JP4324186B2 - 自動車およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車およびその制御方法に関する。

従来から、駆動力を発生する内燃機関と当該内燃機関に接続された電動機と当該電動機に電力を供給する電池とを有するハイブリッド車両として、電池の充電量を保持しつつ内燃機関を効率よく駆動して燃料消費量を低減すべく、将来の車両の走行状態を予測し、その予測結果を用いて最も大きく燃料消費率を改善する地点で発電するように発電計画を作成する発電計画手段を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両において、発電計画は、予定走行区間の中で燃料消費率の予測値が低い（悪い）区間を探すと共に、その区間での発電量をモータが発電可能な最大値で制限しながら、できるだけ内燃機関が最良燃費点で運転されるように定めることにより作成される。
特開２０００−３２４６０９号公報

しかしながら、上記ハイブリッド車両では、燃料消費率の予測値が低い場合、内燃機関に対して本来要求される駆動力が比較的小さくなる平坦路等においても、発電を可能とすると共に最良燃費点で動作するように内燃機関に比較的大きな駆動力を出力させることになる。このため、本来エンジン音がさほど大きくならないはずの走行域においてエンジン音が大きくなることにより搭乗者に違和感を与えてしまうおそれがある。

そこで、本発明の自動車およびその制御方法は、発電手段により発電された電力で蓄電手段を充電する際に搭乗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。また、本発明の自動車およびその制御方法は、燃費の向上を図りながら効率よく蓄電手段を充電することを目的の一つとする。

本発明の自動車およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明の第１の自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、
前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、
前記発電手段と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
走行状態を予測可能な走行状態予測手段と、
前記蓄電手段の蓄電状態に基づいて該蓄電手段の充電に要求される要求充電電力を設定すると共に、前記蓄電手段が所定の要充電状態にあり、かつ前記走行状態予測手段により前記内燃機関を効率よく運転可能な所定の機関高効率走行状態の到来が予測されている場合には、前記機関高効率走行状態に至ってから前記発電手段により発電された電力で前記蓄電手段が充電されるように前記要求充電電力を設定する要求充電電力設定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求充電電力と前記設定された要求駆動力とに基づいて前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
前記内燃機関が前記設定された運転ポイントで運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記発電手段とを制御する制御手段と、
を備えるものである。

この第１の自動車では、通常、蓄電手段の蓄電状態に基づいて当該蓄電手段の充電に要求される要求充電電力が設定されるが、蓄電手段が所定の要充電状態にあり、かつ走行状態予測手段により内燃機関を効率よく運転可能な所定の機関高効率走行状態の到来が予測されている場合には、機関高効率走行状態に至ってから発電手段により発電された電力で蓄電手段が充電されるように要求充電電力が設定される。そして、設定された要求充電電力と走行に要求される要求駆動力とに基づいて内燃機関の運転ポイントが設定された上で、設定された運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力が得られるように内燃機関と発電手段とが制御される。このように、蓄電手段が要充電状態にある場合に内燃機関の回転数が比較的高くなる機関高効率走行状態に至ってから発電手段により発電された電力で蓄電手段が充電されるようにすれば、内燃機関の動作音がさほど大きくならないはずの走行状態のもとで発電手段による発電量の増加に伴って内燃機関の動作音が大きくなることを抑制することができる。また、機関高効率走行状態のもとでは、元来内燃機関の動作音が比較的大きくなることから、発電手段による発電量の増加に伴って内燃機関の動作音が大きくなることに起因した違和感を搭乗者に与えるおそれは少なく、内燃機関の燃料消費量に対する発電手段による発電量をより大きくすることが可能である。従って、この自動車では、発電手段により発電された電力で蓄電手段を充電する際に搭乗者に違和感を与えてしまうのを良好に抑制すると共に、燃費の向上を図りながら効率よく蓄電手段を充電することが可能となる。

また、第１の自動車において、前記走行状態予測手段は、現在位置から所定距離だけ走行する間に前記機関高効率走行状態が到来するか否かを判定するものであってもよく、前記要求充電電力設定手段は、前記現在位置から前記所定距離だけ走行する間に前記蓄電手段の残容量が所定の閾値以下になると予測される場合に前記蓄電手段が前記要充電状態にあると判断するものであってもよい。これにより、機関高効率走行状態に至ってから発電手段により発電された電力で蓄電手段が充電されるように要求充電電力をより適正に設定することが可能となる。

