JP2005318780A - 動力出力装置およびこれを搭載するハイブリッド自動車並びに動力出力装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 モータの過回転を防止する。
【解決手段】 遊星歯車機構にエンジンとモータＭＧ１と駆動軸とを接続し、駆動軸に変速機を介してモータＭＧ２を接続したハイブリッド自動車において、変速機が異常によりＬｏギヤに固定された状態にあるとき、モータＭＧ２の回転加速度αが大きいほど小さくなるよう制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆを設定し（Ｓ１６０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆに達したときに、その回転数Ｎｍ２が制限回転数Ｎｍ２ｒｅｆに対して大きいほど小さくなるトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定し（Ｓ１７０，Ｓ１８０）、トルク上限値Ｔｒｍａｘで駆動軸の要求トルクＴｒ＊を制限した実行トルクＴ＊を設定して（Ｓ１９０）、エンジンと二つのモータを駆動制御する。従って、適切なタイミングで要求トルクＴｒ＊を制限できるから、変速機の異常時に過剰なトルク制限を抑制しながらモータＭＧ２の過回転を防止できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、動力出力装置およびこれを搭載するハイブリッド自動車並びに動力出力装置の制御方法に関し、詳しくは、駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置およびこれを搭載し駆動軸に車軸が接続されて走行するハイブリッド自動車並びに動力出力装置の制御方法に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、エンジンの出力軸を遊星歯車機構を介して車軸に連結された駆動軸に接続すると共に遊星歯車機構の回転要素に発電機を接続し、駆動軸に変速機を介して電動機を接続した自動車に搭載され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からの動力を車速に応じた動力にして駆動軸に出力している。
特開２００２−２２５５７８号公報

上述の動力出力装置では、駆動軸の駆動状態によっては電動機が上限回転数で駆動される場合が生じるため駆動軸に出力する駆動力を制限する必要がある。特に、変速機の変速段が変更不能、例えば、高い減速比から低い減速比に変更不能となったときには、電動機が上限回転数で駆動されやすい。このとき、駆動力を制限するタイミングによってはタイミングが早すぎて車両の走行性能を損なったり、タイミングが遅すぎて電動機が上限回転数で駆動される場合が生じる。

また、電動機を上限回転数未満で駆動するために必要な制限の程度は、駆動軸の駆動抵抗、例えば、ハイブリッド自動車に搭載される場合の車両重量や路面勾配，走行風などの様々な要因によって異なるから、こうした駆動抵抗に拘わらず一律に駆動力を制限すると、駆動力の制限が過剰となって動力性能を損なう場合が生じたり、電動機が上限回転数で駆動される場合も生じる。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載するハイブリッド自動車並びに動力出力装置の制御方法は、より適切なタイミングで駆動軸に出力する駆動力を制限して電動機が上限回転数で駆動されないようにすることを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびこれを搭載するハイブリッド自動車並びに動力出力装置の制御方法は、駆動抵抗に拘わらず過剰な駆動力の制限を伴うことなくより確実に電動機が上限回転数で駆動されないようにすることを目的の一つとする。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載するハイブリッド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。

本発明の第１の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力可能な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、
前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、
前記駆動軸の駆動抵抗を推定する駆動抵抗推定手段と、
前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記推定された駆動軸の駆動抵抗と前記検出された駆動軸の回転数とに基づいて前記電動機が許容回転数の範囲内で運転されるよう実行駆動力を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力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。

この本発明の第１の動力出力装置では、駆動軸に要求される要求駆動力と駆動軸の駆動抵抗と駆動軸の回転数とに基づいて電動機が許容回転数の範囲内で運転されるよう実行駆動力を設定し、設定された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。即ち、実行駆動力の設定に駆動軸の駆動抵抗が考慮されるから、駆動軸の駆動抵抗に拘わらずより確実に電動機を上限回転数で駆動されないようにすることができる。また、実行駆動力を設定することにより電動機を許容回転数の範囲内で運転させるから、電動機から出力する駆動力を調整するだけで電動機を許容回転数の範囲内で運転させるものに比して、電力動力入出力手段と電動機と電力をやり取りする蓄電手段を備える場合における電力動力入出力手段による蓄電手段の過充電や過大な電力による充電を抑制することができる。ここで、「回転数検出手段」は、駆動軸が機械的に電動機に接続されていることから駆動軸の回転数を検出するものとしたが、電動機の回転数を検出するものとしてもよい（以下、同じ）。

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、前記回転数検出手段により検出された駆動軸の回転数が制限開始回転数未満のときには前記要求駆動力を前記実行駆動力に設定し、前記検出された駆動軸の回転数が前記制限開始回転数以上のときには前記駆動抵抗推定手段により推定された駆動軸の駆動抵抗に基づいて前記要求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。ここで、「制限開始回転数」は、要求駆動力の制限を開始する回転数を意味し、予め定めた回転数を用いてもよいし、駆動抵抗推定手段により推定された駆動軸の駆動抵抗に基づいて設定、例えば、駆動軸の駆動抵抗が小さいほど低くなる傾向の回転数に設定したものを用いてもよい。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、前記駆動抵抗推定手段により推定された駆動軸の駆動抵抗が小さいほど小さくなる傾向の上限値をもって前記要求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。こうすれば、駆動抵抗に拘わらず過剰な駆動力の制限を行なうことなくより確実に電動機を許容回転数の範囲内で運転させるための実行駆動力を設定することができる。さらに、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、さらに前記回転数検出手段により検出された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要求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。

