JP2008148528A - 車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸３２ａに動力を出力するモータＭＧ２と、モータＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０とを備える車両において、バッテリを良好な状態にする。
【解決手段】シフトポジションＳＰが駐車ポジションのときなど停車中にバッテリ５０が過充電状態であるときには、モータＭＧ２に電流を通電してステータ４６ｂに固定磁界を形成させて駆動軸３２ａが回転しないようにする。これにより、モータＭＧ２により電力を消費させることができるから、バッテリ５０の過充電を解消することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両及びその制御方法に関する。

従来、この種の車両としては、エンジンと、エンジンの出力軸にロータが接続されると共に駆動輪に回転可能なステータが接続された発電機と、モータと、モータのロータを発電機のロータ，発電機のステータ（駆動輪），フロートのリングのうちいずれかに接続する切替機構と、発電機および電動機と電力をやりとりする電源部と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、イグニッションスイッチがオフされたときに電源部の不要な電荷を放電させる必要があるときには、モータをフロートのリングに接続させると共にモータに三相交流を供給してモータを回転させることにより、余剰電荷を放電させている。
特開２０００−１５２４１９号公報

こうした車両では、バッテリが過電圧状態や過充電状態，低温状態などのときにこれらの状態から他の状態に変更させること、特に、バッテリを良好な状態にすることが望まれる。

本発明の車両およびその制御方法は、蓄電装置の状態が所定の状態のときに、蓄電手段をこの状態から他の状態に変更させることを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、蓄電装置を良好な状態にすることを目的の一つとする。

本発明の車両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た。

本発明の車両は、
車軸側の駆動軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該駆動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とり可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の状態を検出する状態検出手段と、
停車中に前記検出された蓄電手段の状態が所定の状態である状態条件が成立したとき、前記蓄電手段からの放電を伴って前記電動機の固定子の磁界の向きを固定して該電動機の回転子の回転が制限されるよう該電動機を制御する電動機回転制限制御を実行する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両では、停車中に蓄電手段の状態が所定の状態である状態条件が成立したときには、蓄電手段からの放電を伴って電動機の固定子の磁界の向きを固定して電動機の回転子の回転が制限されるよう電動機を制御する電動機回転制限制御を実行する。これにより、蓄電手段の状態を所定の状態から他の状態に変更させることができる。したがって、所定の状態が過充電状態や過電圧状態，低温状態などであるものでは、蓄電手段からの放電や放電による熱によって過充電や過電圧を解消したり温度を上昇させたりすることができる。この結果、蓄電手段をより良好な状態にすることができる。しかも、電動機の回転子を回転させる必要がないから、車軸側と駆動軸との接続を解除できない即ち車軸側と駆動軸とが機械的に連結されたハード構成の車両の場合でも、シフトポジションが駐車ポジションにあるときなど駆動輪がロックされているときに蓄電手段から電力を放電させることができる。

こうした本発明の車両において、燃料の供給を受けて発電可能な発電手段を備え、前記蓄電手段は、前記電動機および前記発電手段と電力をやりとり可能な手段であり、前記状態検出手段は、前記蓄電手段の蓄電量を検出する手段であり、前記所定の状態は、前記検出された蓄電手段の蓄電量が第１の所定蓄電量より大きい状態であるものとすることもできる。この場合、蓄電手段からの放電を伴って電動機回転制限制御を実行することにより、蓄電手段の蓄電量を小さくさせることができる。これにより、蓄電手段の過充電を解消することができる。ここで、「第１の所定蓄電量」は、蓄電手段が過充電状態であると判定できる範囲内の蓄電量であるものとすることもできる。この態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記状態条件が成立したとき、前記検出された蓄電手段の蓄電量が大きいほど大きくなる傾向の電力を用いて前記電動機回転制限制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の蓄電量に応じた電力を用いて電動機回転制限制御を実行することができる。また、前記制御手段は、前記電動機回転制限制御を実行している最中に前記検出された蓄電手段の蓄電量が前記第１の所定蓄電量以下の第２の所定蓄電量以下になったとき、前記電動機回転制限制御の実行を終了する手段であるものとすることもできる。ここで、「第２の所定蓄電量」は、蓄電手段の過充電を解消できると共に蓄電手段が過放電とならない範囲内の蓄電量であるものとすることもできる。

また、本発明の車両において、燃料の供給を受けて発電可能な発電手段を備え、前記蓄電手段は、前記電動機および前記発電手段と電力をやりとり可能な手段であり、前記状態検出手段は、前記蓄電手段の電圧を検出する手段であり、前記所定の状態は、前記検出された蓄電手段の電圧が第１の所定電圧より高い状態であるものとすることもできる。この場合、蓄電手段からの放電を伴って電動機回転制限制御を実行することにより、蓄電手段の電圧を低下させることができる。これにより、蓄電手段の過充電を解消することができる。ここで、「第１の所定電圧」は、蓄電手段が過電圧状態であると判定できる範囲内の電圧であるものとすることもできる。この態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記状態条件が成立したとき、前記検出された蓄電手段の電圧が高いほど大きくなる傾向の電力を用いて前記電動機回転制限制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の電圧に応じた電力を用いて電動機回転制限制御を実行することができる。また、前記制御手段は、前記電動機回転制限制御を実行している最中に前記検出された蓄電手段の電圧が前記第１の所定電圧以下の第２の所定電圧以下になったとき、前記電動機回転制限制御の実行を終了する手段であるものとすることもできる。ここで、「第２の所定電圧」は、蓄電手段の過電圧を解消できると共に蓄電手段が過放電とならない範囲内の電圧であるものとすることもできる。

これらの発電手段を備える態様の本発明の車両において、前記発電手段は、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と該出力軸に対して独立に回転可能な前記駆動軸とに接続され電力の入出力と前記出力軸および前記駆動軸への駆動力の入出力とを伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段と、を備える手段であるものとすることもできる。

本発明の車両において、前記状態検出手段は、前記蓄電手段の温度を検出する手段であり、前記所定の状態は、前記検出された蓄電手段の温度が所定温度より低い状態であるものとすることもできる。この場合、蓄電手段からの放電を伴って電動機回転制限制御を実行することにより、蓄電手段の温度を上昇させることができる。蓄電手段の温度が非常に低いときには、通常、蓄電手段から充放電可能な電力が大きく制限されるため、蓄電手段の温度を上昇させることにより、蓄電手段から充放電可能な電力を大きくすることができる。ここで、「所定温度」は、蓄電手段が低温状態であると判定できる範囲内の温度であるものとすることもできる。この態様の本発明の車両において、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と該出力軸に対して独立に回転可能な前記駆動軸とに接続され電力の入出力と前記出力軸および前記駆動軸への駆動力の入出力とを伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段と、を備えるものとすることもできる。

これらの回転調整手段を備える態様の本発明の車両において、前記回転調整手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸との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、前記第３の軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段であるものとすることもできる。この場合、前記発電機は、前記第３の軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該第３の軸に動力を入出力可能であるものとすることもできる。

この第３の軸に回転子が接続された発電機を備える態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記内燃機関が回転停止している状態で前記状態条件が成立したとき、前記電動機回転制限制御を実行すると共に前記蓄電手段からの放電を伴って前記発電機の固定子の磁界の向きを固定して該発電機の回転子の回転が制限されるよう該発電機を制御する発電機回転制限制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機と発電機とによって電力を消費させることができる。

