JP2006125245A - 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，内燃機関の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷間時に内燃機関からの動力を受ける発電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】 冷間時に空気密度が高いためにエンジン２２から想定されるパワーよりも大きなパワーが出力されることによりエンジン２２からの反力をモータＭＧ１で受け止めきれないとき、モータＭＧ１の回転数に基づいて回転数が小さいときには応答が遅いスロットル開度を小さくし、回転数が大きくなると吸排気タイミングを遅角させ、さらに回転数が大きくなると応答が早い点火時期を遅角させることにより、エンジン２２から出力されるパワーを小さくする。これにより、変更する運転パラメータの応答速度に拘わらずモータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑制できると共に点火時期を遅角させる頻度を少なくして点火時期の遅角に伴うエンジン２２の排気温度の上昇により浄化用触媒に不具合が生じるのを抑制できる。
【選択図】 図１

Description

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，内燃機関の駆動装置に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、プラネタリギヤのサンギヤ，キャリア，リングギヤにそれぞれ発電機，エンジン，駆動輪に連結された駆動軸が接続されると共に駆動軸に電動機が接続されたハイブリッド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）。
特開平１０−２９５００３号公報

上述の動力出力装置では、反力を発電機で受け止めることによりエンジンからの動力を駆動軸に出力することができるが、この際、発電機がその上限回転数を超えて駆動される場合が生じる。例えば、冷間時では空気密度が高くなるからエンジンからは想定されるパワーよりも高いパワーが出力される。このため、発電機がエンジンから出力されるパワーを受け止めきれずに回転数が上昇し、発電機が上限回転数を超える場合がある。比較的応答が早い点火時期を遅角させれば発電機が上限回転数を超える前にエンジンから出力されるパワーを迅速に小さくすることができるが、点火時期を遅角させるとエンジンからの排気を浄化する浄化用触媒が高温の状態となるから、遅角の頻度によっては浄化用触媒に不具合が生じてしまう。

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、冷間時などに内燃機関からの動力を受ける電力動力入出力手段の回転子が上限回転数を超えて駆動されるのをより適切に抑制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自動車並びに動力出力装置の制御方法は、内燃機関からの排気を浄化する浄化用触媒に悪影響を与えることなく冷間時などに内燃機関からの動力を受ける電力動力入出力手段の回転子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。本発明の内燃機関の駆動装置は、内燃機関から出力されるパワーを想定されるパワーにより適切に近づけることを目的の一つとする。また、本発明の内燃機関の駆動装置は、内燃機関からの排気を浄化する浄化用触媒に悪影響を与えることなく内燃機関から出力されるパワーを想定されるパワーに近づけ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自動車並びに動力出力装置の制御方法，内燃機関の駆動装置は、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、該内燃機関の出力軸の回転と該駆動軸の回転とに基づいて回転する回転子を有し、電力と動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可能な電力動力入出力手段と、
前記内燃機関の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、
通常時には前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御し、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう制御すると前記電力動力入出力手段が最大発電の近傍で運転される非通常時には該電力動力入出力手段の回転子の回転数に基づいて該内燃機関の運転に関する複数の運転パラメータのうちから選択した運転パラメータを変更することにより該内燃機関から出力される動力が小さくなるよう該内燃機関と該電力動力入出力手段とを制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。

この本発明の動力出力装置では、通常時には目標運転ポイントで内燃機関が運転されるよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御し、目標運転ポイントで内燃機関が運転されるよう制御すると電力動力入出力手段が最大発電の近傍で運転される非通常時には電力動力入出力手段の回転子の回転数に基づいて内燃機関の運転に関する複数の運転パラメータのうちから選択した運転パラメータを変更することにより内燃機関から出力される動力が小さくなるよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御する。電力動力入出力手段の回転子の回転数に応じて適切な運転パラメータを選択してこれを変更するから電力動力入出力手段の回転子が上限回転数を超えて駆動されるのをより適切に抑制することができる。

こうした本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記非通常時には、前記複数の運転パラメータのうち前記電力動力入出力手段の回転子の回転数が低いほど応答の遅い運転パラメータを優先して変更することにより前記内燃機関から出力される動力が小さくなるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の運転パラメータの応答の速度に拘わらず電力動力入出力手段の回転子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。