駆動軸の駆動抵抗に基づいて要求駆動力を制限して実行駆動力を設定する態様の本発明の第１の動力出力装置において、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動力伝達手段を備え、前記実行駆動力設定手段は、前記変速伝達手段における変速比の変更が不能な状態となったときに前記推定された駆動軸の駆動抵抗に基づいて前記要求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。この態様の本発明の第１の動力出力装置において、前記変速比の変更が不能な状態は、前記変速伝達手段における減速比が高い側の変速比から減速比が低い側の変速比への変更が不能な状態であるものとすることもできる。

また、本発明の第１の動力出力装置において、前記駆動抵抗推定手段は、前記駆動軸の
回転加速度と前記駆動軸に出力した駆動力とを検出すると共に該検出した前記駆動軸の回転加速度と前記駆動軸に出力した駆動力とに基づいて該駆動軸の駆動抵抗を推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、前記駆動抵抗推定手段は、前記検出した前記駆動軸に出力した駆動力に基づいて該駆動軸の基準回転加速度を設定すると共に該設定した基準回転加速度と前記検出した駆動軸の回転加速度との偏差に基づいて該駆動軸の駆動抵抗を推定する手段であるものとすることもできる。

本発明の第２の動力出力装置は、
内燃機関から動力を入力すると共に駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置であって、
前記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、
前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、
前記駆動軸の駆動抵抗を推定する駆動抵抗推定手段と、
前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記推定された駆動軸の駆動抵抗と前記検出された駆動軸の回転数とに基づいて前記電動機が許容回転数の範囲内で運転されるよう実行駆動力を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力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。

この本発明の第２の動力出力装置では、駆動軸に要求される要求駆動力と駆動軸の駆動抵抗と駆動軸の回転数とに基づいて電動機が許容回転数の範囲内で運転されるよう実行駆動力を設定し、設定された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。即ち、実行駆動力の設定に駆動軸の駆動抵抗が考慮されるから、駆動軸の駆動抵抗に拘わらずより確実に電動機を上限回転数で駆動されないようにすることができる。また、実行駆動力を設定することにより電動機を許容回転数の範囲内で運転させるから、電動機から出力する駆動力を調整するだけで電動機を許容回転数の範囲内で運転させるものに比して、電力動力入出力手段と電動機と電力をやり取りする蓄電手段を備える場合における電力動力入出力手段による蓄電手段の過充電や過大な電力による充電を抑制することができる。

本発明の第３の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置であって、
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、
前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、
前記駆動軸の回転加速度を検出する回転加速度検出手段と、
該検出された駆動軸の回転加速度に基づいて前記駆動軸の制限開始回転数を設定する制限開始回転数設定手段と、
前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
該検出された駆動軸の回転数が前記設定された制限開始回転数未満のときには操作者の操作により前記駆動軸に要求される要求駆動力を実行駆動力として設定し、前記検出された駆動軸の回転数が前記設定された制限開始回転数以上のときには前記要求駆動力を制限した駆動力を実行駆動力として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。

この本発明の第３の動力出力装置では、駆動軸の回転加速度に基づいて駆動軸の制限開始回転数を設定し、駆動軸の回転数が設定された制限開始回転数未満のときには操作者の操作により駆動軸に要求される要求駆動力を実行駆動力として設定し、駆動軸の回転数が設定された制限開始回転数以上のときには要求駆動力を制限した駆動力を実行駆動力として設定し、設定された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。したがって、駆動軸の回転加速度に基づいて適切なタイミングで要求駆動力を制限することができ、電動機が上限回転数で駆動されないようにすることができる。ここで、「回転加速度検出手段」や「制限開始回転数設定手段」、「回転数検出手段」には、それぞれ駆動軸の回転加速度を検出するものや駆動軸の制限開始回転数を設定するもの，駆動軸の回転数を検出するものの他、それぞれ電動機の回転加速度を検出するものや電動機の制限開始回転数を設定するもの，電動機の回転数を検出するものも含まれる（以下、同じ）。

こうした本発明の第３の動力出力装置において、前記制限開始回転数設定手段は、前記検出された駆動軸の回転加速度が大きいほど小さくなる傾向に前記制限開始回転数を設定する手段であるものとすることもできる。

また、本発明の第３の動力出力装置において、前記制限開始回転数設定手段は、前記検出された駆動軸の回転加速度と該駆動軸に出力した駆動力とに基づいて該駆動軸の駆動抵抗を推定し、該推定した駆動抵抗に基づいて前記制限開始回転数を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３の動力出力装置において、前記制限開始回転数設定手段は、前記駆動軸の駆動抵抗が小さいほど小さくなる傾向に前記制限開始回転数を設定する手段であるものとすることもできる。

さらに、本発明の第３の動力出力装置において、前記実行駆動力設定手段は、前記検出された駆動軸の回転数が前記設定された制限開始回転数以上のとき、該駆動軸の回転数が大きいほど小さな上限値をもって制限した駆動力を前記実行駆動力として設定する手段であるものとすることもできる。