また、第３の軸に回転子が接続された発電機を備える態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記電動機回転制限制御を実行している最中に前記電動機による電力消費を制限する制限条件が成立したときには、該制限条件が成立していないときに比して小さい電力を用いて前記電動機回転制限制御を実行する又は該電動機回転制限制御を中止すると共に前記蓄電手段からの放電を伴って前記発電機の固定子の磁界の向きを固定して該発電機の回転子の回転が制限されるよう該発電機を制御する発電機回転制限制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、制限条件が成立したときに電動機による電力消費を抑制することができる。この場合、前記制限条件は、前記電動機および／または該電動機を駆動する駆動回路の温度が第２の所定温度を超える条件であるものとすることもできる。

発電機を備える態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記状態条件が成立したとき、前記電動機回転制限制御を実行すると共に前記発電機により前記内燃機関がモータリングされるよう該発電機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機と発電機とによって電力を消費させることができる。

本発明の車両において、前記駆動軸と前記車軸側との接続および接続の解除が可能な動力伝達解除手段を備えるものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、前記動力伝達解除手段により前記駆動軸と前記車軸側との接続が解除されていて前記内燃機関が運転されている状態で前記電動機回転制限制御を実行している最中に前記駆動軸を回転させる回転要求条件が成立したときには、所定の回転要求解除条件が成立するまで該回転要求条件が成立していないときに比して小さい電力を用いて前記電動機回転制限制御を実行する又は前記電動機回転制限制御の実行を中断する手段であるものとすることもできる。ここで、「回転要求条件」は、前記電動機回転制限制御の実行が所定時間に亘って継続する条件であるものとすることもできるし、前記電動機および該電動機を駆動する駆動回路の温度が第３の所定温度を超える条件であるものとすることもできる。また、「所定の回転要求解除条件」は、前記電動機回転制限制御を実行する際の前記電動機の相電流の状態が前記回転要求条件が成立するまで前記電動機回転制限制御を実行していたときの前記電動機の相電流の状態とは異なる最小回転量以上回転する条件であるものとすることもできる。これらの条件を用いた場合、電動機の特定の相や電動機を駆動する駆動回路の特定の素子にだけある程度の電流が流れ続けるのを抑制することができる。

本発明の車両の制御方法は、
車軸側の駆動軸に回転子が接続され固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該駆動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とり可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
停車中に前記蓄電手段の状態が所定の状態である状態条件が成立したとき、前記蓄電手段からの放電を伴って前記電動機の固定子の磁界の向きを固定して該電動機の回転子の回転が制限されるよう該電動機を制御する電動機回転制限制御を実行する、
ことを要旨とする。

この本発明の車両の制御方法では、停車中に蓄電手段の状態が所定の状態である状態条件が成立したときには、蓄電手段からの放電を伴って電動機の固定子の磁界の向きを固定して電動機の回転子の回転が制限されるよう電動機を制御する電動機回転制限制御を実行する。これにより、蓄電手段の状態を所定の状態から他の状態に変更させることができる。したがって、所定の状態が過充電状態や過電圧状態，低温状態などであるものでは、蓄電手段からの放電や放電による熱によって過充電や過電圧を解消したり温度を上昇させたりすることができる。この結果、蓄電手段をより良好な状態にすることができる。しかも、電動機の回転子を回転させる必要がないから、車軸側と駆動軸との接続を解除できない即ち車軸側と駆動軸とが機械的に連結されたハード構成の車両の場合でも、シフトポジションが駐車ポジションにあるときなど駆動輪がロックされているときに蓄電手段から電力を放電させることができる。

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、本発明の第１実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。第１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と駆動輪６３ａ，６３ｂとに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、駆動輪６３ａ，６３ｂをロックするパーキングロック機構９０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、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であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。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ハイブリッド用電子制御ユニット７０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。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には駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａ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から駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を中心とした電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。モータＭＧ１，ＭＧ２は、図１および図２に示すように、いずれも永久磁石が貼り付けられたロータ４５ａ，４６ａと三相コイルが巻回されたステータ４５ｂ，４６ｂとを有し、発電機として駆動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は、いずれも６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２とトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２に逆並列接続された６個のダイオードＤ１〜Ｄ６，Ｄ７〜Ｄ１２とにより構成されている。各６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２は、バッテリ５０の正極が接続された正極母線とバッテリ５０の負極が接続された負極母線とに対してソース側とシンク側とになるよう２個ずつペアで配置され、その接続点にモータ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、対をなすトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２のオン時間の割合を調節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から構成されており、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は、ＣＰＵ４０ａ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、ＣＰＵ４０ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ４０ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ４０ｃ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。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からのモータＭＧ１，ＭＧ２のロータ４５ａ，４６ａの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流を検出する電流センサ４５Ｕ，４５Ｖ，４６Ｕ，４６Ｖからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２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Ｔ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２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。

パーキングロック機構９０は、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられたパーキングギヤ９２と、パーキングギヤ９２と噛み合ってその回転駆動を停止した状態でロックするパーキングロックポール９４と、から構成されている。パーキングロックポール９４は、他のポジションから駐車ポジションへの操作信号または駐車ポジションから他のポジションへの操作信号を入力したハイブリッド用電子制御ユニット７０により図示しないアクチュエータが駆動制御されることによって作動し、パーキングギヤ９２との噛合およびその解除によりパーキングロックおよびその解除を行なう。駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａは機械的に駆動輪６３ａ，６３ｂに接続されているから、パーキングロック機構９０は間接的に駆動輪６３ａ，６３ｂをロックしていることになる。

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。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂ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を演算すると共にバッテリ５０の残容量ＳＯＣと温度センサ５１ｃにより検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定する。バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの設定は、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３に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値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。

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からは、変速機６５の図示しないブレーキやクラッチのアクチュエータへの駆動信号やパーキングロック機構９０の図示しないアクチュエータ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。

なお、第１実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションセンサ８２により検出するシフトレバー８１のポジションとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）や中立ポジション（Ｎポジション），ドライブポジション（Ｄポジション），リバースポジション（Ｒポジション）などがある。

こうして構成された第１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第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にシフトポジションＳＰが駐車ポジションのときの動作について説明する。図５は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駐車時処理ルーチンの一例を示す説明図である。このルーチンは、シフトポジションＳＰが駐車ポジションのときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、第１実施例では、説明の容易のために、エンジン２２が回転停止しているときについて説明する。

駐車時処理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、バッテリ５０の残容量ＳＯＣと電動機回転制限制御実行フラグＦとを入力する（ステップＳ１００）。ここで、バッテリ５０の残容量ＳＯＣは、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演算されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。また、電動機回転制限制御実行フラグＦは、モータＭＧ２のステータ４６ｂに形成される磁界の向きを固定することによってロータ４６ａ（駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａ）の回転が制限されるようバッテリ５０からの放電を伴ってモータＭＧ２に電流を通電させる制御（以下、この制御を電動機回転制限制御という）を実行しているときに値１が設定され、電動機回転制限制御を実行していないときに値０が設定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。以下、図５の駐車時処理ルーチンの説明を一旦中断し、電動機回転制限制御について図６を用いて説明する。