また、本発明の動力出力装置において、前記複数の運転パラメータは、スロットル開度，吸排気タイミング，点火時期の少なくとも一つを含むものとすることもできる。

さらに、本発明の動力出力装置において、前記複数の運転パラメータは、点火時期を含み、前記制御手段は、前記非通常時には、前記電力動力入出力手段の回転子の回転数が第１の回転数以上のときには少なくとも前記点火時期を遅角することにより前記内燃機関から出力される動力が小さくなるよう制御し、前記電力動力入出力手段の回転子の回転数が前記第１の回転数よりも低い第２の回転数以上のときには前記複数の運転パラメータのうち前記点火時期以外の運転パラメータを変更することにより前記内燃機関から出力される動力が小さくなるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、点火時期を遅角させる頻度を少なくできるから、点火時期を遅角させることによって浄化用触媒に不具合が生じるのを抑制することができる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記内燃機関の排気系に取り付けられた排気浄化用触媒の温度を検出する触媒温度検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出された排気浄化用触媒の温度に基づいて前記点火時期を遅角することにより前記内燃機関から出力される動力が小さなるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、浄化用触媒に不具合が生じるのをより確実に抑制することができる。この場合、前記制御手段は、前記検出された排気浄化用触媒の温度に基づいて遅角量および／または遅角可能時間を設定し、該設定した遅角量および／または遅角可能時間の範囲内で前記点火時期を遅角することにより前記内燃機関から出力される動力が小さくなるよう制御する手段であるものとすることもできる。

また、本発明の動力出力装置において、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機を備え、前記制御手段は、要求動力に基づく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制御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いて残余の１軸に動力を入出力させる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、該第１の回転子と該第２の回転子との電磁的な作用により両回転子を相対的に回転させる対回転子電動機であるものとすることもできる。

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、該内燃機関の出力軸の回転と該駆動軸の回転とに基づいて回転する回転子を有し、電力と動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可能な電力動力入出力手段と、前記内燃機関の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、通常時には前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御し、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう制御すると前記電力動力入出力手段が最大発電の近傍で運転される非通常時には該電力動力入出力手段の回転子の回転数に基づいて該内燃機関の運転に関する複数の運転パラメータのうちから選択した運転パラメータを変更することにより該内燃機関から出力される動力が小さくなるよう該内燃機関と該電力動力入出力手段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、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。

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、冷間時などに内燃機関の動力を受ける電力動力入出力手段の回転子が上限回転数を超えて駆動されるのをより適切に抑制することができる効果や内燃機関の運転パラメータの応答の速度に拘わらず電力動力入出力手段の回転子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効果，触媒浄化装置に不具合が生じるのを抑制しながら電力動力入出力手段の回転子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効果などを奏することができる。

本発明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該内燃機関の出力軸の回転と該駆動軸の回転とに基づいて回転する回転子を有し電力と動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可能な電力動力入出力手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記内燃機関の目標運転ポイントが設定されたとき、通常時には前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御し、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう制御すると前記電力動力入出力手段が最大発電の近傍で運転される非通常時には該電力動力入出力手段の回転子の回転数に基づいて該内燃機関の運転に関する複数の運転パラメータのうちから選択した運転パラメータを変更することにより該内燃機関から出力される動力が小さくなるよう該内燃機関と該電力動力入出力手段とを制御する
ことを要旨とする。

この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、通常時には目標運転ポイントで内燃機関が運転されるよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御し、目標運転ポイントで内燃機関が運転されるよう制御すると電力動力入出力手段が最大発電の近傍で運転される非通常時には電力動力入出力手段の回転子の回転数に基づいて内燃機関の運転に関する複数の運転パラメータのうちから選択した運転パラメータを変更することにより内燃機関から出力される動力が小さくなるよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御する。電力動力入出力手段の回転子の回転数に応じて適切な運転パラメータを選択してこれを変更するから電力動力入出力手段の回転子が上限回転数を超えて駆動されるのをより適切に抑制することができる。