また、本発明の第３の動力出力装置において、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を備え、前記制限開始回転数設定手段は、前記変速伝達手段における変速比の変更が不能な状態となったときに前記検出された駆動軸の回転加速度に基づいて前記制限開始回転数を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３の動力出力装置において、前記変速比の変更が不能な状態は、前記変速伝達手段における減速比が高い側の変速比から減速比が低い側の変速比への変更が不能な状態であるものとすることもできる。

また、本発明の第１ないし第３いずれか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駆動軸と第３の軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力する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取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを有し、該第１の回転子と該第２の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って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する対回転子電動機を備える手段であるものとすることもできる。

本発明の第１のハイブリッド自動車は、
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、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力可能な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、前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、前記駆動軸の駆動抵抗を推定する駆動抵抗推定手段と、前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記推定された駆動軸の駆動抵抗と前記検出された駆動軸の回転数とに基づいて前記電動機が許容回転数の範囲内で運転されるよう実行駆動力を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力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を搭載し、前記駆動軸に車軸が連結されて走行する
ことを要旨とする。

この本発明の第１のハイブリッド自動車によれば、上述した各態様のいずれかの本発明の第１の動力出力装置を搭載するから、本発明の第１の動力出力装置が奏する効果と同様の効果、例えば、駆動軸の駆動抵抗に拘わらずより確実に電動機を上限回転数で駆動されないようにすることができる効果や電力動力入出力手段と電動機と電力をやり取りする蓄電手段を備える場合における電力動力入出力手段による蓄電手段の過充電や過大な電力による充電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。

本発明の第２のハイブリッド自動車は、
内燃機関と上述した各態様のいずれかの本発明の第３の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置であって、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、前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、前記駆動軸の回転加速度を検出する回転加速度検出手段と、該検出された駆動軸の回転加速度に基づいて前記駆動軸の制限開始回転数を設定する制限開始回転数設定手段と、前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、該検出された駆動軸の回転数が前記設定された制限開始回転数未満のときには操作者の操作により前記駆動軸に要求される要求駆動力を実行駆動力として設定し、前記検出された駆動軸の回転数が前記設定された制限開始回転数以上のときには前記要求駆動力を制限した駆動力を実行駆動力として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とを搭載し、前記駆動軸に車軸が連結されて走行する
ことを要旨とする。

この本発明の第２のハイブリッド自動車では、内燃機関と上述した各態様のいずれかの本発明の第３の動力出力装置とを搭載するから、本発明の第３の動力出力装置と同様の効果、例えば、電動機が上限回転数で駆動されないようにすることができる効果などを奏することができる。

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、前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記駆動軸の駆動抵抗を推定し、
（ｂ）前記駆動軸の回転数を検出し、
（ｃ）前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記推定された駆動軸の駆動抵抗と前記検出された駆動軸の回転数とに基づいて前記電動機が許容回転数の範囲内で運転されるよう実行駆動力を設定し、
（ｄ）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。

この本発明の第１の動力出力装置の制御方法では、駆動軸に要求される要求駆動力と駆動軸の駆動抵抗と駆動軸の回転数とに基づいて電動機が許容回転数の範囲内で運転されるよう実行駆動力を設定し、設定された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。即ち、実行駆動力の設定に駆動軸の駆動抵抗が考慮されるから、駆動軸の駆動抵抗に拘わらずより確実に電動機を上限回転数で駆動されないようにすることができる。また、実行駆動力を設定することにより電動機を許容回転数の範囲内で運転させるから、電動機から出力する駆動力を調整するだけで電動機を許容回転数の範囲内で運転させるものに比して、電力動力入出力手段と電動機と電力をやり取りする蓄電手段を備える場合における電力動力入出力手段による蓄電手段の過充電や過大な電力による充電を抑制することができる。ここで、ステップ（ｂ）は、駆動軸が機械的に電動機に接続されていることから駆動軸の回転数を検出するものとしたが、電動機の回転数を検出するものとしてもよい。

本発明の第２の動力出力装置の制御方法は、
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、前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記駆動軸の回転加速度を検出し、
（ｂ）該検出された駆動軸の回転加速度に基づいて前記駆動軸の制限開始回転数を設定し、
（ｃ）前記駆動軸の回転数を検出し、
（ｄ）該検出された駆動軸の回転数が前記設定された制限開始回転数未満のときには操作者の操作により前記駆動軸に要求される要求駆動力を実行駆動力として設定し、前記検出された駆動軸の回転数が前記設定された制限開始回転数以上のときには前記要求駆動力を制限した駆動力を実行駆動力として設定し、
（ｅ）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。

この本発明の第２の動力出力装置の制御方法では、駆動軸の回転加速度に基づいて駆動軸の制限開始回転数を設定し、駆動軸の回転数が設定された制限開始回転数未満のときには操作者の操作により駆動軸に要求される要求駆動力を実行駆動力として設定し、駆動軸の回転数が設定された制限開始回転数以上のときには要求駆動力を制限した駆動力を実行駆動力として設定し、設定された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。したがって、駆動軸の回転加速度に基づいて適切なタイミングで要求駆動力を制限することができ、電動機が上限回転数で駆動されないようにすることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。第１実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、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、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して変速機６０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。

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やリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ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。

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に伝達できるよう構成されている。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）。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。ブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフは、実施例では、図示しない油圧式のアクチュエータの駆動によりブレーキＢ１，Ｂ２に対して作用させる油圧を調節することにより行なわれている。

