JP2007112290A - 動力出力装置及びこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関と電動機とを備えるものにおいて、エネルギ効率を向上させる。
【解決手段】 モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が負の値となってエネルギ循環が生じるときには（Ｓ１４０）、エンジンから出力された動力を駆動輪側に伝達する際の伝達効率やエンジンの熱効率に影響を与える因子である変速機のギヤ比Ｇｒやエンジンの冷却水温度Ｔｗ，潤滑冷却オイルの温度Ｔｏｉｌ，モータＭＧ１，ＭＧ２のキャリア周波数ＣＦに基づいて最適補正回転数Ｎｅｓａｉを設定し（Ｓ１５０）、この最適補正回転数Ｎｅｓａｉに基づいて目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊を再設定し（Ｓ１６０，Ｓ１７０）、これに基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定して駆動制御する（Ｓ１８０〜Ｓ２２０）。これにより、車両全体のエネルギ効率をより向上させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、動力出力装置及びこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法に関する。

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に発電機ＭＧ１，キャリアにエンジン，リングギヤに駆動軸が接続されると共に駆動軸にモータＭＧ２が接続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、エンジンから出力された動力がモータＭＧ２で電力として回生され、この電力により発電機ＭＧ１を力行する際に生じる「プラネタリギヤ，モータＭＧ２，発電機ＭＧ１，プラネタリギヤ」というエネルギ循環が生じるときには、エンジンの回転数を高いポイントに移行することにより、エネルギ循環を回避している。
特開平１０−３２６１１５号公報

上述の動力出力装置では、エネルギ循環をエンジンの回転数を高いポイントに移行することにより解消し、装置の高効率化を図っているが、更なる装置の高効率化が望まれる。例えば、エンジンの状態やプラネタリギヤの潤滑油の状態，発電機ＭＧ１やモータＭＧ２の駆動状態，変速機を備える場合には変速機の状態などによってエンジンのより高効率な運転ポイントは異なるものとなることが考えられる。

本発明の動力出力装置及びこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、内燃機関と電動機とを備えるものにおいて、エネルギ効率を向上させることを目的とする。

本発明の動力出力装置及びこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、上述の目的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、
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を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力と前記内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
前記内燃機関から出力された動力が前記駆動軸に伝達される際の伝達効率に基づいて前記設定された運転ポイントを補正する補正手段と、
前記補正された運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

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内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて内燃機関の運転ポイントを設定し、内燃機関から出力された動力が駆動軸に伝達される際の伝達効率に基づいて設定した運転ポイントを補正し、この補正した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。即ち、伝達効率を考慮して内燃機関の運転ポイントを補正するのである。これにより、装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。

こうした本発明の第１の動力出力装置において、前記電動機の回転軸と前記駆動軸とに接続され変速比の変更を伴って前記回転軸と前記駆動軸との間で動力を伝達する変速伝達手段を備え、前記補正手段は、前記変速伝達手段における変速比に基づいて前記設定された運転ポイントを補正する手段であるものとすることもできる。こうすれば、変速伝達手段における変速比に応じて内燃機関の運転ポイントを補正するから、装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。この場合、前記補正手段は、前記回転軸の回転数が前記駆動軸に減速される程度が大きいほど前記内燃機関の回転数が増加される傾向に前記設定された運転ポイントを補正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、前記補正手段は、前記内燃機関から出力された動力を前記駆動軸に伝達する伝達系の潤滑を行なう潤滑媒体の温度に基づいて前記設定された運転ポイントを補正する手段であるものとすることもできる。こうすれば、潤滑媒体の温度に応じて内燃機関の運転ポイントを補正するから、装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。この場合、前記補正手段は、前記潤滑媒体の温度が高いほど前記内燃機関の回転数が増加される傾向に前記設定された運転ポイントを補正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１の動力出力装置において、前記補正手段は、前記電動機および／または前記電力動力入出力手段のキャリア周波数に基づいて前記設定された運転ポイントを補正する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機や電力動力入出力手段のキャリア周波数に応じて内燃機関の運転ポイントを補正するから、装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。この場合、前記補正手段は、前記キャリア周波数が高いほど前記内燃機関の回転数が増加される傾向に前記設定された運転ポイントを補正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、
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を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力と前記内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
前記内燃機関の熱効率に基づいて前記設定された運転ポイントを補正する補正手段と、
前記補正された運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

