JP4029592B2 - 補助駆動装置およびこれを搭載した自動車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補助駆動装置およびこれを搭載した自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、補助駆動装置を搭載した自動車、例えばハイブリッド自動車は、特開平９−９４１４号公報に開示されているように、エンジンとモータとを備え、少なくとも一方の動力を出力軸に伝達するとともに、前記エンジンと出力軸との間に配設された多段自動変速機を介して変速を行うハイブリッド自動車において、前記モータに電力を供給する一方、発電機としての該モータから回生電力の返還を受ける電源と、該電源の残存電力容量を検出する残量検出手段とを備えてなり、該残量検出手段が検出する前記残存電力容量の減少度合いに応じて前記多段自動変速機の変速段を決定する変速点を、低速段領域が拡大される方向に移動させる、ことを特徴とするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によれば、エンジン全体としての回転を高めて、発電機としてのモータによる回生電力を増大させることができる、との記述がある。しかしながら上記従来技術によれば、多段自動変速機の変速段を決定する変速点の移動を残存電力容量の減少度合いに依存させるため、減速走行中に低速段への変速が行われる可能性がある。この場合、エンジンの回転数が上昇し、これに伴うフリクショントルクの増大で、運転者の要求制動力を上回るエンジンブレーキが発生する可能性がある。
【０００４】
また、エンジンの出力側にまずモータを配置し、モータの下流側に、トルクコンバータを備えた多段自動変速機を配置し、そして多段自動変速機の下流側に出力軸を配置した構成において、減速走行中に上述の不用意な低速段への変速が行われた場合、トルクコンバータの多段自動変速機側の回転数が上昇し、エンジンブレーキ力が一時的に上昇するため、走行状態によっては、運転者にショックを感じさせる可能性がある。
【０００５】
さらに、多段自動変速機の変速段を決定する変速点を移動する際、アップ変速（変速比を小さくする変速）とダウン変速（変速比を大きくする変速）の両方の変速点を移動せざるを得ず、これにより加速走行中のアップ変速のタイミングが残存電力容量の減少度合いに依存するようになるため、走行状態によっては、運転者に変速フィーリングの違和感を生じさせる可能性がある。
【０００６】
以上のような状況は、自動車の操作性、快適性の点で好ましくない。
【０００７】
本願発明は、上記課題のうちの少なくとも１つを解決するためになされたものであり、その目的は、既存の自動車にも容易に搭載でき、自動車の操作性、快適性、さらには燃費性能を向上できる補助駆動装置、およびこれを搭載した自動車を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の補助駆動装置は、エンジンに連結され少なくとも発電機として機能する回転電機と、エンジンと車輪軸との間に配置された変速手段と、運転者の要求制動力を検出する要求制動力検出手段と、エンジンブレーキ力を算出するエンジンブレーキ力算出手段と、回転電機の回生発電により生じる回生制動力を算出する回生制動力算出手段とを備えてなり、回転電機の回生発電時に、回生制動力とエンジンブレーキ力の和が所定の値あるいは運転者の要求制動力を上回らない範囲で、回生発電量が最大となるように変速手段の変速比あるいは変速点を制御するものである。ことを特徴とする補助駆動装置。
また、上記目的を達成するために、本発明の自動車は、エンジンと、エンジンによって駆動される車輪と、エンジンに連結され少なくとも発電機として機能する回転電機と、エンジンと車輪軸との間に配置された変速手段と、運転者の要求制動力を検出する要求制動力検出手段と、エンジンブレーキ力を算出するエンジンブレーキ力算出手段と、回転電機の回生発電により生じる回生制動力を算出する回生制動力算出手段とを備えてなり、回転電機の回生発電時に、回生制動力とエンジンブレーキ力の和が所定の値あるいは運転者の要求制動力を上回らない範囲で、回生発電量が最大となるように変速手段の変速比あるいは変速点を制御するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態による補助駆動装置１およびこれを搭載した自動車１００の全体構成である。
【００１１】
図１において、補助駆動装置１は、例えばベルト、チェーン等によってエンジン１０１に連結された第１のモータジェネレータ（以下、第１のＭＧと略称する）２と、バッテリ６の直流電力を交流電力に変換して第１のＭＧ２に出力するとともに、第１のＭＧ２で発生した交流電力を直流電力に変換してバッテリ６に出力する第１のインバータ４と、第２の車輪駆動軸１０６に連結された第２のモータジェネレータ（以下、第２のＭＧと略称する）３と、バッテリ６の直流電力を交流電力に変換して第２のＭＧ３に出力するとともに、第２のＭＧ３で発生した交流電力を直流電力に変換してバッテリ６に出力する第２のインバータ５と、第１および第２のインバータ４、５との間で直流電力の授受を行うバッテリ６と、第１および第２のＭＧ２、３の駆動条件を制御する駆動条件制御手段１０とを備えてなる。
【００１２】
駆動条件制御手段１０は、従動輪（図１では後輪１０８ａ、１０８ｂ）の車輪速を基に自動車１００の車速を算出する車速算出手段２０と、ブレーキペダル１１３のオン、オフの状態を検出するとともに、運転者の要求制動力を検出する要求制動力検出手段２１と、自動車１００に作用するエンジンブレーキ力を算出するエンジンブレーキ力算出手段２２と、第１および第２のＭＧ２、３の発電駆動（回生）によって自動車１００に作用する制動力、すなわち回生制動力を算出する回生制動力算出手段２３と、バッテリ６の充電率等を検出するバッテリ状態検出手段２４と、アクセルペダル１１４のオン、オフの状態を検出するとともに、運転者の要求駆動力を検出する要求駆動力検出手段２５とを備えてなる。
【００１３】
車輪速検出手段１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、例えば、回転数センサである。車速算出手段２０は、車輪速検出手段１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄからの情報、前輪１０７ａ、１０７ｂ、あるいは後輪１０８ａ、１０８ｂの車輪半径等に基づいて自動車１００の車速を算出する、演算回路、あるいは演算処理である。要求制動力検出手段２１は、ブレーキペダル１１３のストローク、踏力等に基づいて、例えば比例関係で運転者の要求制動力を算出する、演算回路、あるいは演算処理である。エンジンブレーキ力算出手段２２は、エンジン１０１の回転数等に基づいて自動車１００に作用するエンジンブレーキ力を算出する、演算回路、あるいは演算処理である。回生制動力算出手段２３は、第１のＭＧ２の発電トルク、エンジン１０１の回転数等に基づいて自動車１００に作用する回生制動力を算出する、演算回路、あるいは演算処理である。バッテリ状態検出手段２４は、バッテリ６に充電される電流、バッテリ６から放電される電流、充電および放電時のバッテリ６の端子電圧、温度等に基づいてバッテリ６の充電率を算出する、演算回路、あるいは演算処理である。要求駆動力検出手段２５は、アクセルペダル１１４のストローク等に基づいて、例えば比例関係で運転者の要求駆動力を算出する、演算回路、あるいは演算処理である。
【００１４】
図１において、自動車１００は、化石燃料等を燃焼して回転駆動力を発生するエンジン１０１と、第１の車輪駆動軸１０５と、第２の車輪駆動軸１０６と、前輪１０７ａ、１０７ｂと、後輪１０８ａ、１０８ｂと、エンジン１０１および第１のＭＧ２の回転駆動力を変換して第１の車輪駆動軸１０５に伝達するとともに、第１の車輪駆動軸１０５の回転駆動力を変換してエンジン１０１および第１のＭＧ２に伝達する第１の駆動力伝達手段１０２および変速手段１０４と、第２のＭＧ３の回転駆動力を変換して第２の車輪駆動軸１０６に伝達するとともに、第２の車輪駆動軸１０６の回転駆動力を変換して第２のＭＧ３に伝達する第２の駆動力伝達手段１０３と、前輪１０７ａ、１０７ｂおよび後輪１０８ａ、１０８ｂの車輪速を検出する車輪速検出手段１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄと、エンジン１０１を制御するエンジン制御手段１１１と、変速手段１０４を制御する変速手段制御手段１１２とを備えてなる。
【００１５】
なお、第１の駆動力伝達手段（または駆動力伝達装置）１０２は、自動車１００をスムースに発進させる役割を主に担っており、例えばトルクコンバータ、電磁クラッチ、油圧クラッチ等である。また、変速手段（または変速装置）１０４は、自動車１００の走行状態等に応じてエンジン１０１の回転駆動力を適切に変換する役割を主に担っており、例えば多段自動変速機、無段自動変速機等である。本発明は、上記いずれかの第１の駆動力伝達手段１０２と、上記いずれかの変速手段１０４を組合わせた、いずれの構成に対しても効果がある。
【００１６】
また、エンジン１０１、第１および第２のＭＧ２、３の配置は必ずしも図１のとおりである必要はなく、例えばエンジン１０１と第１のＭＧ２で第２の車輪駆動軸１０６を駆動し、第２のＭＧ３で第１の車輪駆動軸１０５を駆動する構成を採ることもできる。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態に係る第１および第２のＭＧ２、３の駆動モードであり、当該駆動モードが適用される自動車１００の走行状態を「走行状態」として、第１および第２のＭＧ２、３の駆動状態を「駆動状態」として、第１および第２のＭＧ２、３の駆動条件制御において施されている種々の制御を「駆動条件制御項目」として、それぞれ示している。
【００１８】
なお、図中の「回生」は、第１あるいは第２の車輪駆動軸１０５、１０６の回転駆動力を受けて第１あるいは第２のＭＧ２、３を発電駆動している状態を、「発電」は、エンジン１０１の回転駆動力を受けて第１のＭＧ２を発電駆動している状態を、「電動」は、バッテリ６に蓄えられた電気エネルギを原資として第１あるいは第２のＭＧ２、３を電動駆動している状態を、「フリー」は、電動駆動と発電駆動のいずれも行っていない状態を、それぞれ意味している。
【００１９】
また、「駆動条件制御項目」における○印は、当該制御が施されていることを意味している。
【００２０】
以下、第１および第２のＭＧ２、３を駆動して、自動車１００の操作性、快適性、さらには燃費性能を向上させるために、駆動条件制御手段１０が実施している駆動条件制御、および処理について、図３、図１１および図１２の制御フローを参照して説明する。なお、図３は駆動モード１Ａ、駆動モード１Ｂ、駆動モード１Ｃの選択を、図１１は駆動モード２Ａ、駆動モード２Ｂ、駆動モード２Ｃの選択を、図１２は駆動モード２Ｄ、駆動モード２Ｅの選択を、それぞれ示しており、両図中の「ＳＴＡＲＴ」は自動車１００の発進を意味している。
