JP2008260428A - 車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機の出力制限をより適正に実行して電動機の過熱を抑えつつドライバビリティの低下を抑制する。
【解決手段】ハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１，ＭＧ２のモータ温度Ｔ１，Ｔ２が第１温度Ｔｒｅｆ１以上になると回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１，Ｔｒｅｌｉｍ２がモータ温度Ｔ１，Ｔ２の上昇に応じて漸減させられ、モータ温度Ｔ１，Ｔ２が第１温度Ｔｒｅｆ１よりも高い第２温度Ｔｒｅｆ２以上になると力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１，Ｔｅｘｌｉｍ２がモータ温度Ｔ１，Ｔ２の上昇に応じて漸減させられる。これにより、モータ温度Ｔ１，Ｔ２が上昇していくような場合、回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１，Ｔｒｅｌｉｍ２が力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１，Ｔｅｘｌｉｍ２よりも先により小さな値に設定され、モータＭＧ１，ＭＧ２による力行トルクの出力よりも回生トルクの出力が先に制限される。
【選択図】図５

Description

本発明は、車軸に力行トルクと回生トルクとを出力可能な電動機を含む車両およびその制御方法に関する。

従来から、この種の車両として、車両の推進力を出力するエンジンと、このエンジンの出力を補助するモータと、モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両では、加速要求がなされたときにバッテリ温度が所定温度以上である場合、バッテリ温度が高いほどバッテリからモータに電力を供給する時間を制限し、それによりバッテリの温度上昇に起因したモータ出力の低下を抑制している。また、ハイブリッド車両としては、ナビゲーションコントローラにより現在位置から目的地までの経路設定を行い、設定された経路の経路情報に基づいてハイブリッドコントローラにより経路走行時における原動機としてのエンジンや駆動用モータの発熱量を予測するものも知られている（例えば、特許文献２参照）。このハイブリッド車両では、予測されたエンジンや駆動用モータの発熱量に基づく温度が所定温度を超過することが予測される場合、事前にエンジンや駆動用モータの出力が制限されるか、事前にエンジンや駆動用モータが冷却される。
特開２００４−１０４９３７号公報

上記従来のハイブリッド車両のように、モータの温度が所定温度を超えたような場合には、モータの更なる過熱によりその出力が低下しないようにモータの出力を制限することが好ましい。ただし、上記従来例のように比較的単純にモータの出力を制限すれば、必要以上にモータの出力が制限されてしまい、ドライバビリティを低下させてしまうおそれもある。

そこで、本発明は、電動機の出力制限をより適正に実行して電動機の過熱を抑えつつドライバビリティの低下を抑制することを目的とする。

本発明による車両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。

本発明による車両は、
車軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記電動機の温度を取得する温度取得手段と、
前記取得された前記電動機の温度に基づいて前記電動機に出力させる力行トルクの上限値である力行トルク制限と前記電動機に出力させる回生トルクの上限値である回生トルク制限とを前記力行トルクの出力に比べて前記回生トルクの出力がより制限される傾向に設定するトルク制限設定手段と、
前記電動機に前記力行トルクを出力させる場合には前記電動機により出力される力行トルクが前記設定された力行トルク制限以下となるように前記電動機を制御すると共に、前記電動機に前記回生トルクを出力させる場合には前記電動機により出力される回生トルクが前記設定された回生トルク制限以下となるように前記電動機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、温度取得手段により取得された電動機の温度に基づいて電動機に出力させる力行トルクの上限値である力行トルク制限と電動機に出力させる回生トルクの上限値である回生トルク制限とが力行トルクの出力に比べて回生トルクの出力がより制限される傾向に設定される。そして、電動機に力行トルクを出力させる場合には、電動機により出力される力行トルクが設定された力行トルク制限以下となるように電動機が制御され、電動機に回生トルクを出力させる場合には、電動機により出力される回生トルクが設定された回生トルク制限以下となるように電動機が制御される。このように、電動機の温度に基づいて力行トルクの出力に比べて回生トルクの出力がより制限される傾向に電動機の力行トルク制限と回生トルク制限とを設定すれば、回生トルク制限に基づく電動機の回生動作（発電動作）の制限により電動機の過熱を抑制すると共に、電動機からの力行トルクの出力が力行トルク制限に基づいて制限され難くすることができる。従って、この車両では、電動機の出力制限をより適正に実行して電動機の過熱を抑えつつドライバビリティの低下を抑制することが可能となる。

この場合、前記トルク制限設定手段は、前記取得された前記電動機の温度が第１の温度以上になると前記回生トルク制限を前記電動機の温度の上昇に応じて漸減させると共に、前記取得された前記電動機の温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度以上になると前記力行トルク制限を前記電動機の温度の上昇に応じて漸減させるものであってもよい。かかる構成のもとでは、電動機の温度が上昇していくような場合、回生トルク制限が力行トルク制限よりも先により小さな値に設定されることになり、それにより電動機による力行トルクの出力よりも電動機による回生トルクの出力を先に制限することが可能となる。従って、かかる構成によれば、回生トルク制限に基づく電動機の回生動作（発電動作）の制限により電動機の過熱を抑制すると共に、電動機からの力行トルクの出力が力行トルク制限に基づいて制限されて車軸に動力が出力され難くなることによるドライバビリティの低下を抑制することが可能となる。