更に、第１の自動車において、前記所定状態は、前記蓄電手段の残容量が前記閾値よりも小さい所定の下限値以上となる状態であってもよい。これにより、蓄電手段の残容量を必要十分に確保しながら、できるだけ機関高効率走行状態に至ってから発電手段により発電された電力で蓄電手段が充電されるようすることができる。

また、第１の自動車において、前記走行状態予測手段は、道路に関する情報を含む地図情報を保持する地図情報保持手段と、前記自動車の現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記地図情報に基づいて前記検出された現在位置から前記所定距離だけ走行する間に前記機関高効率走行状態が到来するか否かを判定する判定手段とを含むものであってもよい。これにより、機関高効率走行状態が到来するか否かをより精度よく予測することが可能となる。

そして、第１の自動車は、少なくとも走行用の動力を出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電動機を更に備えてもよく、前記制御手段は、前記内燃機関が前記設定された運転ポイントで運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御するものであってもよい。この場合、前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と車軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記車軸に出力する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、前記車軸と前記内燃機関の出力軸と回転可能な回転軸とに接続され、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いて定まる動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電用電動機とを含むものであってもよく、前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる第２の車軸に動力を入出力可能であってもよい。

本発明の第２の自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、
前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、
前記発電手段と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
走行状態を予測可能な走行状態予測手段と、
前記蓄電手段の蓄電状態に基づいて該蓄電手段の充電に要求される要求充電電力を設定すると共に、前記蓄電手段が所定の要充電状態にあり、かつ前記走行状態予測手段により前記内燃機関の動作音が比較的大きくなる所定走行状態の到来が予測されている場合には、前記所定走行状態に至ってから前記発電手段により発電された電力で前記蓄電手段が充電されるように前記要求充電電力を設定する要求充電電力設定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求充電電力と前記設定された要求駆動力とに基づいて前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
前記内燃機関が前記設定された運転ポイントで運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記発電手段とを制御する制御手段と、
を備えるものである。

本発明の第２の自動車では、通常、蓄電手段の蓄電状態に基づいて当該蓄電手段の充電に要求される要求充電電力が設定されるが、蓄電手段が所定の要充電状態にあり、かつ走行状態予測手段により内燃機関の動作音が比較的大きくなる所定走行状態の到来が予測されている場合には、当該所定走行状態に至ってから発電手段により発電された電力で蓄電手段が充電されるように要求充電電力が設定される。そして、設定された要求充電電力と走行に要求される要求駆動力とに基づいて内燃機関の運転ポイントが設定された上で、設定された運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力が得られるように内燃機関と発電手段とが制御される。このように、蓄電手段が要充電状態にある場合に内燃機関の動作音が比較的大きくなる所定走行状態に至ってから発電手段により発電された電力で蓄電手段が充電されるようにすれば、内燃機関の動作音がさほど大きくならないはずの走行状態のもとで発電手段による発電量の増加に伴って内燃機関の動作音が大きくなることを抑制することができる。また、上記所定走行状態のもとでは、元来内燃機関の動作音が比較的大きくなることから、発電手段による発電量の増加に伴って内燃機関の動作音が大きくなることに起因した違和感を搭乗者に与えるおそれは少ない。従って、この自動車では、発電手段により発電された電力で蓄電手段を充電する際に搭乗者に違和感を与えてしまうのを良好に抑制することが可能となる。

本発明の第１の自動車の制御方法は、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、前記発電手段と電力をやり取り可能な蓄電手段と、走行状態を予測可能な走行状態予測手段とを備える自動車の制御方法であって、
（ａ）通常時には、前記蓄電手段の蓄電状態に基づいて該蓄電手段の充電に要求される要求充電電力を設定し、前記蓄電手段が所定の要充電状態にあり、かつ前記走行状態予測手段により前記内燃機関を効率よく運転可能な所定の機関高効率走行状態の到来が予測されている場合には、前記機関高効率走行状態に至ってから前記発電手段により発電された電力で前記蓄電手段が充電されるように前記要求充電電力を設定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）で設定された要求充電電力と走行に要求される要求駆動力とに基づいて前記内燃機関の運転ポイントを設定するステップと、
（ｃ）前記内燃機関が前記設定された運転ポイントで運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記発電手段とを制御するステップと、
を含むものである。