【００２１】
まず、自動車１００が定速走行あるいは加速走行から減速走行に移行し、減速走行を継続する場合について説明する。この場合、第１および第２のＭＧ２、３は、駆動モード１Ａ、駆動モード１Ｂ、駆動モード１Ｃのいずれかに従って駆動され、減速に係る自動車１００の運動エネルギ（以下、減速エネルギと称す）を効率良く回収することになる。
【００２２】
以下、ステップ１について説明する。
【００２３】
駆動条件制御手段１０は、自動車１００が発進すると同時に、バッテリ状態検出手段２４から得られるバッテリ６の端子電圧、充電率等の情報、要求制動力検出手段２１および要求駆動力検出手段２５から得られる情報、エンジン１０１から得られる冷却水温度、吸・排気温度、燃焼状態等の情報、第１および第２のＭＧ２、３の電動特性（トルク特性、電動効率等）と発電特性（発電出力、発電効率等）を基に、最適な駆動モードを選択する。
【００２４】
なお、駆動モードの選択に際しては、自動車１００に備わる図示していない減速エネルギ回収要求検出手段を用いて得られる運転者の減速エネルギ回収要求を考慮することができる。
【００２５】
以下、ステップ１における駆動モード選択の一例について説明する。
【００２６】
例えば湿潤路、雪路、凍結路等の滑りやすい路面（以下、低摩擦係数路と称す）を走行している場合、自動車１００の制動バランスを崩さないように、第１のＭＧ２と第２のＭＧ３を同時に発電駆動（回生）することが望ましいため、駆動モード１Ｃが選択される。なお、路面の状態は、車速と車輪速から得られるスリップ率より推定される。
【００２７】
また、バッテリ６の充電率が所定の規定範囲内の下限値近傍あるいは上限値近傍で推移している場合、後述する発電トルク分配制御を適用することが望ましいため、駆動モード１Ｃが選択される。
【００２８】
以上が、ステップ１における駆動モード選択の一例であるが、必ずしも上述のとおりとはかぎらず、前述の種々の情報を基に、最適な駆動モードが選択される。
以下、ステップ１において、駆動モード１Ａが選択された場合、すなわち第１のＭＧ２の駆動状態が回生、第２のＭＧ３の駆動状態がフリーである場合について説明する。
【００２９】
以下、ステップ２について説明する。
【００３０】
駆動条件制御手段１０は、アクセルペダル１１４のオン、オフの状態を検出し、アクセルペダル１１４がオフ状態になったらステップ３に移行する。アクセルペダル１１４がオン状態の場合にはステップ１に移行して、駆動モードの選択を継続する。
【００３１】
以下、ステップ３について説明する。
【００３２】
走行中、変速手段制御手段１１２は、エンジン１０１の近傍に備わる図示していないスロットルの開度、車速等の情報を基に、図示していない変速線図等を参照して変速手段１０４の変速比を選択し、アップ変速（変速比を小さくする変速）およびダウン変速（変速比を大きくする変速）の変速指令を変速手段１０４に出力する。変速手段１０４は、この変速指令を受けて上記いずれかの変速動作を行う。
【００３３】
駆動条件制御が施されていない場合、定速走行あるいは加速走行から減速走行に移行する際、アクセルペダル１１４がオン状態からオフ状態に移行し、これに伴ってスロットルが開いている状態から閉じている状態に移行（以下、全閉状態への移行と称す）すると、変速手段制御手段１１２は、上述に従って変速手段１０４にアップ変速の変速指令を出力することがある。変速手段１０４は、この変速指令を受けてアップ変速の変速動作を行う。
【００３４】
ただし、駆動モード１Ａに基づく駆動条件制御が施されている場合、駆動条件制御手段１０は、変速手段制御に基づいて、変速手段１０４に変速指令を出力しないように変速手段制御手段１１２に指令を出すとともに、変速手段１０４の変速比を適切に決定し、この変速指令を変速手段１０４に出力するように変速手段制御手段１１２に指令を出す。これにより、変速手段１０４は、駆動条件制御手段１０が決定した変速比への変速動作を行うことになる。
【００３５】
以下、ステップ３における、変速手段１０４の変速比の決定方法の一例について説明する。
【００３６】
自動車１００に作用するエンジンブレーキ力は、エンジンブレーキ力算出手段２２によって、例えば式（１）に基づいて算出される。
【００３７】
ＦＥ＝（ＴＦ×ｉＧ×ｉＦ）／ｒＷ …式（１）
ここで、ＦＥはエンジンブレーキ力、ＴＦはエンジン１０１のフリクショントルク、ｉＧは変速手段１０４の変速比、ｉＦは図示していない最終減速機の減速比、ｒＷは前輪１０７ａ、１０７ｂの有効半径である。なお、エンジン１０１のフリクショントルクＴＦは、予め把握した値をマップとして保持することが可能である。
【００３８】
駆動条件制御手段１０は、変速に伴う変速手段１０４の変速比の変化と、エンジン１０１のフリクショントルクの変化を推定して、例えば式（１）によって算出されるエンジンブレーキ力が所定の一定制動力を上回らない範囲で、エンジン１０１の回転数を、過回転とならない範囲で最大にする変速比を抽出し、これを基に変速手段１０４で実際に採り得る値を変速比に決定する。
【００３９】
なお、上記所定の一定制動力とは、乗り心地を悪化させない程度の制動力であり、例えば自動車１００に（０．１×重力加速度）の減速を生じさせる力である。ただし、これについては、自動車１００の構成等に応じて最適な値を任意に設定することができる。
【００４０】
以上により決定された変速比は、変速手段１０４に変速指令として出力され、変速動作が行われる。ただし、変速手段１０４が多段自動変速機の場合には、変速段数に制限があるため、場合によっては減速走行に移行する前の変速比が維持されることがある。
【００４１】
なお、エンジン１０１のフリクショントルクを小さくするために、図示していないスロットルの開度の調整、エンジン１０１に備わる図示していない吸・排気バルブのバルブタイミング等を調整することができ、これにより、エンジン１０１の回転数をより高めることができる。
【００４２】
図４は、駆動モード１Ａの制御フローの一部であり、ステップ３における上述の一連の処理を、ステップ３−Ｉ、ステップ３−II、ステップ３−IIIとして示す。
【００４３】
図５は、変速手段１０４が４段自動変速機の場合の変速線図であり、横軸に車速を、縦軸にスロットルの開度（０〜１００％）を、それぞれ示している。ここで、実線で示した「アップ変速線」がアップ変速の条件の境界線であり、変速比が最も大きい１速から２速への変速（図中、「１速→２速」）、２速から３速への変速（図中、「２速→３速」）、３速から変速比が最も小さい４速への変速（図中、「３速→４速」）についてそれぞれ示している。また、破線で示した「ダウン変速線」がダウン変速の条件の境界線であり、変速比が最も小さい４速から３速への変速（図中、「３速←４速」）、３速から２速への変速（図中、「２速←３速」）、２速から変速比が最も大きい１速への変速（図中、「１速←２速」）についてそれぞれ示している。
【００４４】
例えば「動作点▲１▼」で自動車１００が定速走行している状態、詳しくは、車速が４０ｋｍ／ｈ、スロットルの開度が２５％、変速手段１０４の変速段が３速で定速走行している状態から減速走行に移行する場合について、以下説明する。
【００４５】
第１のＭＧ２を発電駆動（回生）せず、変速手段制御が施されていない場合、アクセルペダル１１４がオン状態からオフ状態に移行し、これに伴ってスロットルの開度が２５％から０％に移行すると（図中、「動作Ａ」）、変速線図上で「３速→４速」のアップ変速線を通過するため、変速手段制御手段１１２は、変速手段１０４に３速から４速へのアップ変速の指令を出力する。変速手段１０４は、この指令を受けて３速から４速へのアップ変速の変速動作を行う。
【００４６】
ただし、第１のＭＧ２を発電駆動（回生）し、変速手段制御が施されている場合、変速手段制御手段１１２は、駆動条件制御手段１０が決定した変速指令を変速手段１０４に出力する。変速手段１０４は、この変速指令を受けて、定速走行中の３速を維持するか、１速、２速、４速のいずれかへの変速動作を行う。
【００４７】
以上、変速手段１０４が４段自動変速機の場合について、変速手段制御の一例を示したが、他の自動変速機、無段変速機についても同様である。
【００４８】
以上のような変速手段制御を施すことにより、エンジン１０１の回転数が高められ、エンジン１０１に連結された第１のＭＧ２の回転数が高められるため、減速走行に移行した際に回収できる減速エネルギの量を増大させることができる。
【００４９】
以下、ステップ４について説明する。
【００５０】
駆動条件制御手段１０は、ブレーキペダル１１３のオン、オフの状態を検出し、ブレーキペダル１１３がオン状態になったらステップ５に移行する。ブレーキペダル１１３がオフ状態の場合にはステップ１に移行して、駆動モードの選択を継続する。
【００５１】
以下、ステップ５およびステップ６について説明する。
【００５２】
第１のＭＧ２に減速エネルギを回収させるためには、第１のＭＧ２を、負の回転駆動力を発生するように発電駆動（回生）する必要がある。そのため、駆動条件制御手段１０は、制動力制御と充電量制御に基づいて、適切な負のトルク（以下、発電トルクと称す）を決定し（ステップ５）、これを発電トルク指令として出力する（ステップ６）。これを受けて第１のＭＧ２は、発電駆動（回生）させられる。
【００５３】
以下、ステップ５における制動力制御の一例について説明する。
【００５４】
第１のＭＧ２が回収する減速エネルギの量は発電トルクに依存しており、一般的には、発電トルクを大きくすればその分回収できる減速エネルギの量も多くなる。ただし、発電駆動（回生）に伴い第１のＭＧ２で発生した負の回転駆動力は、第１の駆動力伝達手段１０２および変速手段１０４で変換されて第１の車輪駆動軸１０５に伝達し、制動力として自動車１００に作用するため、発電トルクの決定に際しては、運転者の要求制動力を考慮する必要がある。また、第１のＭＧ２を発電駆動した場合（回生がある場合）と発電駆動しない場合（回生がない場合）とでの制動力の差を、運転者が違和感を覚えない程度に小さく抑える必要がある。制動力制御は、これらを満足させる制御である。
【００５５】
図６は、制動力制御の一例を示した図である。横軸に要求制動力検出手段２１から得られる運転者の要求制動力を、縦軸に自動車１００に作用する制動力を、それぞれ示している。ここで、「範囲▲１▼」は、第１のＭＧ２の発電駆動（回生）による制動力のみが自動車１００に作用する範囲であり、この範囲では、運転者の要求制動力に応じて第１のＭＧ２の発電トルクが調節され、第１のＭＧ２の発電駆動（回生）による制動力が運転者の要求制動力に概ね等しくなるように制御が施されている。また、「範囲▲２▼」は、前輪１０７ａ、１０７ｂおよび後輪１０８ａ、１０８ｂに備わる図示していない摩擦ブレーキの制動力と第１のＭＧ２の発電駆動（回生）による制動力の和が自動車１００に作用する範囲であり、この範囲では、運転者の要求制動力にかかわらず第１のＭＧ２の発電駆動（回生）による制動力が所定の一定値以下となるように第１のＭＧ２の発電トルクが調節され、摩擦ブレーキの制動力と第１のＭＧ２の発電駆動（回生）による制動力の和が運転者の要求制動力に概ね等しくなるように制御が施されている。