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。

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の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃ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に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。

こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペ
ダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。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。

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，バッテリ５０の残容量ＳＯＣ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，変速機６０の異常判定フラグＦ１，変速機６０の状態判定フラグＦ２，モータＭＧ２のトルク上限値Ｔｍ２ｍａｘ１などのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転数センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計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。また、異常判定フラグＦ１は、図示しない変速機異常判定ルーチンにより、リングギヤ軸３２ａの回転数ＮｒやモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２などに基づいて異常が判定され、異常のときに値１が、正常のときに値０が設定されてＲＡＭ７６の所定のアドレスに書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。ここで、変速機６０の異常判定は、例えば、変速機６０のギヤの状態を切り替える際に切り替えに要する時間（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に切り替え後のギヤの状態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のギヤの状態の切り替え処理が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。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることにより求めることができる。また、状態判定フラグＦ２は、例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２をリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒで除することにより計算した変速機６０の減速比Ｇｒに基づいてギヤの状態を判定して得られる結果（Ｈｉギヤの状態のときに値１，Ｌｏギヤの状態のときに値０）を入力するものとした。モータＭＧ２のトルク上限値Ｔｍ２ｍａｘ１は、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２における定格最大トルクにモータ温度やインバータ温度に基づいて定められた補正係数を乗じて設定したものを入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度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４に要求トルク設定用のマップの一例を示す。

次に、異常判定フラグＦ１の値を調べる（ステップＳ１２０）。異常判定フラグＦ１が値０のとき、即ち、変速機６０が正常なときには、ステップＳ１１０で設定した要求トルクＴｒ＊を実行トルクＴ＊に設定し（ステップＳ１４０）、設定した実行トルクＴ＊に基づいてエンジン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Ｓ２００）。ここで、エンジン要求パワーＰｅ＊は、実行トルクＴ＊にリングギヤの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）を乗じたものにバッテリ５０の充放電要求量Ｐｂ＊とロスＬｏｓｓを加えたものとして計算することができる。なお、充放電要求量Ｐｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）やアクセル開度Ａｃｃなどによって設定することができる。

こうして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＊とを設定する処理を行なう（ステップＳ２１０）。この処理は、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う。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５に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと目標パワー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。

続いて、設定した目標回転数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の目標トルクＴｍ１＊を計算する（ステップＳ２２０）。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６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＊で回転するよう目標トルク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の目標回転数Ｎｅ＊で回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。

モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊と目標トルクＴｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔからモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じたもの（モータＭＧ１の消費電力または発電電力）を減じてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除することにより（次式（３））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上限値Ｔｍ２ｍａｘ２を計算すると共に（ステップＳ２３０）、実行トルクＴ＊と目標トルク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を次式（４）により計算し（ステップＳ２４０）、ステップＳ１００で入力したトルク上限値Ｔｍ２ｍａｘ１と計算したトルク上限値Ｔｍ２ｍａｘ２と仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとのうち最も小さいものをモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊として設定する（ステップＳ２５０）。これにより、モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を、リングギヤ軸３２ａに出力する実行トルクＴ＊がバッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔやモータＭＧ２やインバータ４２の温度制限の範囲内で制限されたトルクとして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の目標トルク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の目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２６０）、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、目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、目標トルクＴｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共に目標トルク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。

ステップＳ１２０で異常判定フラグＦ１が値１のとき、即ち、変速機６０が異常のときには、状態判定フラグＦ２の値を調べる（ステップＳ１３０）。状態判定フラグＦ２が値０のときには、変速機６０がＬｏギヤに固定された状態にあると判断し、モータＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ２から前回のルーチンのステップＳ１００で入力された回転数Ｎｍ２を減じることによりモータＭＧ２の回転加速度αを計算すると共に（ステップＳ１５０）、計算した回転加速度αに基づいて制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆを設定して（ステップＳ１６０）、モータＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ２が設定した制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆ以上か否かを判定する（ステップＳ１７０）。現在の回転数Ｎｍ２が制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆ以上と判定されると、現在の回転数Ｎｍ２から制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆを減じたもの（＝Ｎｍ２−Ｎｍ２ｒｅｆ）を用いて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力してもよいトルクの上限としてのトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定し（ステップＳ１８０）、設定したトルク上限値ＴｒｍａｘとステップＳ１１０で設定した要求トルクＴｒ＊とのうち小さい方を実行トルクＴ＊として設定する（ステップＳ１９０）。ここで、制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆは、変速機６０がＬｏギヤに固定された状態での異常によりモータＭＧ２が過回転するのを防止するために要求トルクＴｒ＊の制限を開始する回転数として設定されるものであり、実施例では、回転加速度αと制限開始回転数Ｎｍｒｅｆとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、回転加速度αが与えられるとマップから対応する制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆを導出することにより設定するものとした。このマ
ップの一例を図７に示す。図示するように、制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆは、モータＭＧ２の回転加速度αが大きいほど小さくなるように設定される。これは、回転加速度αが大きいほどモータＭＧ２がその上限回転数に到達するまでの時間が短くなるから、これに応じた早いタイミングで要求トルクＴｒ＊の制限を開始する必要があり、また、回転加速度αが小さいとモータＭＧ２がその上限回転数に到達するまでに時間的な余裕があるから、遅いタイミングで要求トルクＴｒ＊の制限を開始することで過剰な要求トルクＴｒ＊の制限を防止するためである。また、トルク上限値Ｔｒｍａｘの設定は、実施例では、現在の回転数Ｎｍ２から制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆとの偏差（＝Ｎｍ２−Ｎｍ２ｒｅｆ）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、現在の回転数Ｎｍ２と制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆとが与えられるとその偏差を用いて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行なうものとした。トルク上限値設定用マップの一例を図８に示す。

