(57)【要約】【課題】  運転フィーリングを損なうことなく電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑制する。【解決手段】  遊星歯車機構の各回転要素にエンジン，発電機，駆動軸を接続すると共に変速機を介して駆動軸に電動機を接続した自動車において、変速機がＬｏギヤからＨｉギヤに変更不能（Ｌｏギヤ固定）となったとき、車速Ｖの減少側については車速Ｖに対してヒステリシスを持たせると共に車速Ｖの増加側についてはヒステリシスを持たせずにヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓを設定し（Ｓ１４０〜Ｓ１８０）、ヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓに基づくトルク上限値Ｔｒｍａｘにより駆動軸の要求トルクＴｒ＊を制限してエンジンや発電機，電動機を制御する。これにより、車速Ｖの減少側における僅かな変化に対してトルク上限値Ｔｒｍａｘが頻繁に変更されることがないから、運転フィーリングを損なうことなく電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑制できる。【選択図】        図３
2006109671.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、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記電動機の回転状態に基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する実行駆動力設定手段と、
該設定された実行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電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と
を備える動力出力装置。
【請求項２】
前記実行駆動力設定手段は、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記電動機の回転数に基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する手段である請求項１記載の動力出力装置。
【請求項３】
前記実行駆動力設定手段は、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには、前記電動機の回転数の増加側については操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して該電動機の回転数に基づいて制限した駆動力を前記実行駆動力に設定し、前記電動機の回転数の減少側については操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して該電動機の回転数に基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する手段である請求項２記載の動力出力装置。
【請求項４】
前記実行駆動力設定手段は、前記電動機の回転数が高いほど小さくなる傾向の上限値をもって前記操作者の操作に基づいて得られる駆動力を制限して前記実行駆動力を設定する手段である請求項２または３記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記通常とは異なる状態は、前記電動機が所定回転数以上で回転駆動されている状態である請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置。
【請求項６】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記駆動軸の回転状態と前記変速伝達手段の状態とに基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する実行駆動力設定手段と、
該設定された実行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電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と
を備える動力出力装置。
【請求項７】
前記実行駆動力設定手段は、操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記駆動軸の回転数と前記変速伝達手段に設定されている変速比とに基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する手段である請求項６記載の動力出力装置。
【請求項８】
前記実行駆動力設定手段は、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには、前記駆動軸の回転数の増加側については操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して該駆動軸の回転数と前記変速伝達手段に設定されている変速比とに基づいて制限した駆動力を前記実行駆動力に設定し、前記駆動軸の回転数の減少側については操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して該駆動軸の回転数と前記変速伝達手段に設定されている変速比とに基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する手段である請求項７記載の動力出力装置。
【請求項９】
前記実行駆動力設定手段は、前記駆動軸の回転数が高いほど小さくなる傾向の上限値をもって前記操作者の操作に基づいて得られる駆動力を制限して前記実行駆動力を設定する手段である請求項７または８記載の動力出力装置。
【請求項１０】
前記通常とは異なる状態は、前記変速伝達手段に異常が生じている状態である請求項１ないし９いずれか記載の動力出力装置。
【請求項１１】
前記通常とは異なる状態は、前記電動機の回転数を減速して前記駆動軸に出力する際の減速比が高い側から低い側への変更が不能な状態である請求項１０記載の動力出力装置。
【請求項１２】
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段を備える請求項１ないし１１いずれか記載の動力出力装置。
【請求項１３】
前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記電動機の回転軸と第３の回転軸の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く動力を残余の１軸に入出力させる３軸式の動力入出力手段と、前記第３の回転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１ないし１２いずれか記載の動力出力装置。
【請求項１４】
前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、電磁的な作用による電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力可能な対回転子電動機である請求項１ないし１２いずれか記載の動力出力装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１４いずれか記載の動力出力装置を搭載し、前記駆動軸に車軸が接続されて走行する自動車。
【請求項１６】
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには、操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記電動機の回転状態に基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定し、
（ｂ）該設定された実行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電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する
動力出力装置の制御方法。
【請求項１７】
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには、操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記駆動軸の回転状態と前記変速伝達手段の状態とに基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定し、
（ｂ）該設定された実行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電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する
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、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびこれを搭載し前記駆動軸に車軸が接続されて走行する自動車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、自動車に搭載され、遊星歯車機構のサンギヤ，キャリア，リングギヤにそれぞれ発電機の回転軸，エンジンの出力軸，駆動軸を接続すると共に変速機を介して駆動軸に電動機の回転軸を接続した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、変速機の変速段を車速に応じて変更することにより電動機の動力を車速に応じた動力に変換して駆動軸に出力している。