また、上記車両は、内燃機関と、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能であると共に電力の入出力を伴って前記車軸または前記他の車軸に動力を入出力可能であり、かつ前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段と、前記電力動力入出力手段に関連した温度を取得する第２の温度取得手段とを更に備えてもよく、前記トルク制限設定手段は、前記第２の温度取得手段により取得された温度に基づいて前記電力動力入出力手段についての前記力行トルク制限と前記回生トルク制限とを前記力行トルクの出力に比べて前記回生トルクの出力がより制限される傾向に設定し、前記制御手段は、前記電力動力入出力手段に前記力行トルクを出力させる場合には前記電力動力入出力手段により出力される力行トルクが前記設定された力行トルク制限以下となるように前記電力動力入出力手段を制御すると共に、前記電力動力入出力手段に前記回生トルクを出力させる場合には前記電力動力入出力手段により出力される回生トルクが前記設定された回生トルク制限以下となるように前記電力動力入出力手段を制御してもよい。このように、電力動力入出力手段についても、それに関連した温度に基づいて力行トルクの出力に比べて回生トルクの出力がより制限される傾向に力行トルク制限と回生トルク制限とを設定すれば、回生トルク制限に基づく電力動力入出力手段の発電動作の制限により電力動力入手力手段における過熱を抑制すると共に、電力動力入出力手段からの力行トルクの出力が力行トルク制限に基づいて制限され難くして電力動力入出力手段を用いた内燃機関の始動等を常時良好に実行することが可能となる。

また、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電用電動機と、前記車軸または前記他の車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含んでもよく、前記トルク制限設定手段は、前記第２の温度取得手段により取得される前記発電用電動機の温度に基づいて前記発電用電動機についての前記力行トルク制限と前記回生トルク制限とを前記力行トルクの出力に比べて前記回生トルクの出力がより制限される傾向に設定し、前記制御手段は、前記発電用電動機に前記力行トルクを出力させる場合には前記発電用電動機により出力される力行トルクが前記設定された力行トルク制限以下となるように前記発電用電動機を制御すると共に、前記発電用電動機に前記回生トルクを出力させる場合には前記発電用電動機により出力される回生トルクが前記設定された回生トルク制限以下となるように前記発電用電動機を制御してもよい。

そして、上記車両は、運転者による制動要求操作に拘わらず任意の摩擦制動力を出力可能な摩擦制動手段を更に備えてもよい。これにより、回生トルク制限に基づいて電動機による回生制動が制限されている際に摩擦制動手段に摩擦制動力を出力させ、それによって運転者による制動要求操作に基づく制動力を良好に確保することが可能となる。

本発明による車両の制御方法は、
車軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記電動機の温度を取得する温度取得手段とを備えた車両の制御方法であって、
（ａ）前記温度取得手段により取得された前記電動機の温度に基づいて前記電動機に出力させる力行トルクの上限値である力行トルク制限と前記電動機に出力させる回生トルクの上限値である回生トルク制限とを前記力行トルクの出力に比べて前記回生トルクの出力がより制限される傾向に設定するステップと、
（ｂ）前記電動機に前記力行トルクを出力させる場合には前記電動機により出力される力行トルクがステップ（ａ）にて設定された力行トルク制限以下となるように前記電動機を制御すると共に、前記電動機に前記回生トルクを出力させる場合には前記電動機により出力される回生トルクがステップ（ａ）にて設定された回生トルク制限以下となるように前記電動機を制御するステップと、
を含むものである。

この方法のように、電動機の温度に基づいて力行トルクの出力に比べて回生トルクの出力がより制限される傾向に電動機の力行トルク制限と回生トルク制限とを設定すれば、回生トルク制限に基づく電動機の回生動作（発電動作）の制限により電動機の過熱を抑制すると共に、電動機からの力行トルクの出力が力行トルク制限に基づいて制限され難くすることができる。従って、この方法によれば、電動機の出力制限をより適正に実行して電動機の過熱を抑えつつドライバビリティの低下を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車両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のクランクシャフト（機関軸）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に接続された車軸としてのリングギヤ軸３２ａに連結された減速ギヤ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と、摩擦制動力を出力可能な制動手段である電子制御式油圧ブレーキユニット（以下、単に「ブレーキユニット」という）９０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による燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。

動力分配統合機構３０は、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。機関側回転要素としてのキャリア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、車軸側回転要素としてのリングギヤ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である車輪３９ａ，３９ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介して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。また、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。更に、モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１の温度を検出する温度センサ４５からのモータ温度Ｔ１やモータＭＧ２の温度を検出する温度センサ４６からのモータ温度Ｔ２が入力される。また、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン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。また、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。実施例のバッテリ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を算出したり、当該残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を算出したり、残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ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とバッテリ５０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とを算出したりする。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。

ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に各種処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号やシフトレバー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（ストローク）を検出するブレーキペダルストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速センサ８７からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。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う。なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１のシフトポジションＳＰとして、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション）、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）、中立のニュートラルポジション（Ｎポジション）、通常の前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション：第１のシフトポジション）に加えて、所定条件下でアクセルオフとなったときにＤポジション選択時に比べて大きな制動力が得られるようにするブレーキポジション（Ｂポジション）が用意されている。

ブレーキユニット９０は、マスタシリンダ９１や油圧式（流体圧式）のブレーキアクチュエータ９２、駆動輪たる車輪３９ａ，３９ｂや図示しない他の車輪に対して設けられ、各車輪に取り付けられたブレーキディスクを挟持して対応する車輪に摩擦制動力を付与可能なブレーキパッドを駆動するホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄ、ホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄごとに設けられて対応するホイールシリンダの油圧（ホイールシリンダ圧）を検出するホイールシリンダ圧センサ９４ａ〜９４ｄ、ブレーキアクチュエータ９２を制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）９５等を含む。ブレーキアクチュエータ９２は、図示しない油圧発生源としてのポンプやアキュムレータ、マスタシリンダ９１とホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄとの連通状態を制御するマスタシリンダカットソレノイドバルブ、ブレーキペダル８５の踏み込み量に応じてペダル踏力に対する反力を創出するストロークシミュレータ等を有し、運転者によるブレーキペダル８５の踏み込み操作とは無関係に、車輪３９ａ，３９ｂや他の車輪に摩擦制動力を作用させることが可能なものである。また、ブレーキＥＣＵ９５は、図示しない信号ラインを介して、マスタシリンダ圧を検出する図示しないマスタシリンダ圧センサからのマスタシリンダ圧や、ホイールシリンダ圧センサ９４ａ〜９４ｄからのホイールシリンダ圧、車速センサ８７からの車速Ｖ、ブレーキペダルストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、図示しない車輪速センサからの車輪速、図示しない操舵角センサからの操舵角等を入力すると共に、ハイブリッドＥＣＵ７０等との間で通信により各種信号のやり取りを行う。

ブレーキＥＣＵ９５は、運転者によりブレーキペダル８５が踏み込まれると、ブレーキペダルストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳと所定の踏力設定用マップとを用いて運転者によりブレーキペダル８５に加えられたペダル踏力Ｆｐｄを計算し、計算したペダル踏力Ｆｐｄに基づいて運転者により要求されている要求制動力ＢＦ＊を設定する。更に、ブレーキＥＣＵ９５は、設定した要求制動力ＢＦ＊と車速センサ８７からの車速Ｖと所定の回生分配比設定用マップとを用いてモータＭＧ２に対する要求回生制動力ＲＢＦ＊（＝ｄ×ＢＦ＊）とブレーキユニット９０（ブレーキアクチュエータ９２）に対する要求摩擦制動力ＦＢＦ＊（＝（１−ｄ）×ＢＦ＊）とを設定する。そして、ブレーキＥＣＵ９５は、要求回生制動力ＲＢＦ＊に所定の換算係数を乗じて得られる要求回生制動トルクＲＢＴをハイブリッドＥＣＵ７０に送信すると共に、ハイブリッドＥＣＵ７０から送信される実際に出力される回生制動力を示す信号と要求摩擦制動力ＦＢＦ＊とに基づいてハイブリッド自動車２０に作用させるべき制動力のうちのブレーキユニット９０による分担分に応じた摩擦制動力が車輪３９ａ，３９ｂや他の車輪に作用するようにブレーキアクチュエータ９２を制御する。なお、実施例において、要求制動力設定用マップは、運転者によるペダル踏力Ｆｐｄと要求制動力ＢＦ＊との関係を規定するように予め定められてブレーキＥＣＵ９５のＲＯＭに記憶されている。図２に要求制動力設定用マップの一例を示す。また、実施例において、回生分配比設定用マップは、要求制動力ＢＦ＊に対するモータＭＧ２による回生制動力とブレーキユニット９０による摩擦制動力との分配比ｄと車速Ｖとの関係を規定するように予め作成されてブレーキＥＣＵ９５のＲＯＭに記憶されている。図３に回生分配比設定用マップの一例を示す。図３の回生分配比設定用マップは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に概ね比例して変化する車速Ｖが比較的高い高車速域に含まれる場合にはモータＭＧ２により出力されるパワー（回転数Ｎｍ２×トルクＴｍ２）が一定となることを示す相関曲線に従って要求回生制動力ＲＢＦ＊を設定し、車速Ｖが中速度域に含まれる場合には要求回生制動力ＲＢＦ＊をモータＭＧ２の定格トルク等に基づく一定の値に設定し、車速Ｖが所定の回生禁止車速Ｖｒｅｆ以下になるとモータＭＧ２の効率や発熱を考慮して要求回生制動力ＲＢＦ＊を値０まで車速Ｖに対して概ね比例して減少するように設定するものとして予め作成されている。そして、ブレーキＥＣＵ９５は、車速Ｖが回生禁止車速Ｖｒｅｆ以下になると、回生制動力を摩擦制動力にて置き換える置き換え条件が成立したとみなして、車速Ｖが低下するにつれて（時間の経過と共に）図３の回生分配比設定用マップに従って要求回生制動力ＲＢＦ＊を減少させると共に回生制動力がブレーキユニット９０による摩擦制動力で速やかに置き換えられるように要求摩擦制動力ＦＢＦ＊を設定する。また、ブレーキＥＣＵ９５は、図示しないセンサにより検出される車輪速、車両前後および横方向の加速度、ヨーレート、操舵角といった各種パラメータに基づいていわゆるＡＢＳ制御やトラクションコントロール（ＴＲＣ）、車両安定化制御（ＶＳＣ）等をも実行可能である。