本発明の内燃機関の駆動装置は、
内燃機関の駆動装置であって、
前記内燃機関の排気系に取り付けられた排気浄化用触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
前記内燃機関から出力すべき目標動力を設定する目標動力設定手段と、
通常時には前記設定された目標動力が前記内燃機関から出力されるよう該内燃機関を制御し、前記内燃機関から出力される動力が前記設定された目標動力よりも大きくなる非通常時には少なくとも点火時期を含む該内燃機関の運転に関する複数の運転パラメータを前記検出された排気浄化用触媒の温度に基づいて変更することにより該内燃機関から出力される動力が小さくなるよう該内燃機関を制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。

この本発明の内燃機関の駆動装置では、通常時には目標動力が内燃機関から出力されるよう内燃機関を制御し、内燃機関から出力される動力が目標動力よりも大きくなる非通常時には少なくとも点火時期を含む内燃機関の運転に関する複数の運転パラメータを排気浄化用触媒の温度に基づいて変更することにより内燃機関から出力される動力が小さくなるよう内燃機関を制御する。従って、浄化用触媒に不具合が生じるのを抑制しながら内燃機関から出力される動力を想定される動力に近づけることができる。

こうした本発明の内燃機関の駆動装置において、前記制御手段は、前記検出された排気浄化用触媒の温度に基づいて遅角量および／または遅角可能時間を設定し、該設定した遅角量および／または遅角可能時間の範囲内で前記点火時期を遅角すると共に他の運転パラメータを変更することにより前記内燃機関から出力される動力が小さくなるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、浄化用触媒に不具合が生じるのをより確実に抑制することができる。

また、本発明の内燃機関の駆動装置において、前記複数の運転パラメータは、更に、スロットル開度，吸排気タイミングの少なくとも一つを含むものとすることもできる。

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り、図２は、ハイブリッド自動車２０が搭載するエンジン２２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、動力出力装置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として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射することにより空気とガソリンとを混合し、これを吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化用触媒１３４ａを内蔵する浄化装置１３４を介して外気へ排出される。

エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号が図示しない入力ポートを介して入力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４には、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，燃焼室内に吸入される空気の量を検出するエアフローメータ１４８からの吸入空気量，浄化装置１３４内の浄化用触媒１３４ａの温度を検出する温度センサ１４９からの触媒温度Ｔｃなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号が図示しない出力ポート介して出力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４からは、燃料噴射弁１２６への駆動信号やスロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号，吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、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。

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。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度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。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。

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。

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の動作について説明する。図３は、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。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，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の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，触媒温度Ｔｃ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、回転位置検出センサ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。残容量ＳＯＣは、電流センサにより検出されたバッテリ５０の充放電電流の積算値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。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、残容量ＳＯＣや電池温度などに基づいて設定されたものバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。触媒温度Ｔｃは、温度センサ１４９により検出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。

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から出力すべき要求パワー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４に要求トルク設定用のマップの一例を示す。また、要求パワーＰｅ＊は、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の充放電要求パワーＰｂ＊と損失Ｌｏｓｓとの和により計算されたものを設定するものとした。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、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。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で割ることにより求めたりすることができる。

要求パワーＰｅ＊を設定すると、この要求パワー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（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。

目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、次に、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標バルブタイミングＶＶＴ＊と目標点火時期Ｅａ＊とを設定する（ステップＳ１３０）。ここで、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標バルブタイミングＶＶＴ＊と目標点火時期Ｅａ＊は、実施例では、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊の運転ポイントでエンジン２２を効率よく運転できるスロットル開度ＴＨとバルブタイミングＶＶＴと点火時期Ｅａとを予め求めてマップとして記憶しておき、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とが与えられたときにマップから対応するスロットル開度ＴＨとバルブタイミングＶＶＴと点火時期Ｅａとをそれぞれ目標スロットル開度ＴＨ＊と目標バルブタイミングＶＶＴ＊と目標点火時期Ｅａ＊とに設定することにより行なうものとした。

そして、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（＝サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とに基づいて次式（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Ｓ１４０）。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。なお、図６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。