【特許文献１】特開２０００−２２５５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の動力出力装置では、何らかの異常により変速機の変速段を変更できずに電動機がその上限回転数を超える回転数で駆動される場合の対処については考慮されていない。この場合、電動機の回転数に基づいて駆動軸に出力する駆動力を制限するものとすれば、電動機がその上限回転数を超える回転数で駆動されるのを抑制することができるが、電動機の回転数の僅かな変化に対して駆動力の制限が頻繁に変更されると、車両に振動が生じて運転フィーリングを損なってしまう。
【０００４】
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、運転フィーリングを損なうことなく電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑制することを目的の一つとする。
【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自動車並びに動力出力装置の制御方法は、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。
【０００６】
本発明の第１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、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記電動機の回転状態に基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する実行駆動力設定手段と、
該設定された実行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電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の第１の動力出力装置では、電動機の駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには、操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、電動機の駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して電動機の回転状態に基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を実行駆動力に設定し、この実行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電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御する。従って、電動機の駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときに電動機の回転状態に基づいて操作者の操作に基づいて得られる駆動力を制限する際、電動機の回転状態の僅かな変化に対して駆動力の制限が頻繁に変更されるのを抑制することができる。この結果、運転フィーリングを損なうことなく電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の第１の動力出力装置において、前記実行駆動力設定手段は、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記電動機の回転数に基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の第１の動力出力装置において、前記実行駆動力設定手段は、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには、前記電動機の回転数の増加側については操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して該電動機の回転数に基づいて制限した駆動力を前記実行駆動力に設定し、前記電動機の回転数の減少側については操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して該電動機の回転数に基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、運転フィーリングを損なうことなく電動機が上限回転数を超えて駆動されるのをより確実に抑制することができる。また、これらの態様の本発明の第１の動力出力装置において、前記実行駆動力設定手段は、前記電動機の回転数が高いほど小さくなる傾向の上限値をもって前記操作者の操作に基づいて得られる駆動力を制限して前記実行駆動力を設定する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の第１の動力出力装置において、前記通常とは異なる状態は、前記電動機が所定回転数以上で回転駆動されている状態であるものとすることもできる。
【００１０】
本発明の第２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、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記駆動軸の回転状態と前記変速伝達手段の状態とに基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する実行駆動力設定手段と、
該設定された実行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電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と
を備えることを要旨とする。
【００１１】
この本発明の第２の動力出力装置では、電動機の駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには、操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、電動機の駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して駆動軸の回転状態と変速伝達手段の状態とに基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を実行駆動力に設定し、この実行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電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御する。従って、電動機の駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときに駆動軸の回転状態と変速伝達手段の状態とに基づいて操作者の操作に基づいて得られる駆動力を制限する際、駆動軸の回転状態の僅かな変化に対して駆動力の制限が頻繁に変更されるのを抑制することができる。この結果、運転フィーリングを損なうことなく電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑制することができる。
【００１２】
こうした本発明の第２の動力出力装置において、前記実行駆動力設定手段は、操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記駆動軸の回転数と前記変速伝達手段に設定されている変速比とに基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の第２の動力出力装置において、前記実行駆動力設定手段は、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには、前記駆動軸の回転数の増加側については操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して該駆動軸の回転数と前記変速伝達手段に設定されている変速比とに基づいて制限した駆動力を前記実行駆動力に設定し、前記駆動軸の回転数の減少側については操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して該駆動軸の回転数と前記変速伝達手段に設定されている変速比とに基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、運転フィーリングを損なうことなく電動機が上限回転数を超えて駆動されるのをより確実に抑制することができる。これらの態様の本発明の第２の動力出力装置において、前記実行駆動力設定手段は、前記駆動軸の回転数が高いほど小さくなる傾向の上限値をもって前記操作者の操作に基づいて得られる駆動力を制限して前記実行駆動力を設定する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
