワーＰｅ＊によりバッテリ５０の充電処理を行なう。なお、ステップＳ２４０で所定時間ｔｒｅｆが経過したあとは、ステップＳ２３０では否定判定するものとした。このように、バッテリ５０が低温状態であり負荷運転に移行したあと所定時間ｔｒｅｆが経過したあとには、エンジン２２のフィードバック制御を再開するため、エンジン２２の応答遅れなどにより生じる出力減少などを補い、バッテリ５０の充電を十分行なうことができる。

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の温度が所定温度Ｔｂｒｅｆ以上であるときに、発電電力Ｐｇがバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを超えるときにはエンジン２２を無負荷運転し、発電電力Ｐｇがバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ内であるときにはエンジン２２の要求パワーＰｅ＊のフィードバック制御を実行してエンジン２２を負荷運転する。一方、バッテリ５０の温度が所定温度Ｔｂｒｅｆ未満の低温時にエンジン２２を負荷運転へ移行してバッテリ５０へ蓄電させる際には、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊のフィードバック制御を所定時間ｔｒｅｆに亘って制限してエンジン２２を制御する。ここで、低温時にエンジン２２を負荷運転へ移行する際にエンジン２２のフィードバック制御をそのまま実行すると、エンジン２２の応答遅れを取り込み出力過剰状態となることがある。ここでは、このエンジン２２のフィードバック制御を所定時間に亘って制限するため、この出力過剰状態を抑制可能であり、バッテリ５０を充電できないエンジン２２の無負荷運転へ移行してしまうのを抑制可能である。このように、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づいてエンジン２２の負荷運転・無負荷運転を切り替えるため、バッテリ５０の保護をより図ることができる。また、低温状態において、エンジン２２の負荷運転をより継続可能であるため、より適切にバッテリ５０を充電することができる。また、エンジン２２のフィードバック制御を制限するに際して、エンジン２２のフィードバック制御を行なわないことにより、低温状態においてバッテリ５０の保護を図ると共に、より適切にバッテリ５０を充電することができる。更に、見込開度ＴＨ１によりエンジン２２のフィードバック制御を制限することによる発電量の減少を補うことができる。更にまた、エンジン２２の負荷運転と自立運転とを切り替えることにより、比較的容易にバッテリ５０の充電処理及びその保護を図ることができる。そして、バッテリ５０が低温状態であり、エンジン２２に要求される出力が小さくハンチングが起きやすい停車時にエンジン２２のフィードバック制御を制限するため、バッテリ５０の保護を一層図ると共に十分に充電することができる。そしてまた、バッテリ５０は、低温での入力可能な電力が比較的小さいリチウムイオン二次電池であるため、本発明を適用する意義が高い。そして更に、できる限りエンジン２２のフィードバック制御を実行するため、エンジン２２の応答遅れなどにより生じる出力減少などを補い、バッテリ５０の充電を十分行なうことができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０はリチウムイオン二次電池であるものとしたが、特にこれに限定されない。なお、低温状態で許容充電容量が少ない蓄電手段であるものとすれば、本発明を適用する意義が高い。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｒｅｆ未満であるときにエンジン２２のフィードバック制御を制限するものとしたが、バッテリ５０が低温状態であることが把握可能な温度を用いるものとすれば特に限定されず、例えば、吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温や図示しない外気温を検出可能な外気温センサによる外気温などが所定温度Ｔｂｒｅｆ未満であるときにバッテリ５０が低温状態にあるものとしてエンジン２２のフィードバック制御を制限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、所定時間ｔｒｅｆは、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が大きいほど長い時間となるように経験的に定められておりエンジン２２の要求パワーＰｅ＊に応じて設定されるものとしたが、エンジン２２のフィードバック制御を再開可能な時間とすれば特に限定されず、例えば、経験的に定めた一定値としてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、スロットル開度ＴＨの見込開度ＴＨ１は経験的に定めた一定値であるものとしたが、これに限られず、時間経過に伴い小さくなる傾向に経験的に定めた変数値などとしてもよい。こうすれば、エンジン２２からの過剰出力をより抑制可能であり、低温状態においてバッテリ５０の保護をより図ると共により適正に受電することができる。