ステップＳ１３０で状態判定フラグＦ２が値１と判定されたとき、即ち、変速機６０がＨｉギヤに固定された状態にあると判断されたときには、変速機６０は異常ではあるもののＬｏギヤに固定された状態に生じ得るモータＭＧ２の過回転という不都合は生じないから、変速機６０が正常であるときと同様の処理を行なって（ステップＳ１４０，Ｓ２００〜Ｓ２６０）、本ルーチンを終了する。なお、この場合には、Ｌｏギヤの状態のときに比してモータＭＧ２を低回転高トルクで駆動することになるから、モータＭＧ２の効率が低下する場合やトルク上限値Ｔｍ２ｍａｘ１によりモータＭＧ２のトルク（仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐ）が制限される場合などが生じる。

以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、変速機６０に異常が生じてＬｏギヤに固定された状態にあるときには、モータＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ２が、モータＭＧ２の回転加速度αが大きいほど小さくなる制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆに達したときにリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊に対する制限を開始して実行トルクＴ＊を設定するから、過剰な要求トルクＴｒ＊の制限を防止しながら変速機６０の異常時におけるモータＭＧ２の過回転をより確実に防止することができる。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転加速度αが大きくなるほど直線的に小さくなるよう制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆを設定するものとしたが、回転加速度αが大きくなるほど曲線的に小さくなるよう制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆを設定するものとしてもよいし、階段状に小さくなるよう制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆを設定するものとしてもよい。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆに対して大きくなるほど直線的に小さくなるようトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するものとしたが、回転数Ｎｍ２が大きくなるほど曲線的に小さくなるようトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するものとしてもよいし、回転数Ｎｍ２が大きくなるほど階段状に小さくなるようトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するものとしてもよい。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転加速度αに基づいてこの回転加速度αが大きいほど小さくなる傾向に制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆを設定したが、車両の走行過程で車両に出力したトルクと車両の加速度（モータＭＧ２の回転加速度α）との関係から車両の走行抵抗を算出し、算出した走行抵抗に基づいてこの走行抵抗が小さいほど小さくなる傾向に制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆを設定するものとしてもよい。

次に、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成により
構成されており、図３の駆動制御ルーチンに代えて図９の駆動制御ルーチンを実行する点が異なる。したがって、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一の符号を用い、その詳細な説明については重複するから省略する。図９の駆動制御ルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

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、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１１０と同様に、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，バッテリ５０の残容量ＳＯＣ，モータＭＧ１，ＭＧ２の各回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，変速機６０の異常判定フラグＦ１，変速機６０の状態判定フラグＦ２，モータＭＧ２のトルク上限値Ｔｍ２ｍａｘ１などのデータを入力し（ステップＳ３００）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて図４の要求トルク設定用マップを用いてリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ３１０）。なお、異常判定フラグＦ１や状態判定フラグＦ２，トルク上限値Ｔｍ２ｍａｘ１については上述した。

そして、異常判定フラグＦ１の値や状態判定フラグＦ２の値を調べ（ステップＳ３２０，Ｓ３３０）、異常判定フラグＦ１が値０のとき即ち変速機６０が正常であるときや、異常判定フラグＦ１は値１であるが状態判定フラグＦ２の値が値０のとき即ち変速機６０は正常ではないがＨｉギヤに固定された状態（Ｌｏギヤに変更不能な状態）にあるときには、要求トルクＴ＊をそのまま実行トルクＴ＊に設定し（ステップＳ３４０）、基本的にはこの実行トルクＴ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるよう上述した図３の駆動制御ルーチンのステップＳ２００〜Ｓ２６０と同一の処理を実行して（ステップＳ４００〜Ｓ４６０）、本ルーチンを終了する。なお、異常判定フラグＦ１が値１で状態判定フラグＦ２が値０のときに要求トルクＴｒ＊をそのまま実行トルクＴ＊に設定するのは、変速機６０は異常ではあるもののＬｏギヤに固定された状態で生じ得るモータＭＧ２の過回転という不都合は生じないことに基づく。