この第１の方法によれば、蓄電手段が要充電状態にある場合に、内燃機関の回転数が比較的高くなる機関高効率走行状態に至ってから発電手段により発電された電力で蓄電手段が充電されるようにすることができるので、内燃機関の動作音がさほど大きくならないはずの走行状態のもとで発電手段による発電量の増加に伴って内燃機関の動作音が大きくなることを抑制することが可能となる。また、機関高効率走行状態のもとでは、元来内燃機関の動作音が比較的大きくなることから、発電手段による発電量の増加に伴って内燃機関の動作音が大きくなることに起因した違和感を搭乗者に与えるおそれは少なく、内燃機関の燃料消費量に対する発電手段による発電量をより大きくすることが可能である。従って、この第１の方法によれば、発電手段により発電された電力で蓄電手段を充電する際に搭乗者に違和感を与えてしまうのを良好に抑制すると共に、燃費の向上を図りながら効率よく蓄電手段を充電することが可能となる。

本発明の第２の自動車の制御方法は、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、前記発電手段と電力をやり取り可能な蓄電手段と、走行状態を予測可能な走行状態予測手段とを備える自動車の制御方法であって、
（ａ）通常時には、前記蓄電手段の蓄電状態に基づいて該蓄電手段の充電に要求される要求充電電力を設定し、前記蓄電手段が所定の要充電状態にあり、かつ前記走行状態予測手段により前記内燃機関の動作音が比較的大きくなる所定走行状態の到来が予測されている場合には、前記所定走行状態に至ってから前記発電手段により発電された電力で前記蓄電手段が充電されるように前記要求充電電力を設定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）で設定された要求充電電力と走行に要求される要求駆動力とに基づいて前記内燃機関の運転ポイントを設定するステップと、
（ｃ）前記内燃機関が前記設定された運転ポイントで運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記発電手段とを制御するステップと、
を含むものである。

この第２の方法によれば、蓄電手段が所定の要充電状態にある場合に、内燃機関の動作音が比較的大きくなる所定走行状態に至ってから発電手段により発電された電力で蓄電手段が充電されるようにすることができるので、内燃機関の動作音がさほど大きくならないはずの走行状態のもとで発電手段による発電量の増加に伴って内燃機関の動作音が大きくなることを抑制することが可能となる。また、上記所定走行状態のもとでは、元来内燃機関の動作音が比較的大きくなることから、発電手段による発電量の増加に伴って内燃機関の動作音が大きくなることに起因した違和感を搭乗者に与えるおそれは少ない。従って、この方法によれば、発電手段により発電された電力で蓄電手段を充電する際に搭乗者に違和感を与えてしまうのを良好に抑制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自動車としての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、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等とを備えるものである。

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により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、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。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、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３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪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を介して二次電池であるバッテリ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。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。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５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からのバッテリ温度Ｔｂ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。

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、ナビゲーションシステム８８からのナビ情報等が入力ポートを介して入力される。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取りを行なっている。なお、ナビゲーションシステム８８は、地図情報等を記憶したハードディスクやＤＶＤーＲＯＭ等の記憶媒体（地図情報保持手段）や通信ポートなどを含む制御部とを内蔵する本体と、車両の現在位置に関する情報を受信するＧＰＳアンテナ（現在位置取得手段）と、渋滞情報を受信する受信ユニットと、車両の現在位置に関する情報や目的地までの走行ルートといった各種情報を表示可能なディスプレイとを備え（何れも図示省略）、操作者により目的地が指定されたときに地図情報と車両の現在位置と目的地とに基づいて目的地までの走行ルートを検索すると共に検索した走行ルートについての走行予定時間や走行予定距離を出力し、ディスプレイ上の表示や音声等を介してルート案内を行なうものである。また、実施例のナビゲーションシステム８８は、上記地図情報等に基づいて現在位置から所定距離α（例えば２０ｋｍ）だけ走行する間に登坂区間や道路の合流地点、いわゆるストップ＆ゴーを実行する必要がある区間等の有無や渋滞の有無等をナビ情報としてハイブリッドＥＣＵ７０に送信する。

