JP2007118835A - 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】遊星歯車機構のサンギヤ，キャリア，リングギヤにモータ，エンジン，駆動輪に連結された駆動軸をそれぞれ接続した自動車において、モータの過回転をより適正に抑制する。
【解決手段】モータに異常が生じてモータを駆動するインバータのスイッチング素子がゲート遮断されたとき（Ｓ１２０，Ｓ１９０）、モータの回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｍａｘ未満でありモータ回転数上昇率ΔＮｍ１が閾値Ｎｒｅｆ未満のときにはエンジンをアイドリング運転し（Ｓ２００，Ｓ２３０，Ｓ２４０）、回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｍａｘ以上のときやモータ回転数上昇率ΔＮｍ１が閾値Ｎｒｅｆ以上のときにはエンジンの燃料カットを行なう（Ｓ２００，Ｓ２３０，Ｓ２９０）。これにより、モータの回転数Ｎｍ１およびモータ回転数上昇率ΔＮｍ１に応じてモータの過回転をより適正に抑制することができる。
【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、４軸を回転要素とするラビニョオ型プラネタリギヤセットに、共線図における回転速度順に第１モータ／ジェネレータ，エンジン，出力軸，第２モータ／ジェネレータを接続したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、第１モータ／ジェネレータを含む強電系の異常などにより第１モータ／ジェネレータが動作不能となったときには、強電系を停止させると共にエンジン回転数が異常時目標エンジン回転数となるようエンジンを制御することにより第１モータ／ジェネレータの過回転を抑制することができる、としている。
特開２００４−１３２２８５号公報

しかしながら、こうした動力出力装置では、第１モータ／ジェネレータが動作不能となったときに、エンジンから出力される動力の大きさによってはエンジン回転数が異常時目標エンジン回転数となるようエンジンを制御するだけでは第１モータ／ジェネレータの過回転を抑制できない場合が生じ得る。

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、、目標動力で内燃機関が運転されている最中に第１の電動機から内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクを出力することができなくなったときに第１の電動機の過回転をより適正に抑制することを目的とする。

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軸に入出力される動力に基づいて残余の１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可能な第１の電動機と、
該第１の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
通常時には前記内燃機関から出力すべき目標動力で該内燃機関が運転されると共に前記第１の電動機からの該内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクの出力を伴って前記駆動軸に動力が出力されるよう該内燃機関と該第１の電動機とを制御し、前記目標動力で前記内燃機関が運転されている最中に前記第１の電動機から前記内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクを出力することができなくなった非通常時には前記第１の電動機の回転数の上昇率に基づいて前記内燃機関から出力する動力を制限する出力制限状態と前記内燃機関の燃料噴射を停止する燃料噴射停止状態とのうち一方を選択して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。

この本発明の動力出力装置では、通常時には内燃機関から出力すべき目標動力で内燃機関が運転されると共に第１の電動機からの内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクの出力を伴って駆動軸に動力が出力されるよう内燃機関と第１の電動機とを制御し、目標動力で内燃機関が運転されている最中に第１の電動機から内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクを出力することができなくなった非通常時には第１の電動機の回転数の上昇率に基づいて内燃機関から出力する動力を制限する出力制限状態と内燃機関の燃料噴射を停止する燃料噴射停止状態とのうち一方を選択して内燃機関を制御する。したがって、目標動力で内燃機関が運転されている最中に第１の電動機から内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクを出力することができなくなったときには、第１の電動機の回転数の上昇率に応じて出力制限状態と燃料噴射停止状態とのうち一方を選択して内燃機関を制御するから、第１の電動機の回転数の上昇率に拘わらず出力制限状態で内燃機関を制御するものに比して第１の電動機の過回転をより適正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、前記出力制限状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御し、該制御にも拘わらず前記第１の電動機の回転数の上昇率が所定値以上に至ったときには前記燃料噴射停止状態となるよう前記内燃機関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、非通常時に出力制限状態で内燃機関を制御しているにも拘わらず第１の電動機の回転数の上昇率が所定値以上に至ったときに、出力制限状態での内燃機関の制御を継続するものに比して第１の電動機の過回転をより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、前記制御手段は、前記非通常時には、前記第１の電動機の回転数の上昇率が所定値未満のときには前記出力制限状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御し、前記第１の電動機の回転数の上昇率が前記所定値以上のときには前記燃料噴射停止状態となるよう前記内燃機関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、第１の電動機の回転数の上昇率に応じて第１の電動機の過回転をより適正に抑制することができる。