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とに基づいて駆動輪たる車輪３９ａ，３９ｂに連結された車軸としてのリングギヤ軸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。

ところで、上述のハイブリッド自動車２０では、例えば連続した登坂路の走行等に際してモータＭＧ１，ＭＧ２に比較的大きなトルク（力行トルクまたは回生トルク）を連続して出力させると、モータＭＧ１，ＭＧ２の温度Ｔ１，Ｔ２が高まり、温度上昇による効率低下等に起因してモータＭＧ１，ＭＧ２が本来の性能を発揮し得なくなるおそれがある。このため、実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１，ＭＧ２の過熱やそれに起因した性能低下を抑制すべく、図４のトルク制限設定ルーチンを実行してモータＭＧ１に出力させる力行トルクの上限値である力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１およびモータＭＧ１に出力させる回生トルク（発電トルク）の上限値である回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１とモータＭＧ２に出力させる力行トルク（走行用トルク）の上限値である力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ２およびモータＭＧ２に出力させる回生トルク（回生制動トルク）の上限値である回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ２とを設定し、これらの力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１，Ｔｅｘｌｉｍ２や回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１，Ｔｒｅｌｉｍ２を用いてモータＭＧ１，ＭＧ２からのトルク出力を適宜制限することとしている。

図４のトルク制限設定ルーチンについて説明すると、このルーチンは、ハイブリッド自動車２０のシステム起動がなされている間、上述のモータＥＣＵ４０により所定時間ごとに繰り返し実行されるものであり、モータＥＣＵ４０は、本ルーチンの開始に際して、まず温度センサ４５，４６からのモータ温度Ｔ１，Ｔ２を入力する（ステップＳ１０）。次いで、ステップＳ１０にて入力したモータ温度Ｔ１，Ｔ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１，Ｔｒｅｌｉｍ２を設定する（ステップＳ１２）。実施例では、モータ温度と回生トルク制限との関係が予め定められて回生トルク制限設定用マップとしてモータＥＣＵ４０の図示しないＲＯＭに記憶されており、モータＭＧ１の回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１としては、与えられたモータ温度Ｔ１に対応したものが回生トルク制限設定用マップから導出・設定され、モータＭＧ２の回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ２としては、与えられたモータ温度Ｔ２に対応したものが回生トルク制限設定用マップから導出・設定される。回生トルク制限設定用マップの一例を図５（ａ）に示す。同図に示すように、実施例の回生トルク制限設定用マップは、モータ温度が予め定められた第１温度Ｔｒｅｆ１（例えば１５０℃程度）未満であれば回生トルク制限を制動トルクとして比較的大きな（値としては比較的小さい）所定値（実施例では負の一定値）Ｔｒｅｒｅｆに設定すると共にモータ温度が第１温度Ｔｒｅｆ１以上になると回生トルク制限をモータ温度に比例して制動トルクとして減少（値として増加）させるものとして作成されている。こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２の回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１，Ｔｒｅｌｉｍ２を設定したならば、ステップＳ１０にて入力したモータ温度Ｔ１，Ｔ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１，Ｔｅｘｌｉｍ２を設定する（ステップＳ１４）。実施例では、モータ温度と力行トルク制限との関係が予め定められて力行トルク制限設定用マップとしてモータＥＣＵ４０の図示しないＲＯＭに記憶されており、モータＭＧ１の力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１としては、与えられたモータ温度Ｔ１に対応したものが力行トルク制限設定用マップから導出・設定され、モータＭＧ２の力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ２としては、与えられたモータ温度Ｔ２に対応したものが力行トルク制限設定用マップから導出・設定される。力行トルク制限設定用マップの一例を図５（ｂ）に示す。同図に示すように、実施例の力行トルク制限設定用マップは、モータ温度が上述の第１温度Ｔｒｅｆ１よりも高い温度として予め定められた第２温度Ｔｒｅｆ２（例えば１７０℃程度）未満であれば力行トルク制限を比較的大きな所定値（実施例では一定値）Ｔｅｘｒｅｆに設定すると共にモータ温度が第２温度Ｔｒｅｆ２以上になると力行トルク制限をモータ温度に比例して減少させるものとして作成されている。これにより、実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ温度Ｔ１，Ｔ２が上昇していくような場合、回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１，Ｔｒｅｌｉｍ２が力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１，Ｔｅｘｌｉｍ２よりも先に、すなわちモータ温度Ｔ１，Ｔ２が比較的低いうちから、より小さな値に設定されることになる。なお、上記所定値Ｔｒｅｒｅｆ，Ｔｅｘｒｅｆは、モータＭＧ１，ＭＧ２の諸元等を考慮して任意に定めることができる。また、実施例では、モータＭＧ１とモータＭＧ２とで回生トルク制限設定用マップおよび力行トルク制限設定用マップを共用するものとしたが、回生トルク制限設定用マップおよび力行トルク制限設定用マップは、モータＭＧ１とモータＭＧ２とで異なるものとされてもよい。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に運転者によりアクセルペダル８３の踏み込みが解除されると共にブレーキペダル８５が踏み込まれたときの動作と、運転者によりアクセルペダル８３が踏み込まれているときの動作とを説明する。