また、本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記通常とは異なる状態は、前記変速伝達手段に異常が生じている状態であるものとすることもできる。この態様の本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記通常とは異なる状態は、前記電動機の回転数を減速して前記駆動軸に出力する際の減速比が高い側から低い側への変更が不能な状態であるものとすることもできる。
【００１４】
さらに、本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段を備えるものとすることもできる。
【００１５】
本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記電動機の回転軸と第３の回転軸の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く動力を残余の１軸に入出力させる３軸式の動力入出力手段と、前記第３の回転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し、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、電磁的な作用による電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力可能な対回転子電動機であるものとすることもできる。
【００１６】
本発明の自動車は、
上述した各態様のいずれか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、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記電動機の回転状態に基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する実行駆動力設定手段と、該設定された実行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電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段とを備える本発明の第１の動力出力装置、または、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記駆動軸の回転状態と前記変速伝達手段の状態とに基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定する実行駆動力設定手段と、該設定された実行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電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段とを備える本発明の第２の動力出力装置を搭載し、前記駆動軸が車軸に接続されて走行する
ことを要旨とする。
【００１７】
この本発明の自動車では、上述した各態様のいずれかの本発明の第１の動力出力装置や第２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と同様の効果、例えば、運転フィーリングを損なうことなく電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑制することができる効果などを奏することができる。
【００１８】
本発明の第１の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記電動機の回転状態に基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定し、
（ｂ）該設定された実行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電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する
ことを要旨とする。
【００１９】
この本発明の第１の動力出力装置の制御方法によれば、電動機の駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには、操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、電動機の駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して電動機の回転状態に基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を実行駆動力に設定し、この実行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電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御する。従って、電動機の駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときに電動機の回転状態に基づいて操作者の操作に基づいて得られる駆動力を制限する際、電動機の回転状態の僅かな変化に対して駆動力の制限が頻繁に変更されるのを抑制することができる。この結果、運転フィーリングを損なうことなく電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑制することができる。
【００２０】
本発明の第２の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、前記電動機の前記駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して前記駆動軸の回転状態と前記変速伝達手段の状態とに基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を前記実行駆動力に設定し、
（ｂ）該設定された実行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電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する
ことを要旨とする。
【００２１】
この本発明の第２の動力出力装置の制御方法によれば、電動機の駆動軸への動力の入出力状態が通常の状態のときには、操作者の操作に基づいて得られる駆動力を実行駆動力に設定し、電動機の駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときには操作者の操作に基づいて得られる駆動力に対して駆動軸の回転状態と変速伝達手段の状態とに基づいてヒステリシスをもって制限した駆動力を実行駆動力に設定し、この実行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電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御する。従って、電動機の駆動軸への動力の入出力状態が通常とは異なる状態のときに駆動軸の回転状態と変速伝達手段の状態とに基づいて操作者の操作に基づいて得られる駆動力を制限する際、駆動軸の回転状態の僅かな変化に対して駆動力の制限が頻繁に変更されるのを抑制することができる。この結果、運転フィーリングを損なうことなく電動機が上限回転数を超えて駆動されるの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】
【００２２】
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】
【００２３】
図１は、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。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、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系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。
【００２４】
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。
【００２５】
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には変速機６０を介してモータＭＧ２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からの動力とを統合してリングギヤ３２に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。
【００２６】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に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の一方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とモータＭＧ２と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、共に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、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によりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。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。