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３２ａ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に出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。

次に、上述のように構成されたハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２は、ハイブリッドＥＣＵ７０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）に実行される。

図２の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や車速センサ８７からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の充電に要求される充電電力またはバッテリ５０から放電させるべき放電電力である充放電要求パワー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、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５１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。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、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可能である。図３にバッテリ温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図４にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。更に、充放電要求パワーＰｂ＊は、ハイブリッドＥＣＵ７０により実行される図５の充放電要求パワー設定ルーチンを経て設定されて所定の記憶領域に保持されているものである。

ここで、図２の駆動制御ルーチンの説明を中断して、図５の充放電要求パワー設定ルーチンについて説明する。同図に示す充放電要求パワー設定ルーチンは、ハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行される。このルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、車速Ｖやバッテリ５０の残容量ＳＯＣ、フラグＦの値、ナビゲーションシステム８８からのナビ情報といった充放電要求パワーＰｂ＊の設定に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ２００）。なお、残容量ＳＯＣは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。次いで、ステップＳ２００にて入力したフラグＦが値0であるか否かを判定し（ステップＳ２１０）、フラグＦが値０であれば、更にステップＳ２００にて入力した車速Ｖや残容量ＳＯＣ、ナビ情報等に基づいて現在位置から所定距離α（例えば２０ｋｍ）だけハイブリッド自動車２０が走行する間にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定の閾値Ｓ１（例えば４０％）以下になるか否かを判定（予測）する（ステップＳ２２０）。実施例では、様々な走行パターンごとに現時点の車速および残容量ＳＯＣと現在位置から所定距離α先における推定残容量との関係を予め定めたマップまたは関数がＲＯＭ７４に記憶されており、ステップＳ２２０の判定処理に際しては、現在位置から所定距離α先までの走行ルートに概ね合致した走行パターンに対応したマップまたは関数から得られる推定残容量と上記閾値Ｓ１とを比較するものとした。そして、ステップＳ２２０にて現在位置から所定距離αだけハイブリッド自動車２０が走行する間にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１以下にはならないと判定（予測）された場合には、ステップＳ２００にて入力した残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充電に要求される充電電力またはバッテリ５０から放電させるべき放電電力である充放電要求パワーＰｂ＊を設定し（ステップＳ２５０）、本ルーチンを一旦終了させる。実施例では、残容量ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係を予め定めた充放電要求パワー設定用マップがＲＯＭ７４に記憶されており、ステップＳ２５０では、当該マップから与えられた残容量ＳＯＣに対応したものが充放電要求パワーＰｂ＊として導出・設定される。図６に充放電要求パワー設定用マップの一例を示す。図６に示すように、この充放電要求パワー設定用マップによれば、残容量ＳＯＣがある程度十分に確保されている場合、充放電要求パワーＰｂ＊は、一定の放電電力Ｐｄとして設定され、残容量ＳＯＣが上記閾値Ｓ１から当該閾値Ｓ１よりも大きいある値までの範囲にある場合、残容量ＳＯＣに比例する放電または充電電力として設定され、残容量ＳＯＣが上記閾値Ｓ１以下になると、一定の充電電力Ｐｃとして設定されることになる。

また、ステップＳ２２０にて現在位置から所定距離αだけハイブリッド自動車２０が走行する間にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１以下になると判定（予測）された場合には、更に現在位置から所定距離αだけハイブリッド自動車２０が走行する間に当該ハイブリッド自動車２０が所定の高効率走行域（機関高効率走行状態）に達するか否かを判定（予測）する（ステップＳ２３０）。ここで、高効率走行域は、ハイブリッド自動車２０の走行状態がエンジン２２を効率よく運転可能な状態となる走行域として予め複数設定されるものであり、例えばエンジン２２に対する要求パワーＰｅ＊が比較的大きくなる所定勾配の登坂区間や高速道路等の合流地点、いわゆるストップ＆ゴーを実行する必要がある区間等を含む。そして、ステップＳ２３０では、ステップＳ２００にて入力したナビゲーションシステム８８からのナビ情報に基づいて、現在位置から所定距離α以内の予定走行区間に上記高効率走行域が存在するか否かを判定する。ステップＳ２３０にて現在位置から所定距離α以内の予定走行区間に高効率走行域が含まれていないと判断された場合には、フラグＦを値０に設定（維持）した上で（ステップＳ２４０）、残容量ＳＯＣと図６の充放電要求パワー設定用マップとを用いた充放電要求パワーＰｂ＊の設定（ステップＳ２５０）を実行し、本ルーチンを一旦終了させる。