モータＭＧ２を制御する際には、図６に示すように、モータＭＧ２のステータ４６ｂには、電流が通電されたＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各々で形成される磁界を合成した合成磁界（図中、実線太線矢印参照）が形成される。電動機回転制限制御では、この合成磁界が回転しないようにモータＭＧ２を制御する。以下、こうした回転しない合成磁界を固定磁界と呼ぶ。固定磁界の向きがモータＭＧ２のロータ４６ａの永久磁石により形成される磁界の向き（ｄ−ｑ座標系におけるｄ軸の向き）と一致するときには、モータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにはトルクは出力されない。しかしながら、リングギヤ軸３２ａにトルクが作用することによってロータ４６ａが回転してステータ４６ｂに形成される固定磁界の向きとロータ４６ａの現在の磁界の向き（ｄ軸の向き）とがズレると、ステータ４６ｂに形成される固定磁界の向きとロータ４６ａの現在の磁界の向きとが一致する方向にズレに応じてロータ４６ａにトルクが作用し（以下、このトルクを吸引トルクという）、リングギヤ軸３２ａに作用するトルクと吸引トルクとが釣り合う位置でロータ４６ａは停止する。ここで、吸引トルクは、固定磁界の向きとロータ４６ａの現在の磁界の向きとのズレが電気角でπ／２以下の範囲内のときにはそのズレが大きいほど大きくなり、且つ、固定磁界を形成させるためにステータ４６ｂの三相コイルに通電させる電流値が大きいほど大きくなる。いま、エンジン２２が回転停止しているときを考えているから、通常、リングギヤ軸３２ａにはトルクは作用しない。このように、電動機回転制限制御では、バッテリ５０からの放電を伴ってモータＭＧ２に電流を通電させてステータ４６ｂに固定磁界を形成させる。なお、ｄ−ｑ座標系において、ｄ軸はロータ４６ａに貼り付けられた永久磁石により形成される磁界の方向であり、ｑ軸はｄ軸に対して電気角でπ／２だけ進角させた方向である。

図５の駐車時処理ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１００でデータを入力すると、入力した電動機回転制限制御実行フラグＦの値を調べ（ステップＳ１１０）、電動機回転制限制御実行フラグＦが値０のとき、即ち、電動機回転制限制御を実行していないときには、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを閾値Ｓｒｅｆ１と比較し（ステップＳ１２０）、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ１以下のときには、そのまま駐車時処理ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｓｒｅｆ１は、バッテリ５０が過充電状態であるか否かを判定するために用いられる閾値であり、バッテリ５０の特性などにより定められる。ステップＳ１２０でバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ１より大きいときには、電動機回転制限制御の実行開始指令をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１３０）、駐車時処理ルーチンを終了する。電動機回転制限制御の実行開始指令を受信したモータＥＣＵ４０は、図７に例示する電動機回転制限制御ルーチンにより電動機回転制限制御を実行する。図７の電動機回転制限制御実行ルーチンについては後述する。こうしてモータＥＣＵ４０により電動機回転制限制御が実行されると、前述したように、電動機回転制限制御実行フラグＦに値１が設定される。

ステップＳ１１０で電動機回転制限制御実行フラグＦが値１のとき、即ち、電動機回転制限制御を実行しているときには、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを閾値Ｓｒｅｆ１以下の閾値Ｓｒｅｆ２と比較し（ステップＳ１４０）、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ２より大きいときにはそのまま駐車時処理ルーチンを終了し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ２以下のときには電動機回転制限制御の実行終了指令をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１５０）、駐車時処理ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｓｒｅｆ２は、電動機回転制限制御の実行を終了してもよいか否かを判定するために用いられる閾値であり、バッテリ５０の特性などにより定められ、バッテリ５０の過充電を解消できると共にバッテリ５０が過放電とならない範囲で設定することができる。このように、第１実施例では、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ１より大きいときには、バッテリ５０からの放電を伴って電動機回転制限制御の実行することにより、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを閾値Ｓｒｅｆ２以下にさせるのである。これにより、バッテリ５０の過充電を解消することができる。しかも、この際には、リングギヤ軸３２ａが回転するのを抑制することができる。

次に、図７の電動機回転制限制御ルーチンについて説明する。このルーチンは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から電動機回転制限制御の実行開始指令を受信してから電動機回転制限制御の実行終了指令を受信するまで所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

電動機回転制限制御ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０のＣＰＵ４０ａは、まず、電流センサ４６Ｕ，４６Ｖからの三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２や回転位置検出センサ４４からのモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２など制御に必要なデータを入力する（ステップＳ２００）。

続いて、フラグＧの値を調べ（ステップＳ２１０）、フラグＧが値０のときには、入力したモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２に基づいて電気角θｅ２を計算し（ステップＳ２２０）、計算した電気角θｅ２を制御用電気角θｅ２ｓｅｔとして設定し（ステップＳ２３０）、フラグＧに値１を設定する（ステップＳ２４０）。そして、フラグＧに値１が設定されると、次回以降はステップＳ２１０〜Ｓ２４０の処理を行なわない。ここで、フラグＧは、初期値として値０が設定され、制御用電気角θｅ２ｓｅｔを設定したときに値１が設定され、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から電動機回転制限制御の実行終了指令を受信したときに再び値０が設定されるフラグである。したがって、ステップＳ２１０〜Ｓ２４０の処理は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から電動機回転制限制御の実行開始指令を受信してからこのルーチンが初めて実行されるときのモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２を用いて制御用電気角θｅ２ｓｅｔを設定する処理となる。

続いて、モータＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２の総和を値０として制御用電気角θｅ２ｓｅｔを用いて次式（１）により相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２に座標変換（３相−２相変換）し（ステップＳ２５０）、制御用電気角θｅ２ｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に所定電流Ｉ１を設定すると共にｑ軸の電流指令Ｉｑ２＊に値０を設定し（ステップＳ２６０）、設定した電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊と電流Ｉｄ２，Ｉｑ２とを用いて次式（２）および式（３）によりｄ軸およびｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を計算すると共に（ステップＳ２７０）、計算したｄ軸およびｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を制御用電気角θｅ２ｓｅｔを用いて次式（４）および式（５）によりモータＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加すべき電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に座標変換（２相−３相変換）し（ステップＳ２８０）、座標変換した電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊をインバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２をスイッチングするためのＰＷＭ信号に変換し（ステップＳ２９０）、変換したＰＷＭ信号をインバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２に出力することによりモータＭＧ２を駆動制御して（ステップＳ３００）、電動機回転制限制御ルーチンを終了する。ここで、所定電流Ｉ１は、バッテリ５０から放電させたい電力に応じて定められ、バッテリ５０やモータＭＧ２の特性などにより定められる。実施例では、この所定電流Ｉ１として固定値を用いるものとした。また、式（２）および式（３）中、「ｋ１」および「ｋ３」は比例係数であり、「ｋ２」および「ｋ４」は積分係数である。このように、制御用電気角θｅ２ｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を用いてモータＭＧ２のステータ４６ｂの三相コイルに電流を通電させることにより、バッテリ５０から電力が放電され、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを小さくすることができる。

以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、シフトポジションＳＰが駐車ポジションにあるときにバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ１より大きいときには、残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ２以下になるまでバッテリ５０からの放電を伴ってモータＭＧ２に電流を通電させてステータ４６ｂに固定磁界を形成させるから、バッテリ５０の過充電を解消することができる。しかも、この場合、ステータ４６ｂに固定磁界を形成させるだけだから、モータＭＧ２のロータ４６ａを回転させることなく、バッテリ５０から電力を放電させることができる。この結果、モータＭＧ２によって電力を消費させる際に車両にショックや揺れが生じるのを回避することができる。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに拘わらず、制御用電気角θｅ２ｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に所定電流Ｉ１を設定するものとしたが、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいて制御用電気角θｅ２ｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するものとしてもよい。この場合、バッテリ５０の残容量ＳＯＣとｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊との関係を予め定めて電流指令設定用マップとしてＲＯＭ４０ｂに記憶しておき、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが与えられると記憶したマップから対応するｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を導出して設定するものとしてもよい。電流指令設定用マップの一例を図８に示す。ｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊は、図示するように、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが大きいほど大きくなる傾向に設定するものとした。このようにバッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づくｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を用いてモータＭＧ２を制御することにより、バッテリ５０からの放電電力をバッテリ５０の残容量ＳＯＣに応じて調整することができる。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複した説明を回避するため、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのハード構成については、第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により、図５の駐車時処理ルーチンに代えて、図９の駐車時処理ルーチンが実行される。図９の駐車時処理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、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂと電動機回転制限制御実行フラグＦとを入力する（ステップＳ４００）。ここで、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂは、電圧センサ５１ａ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、電動機回転制限制御実行フラグＦは、図５の駐車時処理ルーチンのステップＳ１００の処理と同様に入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力した電動機回転制限制御実行フラグＦの値を調べ（ステップＳ４１０）、電動機回転制限制御実行フラグＦが値０のとき、即ち、電動機回転制限制御を実行していないきには、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを閾値Ｖｂｒｅｆ１と比較し（ステップＳ４２０）、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｒｅｆ１以下のときにはそのまま終了し、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｒｅｆ１より高いときには電動機回転制限制御の実行開始指令をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ４３０）、駐車時処理ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｖｂｒｅｆ１は、バッテリ５０が過電圧状態であるか否かを判定するために用いられる閾値であり、バッテリ５０の特性などにより定められ、例えば、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが前述の閾値Ｓｒｅｆ１のときのバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂなどを用いることができる。また、電動機回転制限制御の実行開始指令を受信したモータＥＣＵ４０は、前述の図７の電動機回転制限制御ルーチンを実行する。