図６は、運転者によりアクセルペダル８３の踏み込みが解除されると共にブレーキペダル８５が踏み込まれているときにハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間（例えば数ｍｓｅｃ）ごとに繰り返し実行される制動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。図６の制動時制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃやシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、車速センサ８７からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、要求回生制動トルクＲＢＴ、モータＭＧ２の回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ２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、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。また、要求回生制動トルクＲＢＴは、ブレーキＥＣＵ９５から通信により入力するものとし、回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ２は、図４のトルク制限設定ルーチンを経て設定されている値をモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速ＶとシフトポジションＳＰとに基づいて、アクセルペダル８３およびブレーキペダル８５の双方の踏み込みが解除されているとき、すなわちアクセルオフ状態でブレーキ操作がなされていないときに車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべきアクセルオフ時要求駆動力としてのベーストルクＴｂを設定する（ステップＳ１１０）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速ＶとシフトポジションＳＰとベーストルクＴｂとの関係が予め定められてベーストルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速ＶとシフトポジションＳＰとに対応したものがベーストルクＴｂとして当該マップから導出・設定される。図７にベーストルク設定用マップの一例を示す。同図からわかるように、実施例のハイブリッド自動車２０において、ベーストルクＴｂは、シフトポジションＳＰの変更がなければ、基本的に車速Ｖに応じて定まることになる。次いで、設定したベーストルクＴｂにステップＳ１００にて入力した要求回生制動トルクＲＢＴを加算することにより車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルク（要求制動トルク）Ｔｒ＊を設定する（ステップＳ１２０）。

要求トルクＴｒ＊を設定したならば、エンジン２２が停止されているか否かを判定し（ステップＳ１３０）、エンジン２２が停止されていれば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをそれぞれ値０に設定する（ステップＳ１４０）。また、ステップＳ１３０にてエンジン２２が運転されていると判断された場合には、目標回転数Ｎｅ＊を例えばエンジン２２が実質的にトルクを出力しないように自立運転される際の自立回転数Ｎｅ０（例えばアイドル時の回転数）に設定すると共に目標トルクＴｅ＊を値０に設定する（ステップＳ１５０）。更に、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定した上で（ステップＳ１６０）、モータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１）に従い計算する（ステップＳ１７０）。続いて、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔとモータＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ２とを用いてモータ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（２）および式（３）に従い計算する（ステップＳ１８０）。そして、モータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊をステップＳ１００にて入力した回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ２やトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘ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Ｓ１９０）。すなわち、ステップＳ１９０では、次式（４）に示すように、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限Ｔｍ２ｍａｘとの小さい方と、トルク制限Ｔｍ２ｍｉｎとの大きい方を求めた上で、求めた値と回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ２との大きい方（制動トルクとして小さい方）をトルク指令Ｔｍ２＊として設定する。このようにしてモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、モータＭＧ２により車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内かつ制動トルクとして回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ２以下の値に設定することができる。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に対するトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に、トルク指令Ｔｍ２＊をブレーキＥＣＵ９５にそれぞれ送信し（ステップＳ２００）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを得るための制御を実行する。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊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。更に、トルク指令Ｔｍ２＊を受信したブレーキＥＣＵ９５は、トルク指令Ｔｍ２＊にギヤ比Ｇｒを乗じた値がモータＭＧ２により車軸としてのリングギヤ軸３２ａに実際に出力される回生制動トルクであるとみなして、トルク指令Ｔｍ２＊に基づいてハイブリッド自動車２０に作用させるべき要求制動力ＢＦ＊のうちのブレーキユニット９０による分担分に応じた要求摩擦制動力ＦＢＦ＊を設定（調整）する。

Tm2tmp=Tr*/Gr …（１）
Tm2min=Win/Nm2 …（２）
Tm2max=Wout/Nm2 …（３）
Tm2*=max(Trelim2,max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min)) …（４）

引き続き、運転者によりアクセルペダル８３が踏み込まれているときのハイブリッド自動車２０の動作を説明する。図８は、運転者によりアクセルペダル８３が踏み込まれているときにハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間（例えば数ｍｓｅｃ）ごとに繰り返し実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、説明を簡単にするためにエンジン２２が運転されている状態を例にとって図８の駆動制御ルーチンを説明する。本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、充放電要求パワーＰｂ＊、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、モータＭＧ１の回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１、モータＭＧ２の力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ２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Ｓ３００）。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、充放電要求パワーＰｂ＊や入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。また、回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１や力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ２は、図４のトルク制限設定ルーチンを経て設定されている値をモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。ステップＳ３００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である車輪３９ａ，３９ｂに連結された車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Ｓ３１０）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒ＊としては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図９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、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＊（ただし、放電側を正とする）とロスＬｏｓｓとの総和として計算される。なお、リングギヤ軸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。更に、ステップＳ３１０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の目標運転ポイントである目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ３２０）。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１０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＊とは、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。