【００５６】
以上のような制動力制御を施すことにより、運転者の要求制動力に合致した制動力を発生させられるとともに、第１のＭＧ２を発電駆動した場合（回生がある場合）と発電駆動しない場合（回生がない場合）とでの制動力の差を、運転者が違和感を覚えない程度に小さく抑えることができる。
【００５７】
なお、運転者に違和感を生じさせないためには、発電駆動（回生）による制動力を、自動車１００に（０．０５×重力加速度）の減速を生じさせる力以下とすることが望ましい。
【００５８】
以下、ステップ５における充電量制御の一例について説明する。
【００５９】
第１のＭＧ２が回収する減速エネルギの量は発電トルクに依存しており、一般的には、発電トルクを大きくすればその分回収できる減速エネルギの量も多くなり、バッテリ６に充電される電力（以下、充電電力と称す）も多くなる。ただし、バッテリ６の端子電圧は充電電力に比例して高くなるため、発電トルクの決定に際しては、バッテリ６の端子電圧が所定の規定範囲（以下、規定電圧範囲と称す。）を超えないように配慮する必要がある。また、バッテリ６の耐久性を低下させないように、バッテリ６の充電率を所定の規定範囲内で推移させる必要がある。充電量制御は、これらを満足させる制御である。
【００６０】
なお、バッテリ６の規定電圧範囲とは、バッテリ６に接続される図示していない電気負荷、例えば電動エアコン、インジェクタ、ランプ類等が安定に動作する電圧の範囲である。
【００６１】
図７は、充電量制御の一例を示した図である。横軸にバッテリ６に充電される電流量（以下、充電電流量と称す）を、縦軸にバッテリ６の端子電圧を、それぞれ示しており、０〜１００％の範囲で推移するバッテリ６の充電率が６０％、８０％、９０％における、充電電流量と、バッテリ６の端子電圧の関係を示している。このような特性は、バッテリ６の充電特性として事前に把握することが可能であり、これを参照することで、バッテリ６の端子電圧がその規定電圧範囲を超えない最大の充電電流量を知ることができる。例えば、バッテリ６の充電率が８０％の場合、図中の「電流量▲１▼」がそれに相当し、これにバッテリ６の規定電圧範囲の上限値を乗じたものが最大の充電電力となる。そして、この充電電力をバッテリ６の充電効率と、第１のインバータ４の変換効率と、第１のＭＧ２の発電効率等の積で除することで、第１のＭＧ２の発電駆動入力が求まる。これを基に、駆動条件制御手段１０は、第１のＭＧ２の発電トルクを決定している。
【００６２】
また、駆動条件制御手段１０は、バッテリ状態検出手段２４から得られる充電率を監視し、これを基に第１のＭＧ２の発電トルクを決定している。
【００６３】
以上のような充電量制御を施すことにより、バッテリ６の端子電圧がその規定電圧範囲を超えない範囲で充電電力を最大にできるとともに、バッテリ６の充電率を所定の規定範囲内で推移させることができる。
【００６４】
以下、ステップ７について説明する。
【００６５】
ステップ５以降では、アクセルペダル１１４がオフ状態、かつブレーキペダル１１３がオン状態であるため、通常、自動車１００は減速走行を継続している状態にある。
【００６６】
減速走行中、変速手段制御手段１１２は、エンジン１０１の近傍に備わる図示していないスロットルの開度、車速等の情報を基に、図示していない変速線図等を参照して変速手段１０４の変速比を選択し、通常、ダウン変速（変速比を大きくする変速）の変速指令を変速手段１０４に出力する。変速手段１０４は、この変速指令を受けてダウン変速の変速動作を行う。
【００６７】
駆動条件制御が施されていない場合、上述のとおり、変速線図等を参照して選択された変速比が変速指令として変速手段１０４に出力され、変速手段１０４は、この変速指令を受けて変速動作を行う。
【００６８】
ただし、駆動モード１Ａに基づく駆動条件制御が施されている場合、駆動条件制御手段１０は、変速手段制御に基づいて、変速手段１０４に変速指令を出力しないように変速手段制御手段１１２に指令を出すとともに、変速手段１０４の変速比を適切に決定し、この変速指令を変速手段１０４に出力するように変速手段制御手段１１２に指令を出す。これにより、変速手段１０４は、駆動条件制御手段１０が決定した変速比への変速動作を行うことになる。
【００６９】
以下、第１の駆動力伝達手段１０２が例えば電磁クラッチあるいは油圧クラッチである場合、または第１の駆動力伝達手段１０２がトルクコンバータで、ロックアップしている場合について、ステップ７における変速手段１０４の変速比の決定方法の一例について説明する。
【００７０】
自動車１００に作用するエンジンブレーキ力は、エンジンブレーキ力算出手段２２によって、前述のとおり、例えば式（１）に基づいて算出される。
【００７１】
また、第１のＭＧ２の発電駆動（回生）によって自動車１００に作用する制動力、すなわち回生制動力は、回生制動力算出手段２３によって、例えば式（２）に基づいて算出される。
【００７２】
ＦＲ＝（ＴＧ×ｉＰ×ｉＧ×ｉＦ）／ｒＷ …式（２）
ここで、ＦＲは回生制動力、ＴＧは第１のＭＧ２の発電トルク、ｉＰは第１のＭＧ２とエンジン１０１とのプーリ比である。
【００７３】
駆動条件制御手段１０は、変速に伴う変速手段１０４の変速比の変化と、エンジン１０１のフリクショントルクの変化を推定して、例えば式（１）によって算出されるエンジンブレーキ力と、例えば式（２）によって算出される回生制動力との和が、運転者の要求制動力を上回らない範囲で、第１のＭＧ２の発電量が最大となる変速比を抽出し、これを基に変速手段１０４で実際に採り得る値を変速比に決定する。
【００７４】
なお、運転者の要求制動力は、要求制動力検出手段２１によって、ブレーキペダル１１３のストロークあるいは踏力を基に、例えば比例関係で算出される。
【００７５】
また、第１のＭＧ２の発電量は、第１のＭＧ２の回転数と発電トルクをパラメータとした発電特性を予め把握し、これをマップとして保持することで得られる。
【００７６】
以下、第１の駆動力伝達手段１０２が例えばトルクコンバータで、ロックアップしていない場合について、ステップ７における変速手段１０４の変速比の決定方法の一例について説明する。
【００７７】
自動車に作用するエンジンブレーキ力は、エンジンブレーキ力算出手段によって、例えば式（３）に基づいて算出される。
【００７８】
ＦＥ＝（（ＮＯＵＴ×ＮＯＵＴ）×τ×ｉＧ×ｉＦ）／ｒＷ…式（３）
ここで、ＮＯＵＴは第１の駆動力伝達手段１０２の変速手段１０４側の回転数、τは第１の駆動力伝達手段１０２としてのトルクコンバータのトルク容量である。
なお、第１の駆動力伝達手段１０２の変速手段１０４側の回転数ＮＯＵＴは、式（４）に基づいて算出される。
【００７９】
ＮＯＵＴ＝（ＶＶ／ｒＷ）×ｉＧ×ｉＦ …式（４）
ここで、ＶＶは車速であり、車速算出手段２０により得られる。
【００８０】
また、トルクコンバータのトルク容量τは、式（５）によって定義される速度比ｅによって一意に定まるものであり、予め把握した値をマップとして保持することが可能である。
【００８１】
ｅ＝ＮＯＵＴ／ＮＩＮ …式（５）
ここで、ＮＩＮは第１の駆動力伝達手段１０２のエンジン１０１側の回転数、すなわちエンジン１０１の回転数である。
【００８２】
駆動条件制御手段１０は、変速に伴う変速手段１０４の変速比の変化と、エンジン１０１の回転数とフリクショントルクの変化を推定して、例えば式（３）によって算出されるエンジンブレーキ力が運転者の要求制動力を上回らない範囲で、第１のＭＧ２の発電量が最大となる変速比を抽出し、これを基に変速手段１０４で実際に採り得る値を変速比に決定する。
【００８３】
以上により決定された変速比は、変速手段１０４に変速指令として出力され、変速動作が行われる。ただし、変速手段１０４が多段自動変速機の場合には、変速段数に制限があるため、上述により決定された値が、採り得る変速比を超えた段階でダウン変速の変速動作が行われることになる。
【００８４】
なお、エンジン１０１のフリクショントルクを小さくするために、図示していないスロットルの開度の調整、エンジン１０１に備わる図示していない吸・排気バルブのバルブタイミングの調整等を行うことができ、これにより、第１のＭＧ２の発電量をより増大させることができる。
【００８５】
図４は、駆動モード１Ａの制御フローの一部であり、ステップ７における上述の一連の処理を、ステップ７−Ｉ、ステップ７−II、ステップ７−IIIとして示す。
【００８６】
図５において、例えば「動作点▲２▼」から自動車１００が減速走行を継続する場合、詳しくは、車速が４０ｋｍ／ｈ、スロットルの開度が０％、変速手段１０４の変速比がステップ３の変速手段制御によって、例えば３速の状態から減速走行を継続する場合について、以下説明する。
【００８７】
第１のＭＧ２を発電駆動（回生）せず、変速手段制御が施されていない場合、減速走行の継続により車速が低下すると（図中、「動作Ｂ」）、変速手段制御手段１１２は、変速線図上で「２速←３速」のダウン変速線を通過した段階、すなわち車速が「車速▲１▼」に達した段階で、変速手段１０４に３速から２速へのダウン変速の指令を出力する。同様に、変速線図上で「１速←２速」のダウン変速線を通過した段階、すなわち車速が「車速▲２▼」に達した段階で、変速手段１０４に２速から１速へのダウン変速の指令を出力する。変速手段１０４は、これらの指令を受けて各ダウン変速の変速動作を行う。すなわち、同一の変速線図を用いた場合には、常に一定の車速でダウン変速が行われる。
【００８８】
ただし、第１のＭＧ２を発電駆動（回生）し、変速手段制御が施されている場合、変速手段制御手段１１２は、第１のＭＧ２の発電量を最大にするように、変速手段１０４に３速から２速へのダウン変速の指令と２速から１速へのダウン変速の指令を出力する。変速手段１０４は、これらの指令を受けて各ダウン変速の変速動作を行う。すなわち、ダウン変速が行われる車速は一定ではなく、走行状態に応じて変化する。
【００８９】
以上、変速手段１０４が４段自動変速機の場合について、変速手段制御の一例を示したが、他の自動変速機、無段変速機についても同様である。
【００９０】
以上のような変速手段制御を施すことにより、第１のＭＧ２の発電量が増加するため、回収できる減速エネルギの量を増大させることができる。
【００９１】
以下、ステップ８について説明する。
【００９２】