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内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて内燃機関の運転ポイントを設定し、内燃機関の熱効率に基づいて設定した運転ポイントを補正し、この補正した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。即ち、内燃機関の熱効率を考慮して内燃機関の運転ポイントを補正するのである。これにより、装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。

こうした本発明の第２の動力出力装置において、前記補正手段は、前記内燃機関の冷却水温度に基づいて前記設定された運転ポイントを補正する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の冷却水温度に応じて内燃機関の運転ポイントを補正するから、装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。この場合、前記補正手段は、前冷却水温度が高いほど前記内燃機関の回転数が増加される傾向に前記設定された運転ポイントを補正する手段であるものとすることもできる。

これら上述したいずれか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、前記補正手段は、前記設定された運転ポイントで前記内燃機関を運転すると前記電力動力入出力手段が電力消費を伴って駆動すると共に前記電動機が発電を伴って駆動するときに前記内燃機関の回転数が増加する方向に前記設定された運転ポイントを補正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駆動軸と回転可能な第３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。

本発明の車両は、上述したいずれかの態様の本発明の第１または第２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、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を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記設定された要求駆動力と前記内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、前記内燃機関から出力された動力が前記駆動軸に伝達される際の伝達効率に基づいて前記設定された運転ポイントを補正する補正手段と、前記補正された運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、を備える本発明の第１の動力出力装置や、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、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を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記設定された要求駆動力と前記内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、前記内燃機関の熱効率に基づいて前記設定された運転ポイントを補正する補正手段と、前記補正された運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、を備える本発明の第２の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。

この本発明の車両では、上述したいずれかの態様の本発明の第１または第２の動力出力装置を搭載するから、本発明の第１または第２の動力出力装置が奏する効果、例えば、エネルギ効率を向上させることができる効果などと同様な効果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、前記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を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて前記内燃機関の運転ポイントを設定し、
（ｂ）前記内燃機関から出力された動力が前記駆動軸に伝達される際の伝達効率に基づいて前記設定した運転ポイントを補正し、
（ｃ）前記補正した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定した要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
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では、駆動軸に要求される要求駆動力と内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて内燃機関の運転ポイントを設定し、内燃機関から出力された動力が駆動軸に伝達される際の伝達効率に基づいて設定した運転ポイントを補正し、この補正した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。即ち、伝達効率を考慮して内燃機関の運転ポイントを補正するのである。これにより、装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。

本発明の第２の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、前記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を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて前記内燃機関の運転ポイントを設定し、
（ｂ）前記内燃機関の熱効率に基づいて前記設定した運転ポイントを補正し、
（ｃ）前記補正した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定した要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
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では、駆動軸に要求される要求駆動力と内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて内燃機関の運転ポイントを設定し、内燃機関の熱効率に基づいて設定した運転ポイントを補正し、この補正した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。即ち、内燃機関の熱効率を考慮して内燃機関の運転ポイントを補正するのである。これにより、装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。

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、本発明の一実施例としての駆動装置や動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、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。

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、冷却水の温度を検出する温度センサ２３ａからの冷却水温度Ｔｗなどエンジン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およびデファレンシャルギヤ３８を介して車両前輪の駆動輪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および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。なお、駆動系として見たときの動力分配統合機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。

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。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、例えばインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御するためキャリア周波数などの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に伝達す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。

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Ａｄｒｖ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Ａｄｒｖ，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からのブレーキポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の冷却や動力分配統合機構３０の潤滑，変速機６０の潤滑を行なう潤滑冷却オイルを貯留するオイルパン４９に取り付けられた温度センサ４９ａからのオイル温度Ｔｏｉｌ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やなどが出力ポートを介して出力されている。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、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にエネルギ循環を生じる際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、数ｍｓｅｃ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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，充放電要求電力Ｐｂ＊，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，変速機６０のギヤ比Ｇｒ，エンジン２２の冷却水の温度Ｔｗ，温度センサ４９ａからの潤滑冷却オイルのオイル温度Ｔｏｉｌ，モータＭＧ１，ＭＧ２のキャリア周波数ＣＦなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサにより検出されたクランク角を用いて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータ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。さらに、充放電要求電力Ｐｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）などに基づいてバッテリＥＣＵ５２によりバッテリ５０を充放電すべき電力として設定されるものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。変速機６０のギヤ比Ｇｒは、図示しない変速処理ルーチンにより変速されたときに設定されてＲＡＭ７６の所定領域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。エンジン２２の冷却水の温度Ｔｗは、温度センサ２３ａ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のキャリア周波数ＣＦは、モータＥＣＵ４０により設定されているものを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＊と車両に要求される車両要求パワー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マップの一例を示す。車両要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと充放電要求電力Ｐｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速機６０のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。