また、スロットル開度ＴＨの見込開度ＴＨ１は、例えば一定値であるとしても、電池温度Ｔｂに応じて複数の値を用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、停車中にバッテリ５０を充電する際にエンジン２２の自立運転・負荷運転を切り替えるものとして説明したが、特に停止時に限定されず、走行中にバッテリ５０を充電する処理においてエンジン２２の自立運転・負荷運転を切り替えるものとしてもよい。例えば、走行用の要求駆動力が所定駆動力未満の低駆動力であるときにエンジン２２の自立運転・負荷運転を切り替えるものとしてもよい。この「所定駆動力」は、例えば、モータＭＧ２から出力可能でありエンジン２２を自立運転可能な駆動力に経験的に定めるものとしてもよい。また、上述した実施例では、エンジン２２の自立運転・負荷運転を切り替えるものとしたが、この処理を省略するものとし、エンジン２２の負荷運転・停止を切り替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、ハイブリッド用電子制御ユニット７０がスロットル開度ＴＨを設定してエンジンＥＣＵ２４へ送信するものとしたが、エンジンＥＣＵ２４側でスロットル開度ＴＨを設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０が低温状態でありエンジン２２を負荷運転へ移行してバッテリ５０へ充電させる際には、エンジン２２のフィードバック制御を所定時間ｔｒｅｆに亘って行なわないことにより制限するものとしたが、例えば、図８に示すように、エンジン２２のフィードバック制御を制限するに際して、エンジン２２のフィードバック制御によって与えられる要求パワーＰｅ＊への反映値をより小さい値に所定時間に亘って制限するものとしてもよい。図８は、別の停車時蓄電制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、上述した停車時蓄電制御ルーチンと同様の処理には同じステップ番号を付しその説明を省略する。上述した停車時蓄電制御ルーチンと同様に、ステップＳ１００〜Ｓ２２０までの処理を実行し、電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｒｅｆ未満であり、ステップＳ２３０でエンジン２２の運転状態が負荷運転に切り替わっていないときには、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊のフィードバック制御に用いられる反映率ｋを所定値に設定する（ステップＳ３００）。ここでは、反映率ｋは、固定値（例えば値「１」など）を用いるものとした。そして、上述と同様に、ステップＳ１９０以降の処理を実行する。一方、ステップＳ２３０でエンジン２２の運転状態が負荷運転に切り替わったときには、ステップＳ２４０で所定時間ｔｒｅｆが経過したか否かを判定し、所定時間ｔｒｅｆが経過していないときには、反映率ｋを経過時間に応じた変化値として設定する（ステップＳ３１０）。この反映率ｋは、図９に示すように、エンジン２２の運転状態が負荷運転に切り替わってからの時間経過に伴い要求パワーＰｅ＊の指令値と発電電力Ｐｇの実出力値との差分がより反映されていくように、時間経過に伴いより大きくする傾向に設定されている。ここでは、経過時間に応じた反映率ｋが設定されるものとした。次に、設定した反映率ｋを用いてエンジン２２のフィードバック制御による要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ１９０）、ステップＳ２００以降の処理を実行する。こうすれば、要求パワーＰｅ＊への反映値を制限することにより、比較的容易に低温状態においてバッテリ５０の保護を図ると共に、より適切にバッテリ５０を充電することができる。なお、反映率ｋは、段階的に大きくなるよう定められているものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、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、本発明の内容をエンジン２２と２つのモータとを備えるハイブリッド自動車２０の構成に適用して説明したが、本発明の内容は、走行用の動力を出力可能なエンジンとこのエンジンの動力を用いて発電可能なモータとこのモータと電力のやりとりが可能なバッテリとを備えるハイブリッド車の構成に適用するものとすればよく、例えば、図１１に例示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸に接続されたモータＭＧと、エンジン２２の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続された変速機２３０と、を備えるハイブリッド自動車２２０の構成に適用するものとしても構わない。なお、このハイブリッド自動車２２０では、モータＭＧが発電機及び電動機の機能を兼ね備えている。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、シリーズ−パラレル型の車両として説明したが、シリーズ型のハイブリッド自動車としてもよいし、パラレル型のハイブリッド自動車としてもよい。

