JP5644482B2

JP5644482B2 - ハイブリッド自動車

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Publication number: JP5644482B2
Application number: JP2010287989A
Authority: JP
Inventors: 金子　明弘; 明弘金子; 鈴木　孝; 孝鈴木; 竜太寺谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: JP2012136065A

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、充放電可能な二次電池と、二次電池の電圧を昇圧して電動機に供給可能な昇圧回路と、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、走行用の動力を出力するエンジンと、走行用の動力を出力する走行モータと、走行用モータと電力をやり取り可能な二次電池と、二次電池の電圧を昇圧して走行モータを駆動する昇圧コンバータと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、昇圧コンバータの走行モータ側の電圧が、走行モータのトルク指令や回転数などから設定される通常発生可能な電圧範囲を超えて変化した場合には、こうした変化を抑制するよう走行モータを制御することにより、スリップなどで走行モータの出力が急増するのを抑制できるとしている。

特開２００５−３４８５８０号公報

ところで、上述のハイブリッド自動車では、走行に要求される要求トルクが比較的小さいときには、昇圧コンバータの走行モータ側の電圧の上限値を通常より低く設定して、昇圧コンバータの走行モータ側の電圧が設定した上限値の範囲内で要求トルクに基づく目標電圧になるよう昇圧コンバータを制御する昇圧低減制御を実行することにより、昇圧コンバータにおける損失を抑制している。昇圧低減制御を実行している最中にアクセルペダルが大きく踏み込まれて要求トルクが急増すると、要求トルクに基づく目標電圧も急増するが、昇圧低減制御を実行している最中は昇圧コンバータの走行モータ側の電圧を比較的低くしているため、走行モータ側の電圧が目標電圧まで上昇するのに時間を要してしまい、運転者の加速要求に迅速に対応できなくなってしまう。

本発明のハイブリッド自動車は、加速要求により迅速に対応す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。

本発明の第１のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、充放電可能な二次電池と、該二次電池の電圧を昇圧して前記電動機に供給可能な昇圧回路と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される要求トルクに対して、前記昇圧回路による昇圧を伴って前記電動機および前記内燃機関で応答するときには、前記昇圧回路による昇圧を伴わずに前記電動機および前記内燃機関で応答するときよりも、前記内燃機関の応答性を向上するように前記内燃機関を制御する制御手段、
を備えることを特徴とする。

この本発明の第１のハイブリッド自動車では、走行に要求される要求トルクに対して、昇圧回路による昇圧を伴って電動機および内燃機関で応答するときには、昇圧回路による昇圧を伴わずに電動機および内燃機関で応答するときよりも、内燃機関の応答性を向上するように内燃機関を制御する。これにより、より迅速に走行用の動力を出力することができ、加速要求により迅速に対応することができる。

本発明の第２のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、充放電可能な二次電池と、該二次電池の電圧を昇圧して前記電動機に供給可能な昇圧回路と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには前記昇圧回路による昇圧を伴わずに前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記昇圧回路とを制御する低トルク時制御を実行し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記昇圧回路の前記電動機側の電圧である電動機側電圧が前記要求トルクに基づく目標電圧になるよう前記昇圧回路を制御すると共に前記内燃機関を前記低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段、
を備えることを特徴とする。

この本発明の第２のハイブリッド自動車では、走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには昇圧回路による昇圧を伴わずに要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関と電動機と昇圧回路とを制御する低トルク時制御を実行し、低トルク時制御を実行している最中に要求トルクが所定トルク以上になったときには、昇圧回路の電動機側の電圧である電動機側電圧が要求トルクに基づく目標電圧になるよう昇圧回路を制御すると共に内燃機関を低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、低トルク時制御を実行している最中に要求トルクが所定トルク以上になったときには、低トルク時制御を実行している最中よりも内燃機関を応答性よく運転して迅速に走行用の動力を出力することができ、加速要求により迅速に対応することができる。

本発明の第３のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、充放電可能な二次電池と、該二次電池の電圧を昇圧して前記電動機に供給可能な昇圧回路と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、前記要求トルクが前記所定トルク以上であるときより低くなるよう昇圧上限値を設定する昇圧上限値設定手段と、
前記設定された昇圧上限値の範囲内で前記要求トルクに基づいて前記昇圧回路の前記電動機側の目標電圧を設定する目標電圧設定手段と、
走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、前記電動機側電圧が前記設定された目標電圧になるよう前記昇圧回路を制御すると共に前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する低トルク時制御を実行し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記電動機側電圧が前記設定された目標電圧になるまでは、前記電動機側電圧が前記設定された目標電圧になるよう前記昇圧回路を制御すると共に前記内燃機関を前記低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関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。