電動機の回転数の上昇率が所定値以上のときに燃料噴射停止状態となるよう内燃機関を制御する態様の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、前記第１の電動機の回転数に基づいて前記所定値を変更して前記内燃機関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、第１の電動機の回転数に基づいて所定値をより適正に変更することができる。この場合、前記制御手段は、前記第１の電動機の回転数が大きいほど小さくなる傾向に前記所定値を変更して前記内燃機関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、第１の電動機の過回転をより抑制することができる。

本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記出力制限状態としてアイドリング運転状態で前記内燃機関が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。

また、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記第１の電動機に異常が生じているときを前記非通常時として制御する手段であるものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、前記第１の電動機を駆動する駆動回路のスイッチング素子がゲート遮断されたときを前記非通常時として制御する手段であるものとすることもできる。

さらに、本発明の動力出力装置において、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で前記駆動軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記設定された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第１の電動機と前記第２の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。

本発明の自動車は、上述のいずれかの態様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軸に入出力される動力に基づいて残余の１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可能な第１の電動機と、該第１の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、通常時には前記内燃機関から出力すべき目標動力で該内燃機関が運転されると共に前記第１の電動機からの該内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクの出力を伴って前記駆動軸に動力が出力されるよう該内燃機関と該第１の電動機とを制御し前記目標動力で前記内燃機関が運転されている最中に前記第１の電動機から前記内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクを出力することができなくなった非通常時には前記第１の電動機の回転数の上昇率に基づいて前記内燃機関から出力する動力を制限する出力制限状態と前記内燃機関の燃料噴射を停止する燃料噴射停止状態とを選択して該内燃機関を制御する制御手段と、を備える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。

この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、上述の動力出力装置が奏する効果、例えば、目標動力で内燃機関が運転されている最中に第１の電動機から内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクを出力することができなくなったときに第１の電動機の過回転をより適正に抑制することができる効果などと同様の効果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軸に入出力される動力に基づいて残余の１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可能な第１の電動機と、該第１の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、
通常時には前記内燃機関から出力すべき目標動力で該内燃機関が運転されると共に前記第１の電動機からの該内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクの出力を伴って前記駆動軸に動力が出力されるよう該内燃機関と該第１の電動機とを駆動制御し、前記目標動力で前記内燃機関が運転されている最中に前記第１の電動機から前記内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクを出力することができなくなった非通常時には前記第１の電動機の回転数の上昇率に基づいて前記内燃機関から出力する動力を制限する出力制限状態と前記内燃機関の燃料噴射を停止する燃料噴射停止状態とのうち一方を選択して該内燃機関を制御する
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、通常時には内燃機関から出力すべき目標動力で内燃機関が運転されると共に第１の電動機からの内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクの出力を伴って駆動軸に動力が出力されるよう内燃機関と第１の電動機とを制御し、目標動力で内燃機関が運転されている最中に第１の電動機から内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクを出力することができなくなった非通常時には第１の電動機の回転数の上昇率に基づいて内燃機関から出力する動力を制限する出力制限状態と内燃機関の燃料噴射を停止する燃料噴射停止状態とのうち一方を選択して内燃機関を制御する。したがって、目標動力で内燃機関が運転されている最中に第１の電動機から内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクを出力することができなくなったときには、第１の電動機の回転数の上昇率に応じて出力制限状態と燃料噴射停止状態とのうち一方を選択して内燃機関を制御するから、第１の電動機の回転数の上昇率に拘わらず出力制限状態で内燃機関を制御するものに比して第１の電動機の過回転をより適正に抑制することができる。

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、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。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。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、特にモータＭＧ１やインバータ４１などに異常が生じている際の動作について説明する。図２は、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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，異常判定フラグＦ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、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。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度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。さらに、異常判定フラグＦは、モータＭＧ１やインバータ４１などが正常であるときに値０が設定されると共にモータＭＧ１やインバータ４１などに異常が生じているときに値１が設定されるフラグであり、実施例では、モータＭＧ１やインバータ４１の温度が予め設定された許容限界温度を超えているか否かや、モータＭＧ１やインバータ４１に流れる電流が予め定められた許容限界電流を越えているか否か，回転位置検出センサ４３によりモータＭＧ１の回転子の回転位置が検出されているか否かなどに基づいて判定された結果をモータＥＣＵ４０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とに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪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に要求される要求パワー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３に要求トルク設定用マップの一例を示す。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を乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワー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を減速ギヤ３５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、異常判定フラグＦの値を調べ（ステップＳ１２０）、異常判定フラグＦが値０のときには、モータＭＧ１やインバータ４１などに異常は生じていないと判断し、設定した要求パワー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Ｓ１３０）。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。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４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。

