JP2006256591A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動軸に制動力を出力している最中に内燃機関の運転を停止させる際に蓄電装置が過充電するのを抑制する。
【解決手段】 モータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに制動力（負のトルク）が出力されている最中にモータＭＧ１によるエンジン２２の運転の停止が指示されたとき、エンジン２２の燃料をカットし、エンジン２２の運転を停止させるためにモータＭＧ１から負のトルクが出力されるようモータＭＧ１を制御すると共にこのときのモータＭＧ１の発電パワーとバッテリ５０の入力制限とに基づいてモータＭＧ２から出力される負のトルクが制限されるようモータＭＧ２を制御し、モータＭＧ２に対するトルク制限によって不足するトルクを駆動輪６３ａ，６３ｂに取り付けられたブレーキ装置８９ａ，８９ｂから出力する。
【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モータＭＧ１，エンジンのクランクシャフト，駆動軸およびモータＭＧ２が取り付けられ、モータＭＧ１によりエンジンの運転を停止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、エンジンの運転停止が指示されたとき、エンジンの燃料噴射を停止すると共にエンジンの回転数が値０近傍となるまでエンジンの回転方向とは逆向きのトルク（制動力）をモータＭＧ１から出力することにより共振現象を生じさせる回転数領域を素早く通過させてエンジンの運転を停止させることができ、エンジンの運転を停止させる際の振動を低減することができるとしている。
特開平１０−３０６７３９号公報

上述の動力出力装置では、エンジンの運転を停止させる際にモータＭＧ１およびモータＭＧ２と電力をやり取りする蓄電装置（二次電池など）への電力の入力が制限される場合については考慮されていない。例えば、モータＭＧ２の回生制動によって駆動軸に制動力を出力している最中にエンジンの運転を停止させる際には、モータＭＧ２による発電にモータＭＧ１による発電が加わるから、入力制限を超える電力が蓄電手段に入力される場合が生じ、これに対する対策が必要となる。

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は、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中でも蓄電装置に過充電を生じさせることなく内燃機関の運転を停止させ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、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中でも蓄電装置に過充電を生じさせることなく内燃機関の運転を停止させる際の振動の発生を抑制することを目的の一つとする。さらに、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、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中でも蓄電手段の性能を発揮させて内燃機関の運転を停止させ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、駆動軸の回転が停止しているときに蓄電手段に過充電が生じるのを抑制しながら内燃機関の運転をより適切に停止させ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する動力出力装置であって、
内燃機関と、
発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、
前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、
前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、
前記電動機から前記駆動軸に制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記蓄電手段の入力制限の範囲内で前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御する機関停止時制御手段と
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、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中に内燃機関の運転の停止が指示されたとき、蓄電手段の入力制限の範囲内で駆動軸に制動力が出力されると共に内燃機関の運転が停止されるよう内燃機関と電動機と機関停止手段とを制御するから、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中でも蓄電装置に過充電を生じさせることなく内燃機関の運転を停止させることができる。もとより、機関停止手段により内燃機関の運転を停止するから、内燃機関の運転を停止する際の振動を抑制することができる。

こうした本発明の第１の動力出力装置において、前記機関停止時制御手段は、前記蓄電手段の入力制限と前記機関停止手段の発電電力とに基づく制限値をもって前記電動機から出力される制動力が制限されるよう該電動機を制御する手段であるものとすることもできる。

また、本発明の第１の動力出力装置において、前記駆動軸に直接または間接に制動力を出力するブレーキ装置を備え、前記機関停止時制御手段は、前記駆動軸に要求される制動力が該駆動軸に出力されるよう前記電動機と前記ブレーキ装置とを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、駆動軸に要求される制動力に対応しながら内燃機関の運転を停止させることができる。

さらに、本発明の第１の動力出力装置において、前記機関停止時制御手段は、前記電動機から制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたときには、前記蓄電手段が定格値を超えて入力してもよい超過電力を該蓄電手段の入力制限に設定し、該設定した入力制限の範囲内で前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを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、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中でも蓄電手段の性能を発揮させて内燃機関の運転を停止させることができる。この場合、前記機関停止時制御手段は、前記内燃機関の運転を停止させる際に前記機関停止手段により発電される電力と前記電動機から入出力される電力とに基づいて前記蓄電手段に入力される電力が前記定格値を超えるか否かを判定し、該蓄電手段に入力される電力が該定格値を超えないと判定したときには該定格値を該蓄電手段の入力制限に設定し該設定した入力制限の範囲内で前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう制御し、前記蓄電手段に入力される電力が前記定格値を超えると判定したときには前記超過電力を該蓄電手段の入力制限に設定し該設定した入力制限の範囲内で前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう制御する手段であるものとすることもできる。さらにこれらの場合、前記機関停止時制御手段は、前記超過電力として前記蓄電手段に入力してもよい電力の上限を前記蓄電手段の入力制限に設定して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、蓄電手段の性能を最大限発揮させることができる。

また、本発明の第１の動力出力装置において、前記動力出力装置の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、前記機関停止時制御手段は、前記検出された動力出力装置の運転状態に基づいて該内燃機関の運転を停止させるための停止用制動力を設定し、該設定した停止用制動力が前記機関停止手段から出力されて前記内燃機関の運転が停止されるよう前記機関停止手段を制御する手段であるものとすることもできる。内燃機関の運転を停止させる際の動力出力装置の運転状態により機関停止手段で発電される電力が大小するから、動力出力装置の運転状態を考慮して機関停止手段の停止用制動力を設定することにより、内燃機関の運転を停止させる際に蓄電手段に過充電が生じるのを抑制することができる。この場合、前記運転状態検出手段は、前記動力出力装置の運転状態として前記内燃機関の回転状態，前記蓄電手段の状態，前記駆動軸に要求される制動力，前記駆動軸の回転状態，前記機関停止手段が有する回転軸の回転状態のうちの少なくとも一つを検出する手段であるものとすることもできる。さらにこの場合、前記機関停止時制御手段は、前記内燃機関の回転状態，前記駆動軸の回転状態，前記機関停止手段が有する回転軸の回転状態のうちの少なくとも一つの回転状態として回転数が大きいほど小さくなる傾向に前記停止用制動力を設定して制御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、
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、
発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、
前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、
前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、
前記電動機から前記駆動軸に制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記電動機からの制動力の出力に伴って該電動機で発電されている発電電力に基づいて前記機関停止手段により発電を伴って前記内燃機関の運転を停止させたときに前記蓄電手段に入力される電力が該蓄電手段の入力制限の範囲を超えるか否かを予測し、前記蓄電手段に入力される電力が前記入力制限の範囲を超えないと予測したときには前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御し、前記蓄電手段に入力される電力が前記入力制限の範囲を超えると予測したときには前記停止の指示に拘わらず前記内燃機関の運転の維持をもって前記駆動軸に制動力が出力されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御する機関停止時制御手段と
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、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中に内燃機関の運転の停止が指示されたとき、電動機からの制動力の出力に伴って電動機で発電されている発電電力に基づいて機関停止手段により発電を伴って内燃機関の運転を停止させたときに蓄電手段に入力される電力が蓄電手段の入力制限の範囲を超えるか否かを予測し、蓄電手段に入力される電力が入力制限の範囲を超えないと予測したときには駆動軸に制動力が出力されると共に内燃機関の運転が停止されるよう内燃機関と電動機と機関停止手段とを制御し、蓄電手段に入力される電力が入力制限の範囲を超えると予測したときには停止の指示に拘わらず内燃機関の運転の維持をもって駆動軸に制動力が出力されるよう内燃機関と電動機と機関停止手段とを制御する。したがって、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中に内燃機関の運転を停止させる際に蓄電手段に入力制限を超える電力が入力されるのを未然に防止することができる。