この本発明の第３のハイブリッド自動車では、走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、要求トルクが所定トルク以上であるときより低くなるよう昇圧上限値を設定し、設定された昇圧上限値の範囲内で要求トルクに基づいて昇圧回路の電動機側の目標電圧を設定し、走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、電動機側電圧が設定された目標電圧になるよう昇圧回路を制御すると共に要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する低トルク時制御を実行し、低トルク時制御を実行している最中に要求トルクが所定トルク以上になったときには、電動機側電圧が設定された目標電圧になるまでは、電動機側電圧が設定された目標電圧になるよう昇圧回路を制御すると共に内燃機関を低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、低トルク時制御を実行している最中に要求トルクが所定トルク以上になったときには、低トルク時制御を実行している最中よりも内燃機関を応答性よく運転して迅速に走行用の動力を出力することができ、加速要求により迅速に対応することができる。

こうした本発明の第２または第３のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記内燃機関については、前記要求トルクが前記所定トルク未満であるときには前記内燃機関のスロットル開度に予め定められた第１時定数を用いたなまし処理を施して目標スロットル開度を設定し、前記設定した目標スロットル開度で前記内燃機関が運転されるよう制御し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記電動機側電圧が前記目標電圧になるまで、前記内燃機関のスロットル開度に前記第１時定数より前記スロットル開度を迅速に変化させる第２時定数を用いたなまし処理を施して目標スロットル開度を設定し、前記設定した目標スロットル開度で前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関のスロットル開度を迅速に変化させることにより、内燃機関から迅速に走行用の動力を出力することができ、走行要求により迅速に対応することができる。

また、本発明の第２または第３のハイブリッド自動車において、前記内燃機関は、吸気バルブの開閉タイミングであるバルブタイミングの変更が可能な機関であり、前記制御手段は、前記内燃機関については、前記要求トルクが前記所定トルク未満であるときには前記内燃機関のバルブタイミングに予め定められた第３時定数を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングを設定し、前記設定した目標バルブタイミングで前記内燃機関が運転されるよう制御し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記電動機側電圧が前記目標電圧になるまで、前記内燃機関のスロットル開度に前記第３時定数より前記バルブタイミングを迅速に変化させる第４時定数を用いたなまし処理を施して前記目標バルブタイミングを設定し、前記設定した目標バルブタイミングで前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関のバルブタイミングを迅速に変化させることにより、内燃機関から迅速に走行用の動力を出力することができ、走行要求により迅速に対応することができる。

さらに、本発明の第１ないし第３のうちのいずれかのハイブリッド自動車において、動力を入出力する発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に接続され、該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備え、前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力するよう取り付けられてなるものとすることもできる。

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。モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系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＊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により実行される昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。エンジンＥＣＵ２４により実行されるエンジン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Ｔｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満の状態から要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上になったときのアクセル開度Ａｃｃと駆動軸パワーＰｒと高電圧系の電圧ＶＨとモータトルクとエンジントルクの時間変化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の構成の一例を示す説明図である。

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り、図２はエンジン２２の構成の概略を示す構成図であり、図３はモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系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、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に減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、直流電流を交流電流に変換してモータＭＧ１，ＭＧ２に供給可能なインバータ４１，４２と、バッテリ５０からの電力をその電圧を変換してインバータ４１，４２に供給可能な昇圧回路５５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の開度を検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度ＴＨ，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の開閉タイミングであるバルブタイミングＶＴ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、図３に示すように、いずれも外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ４１，４２は、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれインバータ４１，４２が電力ライン５４として共用する正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとの間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。インバータ４１，４２は、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。正極母線５４ａと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５７が接続されている。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のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６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、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ
２も演算している。

昇圧回路５５は、図３に示すように、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２とトランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとにより構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれインバータ４１，４２の正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと負極母線５４ｂとにはそれぞれシステムメインリレー５６を介してバッテリ５０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することによりバッテリ５０の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ４１，４２に供給したり正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに作用している直流電圧を降圧してバッテリ５０を充電したりすることができる。リアクトルＬと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５８が接続されている。以下、昇圧回路５５より電力ライン５４側を高電圧系といい、昇圧回路５５よりバッテリ５０側を低電圧系という。

バッテリ５０は、例えば、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５１ｃ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残容量ＳＯＣを演算したり、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定したりしている。

