(57)【要約】【課題】二次電池などの蓄電装置の温度が高くなったときにおける蓄電装置の充放電を抑制することにより蓄電装置の劣化を抑制する。【解決手段】電池温度Ｔｂが閾値以上の高温時にエンジン回転数を増加するときには、低温時に用いられる回転数変化量より大きい変化量を上限上昇率ΔＮとして用いてエンジン回転数が目標回転数Ｎｅ＊に向けて増加するよう実行用回転数Ｎｅｔａｇを設定し（Ｓ１５０，Ｓ１６０）、実行用回転数Ｎｅｔａｇでエンジンが運転されると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸に出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する（Ｓ１７０〜Ｓ２００）。これにより、エンジン回転数を迅速に上昇させ、エンジンパワーでは不足するパワーを出力するためにバッテリから放電される電力を小さくすることができ、バッテリの充放電を抑制することができる。【選択図】図４
2010023588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を出力する内燃機関と、
動力の入出力が可能で前記内燃機関からの動力の一部を用いて発電する発電機と、
前記駆動軸に動力を出力する電動機と、
前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能で所定温度以上の高温領域で充放電してもよい最大電力の絶対値が小さくなる性能を有する蓄電手段と、
前記蓄電手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力と所定の制約とに基づいて前記内燃機関の目標回転数と目標トルクからなる目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記検出された前記蓄電手段の温度が前記所定温度より低い閾値温度未満のときには前記内燃機関の回転数が第１の回転数上昇程度の範囲内で前記設定された目標回転数に向けて変化しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出された前記蓄電手段の温度が前記閾値温度以上のときには前記内燃機関の回転数が前記第１の回転数上昇程度より大きい第２の回転数上昇程度の範囲内で前記設定された目標回転数に向けて変化しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。
【請求項２】
前記第２の回転数上昇程度は、前記検出された前記蓄電手段の温度が高いほど大きくなる傾向に設定されてなる請求項１記載の動力出力装置。
【請求項３】
前記第２の回転数上昇程度は、前記内燃機関の回転に伴って回転する部品の耐久性により得られる許容最大回転数上昇量以下の範囲で設定されてなる請求項１または２記載の動力出力装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検出された前記蓄電手段の温度が前記閾値温度未満のときに前記内燃機関の回転数を上昇させるときには、前記内燃機関の回転数に前記第１の回転数上昇程度の上昇を考慮した回転数と前記目標回転数とのうちの小さい方の回転数を実行用回転数として用いて前記内燃機関が前記実行用回転数で回転すると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出された前記蓄電手段の温度が前記閾値温度以上のときに前記内燃機関の回転数を上昇させるときには前記内燃機関の回転数に前記第２の回転数上昇程度の上昇を考慮した回転数と前記目標回転数とのうちの小さい方の回転数を実行用回転数として用いて前記内燃機関が前記実行用回転数で回転すると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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を備える請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
【請求項７】
駆動軸に動力を出力する内燃機関と、動力の入出力が可能で前記内燃機関からの動力の一部を用いて発電する発電機と、前記駆動軸に動力を出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能で所定温度以上の高温領域で充放電してもよい最大電力の絶対値が小さくなる性能を有する蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸に要求された要求駆動力と所定の制約とに基づいて前記内燃機関の目標回転数と目標トルクからなる目標運転ポイントを設定し、
前記蓄電手段の温度が前記所定温度より低い閾値温度未満のときには前記内燃機関の回転数が第１の回転数上昇程度の範囲内で前記設定した目標回転数に向けて変化しながら前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記蓄電手段の温度が前記閾値温度以上のときには前記内燃機関の回転数が前記第１の回転数上昇程度より大きい第２の回転数上昇程度の範囲内で前記設定した目標回転数に向けて変化しながら前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする動力出力装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の動力出力装置としては、バッテリの出力制限が大きく制限されるほど小さくなる傾向にエンジンの回転数の上限上昇率を設定し、この設定した上限上昇率の範囲内でエンジンの回転数を上昇させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、こうした制御により出力応答性の低下を抑制し、運転者にモタツキ感を与えるのを抑制している。
【特許文献１】特開２００７−２５３９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の動力出力装置では、バッテリが高温のときにはバッテリの劣化が促進されてしまう場合がある。バッテリが高温になることによってバッテリの出力制限が大きく制限されたときに駆動軸に要求される要求駆動力が急増して必要なパワーが急増すると、エンジンの回転数の上限上昇率が大きく制限されるため、エンジンから出力するパワーを急増させることができない結果、必要なパワーのうちエンジンから出力するパワーでは賄うことができない分、即ちバッテリからの放電により賄う分が大きくなる。このため、バッテリの充放電が多くなり、バッテリの温度が更に上昇しやすくなり、場合によってはバッテリの劣化が促進されてしまう。
【０００４】
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、二次電池などの蓄電装置の温度が高くなったときにおける蓄電装置の充放電を抑制することにより蓄電装置の劣化を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を出力する内燃機関と、
動力の入出力が可能で前記内燃機関からの動力の一部を用いて発電する発電機と、
前記駆動軸に動力を出力する電動機と、
前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能で所定温度以上の高温領域で充放電してもよい最大電力の絶対値が小さくなる性能を有する蓄電手段と、