ステップＳ４１０で電動機回転制限制御実行フラグＦが値１のとき、即ち電動機回転制限制御を実行しているときには、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを閾値Ｖｂｒｅｆ１以下の閾値Ｖｂｒｅｆ２と比較し（ステップＳ４４０）、端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｒｅｆ２より大きいときにはそのまま駐車時処理ルーチンを終了し、端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｒｅｆ２以下のときには電動機回転制限制御の実行終了指令をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ４５０）、駐車時処理ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｖｂｒｅｆ２は、電動機回転制限制御の実行を終了してもよいか否かを判定するために用いられる閾値であり、バッテリ５０の特性などにより定められ、バッテリ５０の過電圧を解消できると共にバッテリ５０が過放電とならない範囲で設定することができ、例えば、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ２のときのバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂなどを用いることができる。このように、第２実施例では、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｒｅｆ１より高いときには、バッテリ５０からの放電を伴って電動機回転制限制御の実行することにより、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを閾値Ｖｂｒｅｆ２以下にさせるのである。これにより、バッテリ５０の過電圧を解消することができる。しかも、この際には、リングギヤ軸３２ａが回転するのを抑制することができる。

以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、シフトポジションＳＰが駐車ポジションにあるときにバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｒｅｆ１より高いときには、端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｒｅｆ２以下になるまでバッテリ５０からの放電を伴ってモータＭＧ２に電流を通電させてステータ４６ｂに固定磁界を形成させるから、バッテリ５０の過電圧を解消することができる。しかも、この場合、ステータ４６ｂに固定磁界を形成させるだけだから、モータＭＧ２のロータ４６ａを回転させることなく、バッテリ５０から電力を放電させることができる。この結果、モータＭＧ２によって電力を消費させる際に車両にショックや揺れが生じるのを回避することができる。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂに拘わらず、制御用電気角θｅ２ｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に所定電流Ｉ１を設定するものとしたが、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂに基づいて制御用電気角θｅ２ｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するものとしてもよい。この場合、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂとｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊との関係を予め定めて電流指令設定用マップとしてＲＯＭ４０ｂに記憶しておき、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが与えられると記憶したマップから対応するｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を導出して設定するものとしてもよい。電流指令設定用マップの一例を図１０に示す。ｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊は、図示するように、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが高い大きいほど大きくなる傾向に設定するものとした。このようにバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂに基づくｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を用いてモータＭＧ２を制御することにより、バッテリ５０からの放電電力をバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂに応じて調整することができる。

第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、シフトポジションＳＰが駐車ポジションのときであってエンジン２２が回転停止しているときについて説明したが、エンジン２２がアイドル運転されているときなども同様の制御を行なうことができる。なお、いま、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが比較的大きいときや端子間電圧Ｖｂが比較的高いときに電動機回転制限制御の実行によりバッテリ５０から電力を放電させている最中を考えているため、エンジン２２から動力を出力してその動力の少なくとも一部をモータＭＧ１により発電するということは考えにくい。

第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、バッテリ５０の残容量ＳＯＣや端子間電圧Ｖｂに応じて電動機回転制限制御の実行開始指令や実行終了指令をモータＥＣＵ４０に送信するものとしたが、これに代えて、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなどに応じて電動機回転制限制御の実行開始指令や実行終了指令をモータＥＣＵ４０に送信するものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ１より大きいときやバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｒｅｆ１より高いときには、電動機回転制限制御を実行するものとしたが、電動機回転制限制御の実行に加えてモータＭＧ１により電力を消費させるものとしてもよい。この場合、モータＥＣＵ４０により実行されるモータＭＧ１の制御として、モータＭＧ１のステータ４５ｂに形成される磁界の向きを固定することによってロータ４５ａ（動力分配統合機構３０のサンギヤ３１）の回転が制限されるようバッテリ５０からの放電を伴ってモータＭＧ１に電流を通電させる制御（以下、この制御を発電機回転制限制御という）を実行するものとしたり、燃料カットが行なわれているエンジン２２をモータＭＧ１によりモータリングするものとしてもよい。前者の場合、モータＥＣＵ４０は、図５の電動機回転制限制御ルーチンにより電動機回転制限制御を実行すると共に図示しない発電機回転制限制御ルーチンにより発電機回転制限制御を実行すればよい。これにより、モータＭＧ１，ＭＧ２の両方により電力を消費させることができる。このように電動機回転制限制御と発電機回転制限制御とを共に実行している場合、モータＭＧ２やインバータ４２などの温度が定格などにより予め定められた許容温度を超えたときには、電動機回転制限制御による電力消費を小さくするものとしてもよいし、電動機回転制限制御の実行を終了するものとしてもよい。これらにより、モータＭＧ２やインバータ４２などの過度の温度上昇を抑制することができる。これらの場合、電動機回転制限制御による電力消費を小さくした分だけ発電機回転制限制御による電力消費を大きくするものとしてもよい。これにより、モータＭＧ１，ＭＧ２による電力消費の和が小さくならないようにすることができる。後者の場合、即ち、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングする場合、図１１の動力分配統合機構３０の各回転要素回転数の関係に示すように、モータＭＧ１からエンジン２２をモータリングするためのトルクを出力すればよい。この場合、実施例と同様に、シフトポジションＳＰが駐車ポジションであるときなど駆動輪６３ａ，６３ｂがロックされているときを考えれば、車両は移動しない。しかも、図７の電動機回転制限制御ルーチンのステップＳ２６０で、モータＭＧ１から出力されてリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）に対して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転を制限できる電流値を制御用電気角θｅ２ｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定すれば、リングギヤ軸３２ａが回転するのをより抑制することができる。

第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃは、図１に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複した説明を回避するため、第４実施例のハイブリッド自動車２０Ｃのハード構成については、第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により、図５の駐車時処理ルーチンに代えて、図１２の駐車時処理ルーチンが実行される。図１２の駐車時処理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、バッテリ５０の電池温度Ｔｂと電動機回転制限制御実行フラグＦとを入力する（ステップＳ５００）。ここで、バッテリ５０の電池温度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、電動機回転制限制御実行フラグＦは、図５の駐車時処理ルーチンのステップＳ１００の処理と同様に入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力した電動機回転制限制御実行フラグＦの値を調べ（ステップＳ５１０）、電動機回転制限制御実行フラグＦが値０のとき、即ち、電動機回転制限制御を実行していないきには、バッテリ５０の電池温度Ｔｂを閾値Ｔｂｒｅｆ１と比較し（ステップＳ５２０）、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ１以上のときにはそのまま終了し、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ１より低いときには電動機回転制限制御の実行開始指令をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ５３０）、駐車時処理ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｔｂｒｅｆ１は、バッテリ５０が低温状態であるか否かを判定するために用いられる閾値であり、バッテリ５０の特性などにより定められる。バッテリ５０が低温状態であるときには、図３の電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値との関係に例示したように入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値が比較的大きく制限されるため、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが比較的大きく制限されることになる。このため、バッテリ５０が低温状態であるときには、バッテリ５０に電力の充放電を行なってバッテリ５０の温度を上昇させることが望ましい。ステップＳ５３０のバッテリ５０の電池温度Ｔｂと閾値Ｔｂｒｅｆ１との比較は、こうしたバッテリ５０の温度を上昇させることが要求されているか否かを判定する処理である。また、電動機回転制限制御の実行開始指令を受信したモータＥＣＵ４０は、前述の図７の電動機回転制限制御ルーチンを実行する。