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、昇圧回路５５に取り付けられ昇圧回路５５の温度を検出する温度センサ５５ａからの昇圧回路５５の温度や電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７の電圧（以下、高電圧系の電圧ＶＨという），電圧センサ５８ａからのコンデンサ５８の電圧，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からは、昇圧回路５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号やシステムメインリレー５６への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。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の動作について説明する。図４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，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５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。

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のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１３０）。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。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７に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。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。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/（Gr・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＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータ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Ｓ１４０）、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Ｓ１５０）、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Ｓ１６０）。ここで、式（３）は、図７の共線図から容易に導くことができる。

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

続いて、設定した要求トルクＴｒ＊と閾値Ｔｒｅｆとを比較する（ステップＳ１７０）。ここで、閾値Ｔｒｅｆは、昇圧回路５５の損失を低減するために高電圧系の電圧ＶＨの上限値を低くするか否かを判定するための閾値として設定されるものとした。要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、高電圧系の電圧ＶＨの上限値を低くする際には値１が設定される昇圧低減実行フラグＦ１に値１を設定すると共に（ステップＳ１８０）、エンジン２２のアクセル開度ＡｃｃやバルブタイミングＶＴを設定する際に用いるなまし処理の時定数を修正する際には値１が設定されるなまし修正実行フラグＦ２に値０を設定する（ステップＳ１９０）。

そして、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上であるときには、昇圧低減実行フラグＦ１に値０を設定して（ステップＳ２００）、続いて、前回本ルーチンを実行したときに設定した要求トルクＴｒ＊にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を乗じたものを減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割った走行用パワーＰｄｒｖ（前回Ｐｄｒｖ）から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに実際に出力されている駆動軸パワーＰｒを減じた値と閾値ｄＰｒｅｆとを比較する（ステップＳ２１０）。ここで、駆動軸パワーＰｒは、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と高電圧系の電圧ＶＨとに基づいて推定されるモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるトルクＴｍ１，Ｔｍ２と前述したリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒとを用いて次式（７）により計算したものを用いるものとした。また、閾値ｄＰｒｅｆは、前回Ｐｄｒｖに対して駆動軸パワーＰｒが追従しているか否かを判定するための閾値として設定されるものとした。

Pr=(Tm2・Gr-Tm1/ρ)・Nr (7)

前回Ｐｄｒｖから駆動軸パワーＰｒを減じた値が閾値ｄＰｒｅｆ未満であるときには、走行用パワーＰｄｒｖに対して実際に駆動軸パワーＰｒが応答性よく追従しているため、エンジン２２のアクセル開度ＡｃｃやバルブタイミングＶＴを設定する際に用いられるなまし処理のなまし定数（時定数）を修正する必要がないと判断して、なまし修正実行フラグＦ２を値０に設定し（ステップＳ２１０，Ｓ１９０）、前回Ｐｄｒｖから駆動軸パワーＰｒを減じた値が閾値ｄＰｒｅｆ以上であるときには、要求パワーＰｅ＊に対して実際に駆動軸パワーＰｒが応答性よく追従していないため、エンジン２２のアクセル開度ＡｃｃやバルブタイミングＶＴを設定する際に用いられるなまし処理の時定数を修正したほうがよくいと判断して、なまし修正実行フラグＦ２を値１に設定する（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）。

続いて、昇圧回路５５を制御する昇圧制御を実行する（ステップＳ２３０）。ここで、駆動制御の説明を一旦中断して、昇圧制御を説明する。図８は、昇圧制御の一例を示すフローチャートである。昇圧制御では、設定したトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１とに基づいてモータＭＧ１を駆動するインバータ４１が必要な電圧としてのインバータ必要電圧Ｖｉｎｖ１＊をマップを用いて設定すると共に設定したトルク指令Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ２とに基づいてモータＭＧ２を駆動するインバータ４２が必要な電圧としてのインバータ必要電圧Ｖｉｎｖ２＊をマップを用いて設定し（ステップＳ３００）、設定したインバータ必要電圧Ｖｉｎｖ１＊，Ｖｉｎｖ２＊のうち大きいほうを全体のインバータ必要電圧Ｖｉｎｖ＊として設定する（ステップＳ３１０）。