こうした本発明の第２の動力出力装置において、前記動力出力装置の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、前記機関停止時制御手段は、前記検出された動力出力装置の運転状態に基づいて前記機関停止手段により前記内燃機関の運転を停止させたときに該機関停止手段で発電される発電電力を推定し、該推定した機関停止手段で発電される発電電力と前記電動機で発電されている発電電力とに基づいて前記蓄電手段に入力される電力が該蓄電手段の入力制限の範囲を超えるか否かを予測する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の運転を停止させる際に機関停止手段で発電される発電電力を推定するから、蓄電手段に入力される電力がその入力制限の範囲を超えるか否かをより正確に予測することができる。この態様の本発明の第２の動力出力装置において、前記運転状態検出手段は、前記動力出力装置の運転状態として前記内燃機関の出力軸の回転状態，前記駆動軸の回転状態，前記機関停止手段が有する回転軸の回転状態のうちの少なくとも一つを検出する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の運転を停止させる際に機関停止手段で発電される発電電力をより正確に推定することができる。この場合、前記機関停止時制御手段は、前記検出された前記内燃機関の出力軸の回転状態，前記駆動軸の回転状態，前記機関停止手段が有する回転軸の回転状態のうちの少なくとも一つの回転状態として回転数が大きいほど大きくなる傾向に前記機関停止手段で発電される発電電力を推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２の動力出力装置において、前記機関停止時制御手段は、前記蓄電手段に入力される電力が前記入力制限の範囲を超えると予測されるときには前記内燃機関がアイドリング運転され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、内燃機関における無駄なエネルギ消費を抑制することができる。

また、本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段を備えるものとすることもできる。

本発明の第３の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、
前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、
前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、
前記動力出力装置の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記駆動軸の回転が停止している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記検出された動力出力装置の運転状態に基づいて前記内燃機関の運転を停止させるための停止用制動力を設定し、該設定した停止用制動力が前記機関停止手段から出力されて前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と該機関停止手段とを制御する機関停止時制御手段と
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、駆動軸の回転が停止している最中に内燃機関の運転の停止が指示されたとき、動力出力装置の運転状態に基づいて内燃機関の運転を停止させるための停止用制動力を設定し、設定した停止用制動力が機関停止手段から出力されて内燃機関の運転が停止されるよう内燃機関と機関停止手段とを制御するから、駆動軸の回転が停止しているときに蓄電手段に過充電が生じるのを抑制しながら内燃機関の運転をより適切に停止させることができる。

こうした本発明の第３の動力出力装置において、前記運転状態検出手段は、前記動力出力装置の運転状態として前記内燃機関の回転状態，前記蓄電手段の状態，前記機関停止手段が有する回転軸の回転状態のうちの少なくとも一つを検出する手段であるものとすることもできる。この場合、前記機関停止時制御手段は、前記内燃機関の回転状態，前記機関停止手段が有する回転軸の回転状態のうちの少なくとも一方の回転状態として回転数が大きいほど小さくなる傾向に前記停止用制動力を設定して制御する手段であるものとすることもできる。

本発明の第１ないし第３の動力出力装置において、前記機関停止手段は、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の運転を停止可能で運転中の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であるものとすることもできる。この場合、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、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、発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、前記電動機から前記駆動軸に制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記蓄電手段の入力制限の範囲内で前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御する機関停止時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、発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、前記電動機から前記駆動軸に制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記電動機からの制動力の出力に伴って該電動機で発電されている発電電力に基づいて前記機関停止手段により発電を伴って前記内燃機関の運転を停止させたときに前記蓄電手段に入力される電力が該蓄電手段の入力制限の範囲を超えるか否かを予測し、前記蓄電手段に入力される電力が前記入力制限の範囲を超えないと予測したときには前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御し、前記蓄電手段に入力される電力が前記入力制限の範囲を超えると予測したときには前記停止の指示に拘わらず前記内燃機関の運転の維持をもって前記駆動軸に制動力が出力されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御する機関停止時制御手段とを備える本発明の第２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、発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、前記動力出力装置の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記駆動軸の回転が停止している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記検出された動力出力装置の運転状態に基づいて前記内燃機関の運転を停止させるための停止用制動力を設定し、該設定した停止用制動力が前記機関停止手段から出力されて前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と該機関停止手段とを制御する機関停止時制御手段とを備える本発明の第３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
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、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中でも蓄電装置に過充電を生じさせることなく内燃機関の運転を停止させることができる効果や駆動軸に要求される制動力に対応しながら内燃機関の運転を停止させることができる効果，電動機から駆動軸に制動力を出力している最中に内燃機関の運転を停止させる際に蓄電手段に入力制限を超える電力が入力されるのを未然に防止することができる効果、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中でも蓄電手段の性能を発揮させて内燃機関の運転を停止させることができる効果、駆動軸の回転が停止しているときに蓄電手段に過充電が生じるのを抑制しながら内燃機関の運転をより適切に停止させることができる効果，内燃機関の運転の停止に伴って蓄電手段に入力制限を超える電力が入力されるのを未然に防止して蓄電手段の不具合の発生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１の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取り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、
前記電動機から前記駆動軸に制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記蓄電手段の入力制限の範囲内で前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御する
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によれば、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中に内燃機関の運転の停止が指示されたとき、蓄電手段の入力制限の範囲内で駆動軸に制動力が出力されると共に内燃機関の運転が停止されるよう内燃機関と電動機と機関停止手段とを制御するから、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中でも蓄電装置に過充電を生じさせることなく内燃機関の運転を停止させることができる。もとより、機関停止手段により内燃機関の運転を停止するから、内燃機関の運転を停止する際の振動を抑制することができる。