前記蓄電手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力と所定の制約とに基づいて前記内燃機関の目標回転数と目標トルクからなる目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記検出された前記蓄電手段の温度が前記所定温度より低い閾値温度未満のときには前記内燃機関の回転数が第１の回転数上昇程度の範囲内で前記設定された目標回転数に向けて変化しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出された前記蓄電手段の温度が前記閾値温度以上のときには前記内燃機関の回転数が前記第１の回転数上昇程度より大きい第２の回転数上昇程度の範囲内で前記設定された目標回転数に向けて変化しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の動力出力装置では、駆動軸に要求された要求駆動力と所定の制約とに基づいて内燃機関の目標回転数と目標トルクからなる目標運転ポイントを設定する。そして、所定温度以上の高温領域で充放電してもよい最大電力の絶対値が小さくなる性能を有する蓄電手段の温度が所定温度より低い閾値温度未満のときには内燃機関の回転数が第１の回転数上昇程度の範囲内で設定した目標回転数に向けて変化しながら要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、蓄電手段の温度が閾値温度以上のときには内燃機関の回転数が第１の回転数上昇程度より大きい第２の回転数上昇程度の範囲内で設定した目標回転数に向けて変化しながら要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。このように蓄電手段の温度が閾値温度以上のときには内燃機関の回転数が第１の回転数上昇程度より大きい第２の回転数上昇程度の範囲内で設定した目標回転数に向けて変化するから、蓄電手段の温度が閾値温度未満のときに比して、内燃機関の回転数を迅速に上昇させることができ、内燃機関からより大きなパワーを出力することができる。したがって、駆動軸に出力すべきパワーのうち内燃機関から出力するパワーでは賄うことができない分を小さくすることができ、蓄電手段からの放電電力を小さくすることができる。この結果、蓄電手段の温度が閾値温度以上のときに蓄電手段の充放電を抑制することができ、これにより蓄電手段の劣化を抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の動力出力装置において、前記第２の回転数上昇程度は、前記検出された前記蓄電手段の温度が高いほど大きくなる傾向に設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の温度に応じて蓄電手段の充放電を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の動力出力装置において、前記第２の回転数上昇程度は、前記内燃機関の回転に伴って回転する部品の耐久性により得られる許容最大回転数上昇量以下の範囲で設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の回転に伴って回転する部品の破損を抑制することができる。
【００１０】
さらに、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記検出された前記蓄電手段の温度が前記閾値温度未満のときに前記内燃機関の回転数を上昇させるときには、前記内燃機関の回転数に前記第１の回転数上昇程度の上昇を考慮した回転数と前記目標回転数とのうちの小さい方の回転数を実行用回転数として用いて前記内燃機関が前記実行用回転数で回転すると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出された前記蓄電手段の温度が前記閾値温度以上のときに前記内燃機関の回転数を上昇させるときには前記内燃機関の回転数に前記第２の回転数上昇程度の上昇を考慮した回転数と前記目標回転数とのうちの小さい方の回転数を実行用回転数として用いて前記内燃機関が前記実行用回転数で回転すると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段であるものとすることもできる。
【００１１】
あるいは、本発明の動力出力装置において、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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を備えるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、前記駆動軸に動力を出力する内燃機関と、動力の入出力が可能で前記内燃機関からの動力の一部を用いて発電する発電機と、前記駆動軸に動力を出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能で所定温度以上の高温領域で充放電してもよい最大電力の絶対値が小さくなる性能を有する蓄電手段と、前記蓄電手段の温度を検出する温度検出手段と、前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記設定された要求駆動力と所定の制約とに基づいて前記内燃機関の目標回転数と目標トルクからなる目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、前記検出された前記蓄電手段の温度が前記所定温度より低い閾値温度未満のときには前記内燃機関の回転数が第１の回転数上昇程度の範囲内で前記設定された目標回転数に向けて変化しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出された前記蓄電手段の温度が前記閾値温度以上のときには前記内燃機関の回転数が前記第１の回転数上昇程度より大きい第２の回転数上昇程度の範囲内で前記設定された目標回転数に向けて変化しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、駆動軸に出力すべきパワーのうち内燃機関から出力するパワーでは賄うことができない分を小さくして蓄電手段からの放電電力を小さくすることができる効果や、この結果、蓄電手段の温度が閾値温度以上のときに蓄電手段の充放電を抑制して蓄電手段の劣化を抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【００１４】
本発明の動力出力装置の制御方法は、
駆動軸に動力を出力する内燃機関と、動力の入出力が可能で前記内燃機関からの動力の一部を用いて発電する発電機と、前記駆動軸に動力を出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能で所定温度以上の高温領域で充放電してもよい最大電力の絶対値が小さくなる性能を有する蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸に要求された要求駆動力と所定の制約とに基づいて前記内燃機関の目標回転数と目標トルクからなる目標運転ポイントを設定し、
前記蓄電手段の温度が前記所定温度より低い閾値温度未満のときには前記内燃機関の回転数が第１の回転数上昇程度の範囲内で前記設定した目標回転数に向けて変化しながら前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記蓄電手段の温度が前記閾値温度以上のときには前記内燃機関の回転数が前記第１の回転数上昇程度より大きい第２の回転数上昇程度の範囲内で前記設定した目標回転数に向けて変化しながら前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
【００１５】