Nm1*=(Ne*・(1+ρ)-Nm2/Gr)/ρ …（１）
Tm1*=前回Tm1*＋KP（Nm1*-Nm1)＋KI∫(Nm1*-Nm1)dt …（２）

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、前回このルーチンで設定されたトルク指令Ｔｍ１＊（前回Ｔｍ１＊）と入力した回転数Ｎｍ１とを乗じてモータＭＧ１の発電パワーＰｍ１を計算すると共に入力した回転数Ｎｍ１からステップＳ１４０で設定した目標回転数Ｎｍ１＊を減じて回転差ΔＮｍ１を計算して（ステップＳ１５０）、発電パワーＰｍ１が所定パワーＰｒｅｆよりも大きいか否か（ステップＳ１６０）、回転差ΔＮｍ１が所定回転差Ｎｒｅｆよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１７０）。ここで、所定パワーＰｒｅｆは、モータＭＧ１が可能な最大発電パワーよりも若干小さい値として予め定められた閾値であり、所定回転差Ｎｒｅｆは、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が小さくなる方向（発電用のパワーが大きくなる方向）に変更されたのを判定するための閾値である。発電パワーＰｍ１が所定パワーＰｒｅｆよりも大きく且つ回転差ΔＮｍ１が所定回転差Ｎｒｅｆよりも大きいと判定されると、例えば冷間時に空気密度が高いためにエンジン２２から出力されるパワーが要求パワーＰｅ＊よりも大きくなってエンジン２２からの反力をモータＭＧ１で受け止めきれない状態と判断し、図７に例示するエンジンパワー制限処理を実行すると共に（ステップＳ１９０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊と定格値などからモータＭＧ１から出力できるトルクの下限として定められたトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎとのうち大きい方をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に再設定する（ステップＳ２００）。発電パワーＰｍ１が所定パワーＰｒｅｆ以下と判定されたり、回転差ΔＮｍ１が所定回転差Ｎｒｅｆ以下と判定されると、フラグＦを値０に設定して（ステップＳ１８０）、次の処理に進む。なお、フラグＦについては後述する。以下、本ルーチンの説明を一旦中断して図７に例示するエンジンパワー制限処理について説明する。

エンジンパワー制限処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、エンジン２２から出力されるパワーを小さくするためにエンジンＥＣＵ２４に対して通常時よりも所定開度ΔＴＨ（例えば、５度）だけ小さくした目標スロットル開度ＴＨ＊でスロットルモータ１３６を制御するようスロットル開度の変更指示を行ない（ステップＳ３００）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と所定回転数Ｎ１とを比較する（ステップＳ３１０）。ここで、所定回転数Ｎ１は、スロットル開度を通常時よりも小さくしてもその応答が比較的遅いためにエンジン２２から出力されるパワーの低下が遅れてモータＭＧ１が上限回転数で駆動されるおそれがあるかを判定するためのものであり、スロットル開度の変化に対するエンジン２２の応答特性やモータＭＧ１の上限回転数などにより定められる。回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎ１以下のときには、そのまま処理を終了し、回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎ１よりも大きいときには、スロットル開度を小さくしてもモータＭＧ１が上限回転数で駆動されるおそれがあると判断し、目標スロットル開度ＴＨ＊よりも応答が早い目標バルブタイミングＶＶＴ＊を所定角度ΔＶＶＴ（例えば、１０度）だけ遅角させたタイミングを新たな目標バルブタイミングＶＶＴ＊に再設定する（ステップＳ３２０）。

そして、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と所定回転数Ｎ２とを比較する（ステップＳ３３０）。ここで、所定回転数Ｎ２は、目標スロットル開度ＴＨ＊よりも応答が早い目標バルブタイミングＶＶＴ＊を遅角させてもその応答速度ではエンジン２２から出力されるパワーの低下が遅れてモータＭＧ１が上限回転数で駆動されるおそれがあるかを判定するためのものであり、吸気タイミングの変化に対するエンジン２２の応答特性やモータＭＧ１の上限回転数などにより定められる。なお、所定回転数Ｎ２は、所定回転数Ｎ１よりも高い回転数で且つモータＭＧ１の上限回転数よりも低い回転数に定められることは言うまでもない。回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎ２以下のときには、そのまま処理を終了する。