ステップＳ４１０で電動機回転制限制御実行フラグＦが値１のとき、即ち電動機回転制限制御を実行しているときには、バッテリ５０の電池温度Ｔｂを閾値Ｔｂｒｅｆ１以上の閾値Ｔｂｒｅｆ２と比較し（ステップＳ５４０）、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ２より低いときにはそのまま駐車時処理ルーチンを終了し、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ２以上のときには電動機回転制限制御の実行終了指令をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ５５０）、駐車時処理ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｔｂｒｅｆ２は、電動機回転制限制御の実行を終了してもよいか否かを判定するために用いられる閾値であり、バッテリ５０の特性などにより定められ、バッテリ５０の温度がある程度上昇したと判定することができる温度などを用いることができる。第３実施例では、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ１より低いときには、バッテリ５０からの放電を伴って電動機回転制限制御の実行することにより、バッテリ５０の電池温度Ｔｂを閾値Ｔｂｒｅｆ２以上になるまで上昇させることができる。しかも、この際には、リングギヤ軸３２ａが回転するのを抑制することができる。

以上説明した第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃによれば、シフトポジションＳＰが駐車ポジションにあるときにバッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ１より低いときには、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ２以上になるまでバッテリ５０からの放電を伴ってモータＭＧ２に電流を通電させてステータ４６ｂに固定磁界を形成させるから、バッテリ５０の電池温度Ｔｂを上昇させることができる。しかも、この場合、ステータ４６ｂに固定磁界を形成させるだけだから、モータＭＧ２のロータ４６ａを回転させることなく、バッテリ５０から電力を放電させることができる。この結果、モータＭＧ２によって電力を消費させる際に車両にショックや揺れが生じるのを回避することができる。

第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂに拘わらず、制御用電気角θｅｓｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に所定電流Ｉ１を設定するものとしたが、バッテリ５０の電池温度Ｔｂや入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに基づいて制御用電気角θｅ２ｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するものとしてもよい。この場合、電池温度Ｔｂや残容量ＳＯＣに基づくバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ２により電力が消費されるようｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するものとしてもよい。また、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内であれば、電動機回転制限制御を実行すると共に、前述の発電機回転制限制御を実行したりモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングさせたりしてモータＭＧ１により電力を消費させるものとしてもよい。こうすれば、モータＭＧ１，ＭＧ２の両方により電力を消費させることができ、バッテリ５０からの放電電力をより大きくすることが可能となる。

第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ２以上になったときに電動機回転制限制御の実行終了指令をモータＥＣＵ４０に送信するものとしたが、これに限られず、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが前述の閾値Ｓｒｅｆ２以下になったときや、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが前述の閾値Ｖｂｒｅｆ２以下になったときなども電動機回転制限制御の実行終了指令をモータＥＣＵ４０に送信するものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例，第３実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、シフトポジションＳＰが駐車ポジションのとき（パーキングロック機構９０により駆動輪６３ａ，６３ｂがロックされているとき）について説明したが、シフトポジションＳＰが駐車ポジション以外のときでも、車速Ｖが略値０で且つブレーキペダル８５が踏み込まれているときや図示しないパーキングブレーキがＯＮ操作されて駆動輪６３ａ，６３ｂがロックされているときなど運転者に走行の意思がないと判断できるときには、実施例と同様の制御、例えば、駐車時処理や電動機回転制限制御，発電機回転制限制御などを実行するものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例，第３実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１３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１３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例，第３実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、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６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１４の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂ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を備えるものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例，第３実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、エンジン２２と、エンジン２２にキャリア３４が接続された動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に接続されたモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０のリングギヤ３２と駆動輪６３ａ，６３ｂとに接続されたリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、を備えるものとしたが、エンジン２２や動力分配統合機構３０，モータＭＧ１を備えないものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例，第３実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、エンジン２２と、エンジン２２にキャリア３４が接続された動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に接続されたモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０のリングギヤ３２と駆動輪６３ａ，６３ｂとに接続されたリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、を備えるものとしたが、リングギヤ３２に接続されたリングギヤ軸３２ａと駆動輪６３ａ，６３ｂとの間に変速機６５を備えるものとしてもよい。以下、このハード構成のものについて第４実施例として説明する。

図１５は、第４実施例のハイブリッド自動車２０Ｄの構成の概略を示す構成図である。 第４実施例のハイブリッド自動車２０Ｄは、動力分配統合機構３０のリングギヤ３２に接続されたリングギヤ軸３２ａと駆動輪６３ａ，６３ｂとの間に変速機６５を備える点やモータＭＧ２の温度ｔｍ２を検出してモータＥＣＵ４０に入力する温度センサ４７を備える点を除いて、図１に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。このハイブリッド自動車２０Ｄでは、説明の都合上、リングギヤ軸３２ａに接続された変速機６５と駆動輪６３ａ，６３ｂとを接続する軸を最終出力軸３６と呼ぶことにする。また、第４実施例のハイブリッド自動車２０では、前述のパーキングロック機構９０は、シフトポジションＳＰの駐車ポジションへのシフト操作に伴って最終出力軸３６をロックすることにより駆動輪６３ａ，６３ｂをロックする。なお、重複した説明を回避するため、第４実施例のハイブリッド自動車２０Ｄのハード構成のうち第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

変速機６５は、リングギヤ軸３２ｄと最終出力軸３６との間の変速段の変更を伴う動力の伝達およびリングギヤ軸３２ｄと最終出力軸３６との接続の解除を行なうことができるように構成されている。変速機６５の構成の一例を図１６に示す。図示するように、変速機６５は、シングルピニオンの遊星歯車機構６７，６８，６９と二つのクラッチＣ１，Ｃ２と三つのブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３とにより構成されている。遊星歯車機構６７は、外歯歯車のサンギヤ６７ｓと、このサンギヤ６７ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６７ｒと、サンギヤ６７ｓに噛合すると共にリングギヤ６７ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６７ｐと、複数のピニオンギヤ６７ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア６７ｃとを備えており、サンギヤ６７ｓはクラッチＣ２のオンオフによりリングギヤ軸３２ｄに接続または接続の解除ができるようになっていると共にブレーキＢ１のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア６７ｃはブレーキＢ２のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっている。遊星歯車機構６８は、外歯歯車のサンギヤ６８ｓと、このサンギヤ６８ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６８ｒと、サンギヤ６８ｓに噛合すると共にリングギヤ６８ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６８ｐと、複数のピニオンギヤ６８ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア６８ｃとを備えており、サンギヤ６８ｓは遊星歯車機構６７のサンギヤ６７ｓに接続され、リングギヤ６８ｒはクラッチＣ１のオンオフによりリングギヤ軸３２ｄに接続またはその解除ができるようになっており、キャリア６８ｃは遊星歯車機構６７のリングギヤ６７ｒに接続されている。遊星歯車機構６９は、外歯歯車のサンギヤ６９ｓと、このサンギヤ６９ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６９ｒと、サンギヤ６９ｓに噛合すると共にリングギヤ６９ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６９ｐと、複数のピニオンギヤ６９ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア６９ｃとを備えており、サンギヤ６９ｓは遊星歯車機構６８のリングギヤ６８ｒに接続され、リングギヤ６９ｒはブレーキＢ３のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア６９ｃは遊星歯車機構６７のリングギヤ６７ｒと遊星歯車機構６８のキャリア６８ｃと最終出力軸３６とに接続されている。変速機６５は、クラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３のオンオフによりリングギヤ軸３２ｄの回転を４段に変速して最終出力軸３６に伝達すると共にリングギヤ軸３２ｄを最終出力軸３６から切り離している。クラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３のオンオフは、実施例では、図示しない油圧式のアクチュエータの駆動によりクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３に対して作用させる油圧を調整することにより行なわれる。この変速機６５は、シフトレバー８１が駐車ポジションのときには、通常、変速機６５の図示しないブレーキやクラッチが開放されてリングギヤ軸３２ｄが最終出力軸３６から切り離される。