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、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（５）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とに基づく次式（６）に従ってモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ３３０）。ここで、式（５）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。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１１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にトルクＴｍ１を出力させ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にトルクＴｍ２を出力させたときに減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す（ただし、上向きを正、下向きを負のトルクとする）。モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を求めるための式（５）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（６）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) …（５）
Tm1tmp=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt …（６）

続いて、次式（７）および（８）の双方を満たすモータＭＧ１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Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを次式（９）および（１０）に従って設定する（ステップＳ３４０）。ここで、式（７）は、モータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和と要求トルクＴｒ＊とが一致することを示す関係式である。また、式（８）は、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内に含まれることを示す関係式である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを導くための式（９）および（１０）は、これら式（７）および（８）をトルクＴｍ１について解くことにより得られる。そして、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊をステップＳ３００にて入力した回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１やトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐを制限した値として設定する（ステップＳ３５０）。すなわち、ステップＳ３５０では、次式（１１）に示すように、仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐとトルク制限Ｔｍ１ｍａｘとの小さい方と、トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎとの大きい方を求めた上で、求めた値と回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１との大きい方（回生トルクとして小さい方）をトルク指令Ｔｍ１＊として設定する。このようにしてモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定することにより、車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の範囲内かつ回生トルク（発電トルク）として回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１以下の値に設定することができる。

-Tm1/ρ+Tm2・Gr=Tr*…（７）
Win≦Tm1・Nm1+Tm2・Nm2≦Wout…（８）
Tm1min=(Gr・Win-Tr*・Nm2)/(Gr・Nm1+Nm2/ρ) …（９）
Tm1max=(Gr・Wout-Tr*・Nm2)/(Gr・Nm1+Nm2/ρ) …（１０）
Tm1*=max(Trelim1,max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min)) …（１１）

上述のようにしてモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、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の仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１２）に従い計算する（ステップＳ３６０）。更に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔとステップＳ３５０にて設定したモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ１，ＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とを用いてモータ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（１３）および式（１４）に従い計算する（ステップＳ３７０）。そして、モータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊をステップＳ３００にて入力した力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ２やトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘ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Ｓ３８０）。すなわち、ステップＳ３８０では、次式（１５）に示すように、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限Ｔｍ２ｍａｘとの小さい方と、トルク制限Ｔｍ２ｍｉｎとの大きい方を求めた上で、求めた値と力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ２との小さい方をトルク指令Ｔｍ２＊として設定する。このようにしてモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内かつ力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ２以下の値として設定することができる。なお、式（１２）は、図１１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に対するトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ３９０）、再度ステップＳ３００以降の処理を実行する。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …（１２）
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（１３）
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（１４）
Tm2*=min(Texlim2,max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min)) …（１５）

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、図４のトルク制限設定ルーチンを経て、温度センサ４５，４６により取得されたモータＭＧ１，ＭＧ２のモータ温度Ｔ１，Ｔ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２に出力させる力行トルクの上限値である力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１，Ｔｅｘｌｉｍ２とモータＭＧ１，ＭＧ２に出力させる回生トルクの上限値である回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１，Ｔｒｅｌｉｍ２とが力行トルクの出力に比べて回生トルクの出力がより制限される傾向に設定される。そして、モータＭＧ２に回生トルク（制動トルク）を出力させる図６の制動時制御ルーチンの実行時には、モータＭＧ２により出力される回生トルクが制動トルクとして回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ２以下となるようにモータＭＧ２が制御される（図６のステップＳ１９０等）。また、モータＭＧ１に回生トルク（発電トルク）を出力させると共にモータＭＧ２に力行トルク（走行用トルク）を出力させる図８の駆動制御ルーチンの実行時には、モータＭＧ１により出力される回生トルクが発電トルクとして回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１以下となると共にモータＭＧ２により出力される力行トルクが力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ２以下となるようにモータＭＧ１，ＭＧ２が制御される（図８のステップＳ３５０，Ｓ３８０等）。このように、モータＭＧ１，ＭＧ２のモータ温度Ｔ１，Ｔ２に基づいて力行トルクの出力に比べて回生トルクの出力がより制限される傾向にモータＭＧ１，ＭＧ２の力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１，Ｔｅｘｌｉｍ２と回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１，Ｔｒｅｌｉｍ２とを設定すれば、回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１，Ｔｒｅｌｉｍ２に基づくモータＭＧ１，ＭＧ２の回生動作（発電動作）の制限によりモータＭＧ１，ＭＧ２の過熱を抑制すると共に、特にモータＭＧ２からの力行トルクの出力が力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ２に基づいて制限され難くすることができる。従って、ハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１，ＭＧ２の出力制限をより適正に実行してモータＭＧ１，ＭＧ２の過熱を抑えつつドライバビリティの低下を抑制することが可能となる。