本発明の第２の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取り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、
（ａ）前記動力出力装置の運転状態を検出し、
（ｂ）前記電動機から前記駆動軸に制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記検出された動力出力装置の運転状態に基づいて前記機関停止手段の発電電力を推定し、
（ｃ）該推定した機関停止手段の発電電力と前記電動機から出力している制動力に基づく発電電力とに基づいて前記蓄電手段に入力される電力が該蓄電手段の入力制限の範囲内となると予測されるときには前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御し、前記推定した機関停止手段の発電電力と前記電動機から出力している制動力に基づく発電電力とに基づいて前記蓄電手段に入力される電力が該蓄電手段の入力制限の範囲を超えると予測されるときには前記停止の指示に拘わらず前記内燃機関の運転を維持しながら前記駆動軸に制動力が出力されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御する
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によれば、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中に内燃機関の運転の停止が指示されたとき、動力出力装置の運転状態に基づいて機関停止手段の発電電力を推定し、推定した機関停止手段の発電電力と電動機から出力している制動力に基づく発電電力とに基づいて蓄電手段に入力される電力が蓄電手段の入力制限の範囲内となると予測されるときには駆動軸に制動力が出力されると共に内燃機関の運転が停止されるよう内燃機関と電動機と機関停止手段とを制御し、推定した機関停止手段の発電電力と電動機から出力している制動力に基づく発電電力とに基づいて蓄電手段に入力される電力が蓄電手段の入力制限の範囲を超えると予測されるときには停止の指示に拘わらず内燃機関の運転を維持しながら駆動軸に制動力が出力されるよう内燃機関と電動機と機関停止手段とを制御する。したがって、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中に内燃機関の運転を停止させる際に蓄電手段に入力制限を超える電力が入力されるのを未然に防止することができる。

本発明の第３の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取り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、
（ａ）前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の入力制限を設定し、
（ｂ）前記電動機から前記駆動軸に制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記電動機からの制動力の出力に伴って該電動機で発電されている発電電力に基づいて前記機関停止手段により発電を伴って前記内燃機関の運転を停止させたときに前記蓄電手段に入力される電力が前記設定された蓄電手段の入力制限の範囲を超えるか否かを予測し、前記蓄電手段に入力される電力が前記入力制限の範囲を超えないと予測したときには前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御し、前記蓄電手段に入力される電力が前記入力制限の範囲を超えると予測したときには前記停止の指示に拘わらず前記内燃機関の運転の維持をもって前記駆動軸に制動力が出力されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御する
ことを要旨とする。

この本発明の第３の動力出力装置の制御方法によれば、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段の入力制限を設定し、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中に内燃機関の運転の停止が指示されたとき、電動機からの制動力の出力に伴って電動機で発電されている発電電力に基づいて機関停止手段により発電を伴って内燃機関の運転を停止させたときに蓄電手段に入力される電力が設定された蓄電手段の入力制限の範囲を超えるか否かを予測し、蓄電手段に入力される電力が入力制限の範囲を超えないと予測したときには駆動軸に制動力が出力されると共に内燃機関の運転が停止されるよう内燃機関と電動機と機関停止手段とを制御し、蓄電手段に入力される電力が入力制限の範囲を超えると予測したときには停止の指示に拘わらず内燃機関の運転の維持をもって駆動軸に制動力が出力されるよう内燃機関と電動機と機関停止手段とを制御する。したがって、電動機から駆動軸に制動力を出力している最中に内燃機関の運転を停止させる際に蓄電手段に入力制限を超える電力が入力されるのを未然に防止することができる。

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。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、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の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。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、駆動輪６３ａ，６３ｂに取り付けられたブレーキ装置８９ａ，８９ｂの図示しないアクチュエータへの駆動信号が出力ポートを介して出力されている。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、特に、モータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに制動力を出力している最中にエンジン２２の運転を停止させる際の動作について説明する。図２は、第１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により実行されるエンジン停止時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、エンジン２２の運転の停止が指示されたときに所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。ここで、エンジン２２の運転停止の指示は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が十分な状態で要求動力がエンジン停止用に定められている所定動力未満になったときや運転者がイグニッションスイッチ８０をオフしたときなどの所定のエンジン停止条件が成立したときに行なわれる。

エンジン停止時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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ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、エンジン２２の回転数Ｎｅは、図示しない回転数センサ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。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。バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎは、電池温度Ｔｂや残容量ＳＯＣに基づいて図示しない入力制限設定処理ルーチンにより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。入力制限設定処理ルーチンは、実施例では、電池温度Ｔｂに基づいて入力制限Ｗｉｎの基本値を設定すると共に残容量ＳＯＣに基づいて補正係数を設定し、入力制限Ｗｉｎの基本値に補正係数を乗じて得られたものを設定するものとした。電池温度Ｔｂと残容量ＳＯＣと入力制限Ｗｉｎとの関係を図３に示す。なお、図３（ａ）は電池温度Ｔｂと入力制限Ｗｉｎの基本値との関係を示し、図３（ｂ）は残容量ＳＯＣと補正係数との関係を示す。入力制限Ｗｉｎは、その値が小さくなるほど（絶対値が大きくなるほど）バッテリ５０に受け入れ可能な電力が大きくなるよう符号を定めた。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊の設定は、実施例では、アクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め求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とブレーキペダルポジションＢＰ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ことにより行なうものとした。要求トルク設定用マップの一例を図４に示す。なお、要求トルクＴｒ＊は、駆動側を正の値と定めたから、制動側は負の値となる。

次に、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０であるか否か即ちエンジン２２の運転の停止が完了したか否かを判定する（ステップＳ１２０）。いま、エンジン２２の運転の停止が指示された直後を考えているから、ステップＳ１２０では否定的な判定がなされ、続いて、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅに基づいてエンジン２２の運転を停止させるためにモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に（ステップＳ１３０）、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（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）と減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとに基づいて次式（１）によりモータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１４０）。図５に、エンジン２２の運転を停止させる際におけ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共線図を示す。図中左端の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で割った回転数であるリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数を示す。図示するように、モータＭＧ１からＳ軸下向きのトルク（負のトルク）を出力することによりエンジン２２の回転を強制的に下げることができる。このとき、共振現象を生じさせるエンジン２２の回転数領域を素早く通過させるようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとすれば、エンジン２２の運転を停止させる際の振動の発生を低減することができる。トルク指令Ｔｍ２＊は、式（１）から解るように、モータＭＧ１から負のトルクを出力したときにＲ軸上に作用する反力（＝−Ｔｍ１＊／ρ）をキャンセルするように設定される。したがって、モータＭＧ１でエンジン２２の運転を停止させながらモータＭＧ２でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力することができる。なお、図５の共線図では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は正の値であり回転数とトルクの符号が逆となるから、モータＭＧ１は発電することになる。この状態から、エンジン２２の回転数Ｎｅが下がってモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の値となると、回転数とトルクの符号が同一となるからモータＭＧ１は放電することになるが、反力Ｔｍ１＊／ρをもってモータＭＧ２は発電するから、エンジン２２の運転を停止させるためのモータＭＧ１，ＭＧ２全体の動作としては発電の動作となる。