一方、回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎ２よりも大きいときには、点火時期が遅角された状態にあるかを示すフラグＦの値を調べ（ステップＳ３４０）、フラグＦが値０のときには、フラグＦを値１に設定すると共に（ステップＳ３５０）、浄化用触媒１３４ａの触媒温度Ｔｃに基づいて目標点火時期Ｅａ＊を遅角させる際の遅角量ΔＥａと実行可能時間ＴＥａとを設定し（ステップＳ３６０）、設定した遅角量ΔＥａだけ図３のステップＳ１３０で設定した目標点火時期Ｅａ＊を遅角させた点火時期を新たな目標点火時期Ｅａ＊に再設定して（ステップＳ３７０）、処理を終了する。このように、エンジン２２からの反力をモータＭＧ１で受けきれなくなると、エンジン２２から出力されるパワーを小さくするために、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎ１以下では、目標スロットル開度ＴＨ＊を小さくし、回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎ１を超えると、さらにスロットル開度よりも応答が早い目標バルブタイミングＶＶＴ＊を遅角させ、回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎ２を超えると、さらに応答が最も早い目標点火時期Ｅａ＊を遅角させるのである。これにより、目標スロットル開度ＴＨ＊や目標バルブタイミングＶＶＴ＊，目標点火時期Ｅａ＊の各応答速度に拘わらずモータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動される前にエンジン２２から出力されるパワーを小さくすることができる。また、これにより、目標点火時期Ｅａ＊を遅角させる頻度を少なくし、さらに、目標点火時期Ｅａ＊を遅角させる際にその遅角量を遅角量ΔＥａに限定することにより、高温の排気が浄化用触媒１３４ａに供給されるのを抑制するから、浄化用触媒１３４ａに不具合が生じるのを抑制することができる。ここで、遅角量ΔＥａと実行可能時間ＴＥａは、実施例では、それぞれ触媒温度Ｔｃと遅角量ΔＥａとの関係および触媒温度Ｔｃと実行可能時間ＴＥａとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、触媒温度Ｔｃが与えられるとマップから対応する遅角量ΔＥａと実行可能時間ＴＥａとを導出することにより設定するものとした。触媒温度Ｔｃと遅角量ΔＥａとの関係の一例を図８に、触媒温度Ｔｃと実行可能時間ＴＥａとの関係の一例を図９に示す。

その後、エンジンパワー制限処理が繰り返されて、ステップＳ３４０でフラグＦが値１と判定されると、目標点火時期Ｅａ＊を遅角させてから実行可能時間ＴＥａが経過したか否かを判定し（ステップＳ３８０）、実行可能時間ＴＥａが経過していないと判定されたときには、ステップＳ３７０に移って目標点火時期Ｅａ＊が遅角された状態を維持し、実行可能時間ＴＥａが経過したと判定されたときには、これ以上目標点火時期Ｅａ＊を遅角させた状態を継続すると浄化用触媒１３４ａに不具合が生じるおそれがあると判断し、図３のステップＳ１３０で設定した目標点火時期Ｅａ＊を遅角させないことにより目標点火時期Ｅａ＊の遅角を解除すると共にステップＳ３２０で再設定した目標バルブタイミングＶＶＴ＊から更に所定角度ΔＶＶＴ２（例えば、５度）だけ遅角させて目標バルブタイミングＶＶＴ＊を設定し直して（ステップＳ３９０）、処理を終了する。これにより、点火時期の遅角が長時間継続されることによって浄化用触媒１３４ａに不具合が生じるのを抑制している。

図３の駆動制御ルーチンに戻って、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとに基づいて要求トルクＴｒ＊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（３）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，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）および次式（５）によりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの下限，上限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算し（ステップＳ２２０）、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限Ｔｍ２ｍａｘとのうち小さい方とトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎとを比較し、両者のうち大きい方をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定する（ステップＳ２３０）。これにより、トルク指令Ｔｍ２＊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。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …（３）
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（４）
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（５）