減速走行の継続により、第１の駆動力伝達手段１１２の変速手段１０４側の回転数が、例えばアイドリング回転数等の所定値（以下、必要最低回転数と称す）を下回るようになり、エンジン１０１に回転駆動力を発生させて回転を維持せざるを得ない状態に至ったら、第１のＭＧ２を発電駆動（回生）することは燃費性能の点で好ましくない。このような理由で、駆動モード１Ａに従った駆動が成立しなくなった場合には、別の駆動モードを選択すべくステップ１に移行する。駆動モード１Ａに従った駆動が成立している場合にはステップ９に移行する。
【００９３】
以下、ステップ９について説明する。
【００９４】
駆動条件制御手段１０は、他の駆動モードへの移行の必要性を判断し、移行が必要な場合には、ステップ１に移行する。移行が必要ない場合には、ステップ４に移行して駆動モード１Ａに基づく駆動条件制御を継続する。
【００９５】
以上のステップ２〜ステップ９が駆動モード１Ａに基づく駆動条件制御、および処理である。
【００９６】
以下、一例として、第１の駆動力伝達手段１０２が電磁クラッチあるいは油圧クラッチ、またはロックアップ状態のトルクコンバータ、変速手段１０４が４段自動変速機である場合について、駆動モード１Ａに基づく駆動条件制御が施された場合の効果について、図８を参照して説明する。
【００９７】
図８は、自動車１００が定速走行から減速走行に移行し、最終的に停止するまでの種々のタイムチャートである。図８（ａ）は駆動条件制御が施されていない場合、図８（ｂ）は駆動条件制御が施されている場合である。また、図８（ａ）および（ｂ）中の各（１）は車速のタイムチャートである。また各（２）は、変速手段１０４の変速比のタイムチャートであり、定速走行中の３段（変速比：１）から停止状態の１段（変速比：２．８）までの変速動作を示している。なお、この場合に採り得る変速比は最大で４種類であり、各段間を遷移する際の変速比は実際には存在しない。また各（３）はエンジン１０１の回転数と、第１の駆動力伝達手段１０２の変速手段１０４側の回転数のタイムチャートである。また各（４）は自動車１００に作用する制動力のタイムチャートであり、運転者の要求制動力と、エンジンブレーキ力と回生制動力の和を示している。また各（５）は、第１のＭＧ２の発電量のタイムチャートである。
【００９８】
定速走行から減速走行に移行する際、駆動条件制御が施されていない場合、図８（ａ）（１）に示すように、変速手段１０４は、３速から４速へのダウン変速の変速動作を行う。ただし、駆動条件制御が施されている場合、図８（ｂ）（１）に示すように、変速手段１０４は、定速走行中の３速を維持する。また、変速手段１０４は、第１のＭＧ２の発電量が最大となるように、３速から２速へのダウン変速と、２速から１速へのダウン変速の変速動作を行っている。その結果、図８（ａ）（５）に示すように、第１のＭＧ２の発電量が、駆動条件制御が施されていない場合に比べて増大している。また、この時のエンジンブレーキ力と回生制動力の和は、運転者の要求制動力よりも小さく抑えられている。
【００９９】
また、別の例として、第１の駆動力伝達手段１０２が非ロックアップ状態のトルクコンバータ、変速手段１０４が４段自動変速機である場合について、駆動モード１Ａに基づく駆動条件制御が施された場合の効果を、図９に示す。
【０１００】
図８の例と同様に、図９（ａ）（５）に示すように、第１のＭＧ２の発電量が、駆動条件制御が施されていない場合に比べて増大している。また、この時のエンジンブレーキ力と回生制動力の和は、運転者の要求制動力よりも小さく抑えられている。
【０１０１】
以上、第１の駆動力伝達手段１０２が電磁クラッチあるいは油圧クラッチ、またはロックアップ状態のトルクコンバータ、または非ロックアップ状態のトルクコンバータ、変速手段１０４が４段自動変速機である場合ついて、駆動モード１Ａに基づく駆動条件制御が施された場合の効果を示したが、前述のとおり、本発明は、上記いずれかの第１の駆動力伝達手段１０２と、上記いずれかの変速手段１０４を組合わせた、いずれの構成に対しても効果がある。
【０１０２】
以下、ステップ１において、駆動モード１Ｂが選択された場合、すなわち第１のＭＧ２の駆動状態がフリー、第２のＭＧ３の駆動状態が回生である場合について説明する。
【０１０３】
以下、ステップ１０について説明する。
駆動条件制御手段１０は、ブレーキペダル１１３のオン、オフの状態を検出し、ブレーキペダル１１３がオン状態になったらステップ５’に移行する。ブレーキペダル１１３がオフ状態の場合にはステップ１に移行して、駆動モードの選択を継続する。
【０１０４】
以下、ステップ５’およびステップ６’について説明する。
ステップ５’はステップ５と同様である。
ステップ６’はステップ６と同様である。
【０１０５】
以下、ステップ１１について説明する。
減速走行の継続により、第２の車輪駆動軸１０６の回転数が低下し、第２の車輪駆動軸１０６に第２の駆動力伝達手段１０３を介して連結された第２のＭＧ３の回転数が、発電出力が得られる回転数を下回った場合、第２のＭＧ３を発電駆動（回生）することができなくなる。例えばこのような理由で第２のＭＧ３を発電駆動（回生）することができなくなり、駆動モード１Ｂに従った駆動が成立しなくなった場合には、別の駆動モードを選択すべくステップ１に移行する。駆動モード１Ｂに従った駆動が成立している場合にはステップ１２に移行する。
【０１０６】
以下、ステップ１２について説明する。
駆動条件制御手段１０は、他の駆動モードへの移行の必要性を判断し、移行が必要な場合には、ステップ１に移行する。移行が必要ない場合には、ステップ１０に移行して駆動モード１Ｂに基づく駆動条件制御を継続する。
【０１０７】
以上のステップ１０〜ステップ１２、およびステップ５’とステップ６’が駆動モード１Ｂに基づく駆動条件制御、および処理である。
【０１０８】
以下、ステップ１において、駆動モード１Ｃが選択された場合、すなわち第１および第２のＭＧ２、３の駆動状態がともに回生である場合について説明する。
【０１０９】
以下、ステップ１３について説明する。
駆動条件制御手段１０は、アクセルペダル１１４のオン、オフの状態を検出し、アクセルペダル１１４がオフ状態になったらステップ３’に移行する。アクセルペダル１１４がオン状態の場合にはステップ１に移行して、駆動モードの選択を継続する。
【０１１０】
以下、ステップ３’について説明する。
ステップ３’はステップ３と同様である。
【０１１１】
以下、ステップ１４について説明する。
駆動条件制御手段１０は、ブレーキペダル１１３のオン、オフの状態を検出し、ブレーキペダル１１３がオン状態になったらステップ１５に移行する。ブレーキペダル１１３がオフ状態の場合にはステップ１に移行して、駆動モードの選択を継続する。
【０１１２】
以下、ステップ１５およびステップ６’について説明する。
駆動条件制御手段１０は、発電トルク分配制御と、前述した制動力制御と充電量制御に基づいて、適切な発電トルクを決定し（ステップ１５）、これを発電トルク指令として出力する（ステップ６’）。これを受けて、第１および第２のＭＧ２、３は、発電駆動（回生）させられる。
【０１１３】
以下、ステップ１５における発電トルク分配制御の一例について説明する。
第１および第２のＭＧ２、３が回収する減速エネルギの量は発電トルクに依存しており、一般的には、発電トルクを大きくすればその分回収できる減速エネルギの量も多くなる。ただし、これは第１および第２のＭＧ２、３の発電効率が駆動条件によらず一定の場合に言えることであり、実際には、駆動条件、例えば回転数、発電トルク等に応じて発電効率が異なるため、必ずしも上述のとおりとはかぎらない。よって、発電トルクの決定に際しては、第１および第２のＭＧ２、３のそれぞれの発電効率を考慮する必要がある。発電トルク分配制御は、これを満足させる制御である。
【０１１４】
図１０は、発電トルク分配制御の一例を示した図である。横軸に第１および第２のＭＧ２、３の回転数を、縦軸に第１および第２のＭＧ２、３の発電トルクを、それぞれ示しており、第１および第２のＭＧ２、３の発電効率が同じである場合について、等発電効率曲線を３０〜９０％の範囲で１０％刻みに示している。このような特性は、発電特性として事前に把握することが可能であり、これに基づいて発電トルク分配制御が施される。
【０１１５】
図１０に示す発電特性を持つ第１および第２のＭＧ２、３に対して、まず、第１のＭＧ２と第２のＭＧ３の発電出力の和を最大にする場合の発電トルク分配制御の一例について、以下、図１０を参照して説明する。
【０１１６】
図１０中には、減速走行中の任意の車速における第１のＭＧ２の回転数（この場合５０００ｒ／ｍｉｎ）と、第２のＭＧ３の回転数（この場合３０００ｒ／ｍｉｎ）と、制動力制御に基づく第１のＭＧ２と第２のＭＧ３の発電駆動入力の和の上限値（以下、制動力制御に基づく発電駆動入力の上限値と称す）を示している。なお、これらの値は、第１のＭＧ２とエンジン１０１のプーリ比、変速手段１０４の変速比、第２の駆動力伝達手段１０３の減速比、発電駆動（回生）による制動力の上限値、さらには車速等によっても異なるため、必ずしも上述または図示のとおりとはかぎらない。
【０１１７】
ここで、第１および第２のＭＧ２、３の回転数をそれぞれＮ_ＭＧ１Ｇ、Ｎ_ＭＧ２Ｇ、発電トルクをそれぞれＴ_ＭＧ１Ｇ、Ｔ_ＭＧ２Ｇ、発電効率をそれぞれη_ＭＧ１Ｇ、η_ＭＧ２Ｇ、制動力制御に基づく発電駆動入力の上限値をＷ_{ＬＩＭＩＴＧ}と置くと、この場合に設定し得るＴ_ＭＧ１Ｇ、Ｔ_ＭＧ２Ｇとしては、（（（Ｎ_ＭＧ１Ｇ×２×π／６０）×Ｔ_ＭＧ１Ｇ）＋（（Ｎ_ＭＧ２Ｇ×２×π／６０）×Ｔ_ＭＧ２Ｇ））≦Ｗ_{ＬＩＭＩＴＧ}（以下、発電トルク決定条件▲１▼と称す）を満足する範囲で無数にある。
【０１１８】
ただし、駆動モード１Ｃに基づく駆動条件制御が施されている場合、駆動条件制御手段は、発電トルク分配制御に基づいて、第１のＭＧ２と第２のＭＧ３の発電出力の和、詳しくは（（（Ｎ_ＭＧ１Ｇ×２×π／６０）×Ｔ_ＭＧ１Ｇ×η_ＭＧ１Ｇ）＋（（Ｎ_ＭＧ２Ｇ×２×π／６０）×Ｔ_ＭＧ２Ｇ×η_ＭＧ２Ｇ））（以下、発電出力の和と称す）が最大となるように、第１および第２のＭＧ２、３の動作点を、それぞれ図中の「第１のＭＧの動作点▲１▼」、「第２のＭＧの動作点▲１▼」に決定し、これに基づいて発電トルクを決定する。これにより、発電出力の和が最大となり、同じく発電トルク決定条件▲１▼を満足する、例えば図中の「第１のＭＧの動作点▲２▼」、「第２のＭＧの動作点▲２▼」で発電駆動（回生）した場合に比べて発電出力の和が約６０％増加する。
【０１１９】
次に、バッテリ６の充電率を所定の規定範囲内で推移させるべく、充電電力を最小に抑えるとともに、第１および第２のＭＧ２、３を発電駆動した場合（回生がある場合）と発電駆動しない場合（回生がない場合）とでの制動力の差を生じさせない場合の発電トルク分配制御の一例について、以下、図１０を参照して説明する。
【０１２０】