Tm2*＝(Tr*＋Tm1*/ρ)/Gr …（１）

トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、要求トルクＴｒ＊が値０未満であるか否かを判定し（ステップＳ１５０）、要求トルクＴｒ＊が値０未満でないと判定されると、リングギヤ軸３２ａに駆動力が要求されていると判断し、燃料カットをエンジンＥＣＵ２４に指示すると共にステップＳ１３０，Ｓ１４０で設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，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をスイッチング制御する。

一方、要求トルクＴｒ＊が値０未満であると判定されると、リングギヤ軸３２ａには制動力が要求されていると判断し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊に入力した回転数Ｎｍ１を乗じることによりモータＭＧ１でエンジン２２の運転を停止する際のモータＭＧ１の発電パワーＰｍ１を計算すると共に（ステップＳ１６０）、入力制限Ｗｉｎから発電パワーＰｍ１を減じたものをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ってモータＭＧ２から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍを設定し（ステップＳ１７０）、ステップＳ１４０で設定したモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とこのトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍとを比較する（ステップＳ１８０）。トルク指令Ｔｍ２＊がトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍ以上（トルク指令Ｔｍ２＊の絶対値がトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍの絶対値以下）と判定されると、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内でモータＭＧ１でエンジン２２の運転を停止させながらモータＭＧ２で要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力可能と判断し、トルク指令Ｔｍ２＊はそのままとしてブレーキ装置８９ａ，８９ｂから出力すべき目標ブレーキトルクＴｂｒ＊を値０に設定する（ステップＳ１９０）。一方、トルク指令Ｔｍ２＊がトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍ未満（トルク指令Ｔｍ２＊の絶対値がトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍの絶対値よりも大きい）と判定されると、モータＭＧ１でエンジン２２の運転を停止させながらモータＭＧ２で要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力すると入力制限Ｗｉｎを超える過剰な電力がバッテリ５０に入力されると判断し、トルク指令Ｔｍ２＊とトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍとの偏差に換算係数Ｋｂを乗じたものをブレーキ装置８９ａ，８９ｂの目標ブレーキトルクＴｂｒ＊に設定すると共に（ステップＳ２００）、トルク制限Ｔｍ２ｌｉｍをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に再設定する（ステップＳ２１０）。この処理は、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを超える電力に相当する過剰分のモータＭＧ２のトルクをブレーキ装置８９ａ，８９ｂのブレーキトルクに置き換える処理となる。これにより、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内でモータＭＧ１でエンジン２２の運転を停止させながら要求トルクＴｒ＊に対応することができる。ここで、換算係数Ｋｂは、モータＭＧ２のトルクをブレーキ装置８９ａ，８９ｂのブレーキトルクに換算するための係数である。

モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊やブレーキ装置８９ａ，８９ｂの目標ブレーキトルクＴｂｒ＊を設定すると、設定した目標ブレーキトルクＴｂｒ＊でブレーキ装置８９ａ，８９ｂの図示しないアクチュエータを制御し（ステップＳ２２０）、燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２の制御については前述した。

こうして本ルーチンが所定時間毎に繰り返し実行されてエンジン２２の回転数Ｎｅが引き下げられていき、ステップＳ１２０でエンジン２２の回転数Ｎｅが値０に至ったと判定されると、エンジン２２の運転の停止が完了したと判断して、本ルーチンを終了する。これにより、モータ運転モードによる走行に変更されることになる。

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、モータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに制動力を出力している最中にエンジン２２の運転を停止させる際には、エンジン２２の燃料をカットし、エンジン２２の運転が停止されるようモータＭＧ１を制御すると共にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内となるようトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍをもってトルク指令Ｔｍ２＊を制限してモータＭＧ２を制御するから、モータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに制動力を出力している最中であってもバッテリ５０を過充電させることなくエンジン２２の運転を停止させることができる。しかも、トルク制限Ｔｍ２ｌｉｍによりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を制限することによって不足する制動力をブレーキ装置８９ａ，８９ｂからの制動力により賄うから、エンジン２２の運転を停止させながらより確実に要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力することができる。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、基本的には、要求トルクＴｒ＊のすべてをモータＭＧ２からの制動力により賄うものとしたが、モータＭＧ２からの制動力の一部をブレーキ装置８９ａ，８９ｂからの制動力で賄うものとしてもよい。このとき、要求トルクＴｒ＊を出力できればモータＭＧ２とブレーキ装置８９ａ，８９ｂとの分担を如何なる分担比としてもよいが、モータＭＧ２の分担を大きくすることにより、自動車全体のエネルギ効率を向上させることができる。

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、ハイブリッド用電子制御ユニット７０における処理が異なる点を除いて第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成をしている。したがって、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂの構成のうち第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は重複するから省略する。図６は、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時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、エンジン２２の運転の停止が指示されたときに所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

図６のエンジン停止時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２のエンジン停止時制御ルーチンのステップＳ１００と同様に、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，車速Ｖ，回転数Ｎｅ，Ｎｍ１，Ｎｍ２，入力制限Ｗｉｎ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とブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じて要求パワーＰｒ＊を設定する（ステップＳ３１０）。ここで、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。なお、要求トルクＴｒ＊については前述した。