続いて、昇圧低減実行フラグＦ１の値を調べ（ステップＳ３２０）、昇圧低減実行フラグＦ１が値０であるときには、昇圧上限値Ｖｌｉｍに昇圧回路５５が昇圧可能な最大電圧Ｖｈｉ（例えば、６５０Ｖなど）を設定し（ステップＳ３３０）、昇圧低減実行フラグＦ１が値１であるときには、昇圧上限値Ｖｌｉｍに最大電圧Ｖｈｉより低い電圧である電圧Ｖｌｏ（例えば、３００Ｖなど）を設定し（ステップＳ３４０）、設定したインバータ必要電圧Ｖｉｎｖ＊と昇圧上限値Ｖｌｉｍとのうち小さいほうの電圧を仮電圧指令ＶＨｔｍｐに設定する（ステップＳ３５０）。そして、前回昇圧制御を実行する際に設定された電圧指令ＶＨ＊（前回ＶＨ＊）からレートＲで仮電圧指令ＶＨｔｍｐに向けて変化するよう電圧指令ＶＨ＊を設定して（ステップＳ３６０）、高電圧系の電圧ＶＨが設定した電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御して（ステップ３７０）、本制御を終了する。こうした処理により、昇圧低減実行フラグＦ１が値１であるときには、昇圧低減実行フラグＦ１が値０であるときより低い昇圧上限値Ｖｌｉｍ（電圧Ｖｌｏ）の範囲内で高電圧系の電圧ＶＨをレートＲで変化させるから、高電圧系の電圧ＶＨを昇圧上限値Ｖｌｉｍ以下の電圧することができ、昇圧回路５５の損失を抑制することができる。

駆動制御の説明に戻ると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊，なまし修正実行フラグＦ２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Ｓ２４０）、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＊となまし修正実行フラグＦ２とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、後述するエンジン制御ルーチンを実行する。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＊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の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

ここで、エンジン制御ルーチンについて説明する。図９は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるエンジン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、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から送信された目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊となまし修正実行フラグＦ２とが受信されたときに実行される。

エンジン制御処理が実行されると、エンジンＥＣＵ４２は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊，なまし修正実行フラグＦ２など必要なデータを入力する処理を実行し（ステップＳ４００）、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を効率よく運転可能なスロットル開度としてマップを用いて定められる仮スロットル開度ＴＨｔｍｐと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とでエンジン２２を効率よく運転可能なバルブタイミングとしてマップを用いて定められる仮バルブタイミングＶＴｔｍｐとを設定する（ステップＳ４１０）。

続いて、なまし修正実行フラグＦ２の値を調べる（ステップＳ４２０）。なまし修正実行フラグＦ２が値０のときには、仮スロットル開度ＴＨｔｍｐと前回に本ルーチンが実行されたときにこの処理で設定した目標スロットル開度ＴＨ＊（前回ＴＨ＊）となまし定数ｎ１とを用いて次式（８）により目標スロットル開度ＴＨ＊を設定し（ステップＳ４３０）、仮バルブタイミングＶＴｔｍｐと前回に本ルーチンが実行されたときにこの処理で設定した目標バルブタイミングＶＴ＊（前回ＶＴ＊）となまし定数ｎ３とを用いて次式（９）により目標バルブタイミングＶＴ＊を設定し（ステップＳ４４０）、スロットル開度ＴＨが設定した目標スロットル開度ＴＨ＊となるようスロットルバルブ１２４を制御すると共にバルブタイミングＶＴが設定した目標バルブタイミングＶＨ＊になるよう可変バルブタイミング機構１５０を制御すると共に点火制御や燃料噴射制御などエンジン２２の運転に必要な制御を実行する（ステップＳ４７０）。ここで、なまし定数ｎ１（０＜ｎ１＜１）は、目標スロットル開度ＴＨ＊を緩変化させるために用いられるものであり、その値が小さいほど（値０に近いほど）仮スロットル開度ＴＨｔｍｐに対する目標スロットル開度ＴＨ＊の追従性が高くなり要求パワーＰｅ＊に対して実際にエンジン２２から出力されるパワーの応答性が向上する。また、なまし定数ｎ３（０＜ｎ３＜１）は、目標バルブタイミングＶＴ＊を緩変化させるために用いられるものであり、その値が小さいほど（値０に近いほど）仮バルブタイミングＶＴｔｍｐに対する目標バルブタイミングＶＴ＊の追従性が高くなり要求パワーＰｅ＊に対して実際にエンジン２２から出力されるパワーの応答性が向上する。こうしたなまし定数ｎ１，ｎ３は、要求パワーＰｅ＊に対して実際にエンジン２２から出力されるパワーの応答性をある程度確保しつつエンジン２２を効率よく運転可能な定数として実験や解析などで求めたものを用いるものとした。

TH*=(1-n1)・前回TH*+n1・THtmp (8)
VT*=(1-n3)・前回VT*+n3・VTtmp (9)