この本発明の動力出力装置の制御方法では、駆動軸に要求された要求駆動力と所定の制約とに基づいて内燃機関の目標回転数と目標トルクからなる目標運転ポイントを設定する。そして、所定温度以上の高温領域で充放電してもよい最大電力の絶対値が小さくなる性能を有する蓄電手段の温度が所定温度より低い閾値温度未満のときには内燃機関の回転数が第１の回転数上昇程度の範囲内で設定した目標回転数に向けて変化しながら要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、蓄電手段の温度が閾値温度以上のときには内燃機関の回転数が第１の回転数上昇程度より大きい第２の回転数上昇程度の範囲内で設定した目標回転数に向けて変化しながら要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。このように蓄電手段の温度が閾値温度以上のときには内燃機関の回転数が第１の回転数上昇程度より大きい第２の回転数上昇程度の範囲内で設定した目標回転数に向けて変化するから、蓄電手段の温度が閾値温度未満のときに比して、内燃機関の回転数を迅速に上昇させることができ、内燃機関からより大きなパワーを出力することができる。したがって、駆動軸に出力すべきパワーのうち内燃機関から出力するパワーでは賄うことができない分を小さくすることができ、蓄電手段からの放電電力を小さくすることができる。この結果、蓄電手段の温度が閾値温度以上のときに蓄電手段の充放電を抑制することができ、これにより蓄電手段の劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。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に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、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。
【００１８】
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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００１９】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００２０】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することが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には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２１】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されており、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された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からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサ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）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図３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。
【００２２】
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。
【００２３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２４】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にバッテリ５０の温度Ｔｂが高くなったときの動作について説明する。図４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２５】
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃやエンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，車速センサ８８からの車速Ｖ，バッテリ５０の温度（電池温度）Ｔｂ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の温度（電池温度）Ｔｂは、温度センサ５１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、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００２６】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。
【００２７】
続いて、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる目標運転ポイントを設定する（ステップＳ１２０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００２８】
こうしてエンジン２２の目標運転ポイントを設定すると、設定した目標運転ポイントにおける目標回転数Ｎｅ＊と入力したエンジン２２の回転数Ｎｅとを比較し（ステップＳ１３０）、目標回転数Ｎｅ＊が回転数Ｎｅ以下のときには目標回転数Ｎｅ＊を実行用回転数Ｎｅｔａｇとして設定し（ステップＳ１４０）、設定した実行用回転数Ｎｅｔａｇ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とを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１７０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図７に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００２９】
Nm1*=Netag・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)    (1)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３０】
モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ１８０）、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を用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ１９０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２００）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図７の共線図から容易に導き出すことができる。
【００３１】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr    (5)
【００３２】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２１０）、駆動制御ルーチンを終了する。実行用回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が実行用回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３３】