続いて、フラグＦの値を調べる（ステップＳ３２０）。ここで、フラグＦは、エンジン２２の運転の停止の適否を判断するためのものであり、デフォルト値としては値０が設定されている。いま、エンジン２２の運転の停止が指示された直後を考えているから、ステップＳ３２０では肯定的な判定がなされ、次に、要求トルクＴｒ＊が値０未満であるか否かを判定し（ステップＳ３３０）、要求トルクＴｒ＊が値０未満でないと判定されると、リングギヤ軸３２ａに駆動力が要求されていると判断し、フラグＦに値１を設定して（ステップＳ３６０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０か否かを判定する（ステップＳ３７０）。エンジン２２の回転数Ｎｅが値０にでないと判定されると、図２のステップＳ１３０，Ｓ１４０と同様の処理によりトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定して（ステップＳ３８０，Ｓ３９０）、燃料カットをエンジンＥＣＵ２４に指示すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ４００）、本ルーチンを終了する。このようにフラグＦに値１が設定されると、エンジン２２の運転の停止が実行されることを意味し、次回に本ルーチンが実行されたときにステップＳ３２０で否定的な判定がなされ、ステップＳ３７０でエンジン２２の回転数Ｎｅが値０と判定されるまでステップＳ３００〜Ｓ３２０，Ｓ３７０〜Ｓ４００の処理が繰り返し実行されてエンジン２２の回転数Ｎｅが引き下げられることになる。エンジン２２の回転数Ｎｅが値０に至ると、エンジン２２の運転の停止が完了したと判断し、フラグＦを値０に設定して（ステップＳ４１０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ３３０で要求トルクＴｒ＊が値０未満であると判定されると、リングギヤ軸３２ａに制動力が要求されていると判断し、入力した車速Ｖとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいてエンジン２２の運転を停止させるためにモータＭＧ１，ＭＧ２で発電されるパワーとしての停止発電パワーＰｇｓｔｏｐを推定すると共に推定した停止発電パワーＰｇｓｔｏｐとステップＳ３１０で設定した要求パワーＰｒ＊との和により総発電パワーＰｇｔを計算する（ステップＳ３４０）。ここで、停止発電パワーＰｇｓｔｏｐは、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅと停止発電パワーＰｇｓｔｏｐとの関係を予め求めてＲＯＭ７４に記憶しておき、回転数Ｎｅが与えられるとマップから対応する停止発電パワーＰｇｓｔｏｐ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。停止発電パワーＰｇｓｔｏｐは、図示するように、回転数Ｎｅが高いほど小さくなる（絶対値が大きくなる）よう設定される。これは、エンジン２２の回転数Ｎｅが高いほどエンジン２２は大きな回転エネルギを持つことから、エンジン２２を停止する際の発電パワーは大きくなると考えられることに基づく。

総発電パワーＰｇｔを計算すると、計算した総発電パワーＰｇｔが入力制限Ｗｉｎ以上であるか否か（総発電パワーＰｇｔの絶対値が入力制限Ｗｉｎの絶対値以下であるか否か）を判定する（ステップＳ３５０）。この判定は、モータＭＧ１でエンジン２２の運転を停止させながらモータＭＧ２でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力したときにバッテリ５０に入力制限Ｗｉｎを超える電力が入力されるか否かを予測するための処理となる。総発電パワーＰｇｔが入力制限Ｗｉｎ以上であると判定されると、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内でモータＭＧ１でエンジン２２の運転を停止させながらモータＭＧ２でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力可能と判断し、フラグＦに値１を設定して（ステップＳ３６０）、前述したステップＳ３７０以降の処理を行なう。

一方、総発電パワーＰｇｔが入力制限Ｗｉｎ以上でないと判定すなわち総発電パワーＰｇｔが入力制限Ｗｉｎ未満と判定されると、モータＭＧ１でエンジン２２の運転を停止させながらモータＭＧ２でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力するとバッテリ５０に入力制限Ｗｉｎを超える電力が入力されると判断し、値０をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定すると共に（ステップＳ４２０）、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ったものをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定し（ステップＳ４３０）、アイドリング運転をエンジンＥＣＵ２４に指示すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ４４０）、本ルーチンを終了する。このように、総発電パワーＰｇｔが入力制限Ｗｉｎ以上でないときに停止の指示に拘わらずエンジン２２の運転を維持することにより、モータＭＧ２の発電を伴ってリングギヤ軸３２ａに制動力を出力している最中に更にモータＭＧ１，ＭＧ２の発電を伴ってエンジン２２の運転を停止させることによりバッテリ５０に入力制限Ｗｉｎを超える電力が入力されるのを未然に防止しているのである。

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、モータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに制動力を出力している最中にエンジン２２の運転の停止が指示されたとき、予めエンジン２２の運転を停止させたときのモータＭＧ１，ＭＧ２の発電パワーとしての停止発電パワーＰｇｓｔｏｐを推定し、推定した停止発電パワーＰｇｓｔｏｐとリングギヤ軸３２ａへの要求パワーＰｒ＊とに基づいてバッテリ５０に入力制限Ｗｉｎを超える電力が入力されるか否かを予測し、バッテリ５０に入力制限Ｗｉｎを超える電力が入力されると予測したときには停止の指示に拘わらずエンジン２２の運転を維持するから、モータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに制動力を出力している最中にモータＭＧ１，ＭＧ２によりエンジン２２の運転を停止させたときでもバッテリ５０に入力制限Ｗｉｎを超える電力が入力されるのを未然に防止することができる。しかも、アイドリング運転させることによりエンジン２２の運転を維持するから、燃料の消費を最小限に抑えることができる。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいて停止発電パワーＰｇｓｔｏｐを設定するものとしたが、エンジン２２の回転数Ｎｅに拘わらず所定値を停止発電パワーＰｇｓｔｏｐに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２０では、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいて停止発電パワーＰｇｓｔｏｐを設定するものとしたが、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１や車速Ｖに基づいて停止発電パワーＰｇｓｔｏｐを設定するものとしてもよい。これは、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいてモータＭＧ１からエンジン２２を停止するために必要なトルクを出力したときのモータＭＧ１の発電パワーを推定できることに基づき、車速Ｖに基づいてモータＭＧ１からのトルクの出力によりリングギヤ軸３２ａに作用する反力をモータＭＧ２でキャンセルするために必要なモータＭＧ２の発電パワーを推定できることに基づく。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、総発電パワーＰｇｔが入力制限Ｗｉｎ未満のとき（総発電パワーＰｇｔの絶対値が入力制限Ｗｉｎの絶対値よりも大きいとき）には、停止の指示に拘わらずアイドリング運転させることによりエンジン２２の運転を維持するものとしたが、必ずしもアイドリング運転とする必要はなくエンジン２２から動力を出力させるものとしてもよい。

次に、第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃについて説明する。第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃもハイブリッド用電子制御ユニット７０における処理が異なる点を除いて第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成をしている。従って、第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃの構成のうち第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は重複するから省略する。図８は、第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃのハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

図８のエンジン停止時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２のルーチンのステップＳ１００，Ｓ１１０の処理と同様に、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎなどのデータを入力し（ステップＳ５００）、入力したアクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて前述した図４のマップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ５１０）。続いて、図２のルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ１４０の処理と同様に、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅが値０か否かを判定し（ステップＳ５２０）、回転数Ｎｅが値０でないときには、回転数Ｎｅに基づいて例えば共振現象を生じさせる回転数領域を素早く通過させるためにエンジン２２の運転を迅速に停止させるのに必要なモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し（ステップＳ５３０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊と要求トルクＴｒ＊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とに基づいて前述した式（１）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ５４０）。