これに対して、ステップＳ２２０にて現在位置から所定距離αだけハイブリッド自動車２０が走行する間にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１以下になると判定（予測）され、かつステップＳ２３０にて現在位置から所定距離α以内の予定走行区間に高効率走行域が含まれていると判断された場合には、フラグＦを値１に設定した上で（ステップＳ２８０）、充放電要求パワーＰｂ＊を値０に設定し（ステップＳ２９０）、本ルーチンを一旦終了させる。こうして、ステップＳ２８０にてフラグＦが値１に設定されると、本ルーチンの次の実行時には、ステップＳ２１０にてフラグＦが値１であると判断されることになる。この場合には、それまでに現在位置から所定距離α以内の予定走行区間に高効率走行域が含まれると判断されているので（ステップＳ２３０）、ハイブリッド自動車２０が高効率走行域に達したか否かを判定する（ステップＳ２６０）。そして、ハイブリッド自動車２０が高効率走行域に達していなければ、更にステップＳ２００にて入力した残容量ＳＯＣが上記閾値Ｓ１よりも小さい下限値Ｓ０（例えば３０％）以上であるか否かを判定し（ステップＳ２７０）、残容量ＳＯＣが下限値Ｓ０以上であれば、フラグＦを値１に設定（維持）した上で（ステップＳ２８０）、充放電要求パワーＰｂ＊を値０に設定し（ステップＳ２９０）、本ルーチンを一旦終了させる。そして、ステップＳ２６０にてハイブリッド自動車２０が高効率走行域に達したと判断された場合には、フラグＦを値０に設定した上で（ステップＳ２４０）、残容量ＳＯＣと図６の充放電要求パワー設定用マップとを用いた充放電要求パワーＰｂ＊の設定（ステップＳ２５０）を実行し、本ルーチンを一旦終了させる。また、ステップＳ２６０にてハイブリッド自動車２０が高効率走行域に達していないと判断された場合であっても、ステップＳ２７０にて残容量ＳＯＣが下限値Ｓ０未満になったと判断された場合には、フラグＦを値０に設定した上で（ステップＳ２４０）、残容量ＳＯＣと図６の充放電要求パワー設定用マップとを用いた充放電要求パワーＰｂ＊の設定（ステップＳ２５０）を実行し、本ルーチンを一旦終了させる。

このように、実施例のハイブリッド自動車２０では、通常、バッテリ５０の蓄電状態すなわち残容量ＳＯＣに基づいて当該バッテリ５０の充放電に許容される充放電要求パワーＰｂ＊が設定される（ステップＳ２５０）。これに対して、現在位置から所定距離αだけハイブリッド自動車２０が走行する間にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１以下になると予測され、かつエンジン２２を効率よく運転可能な所定の高効率走行域の到来が予測されている場合には、高効率走行域が到来するか、あるいはバッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限値Ｓ０未満となるまでは、充放電要求パワーＰｂ＊が値０に設定される（ステップＳ２９０）。すなわち、実施例のハイブリッド自動車２０では、現在位置から所定距離α以内にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１以下となると予測された場合、残容量ＳＯＣが下限値Ｓ０以上であればバッテリ５０が緊急には充電を必要とはしないがいずれ充電が必要となる要充電状態にあると判断され、図６の充放電要求パワー設定用マップに従えば充放電要求パワーＰｂ＊を充電電力として設定すべきであったとしてもその後に高効率走行域の到来が予測されている場合には、ハイブリッド自動車２０が高効率走行域に達してからモータＭＧ１により発電された電力でバッテリ５０が充電されるように要求充電電力としての充放電要求パワーＰｂ＊が値０に設定されることになる（ステップＳ２９０）。