また、上記実施例では、回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１，Ｔｒｅｌｉｍ２や力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１，Ｔｅｘｌｉｍ２の設定に際して、モータＭＧ１，ＭＧ２のモータ温度Ｔ１，Ｔ２が第１温度Ｔｒｅｆ１以上になるとそれまでの一定値Ｔｒｅｒｅｆから回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１，Ｔｒｅｌｉｍ２をモータ温度Ｔ１，Ｔ２の上昇に応じて漸減させる回生トルク制限設定用マップ（図５（ａ））と、モータ温度Ｔ１，Ｔ２が第１温度Ｔｒｅｆ１よりも高い第２温度Ｔｒｅｆ２以上になるとそれまでの一定値Ｔｅｘｒｅｆから力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１，Ｔｅｘｌｉｍ２をモータ温度Ｔ１，Ｔ２の上昇に応じて漸減させる力行トルク制限設定用マップ（図５（ｂ））とが用いられる。これにより、モータ温度Ｔ１，Ｔ２が上昇していくような場合、回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１，Ｔｒｅｌｉｍ２が力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１，Ｔｅｘｌｉｍ２よりも先により小さな値に設定されることになり、それによりモータＭＧ１，ＭＧ２による力行トルクの出力よりもモータＭＧ１，ＭＧ２による回生トルクの出力を先に制限することが可能となる。従って、実施例のハイブリッド自動車２０では、回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１，Ｔｒｅｌｉｍ２に基づくモータＭＧ１，ＭＧ２の回生動作（発電動作）の制限によりモータＭＧ１，ＭＧ２の過熱を抑制すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２からの力行トルクの出力が力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１，Ｔｅｘｌｉｍ２に基づいて制限されて車軸としてのリングギヤ軸３２ａに走行用のトルクが出力され難くなることによるドライバビリティの低下を抑制することが可能となる。そして、実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるブレーキ操作に拘わらず任意の摩擦制動力を出力可能なブレーキユニット９０を備えているので、回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ２に基づいてモータＭＧ２による回生制動が制限されている際にブレーキユニット９０に摩擦制動力を出力させ、それによって運転者によるブレーキ操作に基づく要求制動力ＢＦ＊を良好に確保することが可能となる。また、主に発電機として機能するモータＭＧ１についても、上述のようにして力行トルク制限Ｔｅｘｌｉｍ１と回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍ１とを設定することにより、回生トルク制限Ｔｒｅｌｉｍに基づくモータＭＧ１の回生動作（発電動作）の制限によりモータＭＧ１の過熱を抑制すると共に、バッテリ５０からの放電を伴うモータＭＧ１のクランキング（力行トルクの出力）によるエンジン２２の始動を常時良好に実行することが可能となる。

なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、車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たモータ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。また、実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸に出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図１２に示す変形例としてのハイブリッド自動車２０Ａのように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（車輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１２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。更に、実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して車輪３９ａ，３９ｂに接続される車軸としてのリングギヤ軸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１３に示す変形例としてのハイブリッド自動車２０Ｂのように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と車輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する車軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を車軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えたものに適用されてもよい。

ここで、上記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しておく。すなわち、上記実施例および変形例では、リングギヤ軸３２ａに動力を入出力可能なモータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ２と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、モータＭＧ２の温度を検出する温度センサ４６が「温度取得手段」に相当し、図４のトルク制限設定ルーチンを実行するモータＥＣＵ４０が「トルク制限設定手段」に相当し、図６の制動時制御ルーチンや図８の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。また、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１および動力分配統合機構３０の組み合わせや対ロータ電動機２３０が「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１の温度を検出する温度センサ４５が「第２の温度取得手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電用電動機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、運転者によるブレーキ操作に拘わらず任意の摩擦制動力を出力可能なブレーキユニット９０が「摩擦制動手段」に相当する。

なお、「電動機」や「発電用電動機」は、モータＭＧ１，ＭＧ２のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「蓄電手段」は、バッテリ５０のような二次電池に限られず、電動機と電力をやり取り可能なものであればキャパシタといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「温度取得手段」は、温度センサ４５，４６のようにモータＭＧ１，ＭＧ２の温度を実測するものに限られず、電動機の温度を取得可能なものであれば、例えば電動機を冷却等するための冷却媒体の温度等に基づいて電動機の温度を推定するもの等、他の如何なる形式のものであっても構わない。「制御手段」は、電動機に力行トルクを出力させる場合には電動機により出力される力行トルクが設定された力行トルク制限以下となるように電動機を制御すると共に、電動機に回生トルクを出力させる場合には電動機により出力される回生トルクが設定された回生トルク制限以下となるように当該電動機を制御するものであれば、ハイブリッドＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０とブレーキＥＣＵ９５との組み合わせに限られるものではなく、単一の電子制御ユニットのような他の如何なる形式のものであっても構わない。「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン２２に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電力動力入出力手段」は、所定の車軸と内燃機関の機関軸とに接続されて内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能であると共に電力の入出力を伴って車軸に動力を入出力可能であり、かつ蓄電手段と電力をやり取り可能なものであれば、モータＭＧ１および動力分配統合機構３０の組み合わせや対ロータ電動機２３０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「摩擦制動手段」は、運転者による制動要求操作に拘わらず任意の摩擦制動力を出力可能なものであれば、電子制御式油圧ブレーキユニット９０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明の実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。 要求制動力設定用マップの一例を示す説明図である。 回生分配比設定用マップの一例を示す説明図である。 実施例のモータＥＣＵ４０により実行されるトルク制限設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 （ａ）は回生トルク制限設定用マップの一例を示す説明図であり、（ｂ）は力行トルク制限設定用マップの一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される制動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ベーストルク設定用マップの一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインと目標回転数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２０Ａの概略構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２０Ｂの概略構成図である。