そして、要求トルクＴｒ＊が値０未満であるか否か即ち制動力が要求されているか否かを判定し（ステップＳ５５０）、要求トルクＴｒ＊が値０未満でないと判定されたときには燃料カットの指示をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にステップＳ５３０，Ｓ５４０で設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ６５０）、本ルーチンを終了する。モータＭＧ１，ＭＧ２の制御については前述した。

一方、要求トルクＴｒ＊が値０未満であると判定されたときには、ステップＳ５３０で設定したトルク指令Ｔｍ１＊に入力した回転数Ｎｍ１を乗じてモータＭＧ１の発電パワーＰｍ１を計算すると共にステップＳ５４０で設定したトルク指令Ｔｍ２＊に入力した回転数Ｎｍ２を乗じてモータＭＧ２の発電パワーＰｍ２を計算し（ステップＳ５６０）、計算した発電パワーＰｍ１と発電パワーＰｍ２との和のパワーとステップＳ１００で定格値として入力した入力制限Ｗｉｎとを比較する（ステップＳ５７０）。

発電パワーＰｍ１と発電パワーＰｍ２との和のパワーが入力制限Ｗｉｎ以上のときには、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより発電される電力がステップＳ５００で入力した入力制限Ｗｉｎ（定格値）の範囲内でバッテリ５０に入力されると判断し、目標ブレーキトルクＴｂｒ＊に値０を設定する（ステップＳ５８０）。一方、発電パワーＰｍ１と発電パワーＰｍ２との和のパワーが入力制限Ｗｉｎ未満のときには、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより発電される電力が定格値を超えてバッテリ５０に入力されると判断し、ステップＳ１００で入力した入力制限Ｗｉｎに所定超過量Ｗｓｅｔを加えたものを新たな入力制限Ｗｉｎに再設定し（ステップＳ５９０）、再設定した入力制限ＷｉｎからモータＭＧ１の発電パワーＰｍ１を減じたものをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ってモータＭＧ２から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍを設定し（ステップＳ６００）、設定したトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍとステップＳ５４０で設定したトルク指令Ｔｍ２＊とを比較する（ステップＳ６１０）。トルク指令Ｔｍ２＊がトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍ以上のときには、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより発電される電力が再設定した入力制限Ｗｉｎの範囲内でバッテリ５０に入力されると判断し、目標ブレーキトルクＴｂｒ＊に値０を設定する（ステップＳ５８０）。ここで、所定超過量Ｗｓｅｔは、バッテリ５０に定格値を超えて入力してもよい電力量の上限として設定されるものであり、バッテリ５０の性能などにより定められる。このように、バッテリ５０に定格値を所定超過量Ｗｓｅｔだけ超える電力の入力を許可することにより、リングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊（制動力）を出力しながらエンジン２２の運転を迅速に停止させることができる。なお、ステップＳ６１０でトルク指令Ｔｍ２＊がトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍ未満と判定されたときには、所定超過量Ｗｓｅｔを用いて入力制限Ｗｉｎを再設定したにも拘わらずモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより発電される電力が入力制限Ｗｉｎの範囲を超えてバッテリ５０に入力されると判断し、図２のステップＳ２００，Ｓ２１０と同様に、トルク指令Ｔｍ２＊とトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍとの偏差に換算係数Ｋｂを乗じたものをブレーキ装置８９ａ，８９ｂの目標ブレーキトルクＴｂｒ＊に設定すると共に（ステップＳ６２０）、トルク制限Ｔｍ２ｌｉｍを新たなトルク指令Ｔｍ２＊に再設定する（ステップＳ６３０）。

こうして目標ブレーキトルクＴｂｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、設定した目標ブレーキトルクＴｂｒ＊でブレーキ装置８９ａ，８９ｂを制御し（ステップＳ６４０）、燃料カットをエンジンＥＣＵ２４に指示すると共に設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ６５０）、本ルーチンを終了する。

こうした処理が繰り返し実行されてステップ５２０でエンジン２２の回転数Ｎｅが値０と判定されると、エンジン２２の運転停止が完了したと判断して、本ルーチンを終了する。

以上説明した第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃによれば、モータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに制動力を出力している最中にエンジン２２の運転の停止が指示されたとき、モータＭＧ１の発電パワーＰｍ１とモータＭＧ２の発電パワーとの和のパワーが定格値としての入力制限Ｗｉｎ未満のときには、バッテリ５０が定格値を超えて入力してもよい電力量の上限としての所定超過量Ｗｓｅｔを用いてバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを再設定し、この再設定した入力制限Ｗｉｎの範囲内で要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されると共にエンジン２２の運転が停止するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、要求トルクＴｒ＊（制動力）を駆動軸としてのリン
グギヤ軸３２ａに出力しながらバッテリ５０の性能を発揮させてエンジン２２の運転を迅速に停止させることができる。

第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、要求トルクＴｒ＊が値０未満のときにエンジン２２の運転の停止が指示されたとき、モータＭＧ１の発電パワーＰｍ１とモータＭＧ２の発電パワーＰｍ２との和のパワーが定格値として入力した入力制限Ｗｉｎ以上のときにはその入力制限Ｗｉｎをそのまま用いるものとし、発電パワーＰｍ１と発電パワーＰｍ２との和のパワーが定格値として入力した入力制限Ｗｉｎ未満のときに所定超過量Ｗｓｅｔを用いて入力制限Ｗｉｎを再設定するものとしたが、要求トルクＴｒ＊が値０未満のときにエンジン２２の運転の停止が指示されたときには発電パワーＰｍ１と発電パワーＰｍ２との和のパワーが定格値未満か否かに拘わらず所定超過量Ｗｓｅｔを用いて入力制限Ｗｉｎを設定するものとしてもよい。

第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、定格値を超えてバッテリ５０に入力してもよい電力量の上限としての所定超過量Ｗｓｅｔを用いて入力制限Ｗｉｎを設定するものとしたが、バッテリ５０の状態（例えば、電池温度Ｔｂ）に基づいて設定した所定超過量Ｗｓｅｔを用いて入力制限Ｗｉｎを設定するものとしてもよい。