第４実施例のハイブリッド自動車２０Ｄでは、第１実施例や第２実施例，第３実施例やその変形例と同様の制御（駐車時処理や電動機回転制限制御，発電機回転制限制御など）を実行することにより、バッテリ５０の過充電や過電圧を解消したり、バッテリ５０の電池温度Ｔｂを上昇させたりすることができる。また、変速機６５によりリングギヤ軸３２ｄが駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された最終出力軸３６から切り離されているときには、電動機回転制限制御を実行する際に、モータＥＣＵ４０により、図７の電動機回転制限制御ルーチンに代えて、図１７の電動機回転制限制御ルーチンを実行するものとすることもできる。図１７の電動機回転制限制御ルーチンは、ステップＳ２００の処理に代えてステップＳ６００の処理を行なう点とステップＳ６１０〜Ｓ６４０の処理を追加した点とを除いて、図７の電動機回転制限制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１７の電動機回転制限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、図７の電動機回転制限制御ルーチンのステップＳ２００の処理と同様に三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２やモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２を入力すると共に温度センサ４７からのモータＭＧ２の温度ｔｍ２など制御に必要なデータを入力すると共に（ステップＳ６００）、入力したモータＭＧ２の温度ｔｍ２を定格などにより予め定められた許容温度ｔｍ２ｒｅｆと比較し（ステップＳ６１０）、モータＭＧ２の温度ｔｍ２が許容温度ｔｍ２ｒｅｆ以下のときには、ステップＳ２１０以降の処理を実行する。電動機回転制限制御を継続して実行すると、モータＭＧ２の三相コイルのうち特定の相に継続してある程度の電流が流れることになり、その特定の相やトランジスタＴ１〜Ｔ６のうち特定のトランジスタの温度が過度に上昇することがある。ステップＳ６１０のモータＭＧ２の温度ｔｍ２と許容温度ｔｍ２ｒｅｆとの比較は、こうした温度上昇が生じているか否かを判定するものである。

ステップＳ６１０でモータＭＧ２の温度ｔｍ２が許容温度ｔｍ２ｒｅｆより高いときには、モータＭＧ２の温度ｔｍ２が許容温度ｔｍ２ｒｅｆより高くなる前（電動機回転制限制御を実行しているとき）のモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２から最小回転量Δθｍ２ｒｅｆ以上回転したか否かを判定する（ステップＳ６２０）。ここで、最小回転量Δθｍ２ｒｅｆは、現在のロータ４６ａの回転位置θｍ２を用いて電動機回転制限制御を実行する際、即ち現在のロータ４６ａの回転位置θｍ２を制御用電気角θｅ２ｓｅｔとして設定すると共にこの制御用電気角θｅ２ｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を用いてモータＭＧ２に電流を通電させる際に、モータＭＧ２の温度ｔｍ２が許容温度ｔｍ２ｒｅｆより高くなる前とは異なる相電流がモータＭＧ２の三相コイルに流れるようになる回転量などを設定することができ、例えば、モータＭＧ２の三相コイルのうち比較的大きな電流が流れていた相の電流が値０を含む比較的小さい所定範囲内になる回転量や、電気角（２π／３）に相当する回転量などを用いることができる。なお、電気角（２π／３）は、モータＭＧ２の相電流の一位相分に相当する電気角である。いま、モータＭＧ２の温度ｔｍ２が許容温度ｔｍｒｅｆを超えた直後を考えれば、モータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２は電動機回転制限制御を実行しているときの回転位置θｍ２から最小回転量Δθｍ２ｒｅｆ以上回転していないと判定され、フラグＧに値０を設定して（ステップＳ６３０）、電動機回転制限制御ルーチンを終了する。この場合、電動機回転制限制御を実行しない、即ちモータＭＧ２には電流を通電させないことになる。これにより、モータＭＧ２の温度ｔｍ２が過度に上昇するのを抑制することができる。

いま、エンジン２２が運転されているときやモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングしているときなどリングギヤ軸３２ａにトルクを作用するときを考えれば、電動機回転制限制御を実行しないことによりリングギヤ軸３２ａは回転するから、ロータ４６ａの回転位置θｍ２が電動機回転制限制御を実行しているときの回転位置θｍ２から最小回転量Δθｍ２ｒｅｆ以上回転するのを待って（ステップＳ６２０）、そのときのロータ４６ａの回転位置θｍ２を用いて制御用電気角θｅ２ｓｅｔを設定し（ステップＳ２１０〜Ｓ２４０）、この制御用電気角θｅ２ｓｅｔを用いてｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定してモータＭＧ２を制御する（ステップＳ２５０〜Ｓ３００）。これにより、再び電動機回転制限制御を実行してバッテリ５０から放電させることができる。なお、エンジン２２が回転停止している状態でリングギヤ軸３２ａにトルクが作用していないときには、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングするなどしてリングギヤ軸３２ａにトルクを作用させてリングギヤ軸３２ａを回転させるものとしてもよい。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０Ｄによれば、シフトポジションＳＰが駐車ポジションのときであってエンジン２２が運転されているときに、電動機回転制限制御を実行している最中にモータＭＧ２の温度ｔｍが定格などにより予め定められた許容温度を超えたときには、回転制限制限制御を中断し、モータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２が最小回転量以上回転したときに電動機回転制限制御を再開するから、モータＭＧ２の過度の温度上昇を抑制しつつバッテリ５０から放電させることができる。もとより、第１実施例や第２実施例，第３実施例と同様の制御（駐車時処理や電動機回転制限制御，発電機回転制限制御など）を実行することにより、バッテリ５０の過充電や過電圧を解消したり、バッテリ５０の電池温度Ｔｂを上昇させたりすることができる。

第４実施例のハイブリッド自動車２０Ｄでは、モータＭＧ２の温度ｔｍ２が許容温度ｔｍ２ｒｅｆより高いときに電動機回転制限制御を中断するものとしたが、モータＭＧ２の温度ｔｍ２に代えてまたは加えて、インバータ４２の温度や、モータＭＧ２やインバータ４２を冷却する冷却水の温度などを用いて判定するものとしてもよい。また、これらの温度に代えてまたは加えて、電動機回転制限制御が所定時間に亘って継続して実行されたか否かを用いて判定するものとしてもよい。この場合、電動機回転制限制御が所定時間に亘って継続したときに、モータＭＧ２の三相コイルのうちの特定の相やトランジスタＴ１〜Ｔ６のうち特定のトランジスタの温度が過度に上昇するのを抑制するために、電動機回転制限制御を中断すればよい。