続いて、設定した車両要求パワーＰｅ＊をエンジン２２から効率よく出力する運転ポイントである目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共に（ステップＳ１２０）、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＊を計算し（ステップＳ１３０）、計算したモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が負の値であるか否かを調べる（ステップＳ１４０）。ここで、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊の設定は、エンジン２２を効率よく動作させる燃費最適動作ラインと車両要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の燃費最適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、動作ラインと車両要求パワー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。また、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の値のときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図６に、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の値のときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図７に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速機６０のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、これらの共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、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＊が変速機６０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。ここで、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の値のときには、モータＭＧ１は図７中下向きのトルク指令Ｔｍ１＊により駆動制御されることになるから、モータＭＧ１は電力消費を伴ってトルクを出力する力行状態となる。一方、電力収支を考えれば、モータＭＧ２は発電を伴ってトルクを出力する回生状態となる。図１の構成図を参照しながら動力と電力の流れを考えると、このモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の値のときには、リングギヤ軸３２ａの動力の一部を用いてモータＭＧ２により発電し、この発電電力の供給を受けてモータＭＧ１から出力する動力とエンジン２２から出力される動力とが動力分配統合機構３０によって統合されてリングギヤ軸３２ａに出力され、このリングギヤ軸３２ａに出力された動力の一部を用いモータＭＧ２により発電するという、いわゆるエネルギ循環が生じる。このエネルギ循環は、発電電力が大きいほど大きなエネルギに対して何度もモータ効率や発電効率を乗じることになるから、エンジン２２から出力された動力の駆動輪３９ａ，３９ｂへの伝達の際の伝達効率を著しく低下させる。ステップＳ１４０の処理はモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊の符号を調べることにより、こうしたエネルギ循環の状態に至るか否かを判定しているのである。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)

モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が値０以上のときには、エネルギ循環は生じないと判断し、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊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る次式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１８０）。ここで、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。

Tm1*=前回Tm1*+k1(Ne*-Ne)+k2∫(Ne*-Ne)dt (2)

次に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ１９０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ２００）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐと制限したものをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定する（ステップＳ２１０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図６および図７の共線図から容易に導き出すことができる。

Tmin＝(Win−Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax＝(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp＝(Tr*＋Tm1*/ρ)/Gr (5)

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Ｓ２２０）、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における吸入空気量制御や燃料噴射制御，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。