第１ないし第３実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｃでは、要求トルクＴｒ＊が値０未満のときにエンジン２２の運転の停止が指示されたとき、共振現象を生じさせる回転数領域を素早く通過させるためにエンジン２２の運転が迅速に停止するようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内で要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしたが、エンジン２２の回転数Ｎｅやバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ，駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求パワーＰｒ＊等に基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内で要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしてもよい。この場合、図２のステップＳ１３０や図６のステップＳ３８０，図８のステップＳ５３０の処理に代えて、例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の基本値を設定し、入力したバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づいて補正係数ｋ１を設定すると共に要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じて計算される要求パワーＰｒ＊に基づいて補正係数ｋ２を設定し、トルク指令Ｔｍ１＊の基本値に補正係数ｋ１，ｋ２を各々乗じることによりトルク指令Ｔｍ１＊を設定することができる。回転数Ｎｅとトルク指令Ｔｍ１＊の基本値との関係の一例を図９に、入力制限Ｗｉｎと補正係数ｋ１との関係の一例を図１０に、要求パワーＰｒ＊と補正係数ｋ２との関係の一例を図１１に示す。図９に示すように、回転数Ｎｅが大きいほどトルク指令Ｔｍ１＊を大きく（絶対値を小さく）するのは、回転数Ｎｅが大きいほど同じ制動トルクをモータＭＧ１から出力してもモータＭＧ１で発電される電力が大きくなるためバッテリ５０が過充電しやすくなるからであり、図１０に示すように、入力制限Ｗｉｎが大きいほど（絶対値が小さいほど）トルク指令Ｔｍ１＊を大きくするのは、入力制限Ｗｉｎが大きいほどバッテリ５０が入力できる電力が小さくなるため過充電しやすくなるからであり、図１１に示すように、要求パワーＰｒ＊が小さいほど（絶対値が大きいほど）トルク指令Ｔｍ１＊を大きくするのは、要求パワーＰｒ＊が小さいほどモータＭＧ２で発電される電力が大きくなるためバッテリ５０が過充電しやすくなるからである。なお、この変形例では、回転数Ｎｅと入力制限Ｗｉｎと要求パワーＰｒ＊とに基づいてトルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとしたが、これらのうちいずれか一つ又は二つに基づいてトルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとしてもよいし、他の運転状態、例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅに代えて又は回転数Ｎｅと共にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１や車速Ｖに基づいて回転数Ｎｍ１や車速Ｖが大きいほど値は大きく絶対値は小さくなる傾向にトルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとしてもよい。また、こうしたモータＭＧ１の制御は、車両が走行しているか否かに拘わらず即ち停車しているときにも実行することができる。この場合のエンジン停止時制御ルーチンの一例を図１２に示す。

図１２のエンジン停止時制御ルーチンでは、図示するように、車速Ｖを入力し（ステップＳ７００）、入力した車速Ｖと車両が停車しているかを判定するための所定車速Ｖｒｅｆ（例えば、時速５ｋｍ）とを比較し（ステップＳ７１０）、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以上と判定されたときには、他の制御、例えば、図２のルーチンや図６のルーチン，図８のルーチンによりエンジン２２の運転を停止させる処理を行なって（ステップＳ７２０）、本ルーチンを終了する。一方、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満と判定されたときには、エンジン２２の回転数Ｎｅとバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとを入力し（ステップＳ７３０）、入力した回転数Ｎｅと入力制限Ｗｉｎとに基づいて前述した図９や図１０のマップを用いてモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊を設定し（ステップＳ７４０）、燃料カットの指示をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ７５０）。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０となるまでステップＳ７３０に戻ってステップＳ７３０〜Ｓ７５０の処理を繰り返し（ステップＳ７６０）、回転数Ｎｅが値０に至ったときにエンジン２２の運転停止が完了したと判断して本ルーチンを終了する。なお、この例では、エンジン２２の回転数Ｎｅと入力制限Ｗｉｎとに基づいてトルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとしたが、いずれか一方だけに基づいてトルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとしてもよいし、他の運転状態、例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅに代えて又は回転数Ｎｅと共にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいて回転数Ｎｍ１が大きいほど値は大きく絶対値は小さくなる傾向にトルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとしてもよい。また、この例では、車両が停車しているときにエンジン２２の運転の停止が指示されたときのエンジン２２を停止させる際の処理として説明したが、この処理を前述したエンジン停止条件によって変えるものとしてもよい。例えば、イグニッションスイッチ８０がオフされたことによりエンジン２２の運転の停止が指示されたときには図１２のステップＳ７４０の処理によりエンジン２２の回転数Ｎｅや入力制限Ｗｉｎに基づいてトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１によりエンジン２２の運転を停止させ、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが十分な状態で要求パワーＰｒ＊がエンジン停止用に定められている所定動力未満になったことによりエンジン２２の運転の停止が指示されたときにはエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数未満のときにはエンジン２２の運転を停止させ、回転数Ｎｅが所定回転数以上のときには運転の停止の指示に拘わらずエンジン２２の運転を停止させないものとしてもよい。

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１３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。

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。

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。 第１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により実行されるエンジン停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 電池温度Ｔｂと残容量ＳＯＣと入力制限Ｗｉｎとの関係を示す説明図である。 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の運転を停止させる際の動力分配統合機構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。 第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジン２２の回転数Ｎｅと停止発電パワーＰｇｓｔｏｐとの関係の一例を示すマップである。 第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃのハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の基本値との関係の一例を示すマップである。 入力制限Ｗｉｎと補正係数ｋ１との関係の一例を示すマップである。 要求パワーＰｒ＊と補正係数ｋ２との関係の一例を示すマップである。 変形例のエンジン停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 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、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、８９ａ，８９ｂ ブレーキ装置、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。

Claims (25)