第４実施例のハイブリッド自動車２０Ｄでは、モータＭＧ２の温度ｔｍ２が許容温度ｔｍｒｅｆより高いときには、電動機回転制限制御を中断するものとしたが、モータＭＧ２に通電させる電流を小さくして電動機回転制限制御を継続して実行するものとしてもよい。この場合、リングギヤ軸３２ａに作用するトルクに対してリングギヤ軸３２ａの回転を制限できない程度の電流値をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊として設定すれば、リングギヤ軸３２ａは回転するから、モータＭＧ２のロータ４５ａの回転位置θｍ２が最小回転量以上回転した以降はモータＭＧ２の温度ｔｍが許容温度ｔｍｒｅｆより高くなる前の電流を再びモータＭＧ２に通電させるものとしてもよい。

第４実施例のハイブリッド自動車２０Ｄでは、駆動輪６３ａ，６３ｂからリングギヤ軸３２ｄが切り離されているときに電動機回転制限制御を実行する際について説明したが、駆動輪６３ａ，６３ｂからリングギヤ軸３２ｄが切り離されているときに、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが比較的小さいときやバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが比較的低いときなどバッテリ５０を充電するために充電要求がなされているときにモータＭＧ２の温度ｔｍ２が許容温度ｔｍ２ｒｅｆを超えているとき、即ちバッテリ５０の充電要求がなされているときに電動機回転制限制御を実行できないときには、図示しない報知手段（例えば、表示出力や音声出力など）によって「ブレーキペダル８５を踏み込んでシフトポジションＳＰをドライブポジションまたはリバースポジションにシフト操作してください」と報知するものとしてもよい。この報知に従って運転者が操作すると、ブレーキペダル８５が踏み込まれている状態で変速機６５により駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された最終出力軸３６とリングギヤ軸３２ｄとが接続されることになるから、図示しないブレーキによって駆動輪６３ａ，６３ｂがロックされ、これに伴ってリングギヤ軸３２ｄがロックされることになり、電動機回転制限制御を実行しなくてもエンジン２２から動力を出力すると共にこの動力の一部を用いてモータＭＧ１によって発電を行なってバッテリ５０に電力を供給することができる。

第４実施例のハイブリッド自動車２０Ｄでは、４段の変速段をもって変速可能な変速機６５を用いるものとしたが、変速段は４段に限られるものではなく、２段以上の変速段をもって変速可能な変速機であればよい。また、リングギヤ３２ｄと駆動輪６３ａ，６３ｂとの接続および接続の解除が可能なものであれば、変速機に限られず、クラッチなどを備えるものとしてもよい。

第４実施例のハイブリッド自動車２０Ｄでは、エンジン２２と、エンジン２２にキャリア３４が接続された動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に接続されたモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０のリングギヤ３２と駆動輪６３ａ，６３ｂとに接続された変速機６０と、リングギヤ３２と変速機６０とに接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、を備えるものとしたが、エンジン２２や動力分配統合機構３０，モータＭＧ１を備えないものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例，第３実施例，第４実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄでは、モータＭＧ２として三相交流電動機を用いるものとしたが、三相以外の多相交流電動機を用いるものとしてもよい。

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。第１実施例やその変形例では、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにロータ４６ａが接続されステータ４６ｂの回転磁界によりロータ４６ａを回転駆動させてリングギヤ軸３２ａに動力を入出力するモータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂを検出する電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂに基づいて残容量ＳＯＣを計算するバッテリＥＣＵ５２が「状態検出手段」に相当し、シフトポジションＳＰが駐車ポジションのときなど停車中にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ１より大きいときに電動機回転制限制御の実行開始指令をモータＥＣＵ４０に送信する図５の駐車時処理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およびハイブリッド用電子制御ユニット７０から電動機回転制限制御の実行開始指令を受信してから制御用電気角θｅ２ｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を用いてモータＭＧ２に電流を通電させてステータ４６ｂに固定磁界が形成されるようモータＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。第２実施例やその変形例では、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにロータ４６ａが接続されステータ４６ｂの回転磁界によりロータ４６ａを回転駆動させてリングギヤ軸３２ａに動力を入出力するモータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを検出する電圧センサ５１ａが「状態検出手段」に相当し、シフトポジションＳＰが駐車ポジションのときなど停車中にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｒｅｆ１より高いときに電動機回転制限制御の実行開始指令をモータＥＣＵ４０に送信する図９の駐車時処理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およびハイブリッド用電子制御ユニット７０から電動機回転制限制御の実行開始指令を受信してから制御用電気角θｅ２ｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を用いてモータＭＧ２に電流を通電させてステータ４６ｂに固定磁界が形成されるようモータＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。第３実施例やその変形例では、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにロータ４６ａが接続されステータ４６ｂの回転磁界によりロータ４６ａを回転駆動させてリングギヤ軸３２ａに動力を入出力するモータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、バッテリ５０の電池温度Ｔｂを検出する温度センサ５１ｃが「状態検出手段」に相当し、シフトポジションＳＰが駐車ポジションのときなど停車中にバッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ１より低いときに電動機回転制限制御の実行開始指令をモータＥＣＵ４０に送信する図１２の駐車時処理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およびハイブリッド用電子制御ユニット７０から電動機回転制限制御の実行開始指令を受信してから制御用電気角θｅ２ｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を用いてモータＭＧ２に電流を通電させてステータ４６ｂに固定磁界が形成されるようモータＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。第１実施例や第２実施例，第３実施例では、エンジン２２およびエンジン２２のクランクシャフト２６にキャリア３４が接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続された動力分配統合機構３０および動力分配統合機構３０のサンギヤ３１にロータ４５ａが接続されステータ４５ｂの回転磁界によりロータ４５ａを回転駆動させてサンギヤ３１に動力を入出力するモータＭＧ１が「発電手段」に相当する。また、第１実施例や第２実施例，第３実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリア３４が接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続された動力分配統合機構３０および動力分配統合機構３０のサンギヤ３１にロータ４５ａが接続されステータ４５ｂの回転磁界によりロータ４５ａを回転駆動させてサンギヤ３１に動力を入出力するモータＭＧ１が「回転調整手段」に相当する。第４実施例やその変形例では、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ｄにロータ４６ａが接続されステータ４６ｂの回転磁界によりロータ４６ａを回転駆動させてリングギヤ軸３２ｄに動力を入出力するモータＭＧ２が「電動機」に相当し、リングギヤ軸３２ｄと駆動輪６３ａ，６３ｂとの接続および接続の解除が可能な変速機６５が「動力伝達解除手段」に相当し、モータＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを検出する電圧センサ５１ａや充放電電流Ｉｂを検出する電流センサ５１ｂ，電池温度Ｔｂを検出する温度センサ５１ｃ，充放電電流Ｉｂに基づいて残容量ＳＯＣを計算するバッテリＥＣＵ５２が「状態検出手段」に相当し、シフトポジションＳＰが駐車ポジションのときなど駆動輪６３ａ，６３ｂがロックされていて駆動輪６３ａ，６３ｂからリングギヤ軸３２ｄが切り離された状態でバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ１より大きいときやバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｒｅｆ１より大きいとき，バッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ１より低いときに電動機回転制限制御の実行開始指令をモータＥＣＵ４０に送信する図５や図９，図１２の駐車時処理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およびハイブリッド用電子制御ユニット７０から電動機回転制限制御の実行開始指令を受信してから制御用電気角θｅ２ｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を用いてモータＭＧ２に電流を通電させてステータ４６ｂに固定磁界が形成されるようモータＭＧ２を制御する電動機回転制限制御を実行しその実行している最中にモータＭＧ２の温度ｔｍ２が許容温度ｔｍ２ｒｅｆより高くなったときに電動機回転制限制御を中断してその後にモータＭＧ２のロータ４５ａの回転位置θｍ２が最小回転量以上回転したときに再び電動機回転制限制御を実行するという図１７の電動機回転制限制御ルーチンを実行するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。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。