一方、異常判定フラグＦ１と異常判定フラグＦ２とが共に値１のとき、即ち変速機６０に異常が生じてＬｏギヤに固定された状態（Ｈｉギヤに変更不能な状態）にあるときには、今回のルーチンで入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２から前回のルーチンで入力したモータＭＧ２の回転数（前回回転数Ｎｍ２）を減じてモータＭＧ２の実際の回転加速度αを計算すると共に（ステップＳ３５０）、前回のルーチンで設定された実行トルク（前回実行トルクＴ＊）すなわち駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されているトルクに基づいてモータＭＧ２の基準回転加速度α０を設定し（ステップＳ３６０）、設定した基準回転加速度α０から実際の回転加速度αを減じて加速度差Δαを計算する（ステップＳ３７０）。ここで、基準回転加速度α０は、実施例では、例えば無風の平坦路を１名乗車で走行するときを基準とした場合における前回実行トルクＴ＊と基準回転加速度α０との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、前回実行トルクＴ＊が与えられたときにマップから対応する基準回転加速度α０を導出することより設定するものとした。加速度差Δαはこの基準回転加速度α０から実際の回転加速度αを減じたものとして計算されるから、加速度差Δαが値０よりも大きいとき即ち基準回転加速度α０よりも実際の回転加速度αが小さいときには走行抵抗が基準よりも大きいことを意味し、加速度差Δαが値０よりも小さいとき即ち基準回転加速度α０よりも実際の回転加速度αが大きいときには走行抵抗が基準よりも小さいことを意味するものとなる。したがって、加速度差Δαは、車両の走行抵抗を反映するものとして考えることができる。

こうして加速度差Δαを計算すると、この加速度差ΔαとステップＳ３００で入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力してもよいトルクの上限としてトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定し（ステップＳ３８０）、要求
トルクＴｒ＊と設定したトルク上限値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Ｓ３９０）。ここで、トルク上限値Ｔｒｍａｘは、実施例では、加速度差ΔαとモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２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、加速度差Δαと回転数Ｎｍ２と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。トルク上限値設定用マップの一例を図１０に示す。実施例では、加速度差Δが所定値Ｓ１未満のとき（図１０における「加速度差Δα小」参照），加速度差Δαが所定値Ｓ１以上で且つ所定値Ｓ２未満のとき（図１０における「加速度差Δα中」参照），加速度差Δαが所定値Ｓ２以上のとき（図１０における「加速度差Δα大」参照）の順にトルク上限値Ｔｒｍａｘが小さくなり、且つ、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が大きくなるほどトルク上限値Ｔｒｍａｘが小さくなるようにトルク上限値設定用マップを作成した。ここで、所定値Ｓ１は、路面勾配が小さい（下り坂など）ときや風が追い風であるときなどの走行抵抗が比較的小さいと判断できる範囲を定めるための値であり、所定値Ｓ２は、路面勾配が大きい（登り坂など）ときや風が向かい風であるときなどの走行抵抗が比較的大きいと判断できる範囲を定めるための値である。前述したように、加速度差Δαは車両の走行抵抗を反映するから、図１０のトルク上限値設定用マップでは、走行抵抗が小さいほど小さくなるようトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するものとなる。このように、走行抵抗が小さいほどトルク上限値Ｔｒｍａｘを小さく設定するのは、リングギヤ軸３２ａに同一のトルクが出力されている状態であっても走行抵抗が小さいほど車両の加速度が大きくなってモータＭＧ２に過回転が生じやすいことに基づく。また、図１０のトルク制限値設定用マップでは、トルク上限値Ｔｒｍａｘの上限Ｔｍａｘは、要求トルクＴｒ＊としてとりうる最大トルクとして設定されており、上限Ｔｍａｘよりも小さい値がトルク上限値Ｔｒｍａｘに設定されたときに実質的にステップＳ３９０におけるトルク上限値Ｔｒｍａｘによる要求トルクＴｒ＊の制限が行なわれるようになっている。要求トルクＴｒ＊の制限を開始する回転数（制限開始回転数）は、実施例では、図１０に示すように、加速度差Δαが所定値Ｓ１未満のとき（「加速度差Δα小」のとき）には回転数Ｎ１に，加速度差Δαが所定値Ｓ１以上で所定値Ｓ２未満のとき（「加速度差Δα中」のとき）には回転数Ｎ１よりも高い回転数Ｎ２に，加速度差Δαが所定値Ｓ２以上のとき（「加速度差Δα大」のとき）には回転数Ｎ２よりも高い回転数Ｎ３に定めるものとした。即ち、制限開始回転数を、加速度差Δα（走行抵抗）が小さいほど低い回転数となるように定めるのである。このように、走行抵抗を考慮して要求トルクＴｒ＊を制限することにより走行抵抗に拘わらず過剰な要求トルクＴｒ＊の制限を行なうことなく変速機６０に異常が生じたときのモータＭＧ２の過回転を防止しているのである。こうして実行トルクＴ＊を設定すると、基本的には、設定した実行トルクＴ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようステップＳ４００〜Ｓ４６０の処理を行なって本ルーチンを終了する。