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，目標バルブタイミングＶＶＴ＊，目標点火時期Ｅａ＊，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＊と目標バルブタイミングＶＶＴ＊と目標点火時期Ｅａ＊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Ｓ２４０）、本ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊と目標バルブタイミングＶＶＴ＊と目標点火時期Ｅａ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてイグニッションコイル１３８への制御信号のタイミングを目標点火時期Ｅａ＊とすると共に可変バルブタイミング機構１５０における吸気タイミングを目標バルブタイミングＶＶＴ＊としてエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで運転されるよう吸入空気量調節制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。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。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、冷間時などにエンジン２２から想定されるパワーよりも大きなパワーが出力されることによりエンジン２２からの反力をモータＭＧ１で受け止めきれないときには、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいて目標スロットル開度ＴＨ＊，目標バルブタイミングＶＶＴ＊，目標点火時期Ｅａ＊の各応答速度を考慮して各運転パラメータを変更してエンジン２２から出力されるパワーを小さくするから、モータＭＧ１がその上限回転数で駆動されるのを適切に抑制することができる。しかも、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎ２以下のときには目標スロットル開度ＴＨ＊や目標バルブタイミングＶＶＴ＊を変更し、回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎ２を超えたときに限って目標点火時期Ｅａ＊を遅角するから、目標点火時期Ｅａ＊を遅角させる頻度を少なくでき、浄化用触媒１３４ａに不具合が生じるのを抑制することができる。さらに、触媒温度Ｔｃに基づいて遅角量ΔＥａと実行可能時間ＴＥａとを設定し、この遅角量ΔＥａと実行可能時間ＴＥａの範囲内で目標点火時期Ｅａを遅角させるから、浄化用触媒１３４ａに不具合が生じるのをより確実に抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいて目標スロットル開度ＴＨ＊と目標バルブタイミングＶＶＴ＊と目標点火時期Ｅａ＊とを変更することによりエンジン２２から出力されるパワーを小さくするものとしたが、目標バルブタイミングＶＶＴ＊を変更しないものとしてもよいし、目標スロットル開度ＴＨ＊を変更しないものとしてもよい。前者の場合、可変バルブタイミング機構１５０を備えない自動車にも適用することができる。また、エンジン２２から出力されるパワーを小さくできれば他の如何なる運転パラメータを変更するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化用触媒１３４ａの触媒温度Ｔｃに基づいて遅角量ΔＥａと実行可能時間ＴＥａとを設定し、設定した遅角量ΔＥａと実行可能時間ＴＥａの範囲内で点火時期を遅角させるものとしたが、遅角量ΔＥａと実行可能時間ＴＥａのうち一方のみを設定して点火時期を遅角させるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、触媒温度Ｔｃを温度センサ１４９により直接検出するものとしたが、エンジン２２の排気を温度を検出することによりこの排気の温度から触媒温度Ｔｃを推定するものとしてもよいし、エンジン２２の運転状態から触媒温度Ｔｃを推定するものとしてもよい。

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、図１０の変形例のハイブリッド自動車２２０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１０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。

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１１の変形例のハイブリッド自動車３２０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３３２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３３４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３３０を備えるものとしてもよい。

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。

本発明は、自動車産業に利用可能である。

本発明の一実施形態としての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。 エンジン２２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。 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。 エンジンパワー制限処理の一例を示すフローチャートである。 触媒温度Ｔｃと遅角量ΔＥａとの関係を示すマップである。 触媒温度Ｔｃと実行可能時間ＴＥａとの関係を示すマップである。 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。 変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，２２０，３２０ 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、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバブル、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３４ａ 浄化用触媒、１３６ スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 温度センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、３３０ 対ロータ電動機、３３２ インナーロータ ３３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (14)