【００２７】
変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達可能に構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフ状態としてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。
【００２８】
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に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２９】
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。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータへの駆動信号などが出力されている。なお、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。
【００３０】
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。
【００３１】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図３は、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。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３２】
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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の残容量ＳＯＣ，バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔなどのデータを入力する処理を行なう（ステップＳ１００）。ここで、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。残容量ＳＯＣは、電流センサにより検出されたバッテリ５０の充放電電流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。出力制限Ｗｏｕｔは、図示しない出力制限設定処理ルーチンにより残容量ＳＯＣが小さいほど小さくなる傾向で電池温度が適正温度から外れるほど小さくなる傾向で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。
【００３３】
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とに基づいて駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊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４に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００３４】
次に、変速機６０が異常によりＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態への変更が不能な状態（Ｌｏギヤに固定された状態）にあるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。この判定は、例えば、変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変更する際にその変更に要する時間（例えば、２００ｍｓｅｃ〜４００ｍｓｅｃ程度）が経過するのを待ってリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒに変更後のＨｉギヤの減速比を乗じたものとモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とを比較することにより変速機６０がＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態への変更処理が正常に行なわれたか否かを判定することにより行なうことができる。変速機６０が異常によりＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態への変更が不能な状態にはない即ち変速機６０は正常と判定されると、要求トルクＴｒ＊をそのまま実行トルクＴ＊に設定する（ステップＳ１３０）。
【００３５】
一方、変速機６０が異常によりＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態への変更が不能な状態にあると判定されると、入力した車速Ｖと前回このルーチンのステップＳ１５０，Ｓ１７０，Ｓ１８０のいずれかで設定されたヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓ（前回Ｖｈｉｓ）とを比較し（ステップＳ１４０）、車速Ｖが前回Ｖｈｉｓよりも大きいときには車速Ｖを新たなヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓに設定し（ステップＳ１５０）、車速Ｖが前回Ｖｈｉｓ以下のときには更に入力した車速Ｖと前回Ｖｈｉｓから所定値ΔＶｈｉｓを減じたもの（＝前回Ｖｈｉｓ−ΔＶｈｉｓ）とを比較し（ステップＳ１６０）、車速Ｖが前回Ｖｈｉｓから所定値ΔＶｈｉｓを減じたものよりも大きいときには前回Ｖｈｉｓをそのまま新たなヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓに設定し（ステップＳ１７０）、車速Ｖが前回Ｖｈｉｓから所定値ΔＶｈｉｓを減じたもの以下のときには車速Ｖに所定値ΔＶｈｉｓを加えたものを新たなヒステリシス処理後車速Ｖに設定する（ステップＳ１８０）。図５に、車速Ｖの変化に対するヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓの変化の様子を示す。図示するように、ヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓは、車速Ｖの減少側については車速Ｖに対してヒステリシスを持たせたものとして設定され、車速Ｖの増加側については車速Ｖに対してヒステリシスを持たせないものとして設定される。車速Ｖの増加側について車速Ｖに対してヒステリシスを持たせない理由については後述する。所定値ΔＶｈｉｓは、ヒステリシスの程度を定めるパラメータである。
【００３６】
こうしてヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓを設定すると、設定したヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓに基づいてトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定し（ステップＳ１９０）、要求トルクＴｒ＊とトルク上限値Ｔｒｍａｘとのうち小さい方を実行トルクＴ＊に設定する（ステップＳ２００）。ここで、トルク上限値Ｔｒｍａｘは、実施例では、ヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓとトルク上限値Ｔｒｍａｘとの関係を予め求めてトルク上限値設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、ヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓが与えられるとマップから対応するトルク上限値Ｔｒｍａｘを導出することにより設定するものとした。このトルク上限値設定用マップの一例を図６に示す。図示するように、トルク上限値Ｔｒｍａｘはヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓが所定車速Ｖｒｅｆを超えて高くなるほど徐々に小さくなるよう設定されるが、ヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓは車速Ｖの減少側については車速Ｖに対してヒステリシスを持たせたものとして設定したから、車速Ｖの減少側での僅かな変化に対してトルク上限値Ｔｒｍａｘが頻繁に変更されることがない。したがって、トルク上限値Ｔｒｍａｘで要求トルクＴｒ＊を制限しながらトルク上限値Ｔｒｍａｘが頻繁に変更されることによる車両の振動の発生を抑制できる。即ち、運転フィーリングを損なうことなく要求トルクＴｒ＊を制限してモータＭＧ２がその上限回転数を超える回転数で回転駆動されるのを防止することができるのである。また、上述したように、ヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓを設定する際に車速Ｖの増加側についてはヒステリシスを持たせないのは、車速Ｖの増加側では検出遅れ等によってステップＳ１００で入力される車速Ｖが実車速に対して小さくなる状態が生じ、この状態で車速Ｖに基づいて要求トルクＴｒ＊を制限すると制限開始のタイミングに遅れが生じることに基づく。なお、トルク上限値Ｔｒｍａｘは、所定車速Ｖｒｅｆ以下のときにはリングギヤ軸３２ａに出力可能な最大トルクが設定され、ステップＳ２００の処理によっても要求トルクＴｒ＊は実質的には制限されないことになる。