また、こうしたハイブリッド車に適用するものに限定されるものではなく、列車など自動車以外のハイブリッド車の形態としても構わない。さらに、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例や変形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、エンジン２２からの動力を用いて発電するモータＭＧ，ＭＧ１が「発電機」に相当し、走行用の動力を出力するモータＭＧ，ＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ１，ＭＧ２と電力のやりとりを行なうバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、エンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ，ＭＧ１により発電した電力をバッテリ５０へ蓄電させる際に、発電した電力がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを超えるときにはエンジン２２を無負荷運転し、発電した電力がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ内であるときには要求パワーＰｅ＊に関するフィードバック制御を行ないエンジン２２を負荷運転するようエンジン２２を制御する一方、バッテリ５０の温度が所定温度未満の低温時にエンジン２２を負荷運転へ移行してバッテリ５０へ蓄電させる際には、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊に関するフィードバック制御を所定時間に亘って制限してエンジン２２を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０、エンジンＥＣＵ２４及びモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。また、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。

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、走行用の動力を入出力可能な内燃機関であれば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。「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ＭＧ，ＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、内燃機関の動力を用いて発電可能なものであれば如何なるタイプの発電機であっても構わない。「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ＭＧ，ＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を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。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０、エンジンＥＣＵ２４及びモータＥＣＵ４０からなる組み合わせに限定されるものではなく、更に多くの電子制御ユニットにより構成されるものとしてもよいし、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、バッテリ５０の温度が所定温度以上であるときにエンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ，ＭＧ１により発電した電力をバッテリ５０へ蓄電させる際に、発電した電力がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを超えるときにはエンジン２２を無負荷運転し、発電した電力がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ内であるときにはエンジン２２の要求パワーＰｅ＊に関するフィードバック制御を行ないエンジン２２を負荷運転するようエンジン２２を制御する一方、バッテリ５０の温度が所定温度未満の低温時にエンジン２２を負荷運転へ移行してバッテリ５０へ蓄電させる際には、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊に関するフィードバック制御を所定時間に亘って制限してエンジン２２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、実施例や変形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、ハイブリッド車両の製造産業などに利用可能である。

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、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）、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、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、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、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 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (8)

1. 車両であって、
   内燃機関と、
   前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電機と、
   走行用の動力を出力可能な電動機と、
   前記発電機および前記電動機と電力のやり取りを行なう蓄電手段と、
   前記内燃機関からの動力を用いて前記発電機により発電した電力を前記蓄電手段へ蓄電させる際に、前記発電した電力が前記蓄電手段の入力制限を超えるときには前記内燃機関を無負荷運転し、前記蓄電手段の温度が所定温度以上であるときに前記発電した電力が前記蓄電手段の入力制限内であるときには前記内燃機関に要求される要求動力に関するフィードバック制御を実行して前記内燃機関を負荷運転するよう前記内燃機関を制御する一方、前記蓄電手段の温度が所定温度未満である低温時に前記内燃機関を負荷運転へ移行して前記蓄電手段へ蓄電させる際には、前記内燃機関のフィードバック制御を所定時間に亘って制限して前記内燃機関を制御する制御手段と、
   を備える車両。
2. 前記制御手段は、前記内燃機関のフィードバック制御を制限するに際して、前記所定時間を経過するまでは前記内燃機関のフィードバック制御を行なわず、前記所定時間を経過したあと前記内燃機関のフィードバック制御を開始する手段である、請求項１に記載の車両。
3. 前記制御手段は、前記内燃機関のフィードバック制御を制限すると共に、前記内燃機関に要求される要求動力と前記発電機により発電される発電電力との応答遅れを加味した見込開度に前記内燃機関のスロットル開度を制御する手段である、請求項１又は２に記載の車両。
4. 前記制御手段は、前記内燃機関のフィードバック制御を制限するに際して、前記内燃機関のフィードバック制御によって与えられる要求動力への反映値をより小さい値に前記所定時間に亘って制限する手段である、請求項１に記載の車両。
5. 前記制御手段は、前記内燃機関のフィードバック制御を制限するに際して、前記内燃機関のフィードバック制御によって与えられる要求動力への反映値を時間経過に伴いより大きくする傾向で前記内燃機関のフィードバック制御を実行する手段である、請求項４に記載の車両。
6. 前記蓄電手段は、リチウムイオン二次電池である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の車両であって、
   車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の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軸に入出力された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、を備える車両。
8. 内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電機と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやり取りを行なう蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
   前記内燃機関からの動力を用いて前記発電機により発電した電力を前記蓄電手段へ蓄電させる際に、前記発電した電力が前記蓄電手段の入力制限を超えるときには前記内燃機関を無負荷運転し、前記蓄電手段の温度が所定温度以上であるときに前記発電した電力が前記蓄電手段の入力制限内であるときには前記内燃機関に要求される要求動力に関するフィードバック制御を実行して前記内燃機関を負荷運転するよう前記内燃機関を制御する一方、前記蓄電手段の温度が所定温度未満である低温時に前記内燃機関を負荷運転へ移行して前記蓄電手段へ蓄電させる際には、前記内燃機関の要求動力に関するフィードバック制御を所定時間に亘って制限して前記内燃機関を制御する、
   車両の制御方法。

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