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、該内燃機関の出力軸の回転と該駆動軸の回転とに基づいて回転する回転子を有し、電力と動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可能な電力動力入出力手段と、
   前記内燃機関の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、
   通常時には前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御し、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう制御すると前記電力動力入出力手段が最大発電の近傍で運転される非通常時には該電力動力入出力手段の回転子の回転数に基づいて該内燃機関の運転に関する複数の運転パラメータのうちから選択した運転パラメータを変更することにより該内燃機関から出力される動力が小さくなるよう該内燃機関と該電力動力入出力手段とを制御する制御手段と
   を備える動力出力装置。
2. 前記制御手段は、前記非通常時には、前記複数の運転パラメータのうち前記電力動力入出力手段の回転子の回転数が低いほど応答の遅い運転パラメータを優先して変更することにより前記内燃機関から出力される動力が小さくなるよう制御する手段である請求項１記載の動力出力装置。
3. 前記複数の運転パラメータは、スロットル開度，吸排気タイミング，点火時期の少なくとも一つを含む請求項１または２記載の動力出力装置。
4. 請求項１ないし３いずれか記載の動力出力装置であって、
   前記複数の運転パラメータは、点火時期を含み、
   前記制御手段は、前記非通常時には、前記電力動力入出力手段の回転子の回転数が第１の回転数以上のときには少なくとも前記点火時期を遅角することにより前記内燃機関から出力される動力が小さくなるよう制御し、前記電力動力入出力手段の回転子の回転数が前記第１の回転数よりも低い第２の回転数以上のときには前記複数の運転パラメータのうち前記点火時期以外の運転パラメータを変更することにより前記内燃機関から出力される動力が小さくなるよう制御する手段である
   動力出力装置。
5. 請求項４記載の動力出力装置であって、
   前記内燃機関の排気系に取り付けられた排気浄化用触媒の温度を検出する触媒温度検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記検出された排気浄化用触媒の温度に基づいて前記点火時期を遅角することにより前記内燃機関から出力される動力が小さなるよう制御する手段である
   動力出力装置。
6. 前記制御手段は、前記検出された排気浄化用触媒の温度に基づいて遅角量および／または遅角可能時間を設定し、該設定した遅角量および／または遅角可能時間の範囲内で前記点火時期を遅角することにより前記内燃機関から出力される動力が小さくなるよう制御する手段である請求項５記載の動力出力装置。
7. 請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置であって、
   前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機を備え、
   前記制御手段は、要求動力に基づく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制御する手段である
   動力出力装置。
8. 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いて残余の１軸に動力を入出力させる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７いずれか記載の動力出力装置。
9. 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、該第１の回転子と該第２の回転子との電磁的な作用により両回転子を相対的に回転させる対回転子電動機である請求項１ないし７いずれか記載の動力出力装置。
10. 請求項１ないし９いずれか記載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自動車。
11. 内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され該内燃機関の出力軸の回転と該駆動軸の回転とに基づいて回転する回転子を有し電力と動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可能な電力動力入出力手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
    前記内燃機関の目標運転ポイントが設定されたとき、通常時には前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御し、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう制御すると前記電力動力入出力手段が最大発電の近傍で運転される非通常時には該電力動力入出力手段の回転子の回転数に基づいて該内燃機関の運転に関する複数の運転パラメータのうちから選択した運転パラメータを変更することにより該内燃機関から出力される動力が小さくなるよう該内燃機関と該電力動力入出力手段とを制御する
    動力出力装置の制御方法。
12. 内燃機関の駆動装置であって、
    前記内燃機関の排気系に取り付けられた排気浄化用触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
    前記内燃機関から出力すべき目標動力を設定する目標動力設定手段と、
    通常時には前記設定された目標動力が前記内燃機関から出力されるよう該内燃機関を制御し、前記内燃機関から出力される動力が前記設定された目標動力よりも大きくなる非通常時には少なくとも点火時期を含む該内燃機関の運転に関する複数の運転パラメータを前記検出された排気浄化用触媒の温度に基づいて変更することにより該内燃機関から出力される動力が小さくなるよう該内燃機関を制御する制御手段と
    を備える内燃機関の駆動装置。
13. 前記制御手段は、前記検出された排気浄化用触媒の温度に基づいて遅角量および／または遅角可能時間を設定し、該設定した遅角量および／または遅角可能時間の範囲内で前記点火時期を遅角すると共に他の運転パラメータを変更することにより前記内燃機関から出力される動力が小さくなるよう制御する手段である請求項１２記載の内燃機関の駆動装置。
14. 前記複数の運転パラメータは、更に、スロットル開度，吸排気タイミングの少なくとも一つを含む請求項１２または１３載の内燃機関の駆動装置。
    

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