一方、ステップＳ１４０でモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が負の値であると判定されたときには、エネルギ循環が生じる可能性があると判断し、変速機６０のギヤ比Ｇｒやエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗ，潤滑冷却オイルの温度Ｔｏｉｌ，モータＭＧ１，ＭＧ２のキャリア周波数ＣＦに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を増加補正する最適補正回転数Ｎｅｓａｉを設定し（ステップＳ１５０）、設定されている目標回転数Ｎｅ＊に最適補正回転数Ｎｅｓａｉを加えた値を新たな目標回転数Ｎｅ＊として設定すると共に（ステップＳ１６０）、再設定した目標回転数Ｎｅ＊で車両要求パワーＰｅ＊を除して目標トルクＴｅ＊を再設定し（ステップＳ１７０）、再設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを用いてステップＳ１８０以降の処理を実行して本ルーチンを終了する。ここで、最適補正回転数Ｎｅｓａｉは、エンジン２２から出力された動力を駆動輪３９ａ，３９ｂ側に伝達する際の伝達効率が高くなるように、且つ、エンジン２２の熱効率が高くなるように設定される。伝達効率に影響を与える因子としては、実施例では、変速機６０のギヤ比Ｇｒ，潤滑冷却オイルの温度Ｔｏｉｌ，モータＭＧ１，ＭＧ２のキャリア周波数ＣＦを考えており、変速機６０のギヤ比Ｇｒが小さいほど最適補正回転数Ｎｅｓａｉが大きくなるように、潤滑冷却オイルの温度Ｔｏｉｌが高いほど最適補正回転数Ｎｅｓａｉが大きくなるように、モータＭＧ１，ＭＧ２のキャリア周波数ＣＦが高いほど最適補正回転数Ｎｅｓａｉが大きくなるように、設定される。また、エンジン２２の熱効率に影響を与える因子としては、実施例では、エンジン２２の冷却水の温度Ｔｗを考えており、冷却水温度Ｔｗが高いほど最適補正回転数Ｎｅｓａｉが大きくなるよう設定される。実施例では、変速機６０のギヤ比Ｇｒとエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗと潤滑冷却オイルの温度ＴｏｉｌとモータＭＧ１，ＭＧ２のキャリア周波数ＣＦと最適補正回転数Ｎｅｓａｉとの関係を実験などにより求めて最適補正回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、変速機６０のギヤ比Ｇｒやエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗ，潤滑冷却オイルの温度Ｔｏｉｌ，モータＭＧ１，ＭＧ２のキャリア周波数ＣＦが与えられるとマップから対応する最適補正回転数Ｎｅｓａｉを導出して設定するものとした。変速機６０のギヤ比Ｇｒだけを考慮して最適補正回転数Ｎｅｓａｉを設定した際に再設定される目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との関係を燃費最適動作ラインと共に図８に示し、潤滑冷却オイルの温度Ｔｏｉｌだけを考慮して最適補正回転数Ｎｅｓａｉを設定した際に再設定される目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との関係を燃費最適動作ラインと共に図９に示し、モータＭＧ１，ＭＧ２のキャリア周波数ＣＦだけを考慮して最適補正回転数Ｎｅｓａｉを設定した際に再設定される目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との関係を燃費最適動作ラインと共に図１０に示し、エンジン２２の冷却水の温度Ｔｗだけを考慮して最適補正回転数Ｎｅｓａｉを設定した際に再設定される目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との関係を燃費最適動作ラインと共に図１１に示す。このように、エネルギ循環が生じるときには、伝達効率やエンジン２２の熱効率を加味して効率が高くなるよう最適補正回転数Ｎｅｓａｉを用いて目標回転数Ｎｅ＊を再設定すると共に目標トルクＴｅ＊を再設定し、これに基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定して駆動制御することにより、車両全体のエネルギ効率を向上させることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エネルギ循環が生じるときには、エンジン２２から出力された動力を駆動輪３９ａ，３９ｂ側に伝達する際の伝達効率やエンジン２２の熱効率が高くなるよう目標回転数Ｎｅ＊を再設定すると共に目標トルクＴｅ＊を再設定し、これに基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定して駆動制御するから、エネルギ循環が生じるときに単にエネルギ循環を解消するためにエンジン２２の回転数Ｎｅを増加補正するものに比して、車両全体のエネルギ効率をより向上させることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２から出力された動力を駆動輪３９ａ，３９ｂ側に伝達する際の伝達効率に影響を与える因子として、変速機６０のギヤ比Ｇｒや潤滑冷却オイルの温度Ｔｏｉｌ，モータＭＧ１，ＭＧ２のキャリア周波数ＣＦを用いるものとしたが、これらのすべてを用いる必要はなく、これらの一部を用いるものとしてもよく、あるいは、これらの因子以外の因子を用いるものとしても構わない。この場合、変速機６０のギヤ比Ｇｒを考慮しないものでは、変速機６０を備えないものとしても構わない。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の熱効率に影響を与える因子としてエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗを用いるものとしたが、エンジン２２の冷却水の温度Ｔｗ以外の因子を用いるものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エネルギ循環が生じるときには、エンジン２２から出力された動力を駆動輪３９ａ，３９ｂ側に伝達する際の伝達効率とエンジン２２の熱効率とを考慮してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊を再設定するものとしたが、エンジン２２の熱効率は考慮せずに伝達効率だけを考慮してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊を再設定するものとしてもよく、あるいは、伝達効率は考慮せずにエンジン２２の熱効率だけを考慮してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊を再設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、エネルギ循環が生じるときに、エンジン２２から出力された動力を駆動輪３９ａ，３９ｂ側に伝達する際の伝達効率とエンジン２２の熱効率とを考慮してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊を再設定するものとしたが、エネルギ循環が生じないときでも、伝達効率やエンジン２２の熱効率を考慮してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊を再設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、Ｈｉ，Ｌｏの２段の変速段を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。

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１２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１２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。

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１３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、動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０として説明したが、エンジン２２や動力分配統合機構３０，モータＭＧ１，ＭＧ２，バッテリ５０，ハイブリッド用電子制御ユニット７０などを備える動力出力装置の形態としてもよい。また、こうしたハイブリッド自動車２０の制御方法の形態や動力出力装置の制御方法の形態としても構わない。