この場合、駆動条件制御手段１０は、発電トルク分配制御に基づいて、（（（Ｎ_ＭＧ１Ｇ×２×π／６０）×Ｔ_ＭＧ１Ｇ）＋（（Ｎ_ＭＧ２Ｇ×２×π／６０）×Ｔ_ＭＧ２Ｇ））＝Ｗ_{ＬＩＭＩＴＧ}（以下、発電トルク決定条件▲２▼と称す）を満足する範囲で、発電出力の和が最小となるように、第１および第２のＭＧ２、３の動作点を、それぞれ図中の「第１のＭＧの動作点▲３▼」、「第２のＭＧの動作点▲３▼」に決定し、これに基づいて発電トルクを決定する。これにより、発電出力の和が最小となり、同じく発電トルク決定条件▲２▼を満足する、例えば図中の「第１のＭＧの動作点▲１▼」、「第２のＭＧの動作点▲１▼」で発電駆動（回生）した場合に対して発電出力の和が１／２以下となる。
【０１２１】
以上のような発電トルク分配制御を施すことにより、第１のＭＧ２と第２のＭＧ３の発電出力の和を最大にすることができる。また、バッテリ６の充電率を所定の規定範囲内で推移させられるとともに、第１および第２のＭＧ２、３を発電駆動した場合（回生がある場合）と発電駆動しない場合（回生がない場合）とでの制動力の差を生じさせないようにできる。
【０１２２】
なお、一般的には、第１および第２のＭＧ２、３の発電効率は、その回転数が高いほど高くなる傾向にあるため、発電出力を大きくするためには、第１および第２のＭＧ２、３を高回転で発電駆動することが望ましい。この点で、エンジン１０１と第１のＭＧ２のプーリ比（（第１のＭＧ２の回転数／エンジン１０１の回転数）で定義され、１より大きい値を採る）の分だけ第１のＭＧ２を高回転で発電駆動できる本発明の実施の形態による補助駆動装置１は、第１のＭＧ２を、例えばエンジン１０１と第１の駆動力伝達手段１０２との間に配置する構成（プーリ比：１）に比べて優れている。
【０１２３】
以下、ステップ７’について説明する。
ステップ７’はステップ３と同様である。
【０１２４】
以下、ステップ１６について説明する。
第１および第２のＭＧ２、３のいずれか一方を発電駆動（回生）することができなくなり、駆動モード１Ｃに従った駆動が成立しなくなった場合には、別の駆動モードを選択すべくステップ１に移行する。駆動モード１Ｃに従った駆動が成立している場合にはステップ１７に移行する。
【０１２５】
以下、ステップ１７について説明する。
駆動条件制御手段１０は、他の駆動モードへの移行の必要性を判断し、移行が必要な場合には、ステップ１に移行する。移行が必要ない場合には、ステップ１４に移行して駆動モード１Ｃに基づく駆動条件制御を継続する。
【０１２６】
以上のステップ１３〜ステップ１７、およびステップ３’とステップ６’とステップ７’が駆動モード１Ｃに基づく駆動条件制御、および処理である。
【０１２７】
以上、自動車１００が定速走行あるいは加速走行から減速走行に移行し、減速走行を継続する場合について、減速エネルギを効率良く回収するための駆動条件制御を示した。そこでつぎに、自動車１００の操作性、快適性、安全性、さらには燃費を向上させるべく、回収した減速エネルギ、すなわちバッテリに蓄えられた電気エネルギを原資として、第１および第２のＭＧ２、３を主に電動駆動するための駆動条件制御について、以下説明する。
【０１２８】
つぎに、自動車１００が発進し、加速走行あるいは定速走行を継続する場合について説明する。この場合、第１および第２のＭＧ２、３は、駆動モード２Ａ、駆動モード２Ｂ、駆動モード２Ｃ、駆動モード２Ｄ、駆動モード２Ｅのいずれかに従って駆動され、自動車１００の操作性、快適性、安全性、さらには燃費を向上させることになる。
【０１２９】
以下、この場合に駆動条件制御手段１０が実施している駆動条件制御、および処理を、図１１および図１２の制御フローを参照して説明する。
【０１３０】
なお、自動車１００の停止状態におけるエンジン１０１の状態としては、必要最低回転数で回転している状態（以下、アイドリング状態と称す）と、停止している状態（以下、アイドリングストップ状態と称す）の二つがある。
【０１３１】
以下、ステップ２０について説明する。
駆動条件制御手段１０は、自動車１００が発進すると同時に、バッテリ状態検出手段２４から得られるバッテリ６の端子電圧、充電率等の情報、要求制動力検出手段２１および要求駆動力検出手段２５から得られる情報、エンジン１０１から得られる冷却水温度、吸・排気温度、燃焼状態等の情報、第１および第２のＭＧ２、３の電動特性（トルク特性、電動効率等）と発電特性（発電出力、発電効率等）を基に、最適な駆動モードを選択する。
【０１３２】
なお、駆動モードの選択に際しては、自動車１００に備わる図示していない加速性能向上要求検出手段を用いて得られる運転者の加速性能向上要求を考慮することができる。
【０１３３】
以下、ステップ２０における駆動モード選択の一例について説明する。
アイドリングストップ状態からの発進で、第１のＭＧ２を電動駆動してエンジン１０１を再始動している最中に運転者の発進要求、あるいは加速要求があった場合、必要な回転駆動力を発生することができないエンジン１０１を補うために、運転者の要求駆動力に応じて第１および第２のＭＧ２、３を電動駆動することが望ましい。
【０１３４】
例えば、運転者の要求駆動力が、エンジン１０１の回転駆動力に相当する駆動力より大きく、かつエンジン１０１の回転駆動力と第１のＭＧ２の回転駆動力の和に相当する駆動力以下である場合、駆動モード２Ａが選択される。
【０１３５】
例えば、運転者の要求駆動力が、エンジン１０１の回転駆動力に相当する駆動力より大きく、かつエンジン１０１の回転駆動力と第２のＭＧ３の回転駆動力の和に相当する駆動力以下である場合、駆動モード２Ｂが選択される。
【０１３６】
例えば、運転者の要求駆動力が、エンジン１０１の回転駆動力に相当する駆動力より大きく、かつエンジン１０１の回転駆動力と第１および第２のＭＧ２、３の回転駆動力の和に相当する駆動力以下である場合、駆動モード２Ｃが選択される。
【０１３７】
以上により、運転者の要求駆動力に合致した駆動力を発生させられるとともに、自動車１００をスムースに発進させられる。
【０１３８】
また、低摩擦係数路を走行している場合、第２のＭＧ３を電動駆動することが望ましい。
【０１３９】
なお、路面の状態は、車速と車輪速から得られるスリップ率より推定される。
【０１４０】
例えば、前輪１０７ａ、１０７ｂと後輪１０８ａ、１０８ｂがともに、路面との間で安定な駆動力を発生している安定状態の場合（スリップ率が概ね０．２以下である場合）、第２のＭＧ３を電動駆動して、後輪１０８ａ、１０８ｂが路面との間で最大の駆動力を発生するようにスリップ率を制御するため、駆動モード２Ｂが選択される。
【０１４１】
この場合の、スリップ率と、車輪１０７ａ、１０７ｂ、１０８ａ、１０８ｂと路面との間で発生する駆動力との関係の一例を図１３に示す。図１３（ａ）は、第２のＭＧ３を電動駆動しない場合であり、前輪１０７ａ。１０７ｂは、図中の「前輪の動作点」で動作しており、後輪１０８ａ、１０８ｂは、図中の「後輪の動作点▲１▼」で動作しており、ともに安定状態にある。図１３（ｂ）は、駆動モード２Ｂに従って、第２のＭＧ３を電動駆動する場合であり、前輪１０７ａ、１０７ｂは、図中の「前輪の動作点」で動作しており、後輪１０８ａ、１０８ｂは、図中の「後輪の動作点▲２▼」で動作しており、ともに安定状態にある。すなわち、駆動モード２Ｂに従って、第２のＭＧ３を電動駆動することで、後輪１０８ａ、１０８ｂが路面との間で発生する駆動力が大きくなるため、前輪１０７ａ、１０７ｂの駆動力と後輪１０８ａ、１０８ｂの駆動力の和である全体の駆動力が大きくなる。
【０１４２】
例えば、前輪１０７ａ、１０７ｂが、路面との間で不安定な駆動力を発生している不安定状態の場合（スリップ率が概ね０．２を超える場合）、第１のＭＧ２を発電駆動して、前輪１０７ａ、１０７ｂが路面との間で安定な駆動力を発生するようにエンジン１０１の回転駆動力を抑えるとともに、第２のＭＧ３を電動駆動して、後輪１０８ａ、１０８ｂが路面との間で最大の駆動力を発生するようにスリップ率を制御するため、駆動モード２Ｅが選択される。
【０１４３】
この場合の、スリップ率と、車輪１０７ａ、１０７ｂ、１０８ａ、１０８ｂと路面との間で発生する駆動力との関係の一例を図１４に示す。図１４（ａ）は、第１のＭＧ２を発電駆動せず第２のＭＧ３を電動駆動しない場合であり、前輪１０７ａ、１０７ｂは、図中の「前輪の動作点▲１▼」で動作しており、後輪１０８ａ、１０８ｂは、図中の「後輪の動作点▲１▼」で動作しており、後輪１０８ａ、１０８ｂのみが安定状態にある。図１４（ｂ）は、駆動モード２Ｅに従って、第１のＭＧ２を発電駆動し第２のＭＧ３を電動駆動する場合であり、前輪１０７ａ、１０７ｂは、図中の「前輪の動作点▲２▼」で動作しており、後輪１０８ａ、１０８ｂは、図中の「後輪の動作点▲２▼」で動作しており、ともに安定状態にある。すなわち、駆動モード２Ｅに従って、第１のＭＧ２を発電駆動し第２のＭＧ３を発電駆動することで、前輪１０７ａ、１０７ｂおよび後輪１０８ａ、１０８ｂが路面との間で発生する駆動力がともに大きくなるため、前輪１０７ａ、１０７ｂの駆動力と後輪１０８ａ、１０８ｂの駆動力の和である全体の駆動力が大きくなる。
【０１４４】
以上により、低摩擦係数路を走行する際の自動車１００の安全性、操作性を向上させることができる。また、斜度の高い低摩擦係数路を登坂走行することが可能となる。
【０１４５】
また、バッテリ６の充電率が所定の規定範囲内の下限値近傍で推移している場合、第１のＭＧ２を発電駆動して、バッテリ６の充電率を上昇させるため、駆動モード２Ｄ、駆動モード２Ｅのいずれかが選択される。
【０１４６】
以上が、ステップ２０における駆動モード選択の一例であるが、必ずしも上述のとおりとはかぎらず、前述の種々の情報を基に、最適な駆動モードが選択される。
【０１４７】
以下、ステップ２０において駆動モード２Ａが選択された場合、すなわち第１のＭＧ２の駆動状態が電動、第２のＭＧ３の駆動状態がフリーである場合について説明する。
【０１４８】
以下、ステップ２１について説明する。
駆動条件制御手段１０は、アクセルペダル１１４のオン、オフの状態を検出し、アクセルペダル１１４がオン状態になったらステップ２２に移行する。アクセルペダル１１４がオフ状態の場合にはステップ２０に移行して、駆動モードの選択を継続する。
【０１４９】
以下、ステップ２２について説明する。
前述のとおり、走行中、変速手段制御手段１１２は、エンジン１０１の近傍に備わる図示していないスロットルの開度、車速等の情報を基に、図示していない変速線図等を参照して変速手段１０４の変速比を選択し、アップ変速（変速比を小さくする変速）およびダウン変速（変速比を大きくする変速）の変速指令を変速手段１０４に出力する。変速手段１０４は、この変速指令を受けて上記いずれかの変速動作を行う。
【０１５０】