なまし修正実行フラグＦ２が値１のときには、仮スロットル開度ＴＨｔｍｐと前回ＴＨ＊となまし定数ｎ２（０＜ｎ２＜１）とを用いて次式（１０）により目標スロットル開度ＴＨ＊を設定し（ステップＳ４５０）、仮バルブタイミングＶＴｔｍｐと前回ＶＴ＊となまし定数ｎ４（０＜ｎ４＜１）とを用いて次式（１１）により目標バルブタイミングＶＴ＊を設定し（ステップＳ４６０）、スロットル開度ＴＨが設定した目標スロットル開度ＴＨ＊となるようスロットルバルブ１２４を制御すると共にバルブタイミングＶＨが設定したバルブタイミングＶＨ＊になるよう可変バルブタイミング機構１５０を制御する（ステップＳ４７０）。ここで、なまし定数ｎ２は、なまし定数ｎ１より値が小さいものとし、なまし定数ｎ４は、なまし定数ｎ３より値が小さいものとした。こうしてなまし定数ｎ２，ｎ４を設定することにより、要求パワーＰｅ＊に対してエンジン２２から実際に出力されるパワーの応答性を向上させることができる。

TH*=(1-n2)・前回TH* +n2・THtmp (10)
VT*=(1-n4)・前回VT*+n4・VTtmp (11)

ここで、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときにアクセルペダル８３が踏み込まれて要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上になったときを考える。図１０は、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満の状態から要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上になったときのアクセル開度Ａｃｃと駆動軸としてリングギヤ軸３２ａの実際に出力される駆動軸パワーＰｒと高電圧系の電圧ＶＨとモータＭＧ２から出力されているモータトルクとエンジン２２から出力されていると推定されるエンジントルクの時間変化の一例を示す説明図である。図中、破線は、図９のエンジン制御ルーチンで、なまし修正フラグＦ２の値に拘わらず、スロットル開度ＴＨになまし定数ｎ１を用いたなまし処理を施した目標スロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＴになまし定数ｎ２を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングＶＴ＊とによりエンジン２２を運転した場合を示している。アクセルペダル８３がさほど踏み込まれておらず、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、図４の駆動制御ルーチンで、昇圧低減実行フラグＦ１が値１に設定されると共になまし修正実行フラグＦ２が値０に設定されるから（ステップＳ１７０〜Ｓ１９０）、図８の昇圧制御ルーチンで、昇圧上限値Ｖｌｉｍ（電圧Ｖｌｏ）の範囲内でレートＲで仮電圧指令ＶＨｔｍｐに向けて変化する電圧指令ＶＨ＊で昇圧回路５５を制御する（ステップＳ３２０，Ｓ３３０，Ｓ３５０，Ｓ３６０）。こうした制御により、図示するように、高電圧系の電圧ＶＨをレートＲで昇圧上限値Ｖｌｉｍ以下の範囲の電圧に減少させることができ、昇圧回路５５での損失を抑制することができる。このとき、エンジン２２については、図９のエンジン制御ルーチンで、なまし修正実行フラグＦ２が値０のときには、スロットル開度ＴＨになまし定数ｎ１を用いたなまし処理を施した目標スロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＴになまし定数ｎ２を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングＶＴ＊とによりエンジン２２を運転するから（ステップＳ４２０〜Ｓ４４０，Ｓ４７０）、エンジン２２を比較的効率よく運転しながら要求トルクＴｒ＊に基づくパワーで走行することができる。

こうした状態でアクセルペダルが踏み込まれて要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上になると、図４の駆動制御ルーチンのステップＳ２００の処理で、昇圧低減実行フラグＦ１が値１に設定されて、昇圧上限値Ｖｌｉｍ（電圧Ｖｈｉ）の範囲内で、レートＲで仮電圧指令ＶＨｔｍｐに向けて変化する電圧指令ＶＨ＊で昇圧回路５５が制御される。このとき、電圧指令ＶＨ＊はレートＲでしか増加しないため、スロットル開度ＴＨになまし定数ｎ１を用いたなまし処理を施した目標スロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＴになまし定数ｎ２を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングＶＴ＊とによりエンジン２２を運転すると、図１０中の破線で示すように、駆動軸パワーＰｒが要求パワーＰｅに追従することができなくなる。実施例では、前回Ｐｄｒｖからリングギヤ軸３２ａに実際に出力されている駆動軸パワーＰｒを減じた値が閾値ｄＰｒｅｆ以上であるとき、すなわち、要求パワーＰｅ＊に対して駆動軸パワーＰｒの追従性が低いときには、図４の駆動制御ルーチンで、なまし修正実行フラグＦ２を値１に設定することにより（ステップＳ２３０）、図９のエンジン制御ルーチンで、スロットル開度ＴＨになまし定数ｎ２を用いたなまし処理を施した目標スロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＴになまし定数ｎ４を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングＶＴ＊とによりエンジン２２を運転するから（ステップＳ４２０，Ｓ４５０〜Ｓ４７０）、エンジン２２から応答性よくパワーを出力することができ、運転者の加速要求により迅速に対応することができる。