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。

本発明は、動力出力装置や車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例としての駆動装置や動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 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により実行される加速時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の燃費最適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示す説明図である。 モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の値のときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の値のときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 変速機６０のギヤ比Ｇｒだけを考慮して最適補正回転数Ｎｅｓａｉを設定した際に再設定される目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との関係を燃費最適動作ラインと共に示す説明図である。 潤滑冷却オイルの温度Ｔｏｉｌだけを考慮して最適補正回転数Ｎｅｓａｉを設定した際に再設定される目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との関係を燃費最適動作ラインと共に示す説明図である。 モータＭＧ１，ＭＧ２のキャリア周波数ＣＦだけを考慮して最適補正回転数Ｎｅｓａｉを設定した際に再設定される目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との関係を燃費最適動作ラインと共に示す説明図である。 エンジン２２の冷却水の温度Ｔｗだけを考慮して最適補正回転数Ｎｅｓａｉを設定した際に再設定される目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との関係を燃費最適動作ラインと共に示す説明図である。 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、２３ａ 温度センサ、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、３１ａ サンギヤ軸、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、４９ａ 温度センサ、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 (15)

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、
   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を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
   前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
   前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された要求駆動力と前記内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
   前記内燃機関から出力された動力が前記駆動軸に伝達される際の伝達効率に基づいて前記設定された運転ポイントを補正する補正手段と、
   前記補正された運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 請求項１記載の動力出力装置であって、
   前記電動機の回転軸と前記駆動軸とに接続され、変速比の変更を伴って前記回転軸と前記駆動軸との間で動力を伝達する変速伝達手段を備え、
   前記補正手段は、前記変速伝達手段における変速比に基づいて前記設定された運転ポイントを補正する手段である
   動力出力装置。
3. 前記補正手段は、前記回転軸の回転数が前記駆動軸に減速される程度が大きいほど前記内燃機関の回転数が増加される傾向に前記設定された運転ポイントを補正する手段である請求項２記載の動力出力装置。
4. 前記補正手段は、前記内燃機関から出力された動力を前記駆動軸に伝達する伝達系の潤滑を行なう潤滑媒体の温度に基づいて前記設定された運転ポイントを補正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. 前記補正手段は、前記潤滑媒体の温度が高いほど前記内燃機関の回転数が増加される傾向に前記設定された運転ポイントを補正する手段である請求項４記載の動力出力装置。
6. 前記補正手段は、前記電動機および／または前記電力動力入出力手段のキャリア周波数に基づいて前記設定された運転ポイントを補正する手段である請求項１ないし５いずれか記載の動力出力装置。
7. 前記補正手段は、前記キャリア周波数が高いほど前記内燃機関の回転数が増加される傾向に前記設定された運転ポイントを補正する手段である請求項６記載の動力出力装置。
8. 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、
   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を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
   前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
   前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された要求駆動力と前記内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
   前記内燃機関の熱効率に基づいて前記設定された運転ポイントを補正する補正手段と、
   前記補正された運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
9. 前記補正手段は、前記内燃機関の冷却水温度に基づいて前記設定された運転ポイントを補正する手段である請求項８記載の動力出力装置。
10. 前記補正手段は、前冷却水温度が高いほど前記内燃機関の回転数が増加される傾向に前記設定された運転ポイントを補正する手段である請求項９記載の動力出力装置。
11. 前記補正手段は、前記設定された運転ポイントで前記内燃機関を運転すると前記電力動力入出力手段が電力消費を伴って駆動すると共に前記電動機が発電を伴って駆動するときに前記内燃機関の回転数が増加する方向に前記設定された運転ポイントを補正する手段である請求項１ないし１０いずれか記載の動力出力装置。
12. 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回転可能な第３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１１いずれか記載の動力出力装置。
13. 請求項１ないし１２いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
14. 内燃機関と、前記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を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
    （ａ）前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて前記内燃機関の運転ポイントを設定し、
    （ｂ）前記内燃機関から出力された動力が前記駆動軸に伝達される際の伝達効率に基づいて前記設定した運転ポイントを補正し、
    （ｃ）前記補正した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定した要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
    動力出力装置の制御方法。
15. 内燃機関と、前記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を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
    （ａ）前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関を効率よく運転する効率運転制約とを用いて前記内燃機関の運転ポイントを設定し、
    （ｂ）前記内燃機関の熱効率に基づいて前記設定した運転ポイントを補正し、
    （ｃ）前記補正した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定した要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
    動力出力装置の制御方法。
    

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