以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、変速機６０に異常が生じてＬｏギヤからＨｉギヤに変更不能な状態にあるときには、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されているトルクに対する基準となる回転加速度としての基準回転加速度α０からモータＭＧ２の実際の回転加速度αを減じて車両の走行抵抗に相当する加速度差Δαを計算し、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に応じて加速度差Δαが小さいほど小さくなる傾向にトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定し、このトルク上限値Ｔｒｍａｘをもってリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を制限して実行トルクＴ＊を設定すると共にこの実行トルク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を駆動制御するから、走行抵抗に拘わらず要求トルクＴｒ＊の過剰な制限を抑制しながら変速機６０の異常時におけるモータＭＧ２の過回転をより確実に防止することができる。しかも、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＊を制限することによりモータＭＧ２の過回転を防止するから、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊だけを制限することによりモータＭＧ１からの電力が供給されてバッテリ５０に過充電や過大な電力による充電が生じるのを防止することができる。もとより、モータＭＧ２
の回転数Ｎｍ２が制限開始回転数未満のときには実質的には要求トルクＴｒ＊をそのまま実行トルクＴ＊に設定するから、要求トルクＴｒ＊に見合うトルクを駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力することができる。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、図１０のトルク上限値設定用マップに例示するように、加速度差Δα（走行抵抗）が小さくなるほど３段階に小さくなるようトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するものとしたが、加速度差Δαが小さくなるほどトルク上限値Ｔｒｍａｘが小さくなる傾向であれば、加速度差Δαが小さくなるほど２段階あるいは４段階以上に小さくなるようトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するものとしてもよいし、加速度差Δαが小さくなるほど連続的に小さくなるようトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するものとしてもよい。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、加速度差Δα（走行抵抗）が小さいほど要求トルクＴｒ＊の制限を開始する回転数（制限開始回転数）が低くくなるようトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定したが、走行抵抗に拘わらず同じ回転数で要求トルクＴｒ＊の制限が開始されるようトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するものとしてもよい。この場合のトルク上限値設定用マップの一例を図１１に示す。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、図１０のトルク上限値設定用マップに例示するように、加速度差Δα（走行抵抗）に拘わらずモータＭＧ２の回転数が上昇に対して同一の傾きをもってトルク上限値Ｔｒｍａｘを小さくするものとしたが、走行抵抗に応じて異なる傾きをもってトルク上限値Ｔｒｍａｘを小さくするものとしてもよい。この場合のトルク上限値設定用マップの一例を図１２に示す。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂやその変形例では、モータＭＧ２の回転数が高くなるほど直線的に小さくなるようトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定したが、モータＭＧ２の回転数が高くなるほど曲線的に小さくなるようトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するものとしてもよいし、モータＭＧ２の回転数が高くなるほど階段状に小さくなるようトルク上限値Ｔｒｍａｘを設定するものとしてもよい。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されている駆動力（前回実行トルクＴ＊）から求めた基準回転加速度α０から実際の回転加速度αを減じた加速度差Δαを走行抵抗として推定するものとしたが、これに限られず、走行抵抗として推定できるものであれば、例えば、リングギヤ軸３２ａに出力されている駆動力と実際の回転加速度αとに基づいて加速度差Δα以外で走行抵抗を推定したり、勾配センサにより検出された路面勾配から走行抵抗を推定してもよい。

なお、第１実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、変速機６０に異常が生じてＬｏギヤからＨｉギヤに変更不能な状態にあるときのモータＭＧ２の過回転の抑制について説明したが、変速機６０が正常なときには、車速Ｖに基づいて低車速側ではＬｏギヤに高車速側ではＨｉギヤになるよう変速機６０を制御することによりモータＭＧ２から効率よく駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにトルクを出力できると共にモータＭＧ２の過回転を防止することができるのは勿論である。

第１実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、Ｈｉギヤの状態，Ｌｏギヤの状態の２段の変速段もって変速可能な変速機６０を用いるものとしたが、変速機６０の変速段は２段に限られるものではなく、３段以上の変速段としてもよい。その場合には、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を適用すればよい。

第１実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、変速機６０が異常によりＨｉギヤに固定された状態にあるときには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が異常によりＨｉギヤに固定された状態にあるときには変速機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。

第１実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂ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１３の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸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１３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。

第１実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂ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１４の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪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。

実施例では、変速機６０の異常により生じ得るモータＭＧ２の過回転を防止するための処理として説明したが、変速機６０に異常の有無に関係なく単にモータＭＧ２の過回転に対する防止の処理として実行するものとしてもよい。この場合、変速機６０を備えないハイブリッド自動車にも適用可能である。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 変速機６０の構成の一例を示す説明図である。 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。 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の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。 動力分配統合機構３０の各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。 モータＭＧ２の回転加速度αと制限開始回転数Ｎｍ２ｒｅｆとの関係を示す説明図である。 トルク上限値設定用マップの一例を示す説明図である。 第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 トルク上限値設定用マップの一例を示す説明図である。 トルク上限値設定用マップの他の例を示す説明図である。 トルク上限値設定用マップの他の例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

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，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、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、６１，６５ サンギヤ、６２，６６ リングギヤ、６３ａ 第１ピニオンギヤ、６３ｂ 第２ピニオンギヤ、６４，６８ キャリア、６７ ピニオンギヤ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ ２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ。

Claims (22)