再度図２に戻って同図の駆動制御ルーチンについて説明すると、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とに基づいて駆動輪３９ａ，３９ｂ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）。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た要求トルク設定用マップが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とに対応したものが当該マップから導出・設定される。図７に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、実施例において、要求パワーＰｅ＊は、ステップＳ１１０にて設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの総和として計算される。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、図示するようにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５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。続いて、ステップＳ１１０にて設定したエンジン２２に対する要求パワー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＊とを設定する（ステップＳ１２０）。実施例では、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の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとした。図８に、エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルク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＊は、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から求めることができる。

このように、実施例のハイブリッド自動車２０では、図５の充放電要求パワー設定用ルーチンを経て設定された充放電要求パワーＰｂ＊と走行に要求される要求トルクＴｒ＊とから定まる要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の運転ポイントが設定される（ステップＳ１２０）。従って、図５の充放電要求パワー設定ルーチンのもとで、バッテリ５０が要充電状態にあると判断されると共に、その後に高効率走行域の到来が予測されており、上述のように充放電要求パワーＰｂ＊が値０に設定されている場合、要求トルクＴｒ＊の値にもよるが、ハイブリッド自動車２０が高効率走行域に達するまでは、モータＭＧ１による発電量を増加させてバッテリ５０を充電するためのエンジン２２の運転ポイントの変更（例えば、図８における運転ポイントＰ１から、よりエンジン効率の高い運転ポイントＰ２への変更）が基本的に行われないことになる。

エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定したならば、ステップＳ１２０にて設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａ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３１の歯数／リングギヤ３２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。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９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３１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３４の回転数を示し、右側の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。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。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*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt …（２）

モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと、Ｓ１３０にて設定したモータＭＧ１のトルク指令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を次式（３）および式（４）に従い計算する（ステップＳ１４０）。更に、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と減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータ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）に従い計算し（ステップＳ１５０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をステップＳ１４０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Ｓ１６０）。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、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａ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９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＊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＊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Ｓ１７０）、本ルーチンを一旦終了させる。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＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータ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）

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、基本的に、バッテリ５０の蓄電状態すなわち残容量ＳＯＣに基づいて当該バッテリ５０の充電に要求される充放電要求パワーＰｂ＊が設定されるが（図５のステップＳ２５０）、バッテリ５０が上記要充電状態にあり、かつナビゲーションシステム８８からのナビ情報に基づいてエンジン２２を効率よく運転可能な高効率走行域の到来が予測されている場合には、高効率走行域に至ってからモータＭＧ１により発電された電力でバッテリ５０が充電されるように充放電要求パワーＰｂ＊が値０に設定される（図５のステップＳ２９０）。そして、図５の充放電要求パワー設定ルーチンを経て設定された充放電要求パワーＰｂ＊と走行に要求される要求トルクＴｒ＊とに基づいてエンジン２２の運転ポイントが設定された上で（図２のステップＳ１２０）、設定された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＊に基づく駆動力が得られるようにエンジン２２とモータＭＧ２とモータＭＧ１とが制御される（図２のステップＳ１３０〜Ｓ１７０）。このように、バッテリ５０が上記要充電状態にある場合にエンジン２２の回転数が比較的高くなる高効率走行域に至ってからモータＭＧ１により発電された電力でバッテリ５０が充電されるようにすれば、エンジン２２の動作音がさほど大きくならないはずの走行域（走行状態）においてモータＭＧ１による発電量の増加に伴ってエンジン２２の動作音が大きくなることを抑制することができる。また、高効率走行域のもとでは、元来エンジン２２の動作音が比較的大きくなることから、モータＭＧ１による発電量の増加に伴ってエンジン２２の動作音が大きくなることに起因した違和感を搭乗者に与えるおそれは少なく、エンジン２２を効率よく運転してエンジン２２の燃料消費量に対するモータＭＧ１による発電量をより大きくすることが可能である。従って、ハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１により発電された電力でバッテリ５０を充電する際に搭乗者に違和感を与えてしまうのを良好に抑制すると共に、燃費の向上を図りながら効率よくバッテリ５０を充電することが可能となる。