なお、こうしてエンジン２２を応答性よく運転している最中に、前回Ｐｄｒｖからリングギヤ軸３２ａに実際に出力されている駆動軸パワーＰｒを減じた値が閾値ｄＰｒｅｆ未満となったとき、すなわち、高電圧系の電圧ＶＨが電圧指令ＶＨ＊に近づいて要求パワーＰｅ＊に対して駆動軸パワーＰｒが追従したときには、図４の駆動制御ルーチンで、なまし修正実行フラグＦ２が値０に設定されて（ステップＳ２１０，Ｓ１９０）、図９のエンジン制御ルーチンで、スロットル開度ＴＨになまし定数ｎ１を用いたなまし処理を施した目標スロットル開度ＴＨ＊とバルブタイミングＶＴになまし定数ｎ３を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングＶＴ＊とによりエンジン２２を運転するから（ステップＳ４２０〜Ｓ４４０，Ｓ４７０）、エンジン２２を効率よく運転しながら要求トルクＴｒ＊に基づくパワーで走行することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、高電圧系の電圧ＶＨが要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上であるときより低い昇圧上限値Ｖｌｉｍ（電圧Ｖｌｏ）の範囲内で要求トルクＴｒ＊に基づいて設定される電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を制御すると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルクで走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、こうした制御を実行している最中に要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上になったときには、高電圧系の電圧ＶＨが昇圧上限値Ｖｌｉｍ（電圧Ｖｈｉ）の範囲内で要求トルクＴｒ＊に基づいて設定される電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を制御すると共にエンジン２２を応答性よく運転しながら要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御することにより、加速要求により迅速に対応することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、図９のエンジン制御ルーチンのステップＳ４３０〜Ｓ４６０の処理で、エンジン２２のスロットル開度ＴＨとバルブタイミングＶＴとにたいしてなまし処理を施した制御量で制御するものとしたが、エンジン２２のスロットル開度ＴＨとバルブタイミングＶＴとの一方のみになまし処理を施すものとしてもよくい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、高電圧系の電圧ＶＨが要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上であるときより低い昇圧上限値Ｖｌｉｍ（電圧Ｖｌｏ）の範囲内で要求トルクＴｒ＊に基づく電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を制御するものとしたが、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満のときには昇圧回路５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２を共にオフとすることにより、昇圧回路５５における昇圧を行なわずに高電圧系の電圧ＶＨをバッテリ５０の電圧に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１１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１１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。

実施例では、ハイブリッド自動車２０を主としてエンジン２２とエンジンＥＣＵ２４と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とインバータ４１，４２とバッテリ５０とハイブリッドＥＣＵ７０とによって構成したシリーズ−パラレルハイブリッド自動車としたが、走行用の動力を出力するエンジンとモータとを備える自動車であれば如何なる構成のハイブリッド自動車としても構わない。

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。本発明の第１のハイブリッド自動車において、実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、昇圧回路５５が「昇圧回路」に相当し、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには昇圧回路５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２を共にオフして昇圧回路５５による昇圧を伴わずに要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン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＊を設定すると共になまし修正実行フラグＦ２を値０に設定してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，なまし修正実行フラグＦ２をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０〜Ｓ１７０，Ｓ１９０，Ｓ２４０の処理や、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときにアクセルペダル８３が踏み込まれて要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上になったときには要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン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＊を設定し、昇圧低減実行フラグＦ１を値０に設定すると共になまし修正実行フラグＦ２を値１に設定して、高電圧系の電圧ＶＨが昇圧上限値Ｖｌｉｍ（電圧Ｖｈｉ）の範囲内で設定される電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を制御するエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，なまし修正実行フラグＦ２をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０〜Ｓ１７０，Ｓ２００〜Ｓ２４０の処理、図８の昇圧制御ルーチン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＊となまし修正実行フラグＦ２とを受信して図９のエンジン制御ルーチンを実行するエンジン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。