符号の説明

２０，２０Ａ，２０Ｂ 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〜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、４５，４６，５１ 温度センサ、５０ バッテリ、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 ブレーキペダルストロークセンサ、８７ 車速センサ、９０ 電子制御式油圧ブレーキユニット、９１ マスタシリンダ、９２ ブレーキアクチュエータ、９３ａ〜９３ｄ ホイールシリンダ、９４ａ〜９４ｄ ホイールシリンダ圧センサ、９５ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、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 (6)

1. 車軸に動力を入出力可能な電動機と、
   前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
   前記電動機の温度を取得する温度取得手段と、
   前記取得された前記電動機の温度に基づいて前記電動機に出力させる力行トルクの上限値である力行トルク制限と前記電動機に出力させる回生トルクの上限値である回生トルク制限とを前記力行トルクの出力に比べて前記回生トルクの出力がより制限される傾向に設定するトルク制限設定手段と、
   前記電動機に前記力行トルクを出力させる場合には前記電動機により出力される力行トルクが前記設定された力行トルク制限以下となるように前記電動機を制御すると共に、前記電動機に前記回生トルクを出力させる場合には前記電動機により出力される回生トルクが前記設定された回生トルク制限以下となるように前記電動機を制御する制御手段と、
   を備える車両。
2. 前記トルク制限設定手段は、前記取得された前記電動機の温度が第１の温度以上になると前記回生トルク制限を前記電動機の温度の上昇に応じて漸減させると共に、前記取得された前記電動機の温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度以上になると前記力行トルク制限を前記電動機の温度の上昇に応じて漸減させる請求項１に記載の車両。
3. 請求項１または２に記載の車両において、
   内燃機関と、
   前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能であると共に電力の入出力を伴って前記車軸または前記他の車軸に動力を入出力可能であり、かつ前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段と、
   前記電力動力入出力手段に関連した温度を取得する第２の温度取得手段とを更に備え、
   前記トルク制限設定手段は、前記第２の温度取得手段により取得された温度に基づいて前記電力動力入出力手段についての前記力行トルク制限と前記回生トルク制限とを前記力行トルクの出力に比べて前記回生トルクの出力がより制限される傾向に設定し、
   前記制御手段は、前記電力動力入出力手段に前記力行トルクを出力させる場合には前記電力動力入出力手段により出力される力行トルクが前記設定された力行トルク制限以下となるように前記電力動力入出力手段を制御すると共に、前記電力動力入出力手段に前記回生トルクを出力させる場合には前記電力動力入出力手段により出力される回生トルクが前記設定された回生トルク制限以下となるように前記電力動力入出力手段を制御する車両。
4. 請求項３に記載の車両において、
   前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電用電動機と、前記車軸または前記他の車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含み、
   前記トルク制限設定手段は、前記第２の温度取得手段により取得される前記発電用電動機の温度に基づいて前記発電用電動機についての前記力行トルク制限と前記回生トルク制限とを前記力行トルクの出力に比べて前記回生トルクの出力がより制限される傾向に設定し、
   前記制御手段は、前記発電用電動機に前記力行トルクを出力させる場合には前記発電用電動機により出力される力行トルクが前記設定された力行トルク制限以下となるように前記発電用電動機を制御すると共に、前記発電用電動機に前記回生トルクを出力させる場合には前記発電用電動機により出力される回生トルクが前記設定された回生トルク制限以下となるように前記発電用電動機を制御する車両。
5. 運転者による制動要求操作に拘わらず任意の摩擦制動力を出力可能な摩擦制動手段を更に備える請求項１から４の何れかに記載の車両。
6. 車軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記電動機の温度を取得する温度取得手段とを備えた車両の制御方法であって、
   （ａ）前記温度取得手段により取得された前記電動機の温度に基づいて前記電動機に出力させる力行トルクの上限値である力行トルク制限と前記電動機に出力させる回生トルクの上限値である回生トルク制限とを前記力行トルクの出力に比べて前記回生トルクの出力がより制限される傾向に設定するステップと、
   （ｂ）前記電動機に前記力行トルクを出力させる場合には前記電動機により出力される力行トルクがステップ（ａ）にて設定された力行トルク制限以下となるように前記電動機を制御すると共に、前記電動機に前記回生トルクを出力させる場合には前記電動機により出力される回生トルクがステップ（ａ）にて設定された回生トルク制限以下となるように前記電動機を制御するステップと、
   を含む車両の制御方法。

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