【００３７】
実行トルクＴ＊を設定すると、設定した実行トルクＴ＊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の充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和によりエンジン２２から出力すべきエンジン要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ２１０）。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量ＳＯＣやアクセル開度Ａｃｃに基づいて設定することができる。リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることにより求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速機６０の現在のギヤ比Ｇｒで割ることにより求めたりすることができる。
【００３８】
エンジン要求パワーＰｅ＊を設定すると、設定したエンジン要求パワー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＊を設定する（ステップＳ２２０）。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エンジン要求パワーＰｅ＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定することにより行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例および目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図７に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインとエンジン要求パワー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。
【００３９】
エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝ｋ・Ｖ）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とに基づいて次式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２３０）。動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図を図８に示す。図中、左のＳ軸はサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎｒを示す。前述したように、サンギヤ３１の回転数はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１でありキャリア３４の回転数はエンジン２２の回転数Ｎｅであるから、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊はリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝ｋ・Ｖ）とエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（１）により計算することができる。したがって、モータＭＧ１が目標回転数Ｎｍ１＊で駆動されるようトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を駆動制御することにより、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で運転させることができる。ここで、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「ＫＰ」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ＫＩ」は積分項のゲインである。なお、図８におけるＲ軸上の２つの太線矢印は、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊がリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２＊がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。
【００４０】
Nm1*=(Ne*・(1+ρ)-k・V)/ρ                               （１）
Tm1*=前回Tm1*＋KP（Nm1*-Nm1)＋KI∫(Nm1*-Nm1)dt    （２）
【００４１】
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、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と変速機６０の現在のギヤ比Ｇｒとを用いて実行トルクＴ＊をリングギヤ軸３２ａに作用させるためにモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを図８の共線図のトルクの釣り合い関係から定まる次式（３）により計算すると共に（ステップＳ２４０）、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とに基づいて次式（４）によりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍａｘを計算し（ステップＳ２５０）、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限Ｔｍ２ｍａｘとのうち小さい方をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定する（ステップＳ２６０）。これにより、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲で制限したトルクとして設定することができる。
【００４２】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr          （３）
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2     （４）
【００４３】
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Ｓ２７０）、駆動制御ルーチンを終了する。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、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊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。
【００４４】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車速Ｖに対してヒステリシスを持たせたヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓに基づいてトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定し、アクセル開度Ａｃｃに基づく要求トルクＴｒ＊をトルク上限値Ｔｒｍａｘにより制限して設定される実行トルクＴ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、車速Ｖの僅かな変化に対してトルク上限値Ｔｒｍａｘが頻繁に変更されるのを抑制しつつ要求トルクＴｒ＊を制限することができる。この結果、運転フィーリングを損なうことなくモータＭＧ２がその上限回転数を超えて駆動されるのを抑制することができる。しかも、車速Ｖの増加側についてはヒステリシスを持たせずにトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するから、要求トルクＴｒ＊の制限の開始に遅れが生じるのを防止でき、モータＭＧ２がその上限回転数を超えて駆動されるのをより確実に抑制することができる。もとより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を制限してエンジン２２の目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊，モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するから、要求トルクＴｒ＊を制限しないでモータＭＧ２をトルク指令Ｔｍ２＊のみを制限するものに比して、バッテリ５０への過充電を抑制することができる。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖの増加側については車速Ｖに対してヒステリシスを持たせないものとしたが、車速Ｖの増加側についても車速Ｖに対してヒステリシスを持たせるものとしてもよい。