ステップＳ１３０で目標回転数Ｎｅ＊がエンジン２２の回転数Ｎｅより大きいと判定されたときには、電池温度Ｔｂに基づいて上限上昇率ΔＮを設定し（ステップＳ１５０）、エンジン２２の回転数Ｎｅに上限上昇率ΔＴを加えたものと目標回転数Ｎｅ＊とのうち小さい方を実行用回転数Ｎｅｔａｇとして設定し（ステップＳ１６０）、設定した実行用回転数Ｎｅｔａｇを用いてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１７０〜Ｓ２００）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２１０）、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、上限上昇率ΔＮは、実施例では、電池温度Ｔｂと上限上昇率ΔＮとの関係を予め定めて上限上昇率設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、電池温度Ｔｂが与えられるとマップから対応する上昇上限率ΔＮを導出して設定するものとした。上限上昇率設定用マップの一例を図８に示す。実施例の上限上昇率設定用マップは、図示するように、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１未満のときには振動や騒音が生じない程度の回転数変化量Ｎｓｅｔが上限上昇率ΔＮに設定され、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１以上で閾値Ｔｒｅｆ２未満のときには電池温度Ｔｂが高いほど大きい値が上限上昇率ΔＮに設定され、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ２以上のときにはエンジン２２の回転により回転する部材（例えば、ピニオンギヤ３３やサンギヤ３１，キャリア３４など）の耐久性により得られる許容上昇率Ｎｍａｘが上限上昇率ΔＮに設定される。ここで、閾値Ｔｒｅｆ１は、図２に示すように、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが電池温度Ｔｂが高くなることによって大きく制限される温度より低い温度として設定されている。こうした制御により、エンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に上昇させることができ、エンジン２２から出力するパワーを迅速に要求パワーＰｅ＊に近づけることができる。この結果、エンジン２２から出力するパワーが要求パワーＰｅ＊に一致しないことによりバッテリ５０から放電される電力を小さくすることができ、バッテリ５０の充放電を抑制することができる。この結果、バッテリ５０の温度上昇を抑制することができると共にバッテリ５０の劣化を抑制することができる。
【００３４】
電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１以上のときに運転者によりアクセルペダル８３が大きく踏み込まれて要求トルクＴｒ＊が急増して要求パワーＰｅ＊が急増したときのエンジン２２の出力パワーとバッテリ５０からの放電パワーの時間変化の様子の一例を図９に示す。図中、破線が電池温度Ｔｂに基づいて振動や騒音が生じない程度の回転数変化量Ｎｓｅｔより大きい回転数変化量を上限上昇率ΔＮとして用いた実施例におけるエンジンパワーとバッテリ放電パワーとの境界線を示し、一点鎖線が電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１でも振動や騒音が生じない程度の回転数変化量Ｎｓｅｔを上限上昇率ΔＮとして用いた比較例におけるエンジンパワーとバッテリ放電パワーとの境界線を示す。図示するように、実施例におけるバッテリ放電パワーは、比較例に比して小さくなっている。したがって、バッテリ５０の充放電を抑制し、バッテリ５０の温度上昇を抑制することができる。
【００３５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１以上のときにエンジン２２の回転数Ｎｅを増加するときには、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１未満のときに上限上昇率ΔＴに設定される回転数変化量Ｎｓｅｔより大きく電池温度Ｔｂが高いほど大きい値を上限上昇率ΔＮとして用いてエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に向けて増加するよう実行用回転数Ｎｅｔａｇを設定し、この設定した実行用回転数Ｎｅｔａｇでエンジン２２が運転されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御することにより、エンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に上昇させることができ、エンジン２２から出力するパワーを迅速に要求パワーＰｅ＊に近づけることができる。これにより、エンジン２２から出力するパワーが要求パワーＰｅ＊に一致しないことによりバッテリ５０から放電される電力を小さくすることができ、バッテリ５０の充放電を抑制することができる。この結果、バッテリ５０の温度上昇を抑制することができると共にバッテリ５０の劣化を抑制することができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１未満のときには振動や騒音が生じない程度の回転数変化量Ｎｓｅｔを上限上昇率ΔＮとして設定し、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１以上で閾値Ｔｒｅｆ２未満のときには電池温度Ｔｂが高いほど大きい値を上限上昇率ΔＮとして設定し、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ２以上のときにはエンジン２２の回転により回転する部材の耐久性により得られる許容上昇率Ｎｍａｘを上限上昇率ΔＮとして設定するものとしたが、図１０の変形例の上限上昇率設定用マップに示すように、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１未満のときには振動や騒音が生じない程度の回転数変化量Ｎｓｅｔを上限上昇率ΔＮとして設定し、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１以上のときにはエンジン２２の回転により回転する部材の耐久性により得られる許容上昇率Ｎｍａｘを上限上昇率ΔＮとして設定するものとしてもよい。また、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１以上のときには電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１未満のときの回転数変化量Ｎｓｅｔより大きな回転数変化量であれば如何なる回転数変化量を上限上昇率ΔＮとして設定するものとしても構わない。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、駆動輪６３ａ，６３ｂとは異なる車軸に接続された車輪も路面を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続されていると解すれば、駆動輪６３ａ，６３ｂとは異なる車軸に接続された車輪も駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続されていることになるから、図１１の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１１における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０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１２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。
【００４０】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としても構わない。さらに、こうした動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。