本発明の第２のハイブリッド自動車において、実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、昇圧回路５５が「昇圧回路」に相当し、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには昇圧回路５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２を共にオフして昇圧回路５５による昇圧を伴わずに要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン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＊を設定すると共になまし修正実行フラグＦ２を値０に設定してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，なまし修正実行フラグＦ２をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０〜Ｓ１７０，Ｓ１９０，Ｓ２４０の処理や、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときにアクセルペダル８３が踏み込まれて要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上になったときには要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン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＊を設定し、昇圧低減実行フラグＦ１を値０に設定すると共になまし修正実行フラグＦ２を値１に設定して、高電圧系の電圧ＶＨが昇圧上限値Ｖｌｉｍ（電圧Ｖｈｉ）の範囲内で設定される電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を制御するエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，なまし修正実行フラグＦ２をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０〜Ｓ１７０，Ｓ２００〜Ｓ２４０の処理、図８の昇圧制御ルーチン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＊となまし修正実行フラグＦ２とを受信して図９のエンジン制御ルーチンを実行するエンジン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。

本発明の第３のハイブリッド自動車において、実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、昇圧回路５５が「昇圧回路」に相当し、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上であるときより低くなるよう昇圧上限値Ｖｌｉｍを設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１７０，Ｓ２００，Ｓ２３０，図８の昇圧制御ルーチンのステップＳ３２０，Ｓ３３０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「昇圧上限値設定手段」に相当し、昇圧上限値Ｖｌｉｍの範囲内でトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２に基づいて電圧指令ＶＨ＊を設定する図８の昇圧制御ルーチンのステップＳ３５０〜Ｓ３７０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「目標電圧設定手段」に相当し、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン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＊を設定すると共に高電圧系の電圧ＶＨが電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を制御してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，なまし修正実行フラグＦ２をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０〜Ｓ１６０，Ｓ１９０，Ｓ２３０，Ｓ２４０の処理や図８の昇圧制御ルーチンを実行し、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときにアクセルペダル８３が踏み込まれて要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上になったときには要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン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＊を設定すると共になまし修正実行フラグＦ２を値０に設定して、高電圧系の電圧ＶＨが電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を制御すると共にエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，なまし修正実行フラグＦ２をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０〜Ｓ１６０，Ｓ２００〜Ｓ２４０の処理、図８の昇圧制御ルーチン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＊となまし修正実行フラグＦ２とを受信して図９のエンジン制御ルーチンを実行するエンジン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。

ここで、本発明の第２のハイブリッド自動車では、「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エンジン２２に限定されるものではなく、水素エンジンなど走行用の動力を出力するものであれば如何なるタイプの内燃機関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。「二次電池」としては、バッテリ５０に限定されるものではなく、充放電可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「昇圧回路」としては、昇圧回路５０に限定されるものではなく、二次電池の電圧を昇圧して電動機に供給可能な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、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン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＊を設定して、高電圧系の電圧ＶＨが昇圧上限値Ｖｌｉｍ（電圧Ｖｌｏ）の範囲内で設定される電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を制御すると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御したり、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときにアクセルペダル８３が踏み込まれて要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上になったときには、要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン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＊を設定し、高電圧系の電圧ＶＨが昇圧上限値Ｖｌｉｍ（電圧Ｖｈｉ）の範囲内で設定される電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を制御すると共にエンジン２２を応答性よく運転しながら要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン２２を運転制御したりトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、走行に要求される要求トルクに対して、昇圧回路による昇圧を伴って電動機および内燃機関で応答するときには、昇圧回路による昇圧を伴わずに電動機および内燃機関で応答するときよりも、内燃機関の応答性を向上するように内燃機関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。

また、本発明の第２のハイブリッド自動車では、「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エンジン２２に限定されるものではなく、水素エンジンなど走行用の動力を出力するものであれば如何なるタイプの内燃機関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。「二次電池」としては、バッテリ５０に限定されるものではなく、充放電可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「昇圧回路」としては、昇圧回路５０に限定されるものではなく、二次電池の電圧を昇圧して電動機に供給可能な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、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン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＊を設定して、高電圧系の電圧ＶＨが昇圧上限値Ｖｌｉｍ（電圧Ｖｌｏ）の範囲内で設定される電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を制御すると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御したり、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときにアクセルペダル８３が踏み込まれて要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上になったときには、要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン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＊を設定し、高電圧系の電圧ＶＨが昇圧上限値Ｖｌｉｍ（電圧Ｖｈｉ）の範囲内で設定される電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を制御すると共にエンジン２２を応答性よく運転しながら要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン２２を運転制御したりトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには昇圧回路による昇圧を伴わずに要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関と電動機と昇圧回路とを制御する低トルク時制御を実行し、低トルク時制御を実行している最中に要求トルクが所定トルク以上になったときには、昇圧回路の電動機側の電圧である電動機側電圧が要求トルクに基づく目標電圧になるよう昇圧回路を制御すると共に内燃機関を低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関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。