この場合、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１４０〜Ｓ１８０の処理に代えて図９の駆動制御ルーチンのステップＳ３４０〜Ｓ３８０の処理を実行すればよい。図９の駆動制御ルーチンでは、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０で変速機６０の異常によりＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態への変更が不能な状態にあると判定されると、車速Ｖと前回Ｖｈｉｓに所定値ΔＶｈｉｓを加えたもの（＝前回Ｖｈｉｓ＋ΔＶｈｉｓ）とを比較し（ステップＳ３４０）、車速Ｖが前回Ｖｈｉｓに所定値ΔＶｈｉｓを加えたものよりも大きいときには、車速Ｖから所定値ΔＶｈｉｓを減じたものを新たなヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓに設定し（ステップＳ３５０）、車速Ｖが前回Ｖｈｉｓに所定値ΔＶｈｉｓに所定値ΔＶｈｉｓを加えたもの以下のときには更に車速Ｖと前回Ｖｈｉｓに所定値ΔＶｈｉｓを減じたもの（＝前回Ｖｈｉｓ−ΔＶｈｉｓ）とを比較し（ステップＳ３６０）、車速Ｖが前回Ｖｈｉｓに所定値ΔＶｈｉｓを減じたものよりも大きいときには前回Ｖｈｉｓをそのまま新たなヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓに設定し（ステップＳ３７０）、車速Ｖが前回Ｖｈｉｓに所定値ΔＶｈｉｓを減じたもの以下のときには車速Ｖに所定値ΔＶｈｉｓを加えたものを新たなヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓに設定し（ステップＳ３８０）、図３のステップＳ１９０以降の処理を行なう。車速Ｖに対するヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓの時間変化の様子を図１０に示す。これにより、車速Ｖの増加側と減少側のいずれにおいても車速Ｖの僅かな変化に対してトルク上限値Ｔｒｍａｘが頻繁に変更されるのを抑制することができる。ただし、車速Ｖの増加側について車速Ｖに対してヒステリシスを持たせることにより要求トルクＴｒ＊の制限の開始に遅れが生じる場合があることを考慮して例えば図６におけるトルク上限値設定用マップにおけるヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓとトルク上限値Ｔｒｍａｘとの関係よりも図中左側にシフトした関係（トルク上限値Ｔｒｍａｘにより要求トルクＴｒ＊の制限を開始する車速を低くした関係）を用いてトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するのが望ましい。また、車速Ｖの増加側の所定値ΔＶｈｉｓ（ステップＳ３４０の所定値ΔＶｈｉｓ）と車速Ｖの減少側の所定値ΔＶｈｉｓ（ステップＳ３６０の所定値ΔＶｈｉｓ）とを異なる値としてもよいことは勿論である。このとき、車速Ｖの増加側の所定値ΔＶｈｉｓを車速Ｖの減少側の所定値ΔＶｈｉｓよりも小さな値とする（ヒステリシスの程度を小さくする）ことが望ましい。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖに対してヒステリシスを持たせたヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓに基づいてトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するものとしたが、車速Ｖに代えてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に対してヒステリシスを持たせたヒステリシス処理後回転数に基づいてトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するものとしてもよい。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、Ｈｉギヤの状態とＬｏギヤの状態の２段の変速段をもって変速可能な変速機６０を備えるものとしたが、３段以上の変速段とするものとしてもよい。この場合、最上段以外の各段についてそれぞれの減速比に応じてトルク上限値Ｔｒｍａｘとヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓとの関係を定めるものとすればよい。
【００４８】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０がＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更不能な状態のときには変速機６０が正常なときと同様の制御を行なうものとしたが、変速機６０がＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更不能な状態のときには変速機６０が正常なときとは異なるＨｉギヤ異常用の制御を行なうものとしてもよいのは勿論である。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を変速機６０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、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３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１１における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００５０】
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３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、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３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００５１】
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】
【００５２】
本発明は、自動車産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施例である動力出力装置を搭載した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】変速機６０の構成の概略を示す構成図である。
【図３】実施例のハイブリッド自動車２０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４】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】車速Ｖに対するヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓの時間変化の様子を示す説明図である。
【図６】トルク上限値設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】エンジン２２の動作ラインの一例および目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図８】動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクの力学的な関係を示す説明図である。
【図９】図３における駆動制御ルーチンの変形例を示すフローチャートである。
【図１０】車速Ｖに対するヒステリシス処理後車速Ｖｈｉｓの時間変化の様子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】
【００５４】
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、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、３９ｃ，３９ｂ  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、４８  回転軸、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、６０  変速機、６０ａ  ダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂ  シングルピニオンの遊星歯車機構、６１  サンギヤ、６２  リングギヤ、６３ａ  第１ピニオンギヤ、６３ｂ  第２ピニオンギヤ、６４キャリア、６５  サンギヤ、６６  リングギヤ、６７  ピニオンギヤ、６８  キャリア、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、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ。
【図１】
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【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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