【００４１】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、温度センサ５１が「温度検出手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、要求トルクＴｒ＊に基づいて要求パワーＰｅ＊を設定すると共に要求パワーＰｅ＊と動作ラインとに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる目標運転ポイントを設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０，Ｓ１２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「目標運転ポイント設定手段」に相当する。そして、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１未満のときにエンジン２２の回転数Ｎｅを増加するときには、振動や騒音が生じない程度の回転数変化量Ｎｓｅｔを上限上昇率ΔＮとして用いてエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に向けて増加するよう実行用回転数Ｎｅｔａｇを設定し、この設定した実行用回転数Ｎｅｔａｇでエンジン２２が運転されると共に入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し、実行用回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信し、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１以上のときにエンジン２２の回転数Ｎｅを増加するときには、回転数変化量Ｎｓｅｔより大きく電池温度Ｔｂが高いほど大きい値を上限上昇率ΔＮとして用いてエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に向けて増加するよう実行用回転数Ｎｅｔａｇを設定し、この設定した実行用回転数Ｎｅｔａｇでエンジン２２が運転されると共に入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し、実行用回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する、図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０〜Ｓ２１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、実行用回転数Ｎｅｔａｇと目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、対ロータ電動機２３０も「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。
【００４２】
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池や鉛蓄電池など種々の二次電池を用いることができ、発電機や電動機と電力のやりとりが可能で所定温度以上の高温領域で充放電してもよい最大電力の絶対値が小さくなる性能を有するものであれば如何なるものとしても構わない。「温度検出手段」としては、温度センサ５１に限定されるものではなく蓄電手段の温度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、駆動軸に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「目標運転ポイント設定手段」としては、要求トルクＴｒ＊に基づいて要求パワーＰｅ＊を設定すると共に要求パワーＰｅ＊と動作ラインとに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる目標運転ポイントを設定するものに限定されるものではなく、要求駆動力と所定の制約とに基づいて内燃機関の目標回転数と目標トルクからなる目標運転ポイントを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１未満のときにエンジン２２の回転数Ｎｅを増加するときには、振動や騒音が生じない程度の回転数変化量Ｎｓｅｔを上限上昇率ΔＮとして用いてエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に向けて増加するよう実行用回転数Ｎｅｔａｇを設定し、この設定した実行用回転数Ｎｅｔａｇでエンジン２２が運転されると共に入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１以上のときにエンジン２２の回転数Ｎｅを増加するときには、回転数変化量Ｎｓｅｔより大きく電池温度Ｔｂが高いほど大きい値を上限上昇率ΔＮとして用いてエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に向けて増加するよう実行��回転数Ｎｅｔａｇを設定し、この設定した実行用回転数Ｎｅｔａｇでエンジン２２が運転されると共に入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１以上のときにエンジン２２の回転数Ｎｅを増加するときには、電池温度Ｔｂに拘わらずにエンジン２２の回転により回転する部材の耐久性により得られる許容上昇率Ｎｍａｘを上限上昇率ΔＮとして用いてエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に向けて増加するよう実行用回転数Ｎｅｔａｇを設定し、この設定した実行用回転数Ｎｅｔａｇでエンジン２２が運転されると共に入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとするなど、蓄電手段の温度が所定温度より低い閾値温度未満のときには内燃機関の回転数が第１の回転数上昇程度の範囲内で目標回転数に向けて変化しながら要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、蓄電手段の温度が閾値温度以上のときには内燃機関の回転数が第１の回転数上昇程度より大きい第２の回転数上昇程度の範囲内で目標回転数に向けて変化しながら要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され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ものであれば如何なるものとしても構わない。
【００４３】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための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。
【００４４】
以上、本発明の実施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。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、動力出力装置やこれを搭載する車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。
【図７】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。
【図８】上限上昇率設定用マップの一例を示す説明図である。
【図９】電池温度Ｔｂが閾値Ｔｒｅｆ１以上のときに要求トルクＴｒ＊が急増して要求パワーＰｅ＊が急増したときのエンジン２２の出力パワーとバッテリ５０からの放電パワーの時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【図１０】変形例の上限上昇率設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１１】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。
【図１２】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。
【符号の説明】
【００４７】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、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。
【図１】
2010023588.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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