駆動条件制御が施されていない場合、定速走行（場合によっては加速走行）から加速走行への移行において、アクセルペダル１１４の踏込み量が大きくなり、これに伴ってスロットルの開度が大きくなると、変速手段制御手段１１２は、上述に従って変速手段１０４にダウン変速の変速指令を出力することがある。変速手段１０４は、この変速指令を受けてダウン変速の変速動作を行う。
【０１５１】
ただし、駆動モード２Ａに基づく駆動条件制御が施されている場合、駆動条件制御手段１０は、変速手段制御に基づいて、変速手段１０４に変速指令を出力しないように変速手段制御手段１１２に指令を出すとともに、変速手段１０４の変速比を適切に決定し、この変速指令を変速手段１０４に出力するように変速手段制御手段１１２に指令を出す。これにより、変速手段１０４は、駆動条件制御手段１０が決定した変速比への変速動作を行うことになる。
【０１５２】
図５において、例えば「動作点▲１▼」で自動車１００が定速走行している状態、詳しくは、車速が４０ｋｍ／ｈ、スロットルの開度が２５％、変速手段１０４の変速比が３速で定速走行している状態から加速走行に移行する場合について、以下説明する。
【０１５３】
第１のＭＧ２を電動駆動せず、変速制御手段が施されていない場合、加速走行のためアクセルペダル１１４の踏込み量が大きくなり、これに伴ってスロットルの開度が２５％から例えば７５％に移行すると（図中、「動作Ｃ」）、変速線図上で「２速←３速」のダウン変速線を通過するため、変速手段制御手段１１２は、変速手段１０４に３速から２速へのダウン変速の指令を出力する。変速手段１０４は、この指令を受けて３速から２速へのダウン変速の変速動作を行う。
【０１５４】
ただし、第１のＭＧ２を電動駆動し、変速手段制御が施されている場合、変速手段制御手段１１２は、駆動条件制御手段１０が決定した変速指令を変速手段１０４に出力する。変速手段１０４は、この変速指令を受けて、定速走行中の３速を維持する。
【０１５５】
以上、変速手段１０４が４段自動変速機の場合について、変速手段制御の一例を示したが、他の自動変速機、無段変速機についても同様である。
【０１５６】
以上のような変速手段制御を施すことにより、ダウン変速およびアップ変速の変速動作の回数が減り、変速動作に起因するエンジン１０１の回転数の急激な上昇、駆動力の急変がなくなるため、自動車１００の快適性、操作性が向上するとともに、燃費および排気性能が向上する。
【０１５７】
以下、ステップ２３およびステップ２４について説明する。
駆動条件制御手段１０は、駆動力制御と充電量制御に基づいて、適切な電動トルクを決定し（ステップ２３）、これを電動トルク指令として出力する（ステップ２４）。これを受けて第１のＭＧ２は、電動駆動させられる。
【０１５８】
以下、ステップ２３における駆動力制御の一例について説明する。
加速走行中、第１のＭＧ２を電動駆動することで、これによる回転駆動力がエンジン１０１の回転駆動力に付加され、自動車１００に作用する駆動力が大きくなるため、加速性能が向上する。ただし、バッテリ６に蓄えられている電気エネルギの制約、第１のインバータ４の耐久性の制約等から、加速走行中の常時、第１のＭＧ２を電動駆動することが難しい場合がある。よって、このような場合には、所定の条件下でのみ第１のＭＧ２を電動駆動せざるを得ない。あるいは、運転者の要求駆動力に応じて第１のＭＧ２の回転駆動力を調節しなければならない。駆動力制御は、これらを満足させる制御である。
【０１５９】
図１５は、駆動力制御の一例を示した図である。横軸にアクセルペダル１１４の踏込み量を、縦軸に第１のＭＧ２の電動出力を、それぞれ示しており、アクセルペダル１１４の踏込み量に対する第１のＭＧ２の電動出力の指標を、「指標▲１▼」、「指標▲２▼」、「指標▲１▼’」、「指標▲２▼’」として示している。上述の理由で、加速走行中の常時、第１のＭＧ２を電動駆動することが難しい場合には、例えばこのような指標を基に第１のＭＧ２の電動出力を決定することで、アクセルペダル１１４の踏込み量、すなわち運転者の加速要求に合致した駆動力を発生させることができる。ここで「指標▲１▼」は、例えばアクセルペダル１１４の踏込み量が２／４（最大値：４／４）まではアクセルペダル１１４の踏込み量に比例して第１のＭＧ２の電動出力を増大させ、２／４以降で第１のＭＧ２の電動出力を最大とするものである。また、「指標▲２▼」は、例えばアクセルペダル１１４の踏込み量が２／４までは第１のＭＧ２の電動出力を零とし、２／４以降で第１のＭＧ２の電動出力を最大とするものである。なお、運転者の特性、具体的にはアクセルペダル１１４の踏込み量の分布、頻度等に応じて、「指標▲１▼」および「指標▲２▼」をアクセルペダル１１４の踏込み量が大きくなる方向にシフトさせることも可能であり（図中「指標▲１▼’」および「指標▲２▼’」）、これらを適宜選択して用いることができる。このような指標を基に第１のＭＧ２の電動出力を決定することで、自動車１００が発進し、加速走行、定速走行、減速走行を経て停止に至る一連の走行において、第１のＭＧ２の電動駆動によりバッテリ６から持出される電気エネルギの量と、第１のＭＧ２の発電駆動（回生）によりバッテリ６に充電される電気エネルギの量とを釣合うため、バッテリ６の充電率を所定の規定範囲内で推移させることができる。
【０１６０】
以上のような駆動力制御を施すことにより、バッテリ６に蓄えられている電気エネルギの制約、第１のインバータ４の耐久性の制約等に影響されず、第１のＭＧ２を電動駆動することができる
以下、ステップ２３における充電量制御の一例について説明する。
前述のとおり、バッテリ６の耐久性を低下させないためには、充電率を所定の規定範囲内で推移させる必要がある。充電量制御は、これを満足させる制御である。
【０１６１】
バッテリ６の充電率が所定の規定範囲内の上限値近傍で推移している場合、減速エネルギの回収によって充電率が所定の規定範囲を超えないように、加速走行中あるいは定速走行中に第１のＭＧ２を電動駆動することが望ましい。よって、このような場合には、車速等を基に減速走行中に回収される減速エネルギの量を予測し、これを基にバッテリ６から持出せる電気エネルギの量、さらには第１のＭＧ２の電動トルクを決定することになる。このような形態、すなわち、減速エネルギの回収を予測し、充電率が所定の規定範囲を下回らない範囲でバッテリ６に蓄えられた電気エネルギを減少させるべく第１のＭＧ２を電動駆動することで、充電率を所定の範囲内で推移させることができる。また、第１のＭＧ２を電動駆動する分、エンジン１０１の回転駆動力を小さくできるため、燃費を向上させることができる。
【０１６２】
以下、ステップ２５について説明する。
走行中、エンジン制御手段は、アクセルペダル１１４の踏込み量、車速、エンジン１０１の回転数等の情報を基に、図示していない線図等を参照して図示していないスロットルの開度を決定し、この指令をスロットルに出力する。スロットルは、この指令を受けて弁の開閉動作を行い、これによりエンジン１０１は所定の回転駆動力を発生する。
【０１６３】
駆動条件制御が施されていない場合、例えば駆動力を一定にするように運転者がアクセルペダル１１４の踏込み量を調節したとしても、前述の充電量制御によって第１のＭＧ２の回転駆動力が変動すると、これがそのまま駆動力の変動となるため、運転者の要求駆動力に合致した駆動力は得られない。
【０１６４】
ただし、駆動モード２Ａに基づく駆動条件制御が施されている場合、駆動条件制御手段１０は、エンジン制御に基づいて、運転者の要求駆動力から第１のＭＧ２の回転駆動力に相当する駆動力を差引いた駆動力を発生させるためのスロットルの開度を決定し、この指令をスロットルに出力するようにエンジン制御手段１１１に指令を出す。
【０１６５】
以上のようなエンジン制御を施すことにより、運転者の要求駆動力に合致した駆動力を発生させられるとともに、自動車１００の操作性、快適性を向上させることができる。
【０１６６】
以下、ステップ２６について説明する。
加速走行の継続により、エンジン１０１の回転数が上昇し、エンジン１０１に連結された第１のＭＧ２の回転数が、電動出力が得られる回転数を上回った場合、あるいはバッテリ６の充電率が所定の規定範囲内の下限値近傍で推移するようになった場合、第１のＭＧ２を電動駆動することができなくなる。例えばこのような理由で第１のＭＧ２を電動駆動することができなくなり、駆動モード２Ａに従った駆動が成立しなくなった場合には、別の駆動モードを選択すべくステップ２０に移行する。駆動モード２Ａに従った駆動が成立している場合にはステップ２７に移行する。
【０１６７】
以下、ステップ２７について説明する。
駆動条件制御手段１０は、他の駆動モードへの移行の必要性を判断し、移行が必要な場合には、ステップ２０に移行する。移行が必要ない場合には、ステップ２１に移行して駆動モード２Ａに基づく駆動条件制御を継続する。
【０１６８】
以上のステップ２１〜ステップ２７が駆動モード２Ａに基づく駆動条件制御、および処理である。
【０１６９】
以下、一例として、第１の駆動力伝達手段１０２がトルクコンバータ、変速手段１０４が４段自動変速機である自動車１００に対して、駆動モード２Ａに基づく駆動条件制御が施された場合の効果について、図１６を参照して説明する。
図１６は、自動車１００が発進し、加速走行を継続している最中の種々のタイムチャートである。図１６（ａ）は、車速のタイムチャートであり、タイミング▲１▼が、アクセルペダル１１４の踏込み量を１／４（最大値：４／４）にして発進するタイミングであり、タイミング▲２▼が、加速のためにアクセルペダル１１４の踏込み量を３／４に変更するタイミングである。図１６（ｂ）は、変速手段１０４の変速比のタイムチャートであり、停止状態の１速（変速比：２。８）から加速走行中の３速（変速比：１）までの変速動作を示している。図１６（ｃ）は、駆動力のタイムチャートである。図１６（ｄ）は、エンジン１０１の回転数のタイムチャートである。
【０１７０】
以下、駆動条件制御において実施されている種々の制御の内容と、その効果について説明する。
【０１７１】
タイミング▲２▼では、アクセルペダル１１４の踏込み量が１／４から３／４に大きくなり、これに伴って図示していないスロットルの開度が大きくなっている。駆動条件制御が施されていない場合、図１６（ｂ）に示すように、変速手段制御手段１１２からの指令を受けて、変速手段１０４は、３速から２速へのダウン変速の変速動作を行う。ただし、駆動条件制御が施されている場合、変速制御手段に基づいて変速手段１０４は、３速から２速へのダウン変速の変速動作を行わず、３速を維持する（図中、「変速制御手段」）。
【０１７２】
以上の変速手段制御により、駆動条件制御が施されていない場合にタイミング▲３▼で行われる２速から３速へのアップ変速の変速動作がなくなるため、この変速動作に起因する駆動力の急変（図中、Ａ部）が生じない。また、エンジン１０１の回転数の急激な上昇（図中、Ｂ部）がない。これにより、自動車１００の快適性、操作性が向上するとともに、燃費および排気性能が向上する。
【０１７３】