また、図５に示したように、現在位置から所定距離αだけ走行する間にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１以下になると予測される場合にバッテリ５０が要充電状態にあると判断すると共に（ステップＳ２２０）、現在位置から所定距離αだけ走行する間に高効率走行域が到来するか否かを判定し（ステップＳ２３０）、このような場合に充放電要求パワーＰｂ＊を値０に設定するようにすれば（ステップＳ２９０）、高効率走行域に至ってからモータＭＧ１により発電された電力でバッテリ５０が充電されるように充放電要求パワーＰｂ＊をより適正に設定することが可能となる。更に、上記実施例のように、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが上記閾値Ｓ１よりも小さい下限値Ｓ０以上である場合を上記要充電状態とすれば、バッテリ５０の残容量を必要十分に確保しながら、できるだけ高効率走行域に至ってからモータＭＧ１により発電された電力でバッテリ５０が充電されるようすることができる。そして、実施例のように、ナビゲーションシステム８８を利用すれば、高効率走行域が到来するか否かをより精度よく予測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では、バッテリ５０が要充電状態にあり、かつエンジン２２を効率よく運転可能な高効率走行域の到来が予測されている場合に、高効率走行域に至ってからモータＭＧ１により発電された電力でバッテリ５０が充電されるように充放電要求パワーＰｂ＊が値０に設定されるが、これに限られるものではない。すなわち、高効率走行域（機関高効率走行状態）を予め複数設定しておく代わりに、エンジン２２の動作音が比較的大きくなる高動作音走行域を予め複数設定しておき、バッテリ５０が要充電状態にあり、かつナビゲーションシステム８８からのナビ情報に基づいて当該高動作音走行域の到来が予測されている場合に、当該高動作音走行域に至ってからモータＭＧ１により発電された電力でバッテリ５０が充電されるように要求充電電力としての充放電要求パワーＰｂ＊が設定されるようにしてもよい。このように、バッテリ５０が要充電状態にある場合にエンジン２２の動作音が比較的大きくなる高動作音走行域に至ってからモータＭＧ１により発電された電力でバッテリ５０が充電されるようにすれば、エンジン２２の動作音がさほど大きくならないはずの走行域においてモータＭＧ１による発電量の増加に伴ってエンジン２２の動作音が大きくなることを抑制することができる。また、高動作音走行域においては、元来エンジン２２の動作音が比較的大きくなることから、モータＭＧ１による発電量の増加に伴ってエンジン２２の動作音が大きくなることに起因した違和感を搭乗者に与えるおそれは少ない。従って、このような構成のもとでも、モータＭＧ１により発電された電力でバッテリ５０を充電する際に搭乗者に違和感を与えてしまうのを良好に抑制することが可能となる。

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、本発明は上記各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。

すなわち、上記ハイブリッド自動車２０では、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とがモータＭＧ２の回転数を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する減速ギヤ３５を介して連結されているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有し、モータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。

更に、上記ハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により減速して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａ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はない。すなわち、本発明は、図１０に示す変形例としてのハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１０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、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を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものであるが、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１１に示す変形例としてのハイブリッド自動車２２０のように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えたものに適用されてもよい。

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により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 バッテリ５０におけるバッテリ温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される充放電要求パワー設定ルーチンの一例を示す説明図である。 充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。 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の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する説明図である。 動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の概略構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、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、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、３９ｃ，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、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、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 ナビゲーションシステム、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (10)

1. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と、
   前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、
   前記発電手段と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
   走行状態を予測可能な走行状態予測手段と、
   前記蓄電手段の蓄電状態に基づいて該蓄電手段の充電に要求される要求充電電力を設定すると共に、前記蓄電手段が所定の要充電状態にあり、かつ前記走行状態予測手段により前記内燃機関を効率よく運転可能な所定の機関高効率走行状態の到来が予測されている場合には、前記機関高効率走行状態に至ってから前記発電手段により発電された電力で前記蓄電手段が充電されるように前記要求充電電力を設定する要求充電電力設定手段と、
   走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された要求充電電力と前記設定された要求駆動力とに基づいて前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
   前記内燃機関が前記設定された運転ポイントで運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記発電手段とを制御する制御手段と、
   を備える自動車。
2. 請求項１に記載の自動車において、
   前記走行状態予測手段は、現在位置から所定距離だけ走行する間に前記機関高効率走行状態が到来するか否かを判定し、前記要求充電電力設定手段は、前記現在位置から前記所定距離だけ走行する間に前記蓄電手段の残容量が所定の閾値以下になると予測される場合に前記蓄電手段が前記要充電状態にあると判断する自動車。
3. 前記要充電状態は、前記蓄電手段の残容量が前記閾値よりも小さい所定の下限値以上となる状態である請求項２に記載の自動車。
4. 請求項１から３の何れかに記載の自動車において、
   前記走行状態予測手段は、
   道路に関する情報を含む地図情報を保持する地図情報保持手段と、
   前記自動車の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
   前記地図情報に基づいて前記検出された現在位置から前記所定距離だけ走行する間に前記機関高効率走行状態が到来するか否かを判定する判定手段と、
   を含む自動車。
5. 請求項１から４の何れかに記載の自動車において、
   少なくとも走行用の動力を出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電動機を更に備え、前記制御手段は、前記内燃機関が前記設定された運転ポイントで運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記発電手段とを制御する自動車。
6. 前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と車軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記車軸に出力する電力動力入出力手段である請求項５に記載の自動車。
7. 請求項６に記載の自動車において、
   前記電力動力入出力手段は、前記車軸と前記内燃機関の出力軸と回転可能な回転軸とに接続され、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いて定まる動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電用電動機とを含み、前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる第２の車軸に動力を入出力可能である自動車。
8. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と、
   前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、
   前記発電手段と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
   走行状態を予測可能な走行状態予測手段と、
   前記蓄電手段の蓄電状態に基づいて該蓄電手段の充電に要求される要求充電電力を設定すると共に、前記蓄電手段が所定の要充電状態にあり、かつ前記走行状態予測手段により前記内燃機関の動作音が比較的大きくなる所定走行状態の到来が予測されている場合には、前記所定走行状態に至ってから前記発電手段により発電された電力で前記蓄電手段が充電されるように前記要求充電電力を設定する要求充電電力設定手段と、
   走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された要求充電電力と前記設定された要求駆動力とに基づいて前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
   前記内燃機関が前記設定された運転ポイントで運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記発電手段とを制御する制御手段と、
   を備える自動車。
9. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、前記発電手段と電力をやり取り可能な蓄電手段と、走行状態を予測可能な走行状態予測手段とを備える自動車の制御方法であって、
   （ａ）通常時には、前記蓄電手段の蓄電状態に基づいて該蓄電手段の充電に要求される要求充電電力を設定し、前記蓄電手段が所定の要充電状態にあり、かつ前記走行状態予測手段により前記内燃機関を効率よく運転可能な所定の機関高効率走行状態の到来が予測されている場合には、前記機関高効率走行状態に至ってから前記発電手段により発電された電力で前記蓄電手段が充電されるように前記要求充電電力を設定するステップと、
   （ｂ）ステップ（ａ）で設定された要求充電電力と走行に要求される要求駆動力とに基づいて前記内燃機関の運転ポイントを設定するステップと、
   （ｃ）前記内燃機関が前記設定された運転ポイントで運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記発電手段とを制御するステップと、
   を含む自動車の制御方法。
10. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、前記発電手段と電力をやり取り可能な蓄電手段と、走行状態を予測可能な走行状態予測手段とを備える自動車の制御方法であって、
    （ａ）通常時には、前記蓄電手段の蓄電状態に基づいて該蓄電手段の充電に要求される要求充電電力を設定し、前記蓄電手段が所定の要充電状態にあり、かつ前記走行状態予測手段により前記内燃機関の動作音が比較的大きくなる所定走行状態の到来が予測されている場合には、前記所定走行状態に至ってから前記発電手段により発電された電力で前記蓄電手段が充電されるように前記要求充電電力を設定するステップと、
    （ｂ）ステップ（ａ）で設定された要求充電電力と走行に要求される要求駆動力とに基づいて前記内燃機関の運転ポイントを設定するステップと、
    （ｃ）前記内燃機関が前記設定された運転ポイントで運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が得られるように前記内燃機関と前記発電手段とを制御するステップと、
    を含む自動車の制御方法。