1. 駆動軸に動力を出力可能な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、
   前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、
   前記駆動軸の駆動抵抗を推定する駆動抵抗推定手段と、
   前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
   前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記推定された駆動軸の駆動抵抗と前記検出された駆動軸の回転数とに基づいて前記電動機が許容回転数の範囲内で運転されるよう実行駆動力を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力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。
2. 前記実行駆動力設定手段は、前記回転数検出手段により検出された駆動軸の回転数が制限開始回転数未満のときには前記要求駆動力を前記実行駆動力に設定し、前記検出された駆動軸の回転数が前記制限開始回転数以上のときには前記駆動抵抗推定手段により推定された駆動軸の駆動抵抗に基づいて前記要求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１記載の動力出力装置。
3. 前記実行駆動力設定手段は、前記駆動抵抗推定手段により推定された駆動軸の駆動抵抗が小さいほど小さくなる傾向の上限値をもって前記要求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記載の動力出力装置。
4. 前記実行駆動力設定手段は、さらに前記回転数検出手段により検出された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要求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３記載の動力出力装置。
5. 請求項２ないし４いずれか記載の動力出力装置であって、
   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動力伝達手段を備え、
   前記実行駆動力設定手段は、前記変速伝達手段における変速比の変更が不能な状態となったときに前記推定された駆動軸の駆動抵抗に基づいて前記要求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
   動力出力装置。
6. 前記変速比の変更が不能な状態は、前記変速伝達手段における減速比が高い側の変速比から減速比が低い側の変速比への変更が不能な状態である請求項５記載の動力出力装置。
7. 前記駆動抵抗推定手段は、前記駆動軸の回転加速度と前記駆動軸に出力した駆動力とを検出すると共に該検出した前記駆動軸の回転加速度と前記駆動軸に出力した駆動力とに基づいて該駆動軸の駆動抵抗を推定する手段である請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置。
8. 前記駆動抵抗推定手段は、前記検出した前記駆動軸に出力した駆動力に基づいて該駆動軸の基準回転加速度を設定すると共に該設定した基準回転加速度と前記検出した駆動軸の回転加速度との偏差に基づいて該駆動軸の駆動抵抗を推定する手段である請求項７記載の動力出力装置。
9. 内燃機関から動力を入力すると共に駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置であって、
   前記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、
   前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、
   前記駆動軸の駆動抵抗を推定する駆動抵抗推定手段と、
   前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
   前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記推定された駆動軸の駆動抵抗と前記検出された駆動軸の回転数とに基づいて前記電動機が許容回転数の範囲内で運転されるよう実行駆動力を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力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。
10. 駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置であって、
    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、
    前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、
    前記駆動軸の回転加速度を検出する回転加速度検出手段と、
    該検出された駆動軸の回転加速度に基づいて前記駆動軸の制限開始回転数を設定する制限開始回転数設定手段と、
    前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
    該検出された駆動軸の回転数が前記設定された制限開始回転数未満のときには操作者の操作により前記駆動軸に要求される要求駆動力を実行駆動力として設定し、前記検出された駆動軸の回転数が前記設定された制限開始回転数以上のときには前記要求駆動力を制限した駆動力を実行駆動力として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。
11. 前記制限開始回転数設定手段は、前記検出された駆動軸の回転加速度が大きいほど小さくなる傾向に前記制限開始回転数を設定する手段である請求項１０記載の動力出力装置。
12. 前記制限開始回転数設定手段は、前記検出された駆動軸の回転加速度と該駆動軸に出力した駆動力とに基づいて該駆動軸の駆動抵抗を推定し、該推定した駆動抵抗に基づいて前記制限開始回転数を設定する手段である請求項１０記載の動力出力装置。
13. 前記制限開始回転数設定手段は、前記駆動軸の駆動抵抗が小さいほど小さくなる傾向に前記制限開始回転数を設定する手段である請求項１２記載の動力出力装置。
14. 前記実行駆動力設定手段は、前記検出された駆動軸の回転数が前記設定された制限開始回転数以上のとき、該駆動軸の回転数が大きいほど小さな上限値をもって制限した駆動力を前記実行駆動力として設定する手段である請求項１０ないし１３いずれか記載の動力出力装置。
15. 請求項１０ないし１４いずれか記載の動力出力装置であって、
    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を備え、
    前記制限開始回転数設定手段は、前記変速伝達手段における変速比の変更が不能な状態となったときに前記検出された駆動軸の回転加速度に基づいて前記制限開始回転数を設定
    する手段である
    動力出力装置。
16. 前記変速比の変更が不能な状態は、前記変速伝達手段における減速比が高い側の変速比から減速比が低い側の変速比への変更が不能な状態である請求項１５記載の動力出力装置。
17. 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駆動軸と第３の軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段である請求項１ないし１６いずれか記載の動力出力装置。
18. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを有し、該第１の回転子と該第２の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って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する対回転子電動機を備える手段である請求項１ないし１６いずれか記載の動力出力装置。
19. 請求項１ないし８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連結されて走行するハイブリッド自動車。
20. 内燃機関と請求項１０ないし１８いずれか記載の動力出力装置とを搭載し、前記駆動軸に車軸が連結されて走行するハイブリッド自動車。
21. 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、前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
    （ａ）前記駆動軸の駆動抵抗を推定し、
    （ｂ）前記駆動軸の回転数を検出し、
    （ｃ）前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記推定された駆動軸の駆動抵抗と前記検出された駆動軸の回転数とに基づいて前記電動機が許容回転数の範囲内で運転されるよう実行駆動力を設定し、
    （ｄ）該設定された実行駆動力に基づく駆動軸が前記駆動力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。
22. 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、前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
    （ａ）前記駆動軸の回転加速度を検出し、
    （ｂ）該検出された駆動軸の回転加速度に基づいて前記駆動軸の制限開始回転数を設定し、
    （ｃ）前記駆動軸の回転数を検出し、
    （ｄ）該検出された駆動軸の回転数が前記設定された制限開始回転数未満のときには操作者の操作により前記駆動軸に要求される要求駆動力を実行駆動力として設定し、前記検出された駆動軸の回転数が前記設定された制限開始回転数以上のときには前記要求駆動力を制限した駆動力を実行駆動力として設定し、
    （ｅ）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。

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