タイミング▲１▼以降では、駆動力制御に基づいて第１のＭＧ２の電動トルクが決定されており、タイミング▲１▼からタイミング▲２▼の範囲では、第１のＭＧ２の電動トルクを零としている。ただし、タイミング▲２▼以降では、第１のＭＧ２を電動駆動して、運転者の要求駆動力に合致した駆動力を発生させている。
【０１７４】
すなわち、駆動条件制御が施されていない場合、運転者の要求駆動力に合致した駆動力を発生させるべく、タイミング▲２▼においてダウン変速の変速動作が行われるため、エンジン１０１の回転数の急激な上昇（図中、Ｂ部）が生じていた。また、タイミング▲３▼においてアップ変速の変速動作が行われるため、駆動力の急変（図中、Ａ部）が生じていた。ただし、運転者の要求駆動力に合致した駆動力を発生させるべく、駆動条件制御に基づいて第１のＭＧ２を電動駆動することで、上記２回の変速動作に起因する問題が生じず、自動車１００の快適性、操作性が向上するとともに、燃費および排気性能が向上する。
【０１７５】
以上、第１の駆動力伝達手段１０２がトルクコンバータ、変速手段１０４が４段自動変速機である自動車１００に対して、駆動モード２Ａに基づく駆動条件制御が施された場合の効果の一例を示したが、前述のとおり、前記いずれかの第１の駆動力伝達手段１０２と、前記いずれかの変速手段１０４を組合わせたいずれの構成に対しても同様の効果が得られる。
【０１７６】
以下、ステップ２０において、駆動モード２Ｂが選択された場合、すなわち第１のＭＧ２の駆動条件がフリー、第２のＭＧ３の駆動状態が電動である場合について説明する。
【０１７７】
以下、ステップ２８について説明する。
駆動条件制御手段１０は、アクセルペダル１１４のオン、オフの状態を検出し、アクセルペダル１１４がオン状態になったらステップ２２’に移行する。アクセルペダル１１４がオフ状態の場合にはステップ２０に移行して、駆動モードの選択を継続する。
【０１７８】
以下、ステップ２２’について説明する。
ステップ２２’はステップ２２と同様である。
【０１７９】
以下、ステップ２３’およびステップ２４’について説明する。
ステップ２３’はステップ２３と同様である。
ステップ２４’はステップ２４と同様である。
【０１８０】
以下、ステップ２５’について説明する。
ステップ２５’はステップ２５と同様であり、駆動条件制御手段１０は、前述したエンジン制御に基づいて、運転者の要求駆動力から第１のＭＧ２の回転駆動力に相当する駆動力を差引いた駆動力を発生させるためのスロットルの開度を決定し、この指令をスロットルに出力するようにエンジン制御手段１１１に指令を出す。
【０１８１】
以上のようなエンジン制御を施すことにより、運転者の要求駆動力に合致した駆動力を発生させられるとともに、自動車１００の操作性、快適性を向上させることができる。
【０１８２】
以下、ステップ２９について説明する。
加速走行の継続により、第２の車輪駆動軸１０６の回転数が上昇し、第２の車輪駆動軸１０６に第２の駆動力伝達手段１０３を介して連結された第２のＭＧ３の回転数が、電動出力が得られる回転数を上回った場合、あるいはバッテリ６の充電率が所定の規定範囲内の下限値近傍で推移するようになった場合、第２のＭＧ３を電動駆動することができなくなる。例えばこのような理由で第２のＭＧ３を電動駆動することができなくなり、駆動モード２Ｂに従った駆動が成立しなくなった場合には、別の駆動モードを選択すべくステップ２０に移行する。駆動モード２Ｂに従った駆動が成立している場合にはステップ３０に移行する。
【０１８３】
以下、ステップ３０について説明する。
駆動条件制御手段１０は、他の駆動モードへの移行の必要性を判断し、移行が必要な場合には、ステップ２０に移行する。移行が必要ない場合には、ステップ２８に移行して駆動モード２Ｂに基づく駆動条件制御を継続する。
【０１８４】
以上のステップ２８〜ステップ３０、およびステップ２２’とステップ２３’とステップ２４’とステップ２５’が駆動モード２Ｂに基づく駆動条件制御、および処理である。
【０１８５】
以下、ステップ２０において、駆動モード２Ｃが選択された場合、すなわち第１および第２のＭＧ２、３の駆動状態がともに電動である場合について説明する。
【０１８６】
以下、ステップ３１について説明する。
駆動条件制御手段１０は、アクセルペダル１１４のオン、オフの状態を検出し、アクセルペダル１１４がオン状態になったらステップ２２’に移行する。アクセルペダル１１４がオフ状態の場合にはステップ２０に移行して、駆動モードの選択を継続する。
【０１８７】
以下、ステップ２２’について説明する。
ステップ２２’はステップ２２と同様である。
【０１８８】
以下、ステップ３２およびステップ２４’について説明する。
駆動条件制御手段１０は、電動トルク分配制御と、前述した駆動力制御と充電量制御に基づいて、適切な電動トルクを決定し（ステップ３２）、これを電動トルク指令として出力する（ステップ２４’）。これを受けて、第１および第２のＭＧ２、３は、電動駆動させられる。
【０１８９】
以下、ステップ３２における電動トルク分配制御の一例について説明する。
第１および第２のＭＧ２、３を電動駆動することで、これによる回転駆動力がエンジン１０１の回転駆動力に付加され、自動車１００に作用する駆動力が大きくなるため、加速性能が向上する。ただし、バッテリ６に蓄えられている電気エネルギには制約があるため、第１および第２のＭＧ２、３を電動駆動するに際しては、バッテリ６から持出される電気エネルギの量が最小となるよう配慮する必要がある。よって、電動トルクの決定に際しては、第１および第２のＭＧ２、３のそれぞれの電動効率を考慮する必要がある。電動トルク分配制御は、これを満足させる制御である。
【０１９０】
図１７は、電動トルク分配制御の一例を表した図である。横軸に第１および第２のＭＧ２、３の回転数を、縦軸に第１および第２のＭＧ２、３の電動トルクを、それぞれ示しており、第１および第２のＭＧ２、３の電動効率が同じである場合について、等電動効率曲線を３０〜９０％の範囲で１０％刻みに示している。このような特性は、電動特性として事前に把握することが可能であり、これに基づいて電動トルク分配制御が施される。
【０１９１】
図１７に示す電動特性を持つ第１および第２のＭＧ２、３に対して、まず、第１のＭＧ２と第２のＭＧ３の電動入力の和を最小にする場合の電動トルク分配制御の一例について、以下、図１７を参照して説明する。
【０１９２】
図１７中には、加速走行中あるいは定速走行中の任意の車速における第１のＭＧ２の回転数（この場合５０００ｒ／ｍｉｎ）と、第２のＭＧ３の回転数（この場合３０００ｒ／ｍｉｎ）と、駆動力制御に基づく第１のＭＧ２と第２のＭＧ３の電動出力の和の上限値（以下、駆動力制御に基づく電動出力の上限値と称す）を示している。なお、これらの値は、第１のＭＧ２とエンジン１０１のプーリ比、変速手段１０４の変速比、第２の駆動力伝達手段１０３の減速比、さらには車速等によっても異なるため、必ずしも上述または図示のとおりとはかぎらない。
【０１９３】
ここで、第１および第２のＭＧ２、３の回転数をそれぞれＮ_ＭＧ１Ｍ、Ｎ_ＭＧ２Ｍ、電動トルクをそれぞれＴ_ＭＧ１Ｍ、Ｔ_ＭＧ２Ｍ、電動効率をそれぞれη_ＭＧ１Ｍ、η_ＭＧ２Ｍ、駆動力制御に基づく電動出力の上限値をＷ_{ＬＩＭＩＴＭ}と置くと、この場合に設定し得るＴ_ＭＧ１Ｍ、Ｔ_ＭＧ２Ｍとしては、（（（Ｎ_ＭＧ１Ｍ×２×π／６０）×Ｔ_ＭＧ１Ｍ）＋（（Ｎ_ＭＧ２Ｍ×２×π／６０）×Ｔ_ＭＧ２Ｍ））＝Ｗ_{ＬＩＭＩＴＭ}（以下、電動トルク決定条件と称す）を満足する範囲で無数にある。
【０１９４】
ただし、駆動モード２Ｃに基づく駆動条件制御が施されている場合、駆動条件制御手段は、電動トルク分配制御に基づいて、バッテリ６から持出される電気エネルギの量、すなわち第１のＭＧ２と第２のＭＧ３の電動入力の和、詳しくは（（（Ｎ_ＭＧ１Ｍ×２×π／６０）×Ｔ_ＭＧ１Ｍ／η_ＭＧ１Ｍ）＋（（Ｎ_ＭＧ２Ｍ×２×π／６０）×Ｔ_ＭＧ２Ｍ／η_ＭＧ２Ｍ））（以下、電動入力の和と称す）が最小となるように、第１および第２のＭＧ２、３の動作点を、それぞれ図中の「第１のＭＧの動作点▲１▼」、「第２のＭＧの動作点▲１▼」に決定し、これに基づいて電動トルクを決定する。これにより、電動入力の和が最小となり、同じく電動トルク決定条件を満足する、例えば図中の「第１のＭＧの動作点▲２▼」、「第２のＭＧの動作点▲２▼」で電動駆動した場合に比べて電動入力の和が約２０％減少する。
【０１９５】
次に、バッテリ６の充電率を所定の規定範囲内で推移させるべく、バッテリ６から持出される電気エネルギの量を最大にする場合の電動トルク分配制御の一例について、以下、図１７を参照して説明する。
【０１９６】
この場合、駆動条件制御手段は、電動トルク分配制御に基づいて、電動トルク決定条件を満足する範囲で、電動入力の和が最大となるように、第１および第２のＭＧ２、３の動作点を、それぞれ図中の「第１のＭＧの動作点▲３▼」、「第２のＭＧの動作点▲３▼」に決定し、これに基づいて電動トルクを決定する。これにより、電動出力の和が最大となり、同じく電動トルク決定条件を満足する、例えば図中の「第１のＭＧの動作点▲１▼」、「第２のＭＧの動作点▲１▼」で電動駆動した場合に比べて電動入力の和が約６５％増加する。
【０１９７】
以上のような電動トルク分配制御を施すことにより、第１のＭＧ２と第２のＭＧ３の電動入力の和を最小にすることができ、バッテリ６から持出される電気エネルギの量を最小にすることができる。また、バッテリ６の充電率を所定の規定範囲内で推移させることができる。
【０１９８】
なお、一般的には、第１および第２のＭＧ２、３の電動効率は、その回転数が高いほど高くなる傾向にあるため、電動入力を小さくするためには、第１および第２のＭＧ２、３を高回転で電動駆動することが望ましい。この点で、エンジン１０１と第１のＭＧ２のプーリ比（（第１のＭＧ２の回転数／エンジン１０１の回転数）で定義され、１より大きい値を採る）の分だけ第１のＭＧ２を高回転で電動駆動できる本発明の実施の形態による補助駆動装置１は、第１のＭＧ２を、例えばエンジン１０１と第１の駆動力伝達手段１０２との間に配置する構成（プーリ比：１）に比べて優れている。
【０１９９】
以下、ステップ２５’について説明する。
ステップ２５’はステップ２５と同様である。
【０２００】
以下、ステップ３３について説明する。
第１および第２のＭＧ２、３のいずれか一方を電動駆動することができなくなり、駆動モード２Ｃに従った駆動が成立しなくなった場合には、別の駆動モードを選択すべくステップ２０に移行する。駆動モード２Ｃに従った駆動が成立している場合にはステップ３４に移行する。
【０２０１】
以下、ステップ３４について説明する。
駆動条件制御手段１０は、他の駆動モードへの移行の必要性を判断し、移行が必要な場合には、ステップ２０に移行する。移行が必要ない場合には、ステップ３１に移行して駆動モード２Ｃに基づく駆動条件制御を継続する。