実施例では、こうしたハイブリッド自動車２０の形態として用いるものとしたが、自動車以外の車両の形態としてもよいし、こうした車両の制御方法の形態としてもよい。

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、車両およびその制御方法に利用可能である。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 モータＭＧ１，ＭＧ２を中心とした電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。 バッテリ５０における電池温度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。 第１実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駐車時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 電動機回転制限制御の説明に用いるための説明図である。 第１実施例のモータＥＣＵ４０により実行される電動機回転制限制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 電流指令設定用マップの一例を示す説明図である。 第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駐車時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 電流指令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。 第３実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駐車時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 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。 第４実施例のハイブリッド自動車２０Ｄの構成の概略を示す構成図である。 変速機６５の構成の概略を示す構成図である。 第４実施例のモータＥＣＵ４０により実行される電動機回転制限制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

符号の説明

２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，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，３２ｄ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３６ 最終出力軸、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、４５ａ，４６ａ ロータ、４６ａ，４６ｂ ステータ、４７ 温度センサ、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、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、６５ 変速機，６７，６８，６９ 遊星歯車機構、６７ｓ，６８ｓ，６９ｓ サンギヤ、６７ｃ，６８ｃ，６９ｃ キャリア、６７ｒ，６８ｒ，６９ｒ リングギヤ、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、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 (22)

1. 車軸側の駆動軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該駆動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とり可能な蓄電手段と、
   前記蓄電手段の状態を検出する状態検出手段と、
   停車中に前記検出された蓄電手段の状態が所定の状態である状態条件が成立したとき、前記蓄電手段からの放電を伴って前記電動機の固定子の磁界の向きを固定して該電動機の回転子の回転が制限されるよう該電動機を制御する電動機回転制限制御を実行する制御手段と、
   を備える車両。
2. 請求項１記載の車両であって、
   燃料の供給を受けて発電可能な発電手段を備え、
   前記蓄電手段は、前記電動機および前記発電手段と電力をやりとり可能な手段であり、
   前記状態検出手段は、前記蓄電手段の蓄電量を検出する手段であり、
   前記所定の状態は、前記検出された蓄電手段の蓄電量が第１の所定蓄電量より大きい状態である
   車両。
3. 前記制御手段は、前記状態条件が成立したとき、前記検出された蓄電手段の蓄電量が大きいほど大きくなる傾向の電力を用いて前記電動機回転制限制御を実行する手段である請求項２記載の車両。
4. 前記制御手段は、前記電動機回転制限制御を実行している最中に前記検出された蓄電手段の蓄電量が前記第１の所定蓄電量以下の第２の所定蓄電量以下になったとき、前記電動機回転制限制御の実行を終了する手段である請求項２または３記載の車両。
5. 請求項１記載の記載の車両であって、
   燃料の供給を受けて発電可能な発電手段を備え、
   前記蓄電手段は、前記電動機および前記発電手段と電力をやりとり可能な手段であり、
   前記状態検出手段は、前記蓄電手段の電圧を検出する手段であり、
   前記所定の状態は、前記検出された蓄電手段の電圧が第１の所定電圧より高い状態である
   車両。
6. 前記制御手段は、前記状態条件が成立したとき、前記検出された蓄電手段の電圧が高いほど大きくなる傾向の電力を用いて前記電動機回転制限制御を実行する手段である請求項５記載の車両。
7. 前記制御手段は、前記電動機回転制限制御を実行している最中に前記検出された蓄電手段の電圧が前記第１の所定電圧以下の第２の所定電圧以下になったとき、前記電動機回転制限制御の実行を終了する手段である請求項５または６記載の車両。
8. 前記発電手段は、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と該出力軸に対して独立に回転可能な前記駆動軸とに接続され電力の入出力と前記出力軸および前記駆動軸への駆動力の入出力とを伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段と、を備える手段である請求項２ないし７いずれか記載の車両。
9. 請求項１記載の車両であって、
   前記状態検出手段は、前記蓄電手段の温度を検出する手段であり、
   前記所定の状態は、前記検出された蓄電手段の温度が所定温度より低い状態である
   車両。
10. 請求項９記載の車両であって、
    内燃機関と、
    前記内燃機関の出力軸と該出力軸に対して独立に回転可能な前記駆動軸とに接続され電力の入出力と前記出力軸および前記駆動軸への駆動力の入出力とを伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段と、
    を備える車両。
11. 前記回転調整手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸との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、前記第３の軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段である請求項８または１０記載の車両。
12. 前記発電機は、前記第３の軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該第３の軸に動力を入出力可能である請求項１１記載の車両。
13. 前記制御手段は、前記内燃機関が回転停止している状態で前記状態条件が成立したとき、前記電動機回転制限制御を実行すると共に前記蓄電手段からの放電を伴って前記発電機の固定子の磁界の向きを固定して該発電機の回転子の回転が制限されるよう該発電機を制御する発電機回転制限制御を実行する手段である請求項１２記載の車両。
14. 前記制御手段は、前記電動機回転制限制御を実行している最中に前記電動機による電力消費を制限する制限条件が成立したときには、該制限条件が成立していないときに比して小さい電力を用いて前記電動機回転制限制御を実行する又は該電動機回転制限制御を中止すると共に前記蓄電手段からの放電を伴って前記発電機の固定子の磁界の向きを固定して該発電機の回転子の回転が制限されるよう該発電機を制御する発電機回転制限制御を実行する手段である請求項１２記載の車両。
15. 前記制限条件は、前記電動機および／または該電動機を駆動する駆動回路の温度が第２の所定温度を超える条件である請求項１４記載の車両。
16. 前記制御手段は、前記状態条件が成立したとき、前記電動機回転制限制御を実行すると共に前記発電機により前記内燃機関がモータリングされるよう該発電機を制御する手段である請求項１１または１２記載の車両。
17. 前記駆動軸と前記車軸側との間の接続および接続の解除が可能な動力伝達解除手段を備える請求項１ないし１６いずれか記載の車両。
18. 前記制御手段は、前記動力伝達解除手段により前記駆動軸と前記車軸側との接続が解除されていて前記内燃機関が運転されている状態で前記電動機回転制限制御を実行している最中に前記駆動軸を回転させる回転要求条件が成立したときには、所定の回転要求解除条件が成立するまで該回転要求条件が成立していないときに比して小さい電力を用いて前記電動機回転制限制御を実行する又は前記電動機回転制限制御の実行を中断する手段である請求項１７記載の車両。
19. 前記回転要求条件は、前記電動機回転制限制御の実行が所定時間に亘って継続する条件である請求項１８記載の車両。
20. 前記回転要求条件は、前記電動機および該電動機を駆動する駆動回路の温度が第３の所定温度を超える条件である請求項１８記載の車両。
21. 前記所定の回転要求解除条件は、前記電動機回転制限制御を実行する際の前記電動機の相電流の状態が前記回転要求条件が成立するまで前記電動機回転制限制御を実行していたときの前記電動機の相電流の状態とは異なる最小回転量以上回転する条件である請求項１８ないし２０いずれか記載の車両。
22. 車軸側の駆動軸に回転子が接続され固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該駆動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とり可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
    停車中に前記蓄電手段の状態が所定の状態である状態条件が成立したとき、前記蓄電手段からの放電を伴って前記電動機の固定子の磁界の向きを固定して該電動機の回転子の回転が制限されるよう該電動機を制御する電動機回転制限制御を実行する、
    車両の制御方法。

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