さらに、本発明の第３のハイブリッド自動車では、「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エンジン２２に限定されるものではなく、水素エンジンなど走行用の動力を出力するものであれば如何なるタイプの内燃機関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。「二次電池」としては、バッテリ５０に限定されるものではなく、充放電可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「昇圧上限値設定手段」としては、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上であるときより低くなるよう昇圧上限値Ｖｌｉｍを設定するものに限定されるものではなく、走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、要求トルクが所定トルク以上であるときより低くなるよう昇圧上限値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。「目標電圧設定手段」としては、昇圧上限値Ｖｌｉｍの範囲内でトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２に基づいて電圧指令ＶＨ＊を設定するものに限定されるものではなく、設定された昇圧上限値の範囲内で要求トルクに基づいて昇圧回路の電動機側の目標電圧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、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには高電圧系の電圧ＶＨが電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を制御すると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ未満であるときにアクセルペダル８３が踏み込まれて要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上になったときには高電圧系の電圧ＶＨが電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を制御すると共にエンジン２２をより応答性よく運転しながら要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、電動機側電圧が設定された目標電圧になるよう昇圧回路を制御すると共に要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する低トルク時制御を実行し、低トルク時制御を実行している最中に要求トルクが所定トルク以上になったときには、電動機側電圧が設定された目標電圧になるよう昇圧回路を制御すると共に内燃機関を低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関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。

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、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、５４ａ正極母線、５４ｂ負極母線、５５昇圧回路、５５ａ温度センサ、５７，５８コンデンサ、５７ａ，５８ａ電圧センサ、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、７２ＣＰＵ、７４ＲＯＭ、７６ＲＡＭ、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、ＭＧ１，ＭＧ２モータ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２トランジスタ、Ｌリアクトル。

Claims

走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、充放電可能な二次電池と、該二次電池の電圧を昇圧して前記電動機に供給可能な昇圧回路と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには前記昇圧回路による昇圧を伴わずに前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記昇圧回路とを制御する低トルク時制御を実行し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記昇圧回路の前記電動機側の電圧である電動機側電圧が前記要求トルクに基づく目標電圧になるよう前記昇圧回路を制御すると共に前記内燃機関を前記低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段、
を備えることを特徴とするハイブリッド自動車。
走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、充放電可能な二次電池と、該二次電池の電圧を昇圧して前記電動機に供給可能な昇圧回路と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、前記要求トルクが前記所定トルク以上であるときより低くなるよう昇圧上限値を設定する昇圧上限値設定手段と、
前記設定された昇圧上限値の範囲内で前記要求トルクに基づいて前記昇圧回路の前記電動機側の目標電圧を設定する目標電圧設定手段と、
走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、前記電動機側電圧が前記設定された目標電圧になるよう前記昇圧回路を制御すると共に前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する低トルク時制御を実行し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記電動機側電圧が前記設定された目標電圧になるよう前記昇圧回路を制御すると共に前記内燃機関を前記低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
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、前記内燃機関については、前記要求トルクが前記所定トルク未満であるときには前記内燃機関のスロットル開度に予め定められた第１時定数を用いたなまし処理を施して目標スロットル開度を設定し、前記設定した目標スロットル開度で前記内燃機関が運転されるよう制御し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記電動機側電圧が前記目標電圧になるまで、前記内燃機関のスロットル開度に前記第１時定数より前記スロットル開度を迅速に変化させる第２時定数を用いたなまし処理を施して目標スロットル開度を設定し、前記設定した目
標スロットル開度で前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
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、
前記内燃機関は、吸気バルブの開閉タイミングであるバルブタイミングの変更が可能な機関であり、
前記制御手段は、前記内燃機関については、前記要求トルクが前記所定トルク未満であるときには前記内燃機関のバルブタイミングに予め定められた第３時定数を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングを設定し、前記設定した目標バルブタイミングで前記内燃機関が運転されるよう制御し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記電動機側電圧が前記目標電圧になるまで、前記内燃機関のスロットル開度に前記第３時定数より前記バルブタイミングを迅速に変化させる第４時定数を用いたなまし処理を施して前記目標バルブタイミングを設定し、前記設定した目標バルブタイミングで前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
請求項１ないし４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、
、動力を入出力する発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に接続され、該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
を備え、
前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力するよう取り付けられてなる、
ハイブリッド自動車。