【０２０２】
以上のステップ３１〜ステップ３４、およびステップ２２’とステップ２４’とステップ２５’が駆動モード２Ｃに基づく駆動条件制御、および処理である。
【０２０３】
以下、ステップ２０において、駆動モード２Ｄが選択された場合、すなわち第１のＭＧ２の駆動条件が発電、第２のＭＧ３の駆動状態がフリーである場合について説明する。
【０２０４】
なお、駆動モード２Ｄが選択される場合は、主に、（１）バッテリ６の充電率が所定の規定範囲の下限値近傍で推移しているため、第１のＭＧ２を発電駆動して、バッテリ６の充電率を上昇させる必要がある場合（以下、ケース▲１▼と称す）、（２）低摩擦係数路を走行中で、前輪１０７ａ、１０７ｂが、路面との間で安定な駆動力を発生するように、第１のＭＧ２を発電駆動してエンジン１０１の回転駆動力を抑える必要がある場合（以下、ケース▲２▼と称す）、である。
【０２０５】
以下、ステップ３５について説明する。
駆動条件制御手段１０は、アクセルペダル１１４のオン、オフの状態を検出し、アクセルペダル１１４がオン状態になったらステップ３６に移行する。アクセルペダル１１４がオフ状態の場合にはステップ２０に移行して、駆動モードの選択を継続する。
【０２０６】
以下、ステップ３６について説明する。
駆動条件制御手段１０は、変速手段制御に基づいて、駆動モード２Ｄに適したアップ変速およびダウン変速の指令を変速手段１０４に出力するように変速手段制御手段１１２に指令を出す。例えばケース▲１▼では、エンジン１０１が最良燃費領域近傍で動作するとともに、第１のＭＧ２が高効率領域で動作するように、適切な変速比が決定される。
【０２０７】
以下、ステップ３７およびステップ３８について説明する。
駆動条件制御手段１０は、例えばケース▲１▼およびケース▲２▼に合致した第１のＭＧ２の発電トルクを決定し（ステップ３７）、これを発電トルク指令として出力する（ステップ３８）。これを受けて第１のＭＧ２は発電駆動させられる。
【０２０８】
以下、ステップ３９について説明する。
駆動条件制御手段１０は、エンジン制御手段制御に基づいて、運転者の要求駆動力に、第１のＭＧ２の負の回転駆動力に相当する制動力を足し合せた駆動力を発生させるためのスロットルの開度を決定し、この指令をスロットルに出力するようにエンジン制御手段１１１に指令を出す。
【０２０９】
以下、ステップ４０について説明する。
バッテリ６の充電率が所定の規定範囲の上限値近傍で推移するようになった場合、第１のＭＧ２を発電駆動する必要がなくなる。例えばこのような理由で駆動モード２Ｄに従った駆動が成立しなくなった場合には、別の駆動モードを選択すべくステップ２０に移行する。駆動モード２Ｄに従った駆動が成立している場合にはステップ４１に移行する。
【０２１０】
以下、ステップ４１について説明する。
駆動条件制御手段１０は、他の駆動モードへの移行の必要性を判断し、移行が必要な場合には、ステップ２０に移行する。移行が必要ない場合には、ステップ３５に移行して駆動モード２Ｄに基づく駆動条件制御を継続する。
【０２１１】
以上のステップ３５〜ステップ４１が駆動モード２Ｄに基づく駆動条件制御、および処理である。
【０２１２】
以下、ステップ２０において、駆動モード２Ｅが選択された場合、すなわち第１のＭＧ２の駆動条件が発電、第２のＭＧ３の駆動状態が電動である場合について説明する。
【０２１３】
なお、駆動モード２Ｅが選択される場合は、主に、低摩擦路を走行中で、前輪１０７ａ。１０７ｂが路面との間で安定な駆動力を発生するように、第１のＭＧを２発電駆動してエンジン１０１の回転駆動力を抑えるとともに、後輪１０８ａ、１０８ｂが路面との間で最大の駆動力を発生するように、第２のＭＧ３を電動駆動してスリップ率を制御する必要がある場合（以下、ケース▲３▼と称す）、である。
【０２１４】
以下、ステップ４２について説明する。
駆動条件制御手段１０は、アクセルペダル１１４のオン、オフの状態を検出し、アクセルペダル１１４がオン状態になったらステップ４３に移行する。アクセルペダル１１４がオフ状態の場合にはステップ２０に移行して、駆動モードの選択を継続する。
【０２１５】
以下、ステップ４３について説明する。
駆動条件制御手段１０は、変速手段制御に基づいて、駆動モード２Ｅに適したアップ変速およびダウン変速の指令を変速手段１０４に出力するように変速手段制御手段１１２に指令を出す。例えばケース▲３▼では、エンジン１０１が最良燃費領域近傍で動作するとともに、第１のＭＧ２が高効率領域で動作するように、適切な変速比が決定される。
【０２１６】
以下、ステップ４４およびステップ４５について説明する。
駆動条件制御手段１０は、例えばケース▲３▼に合致した第１のＭＧ２の発電トルクと第２のＭＧ２の電動トルクを決定し（ステップ４４）、これを駆動トルク指令として出力する（ステップ４５）。これを受けて第１のＭＧ２は発電駆動させられ、第２のＭＧ３は電動駆動させられる。
【０２１７】
以下、ステップ４６について説明する。
駆動条件制御手段１０は、エンジン制御手段制御に基づいて、運転者の要求駆動力に、第１のＭＧ２の負の回転駆動力に相当する制動力を足し合せ、さらに第２のＭＧ３の回転駆動力に相当する駆動力を差引いた駆動力を発生させるためのスロットルの開度を決定し、この指令をスロットルに出力するようにエンジン制御手段１１１に指令を出す。
【０２１８】
以下、ステップ４７について説明する。
バッテリ６の充電率が所定の規定範囲の上限値近傍で推移するようになった場合、第１のＭＧ２を発電駆動する必要がなくなる。例えばこのような理由で駆動モード２Ｅに従った駆動が成立しなくなった場合には、別の駆動モードを選択すべくステップ２０に移行する。駆動モード２Ｅに従った駆動が成立している場合にはステップ４８に移行する。
【０２１９】
以下、ステップ４８について説明する。
駆動条件制御手段１０は、他の駆動モードへの移行の必要性を判断し、移行が必要な場合には、ステップ２０に移行する。移行が必要ない場合には、ステップ４２に移行して駆動モード２Ｅに基づく駆動条件制御を継続する。
【０２２０】
以上のステップ４２〜ステップ４８が駆動モード２Ｅに基づく駆動条件制御、および処理である。
【０２２１】
以上が、本発明の実施の形態による補助駆動装置１およびこれを搭載した自動車１００である。
【０２２２】
なお、第１のＭＧ２を電動駆動させず発電駆動のみさせることも可能であり、この場合には、第１ＭＧ２は、例えばオルタネータ等の発電機であっても構わない。
【０２２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、減速に係る自動車の運動エネルギ、すなわち減速エネルギを効率良く回収でき、回収した減速エネルギを原資として回転電気を電動駆動することで、自動車の操作性、快適性、安全性、さらには燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による補助駆動装置およびこれを搭載した自動車の全体構成図である。
【図２】第１および第２のモータジェネレータの駆動モードを示した図である。
【図３】駆動条件制御手段の制御フローを示した図である。
【図４】駆動条件制御手段の制御フローの一部を示した図である。
【図５】４段自動変速機の変速線図である。
【図６】駆動条件制御に基づく制動力制御の一例を示した図である。
【図７】駆動条件制御に基づく充電量制御の一例を示した図である。
【図８】車速と、変速手段の変速比と、回転数と、自動車に作用する制動力と、第１のモータジェネレータの発電量のタイムチャートを示した図である。
【図９】車速と、変速手段の変速比と、回転数と、自動車に作用する制動力と、第１のモータジェネレータの発電量のタイムチャートを示した図である。
【図１０】駆動条件制御に基づく発電トルク分配制御の一例を示した図である。
【図１１】駆動条件制御手段の制御フローを示した図である。
【図１２】駆動条件制御手段の制御フローを示した図である。
【図１３】スリップ率と、車輪と路面との間で発生する駆動力との関係の一例を示した図である。
【図１４】スリップ率と、車輪と路面との間で発生する駆動力との関係の一例を示した図である。
【図１５】駆動条件制御に基づく駆動力制御の一例を示した図である。
【図１６】車速と、変速手段の変速比と、駆動力と、エンジンの回転数のタイムチャートを示した図である。
【図１７】駆動条件制御に基づく電動トルク分配制御の一例を示した図である。
【符号の説明】
１…補助駆動装置、２…第１のモータジェネレータ、３…第２のモータジェネレータ、４…第１のインバータ、５…第２のインバータ、６…バッテリ、１０…駆動条件制御手段、２０…車速算出手段、２１…要求制動力検出手段、２２…エンジンブレーキ力算出手段、２３…回生制動力算出手段、２４…バッテリ状態検出手段、２５…要求駆動力検出手段、１００…自動車、１０１…エンジン、１０２…第１の駆動力伝達手段、１０３…第２の駆動力伝達手段、１０４…変速手段、１０５…第１の車輪駆動軸、１０６…第２の車輪駆動軸、１０７ａ、１０７ｂ…前輪、１０８ａ、１０８ｂ…後輪、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ…車輪速検出手段、１１１…エンジン制御手段、１１２…変速手段制御手段、１１３…ブレーキペダル、１１４…アクセルペダル。

Claims (3)

1. エンジンに連結され少なくとも発電機として機能する回転電機と、エンジンと車輪軸との間に配置された変速手段と、運転者の要求制動力を検出する要求制動力検出手段と、エンジンブレーキ力を算出するエンジンブレーキ力算出手段と、回転電機の回生発電により生じる回生制動力を算出する回生制動力算出手段とを備えてなり、
   回転電機の回生発電時に、回生制動力とエンジンブレーキ力の和が所定の値あるいは運転者の要求制動力を上回らない範囲で、回生発電量が最大となるように変速手段の変速比あるいは変速点を制御することを特徴とする補助駆動装置。
2. 請求項１に記載の補助駆動装置において、エンジンと変速手段との間にロックアップ機能が備わるトルクコンバータを備えたことを特徴とする補助駆動装置。
3. エンジンと、エンジンによって駆動される車輪と、エンジンに連結され少なくとも発電機として機能する回転電機と、エンジンと車輪軸との間に配置された変速手段と、運転者の要求制動力を検出する要求制動力検出手段と、エンジンブレーキ力を算出するエンジンブレーキ力算出手段と、回転電機の回生発電により生じる回生制動力を算出する回生制動力算出手段とを備えてなり、
   回転電機の回生発電時に、回生制動力とエンジンブレーキ力の和が所定の値あるいは運転者の要求制動力を上回らない範囲で、回生発電量が最大となるように変速手段の変速比あるいは変速点を制御することを特徴とする自動車。

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