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、
   発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、
   前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、
   前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、
   前記電動機から前記駆動軸に制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記蓄電手段の入力制限の範囲内で前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御する機関停止時制御手段と
   を備える動力出力装置。
2. 前記機関停止時制御手段は、前記蓄電手段の入力制限と前記機関停止手段の発電電力とに基づく制限値をもって前記電動機から出力される制動力が制限されるよう該電動機を制御する手段である請求項１記載の動力出力装置。
3. 請求項１または２記載の動力出力装置であって、
   前記駆動軸に直接または間接に制動力を出力するブレーキ装置を備え、
   前記機関停止時制御手段は、前記駆動軸に要求される制動力が該駆動軸に出力されるよう前記電動機と前記ブレーキ装置とを制御する手段である
   動力出力装置。
4. 前記機関停止時制御手段は、前記電動機から制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたときには、前記蓄電手段が定格値を超えて入力してもよい超過電力を該蓄電手段の入力制限に設定し、該設定した入力制限の範囲内で前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御する手段である請求項１ないし３いずれか記載の動力出力装置。
5. 前記機関停止時制御手段は、前記内燃機関の運転を停止させる際に前記機関停止手段により発電される電力と前記電動機から入出力される電力とに基づいて前記蓄電手段に入力される電力が前記定格値を超えるか否かを判定し、該蓄電手段に入力される電力が該定格値を超えないと判定したときには該定格値を該蓄電手段の入力制限に設定し該設定した入力制限の範囲内で前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう制御し、前記蓄電手段に入力される電力が前記定格値を超えると判定したときには前記超過電力を該蓄電手段の入力制限に設定し該設定した入力制限の範囲内で前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう制御する手段である請求項４記載の動力出力装置。
6. 前記機関停止時制御手段は、前記超過電力として前記蓄電手段に入力してもよい電力の上限を前記蓄電手段の入力制限に設定して制御する手段である請求項４または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、
   前記動力出力装置の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、
   前記機関停止時制御手段は、前記検出された動力出力装置の運転状態に基づいて該内燃機関の運転を停止させるための停止用制動力を設定し、該設定した停止用制動力が前記機関停止手段から出力されて前記内燃機関の運転が停止されるよう前記機関停止手段を制御する手段である
   動力出力装置。
8. 前記運転状態検出手段は、前記動力出力装置の運転状態として前記内燃機関の回転状態，前記蓄電手段の状態，前記駆動軸に要求される制動力，前記駆動軸の回転状態，前記機関停止手段が有する回転軸の回転状態のうちの少なくとも一つを検出する手段である請求項７記載の動力出力装置。
9. 前記機関停止時制御手段は、前記内燃機関の回転状態，前記駆動軸の回転状態，前記機関停止手段が有する回転軸の回転状態のうちの少なくとも一つの回転状態として回転数が大きいほど小さくなる傾向に前記停止用制動力を設定して制御する手段である請求項８記載の動力出力装置。
10. 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、
    発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、
    前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、
    前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、
    前記電動機から前記駆動軸に制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記電動機からの制動力の出力に伴って該電動機で発電されている発電電力に基づいて前記機関停止手段により発電を伴って前記内燃機関の運転を停止させたときに前記蓄電手段に入力される電力が該蓄電手段の入力制限の範囲を超えるか否かを予測し、前記蓄電手段に入力される電力が前記入力制限の範囲を超えないと予測したときには前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御し、前記蓄電手段に入力される電力が前記入力制限の範囲を超えると予測したときには前記停止の指示に拘わらず前記内燃機関の運転の維持をもって前記駆動軸に制動力が出力されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御する機関停止時制御手段と
    を備える動力出力装置。
11. 請求項１０記載の動力出力装置であって、
    前記動力出力装置の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、
    前記機関停止時制御手段は、前記検出された動力出力装置の運転状態に基づいて前記機関停止手段により前記内燃機関の運転を停止させたときに該機関停止手段で発電される発電電力を推定し、該推定した機関停止手段で発電される発電電力と前記電動機で発電されている発電電力とに基づいて前記蓄電手段に入力される電力が該蓄電手段の入力制限の範囲を超えるか否かを予測する手段である
    動力出力装置。
12. 前記運転状態検出手段は、前記動力出力装置の運転状態として前記内燃機関の出力軸の回転状態，前記駆動軸の回転状態，前記機関停止手段が有する回転軸の回転状態のうちの少なくとも一つを検出する手段である請求項１１記載の動力出力装置。
13. 前記機関停止時制御手段は、前記検出された前記内燃機関の出力軸の回転状態，前記駆動軸の回転状態，前記機関停止手段が有する回転軸の回転状態のうちの少なくとも一つの回転状態として回転数が大きいほど大きくなる傾向に前記機関停止手段で発電される発電電力を推定する手段である請求項１２記載の動力出力装置。
14. 前記機関停止時制御手段は、前記蓄電手段に入力される電力が前記入力制限の範囲を超えると予測されるときには前記内燃機関がアイドリング運転されるよう制御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. 前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段を備える請求項１ないし１４いずれか記載の動力出力装置。
16. 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、
    発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、
    前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、
    前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、
    前記動力出力装置の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
    前記駆動軸の回転が略停止している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記検出された動力出力装置の運転状態に基づいて前記内燃機関の運転を停止させるための停止用制動力を設定し、該設定した停止用制動力が前記機関停止手段から出力されて前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と該機関停止手段とを制御する機関停止時制御手段と
    を備える動力出力装置。
17. 前記運転状態検出手段は、前記動力出力装置の運転状態として前記内燃機関の回転状態，前記蓄電手段の状態，前記機関停止手段が有する回転軸の回転状態のうちの少なくとも一つを検出する手段である請求項１６記載の動力出力装置。
18. 前記機関停止時制御手段は、前記内燃機関の回転状態，前記機関停止手段が有する回転軸の回転状態のうちの少なくとも一方の回転状態として回転数が大きいほど小さくなる傾向に前記停止用制動力を設定して制御する手段である請求項１７記載の動力出力装置。
19. 前記機関停止手段は、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の運転を停止可能で運転中の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である請求項１ないし１８いずれか記載の動力出力装置。
20. 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１９記載の動力出力装置。
21. 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１９記載の動力出力装置。
22. 請求項１ないし２１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。
23. 内燃機関と、発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取り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、
    前記電動機から前記駆動軸に制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記蓄電手段の入力制限の範囲内で前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御する
    動力出力装置の制御方法。
24. 内燃機関と、発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取り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、
    （ａ）前記動力出力装置の運転状態を検出し、
    （ｂ）前記電動機から前記駆動軸に制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記検出された動力出力装置の運転状態に基づいて前記機関停止手段の発電電力を推定し、
    （ｃ）該推定した機関停止手段の発電電力と前記電動機から出力している制動力に基づく発電電力とに基づいて前記蓄電手段に入力される電力が該蓄電手段の入力制限の範囲内となると予測されるときには前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御し、前記推定した機関停止手段の発電電力と前記電動機から出力している制動力に基づく発電電力とに基づいて前記蓄電手段に入力される電力が該蓄電手段の入力制限の範囲を超えると予測されるときには前記停止の指示に拘わらず前記内燃機関の運転を維持しながら前記駆動軸に制動力が出力されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御する
    動力出力装置の制御方法。
25. 内燃機関と、発電を伴って前記内燃機関の運転を停止する機関停止手段と、駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記機関停止手段および前記電動機と電力をやり取り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、
    （ａ）前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の入力制限を設定し、
    （ｂ）前記電動機から前記駆動軸に制動力を出力している最中に前記内燃機関の運転の停止が指示されたとき、前記電動機からの制動力の出力に伴って該電動機で発電されている発電電力に基づいて前記機関停止手段により発電を伴って前記内燃機関の運転を停止させたときに前記蓄電手段に入力される電力が前記設定された蓄電手段の入力制限の範囲を超えるか否かを予測し、前記蓄電手段に入力される電力が前記入力制限の範囲を超えないと予測したときには前記駆動軸に制動力が出力されると共に前記内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御し、前記蓄電手段に入力される電力が前記入力制限の範囲を超えると予測したときには前記停止の指示に拘わらず前記内燃機関の運転の維持をもって前記駆動軸に制動力が出力されるよう該内燃機関と前記電動機と前記機関停止手段とを制御する
    動力出力装置の制御方法。
    

Images