次に、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）。ここで、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。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を図５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を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。また、図中、Ｓ軸上の下向き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の回転数Ｎｅを押さえ込む方向にモータＭＧ１から出力されるトルクを示し、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、エンジン２２をそ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＊が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、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「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。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、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Ｓ１５０）、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Ｓ１６０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１７０）。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５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Ｓ１８０）、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，吸入空気量調節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Ｓ１２０で異常判定フラグＦが値１のときには、モータＭＧ１やインバータ４１などに異常が生じていると判断し、モータＭＧ１のインバータ４１のゲート遮断の指示をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１９０）。指示を受信したモータＥＣＵ４０は、インバータ４１のスイッチング素子のゲート遮断を行なう。この場合、エンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向のトルクをモータＭＧ１から出力することができなくなるため、モータＭＧ１やインバータ４１などに異常が生じていないときと同様にエンジン２２から動力を出力すると、エンジン２２の回転数ＮｅおよびモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は上昇する。

続いて、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を所定回転数Ｎｍ１ｍａｘと比較すると共に（ステップ２００）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｍａｘ未満のときには、今回のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１から前回の回転数（前回Ｎｍ１）を減じたものをこのルーチンの実行間隔（実施例では、数ｍｓｅｃ）で除することによりモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の上昇率であるモータ回転数上昇率ΔＮｍ１を計算し（ステップＳ２１０）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいて閾値Ｎｒｅｆを設定し（ステップＳ２２０）、モータ回転数上昇率ΔＮｍ１を閾値Ｎｒｅｆと比較し（ステップＳ２３０）、モータ回転数上昇率ΔＮｍ１が閾値Ｎｒｅｆ未満のときには、エンジン２２がアイドリング運転されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊にアイドル回転数Ｎｉｄｌを設定すると共に目標トルクＴｅ＊に値０を設定する（ステップＳ２４０）。ここで、所定回転数Ｎｍ１ｍａｘは、モータＭＧ１が過回転しているおそれがあるか否かを判定するために用いられる回転数であり、予め設定されたモータＭＧ１の許容最大回転数やそれよりも若干小さい値としてモータＭＧ１の特性などに基づいて定められる。また、閾値Ｎｒｅｆは、エンジン２２の運転状態を動力を出力する動力出力運転状態からアイドリング運転状態に移行する際にモータＭＧ１が過回転となるおそれがあるか否かを判定するために用いられるものであり、実施例では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と閾値Ｎｒｅｆとの関係を予め実験的に定めて閾値設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が与えられると記憶したマップから対応する閾値Ｎｒｅｆを導出して設定するものとした。閾値設定用マップの一例を図６に示す。閾値Ｎｒｅｆは、図示するように、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｍａｘ未満の領域でその回転数Ｎｍ１が大きいほど値０に向けて小さくなる傾向に設定するものとした。これは、以下の理由による。いま、モータＭＧ１のインバータ４１のスイッチング素子がゲート遮断され、エンジン２２の運転状態をアイドリング運転状態に移行するときを考えている。アイドリング運転状態への移行は、吸入空気量調節制御を行なうための図示しないスロットルバルブの開度の変更など機械的な動作を伴うと共にクランクシャフト２６等のイナーシャの影響などにより、その移行に時間を要する。このため、エンジン２２から出力される動力の大きさによってはエンジン２２の回転数ＮｅおよびモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の上昇を直ぐには抑制することができず、モータＭＧ１が過回転となってしまう場合が生じる。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が小さいときにはモータＭＧ１が過回転となるまでに余裕があるためモータ回転数上昇率ΔＮｍ１がある程度大きくてもモータＭＧ１が過回転となるおそれは小さいが、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が大きいときにはモータＭＧ１が過回転となるまでに余裕があまりないためモータ回転数上昇率ΔＮｍ１が比較的小さくてもモータＭＧ１が過回転となるおそれがある。したがって、実施例では、閾値Ｎｒｅｆは、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が大きいほど小さくなる傾向に設定するものとした。そして、前述したように、ステップＳ２００〜Ｓ２３０でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｍａｘ未満でありモータ回転数上昇率ΔＮｍ１が閾値Ｎｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の運転状態をアイドリング運転状態に移行する際にモータＭＧ１が過回転となるおそれはないと判断し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊にアイドル回転数Ｎｉｄｌを設定すると共に目標トルクＴｅ＊に値０を設定するのである。

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除することによりトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを計算し（ステップＳ２５０）、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除することによりモータＭＧ２の仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算し（ステップＳ２６０）、計算したトルク制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限することによりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２７０）、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２８０）、駆動制御ルーチンを終了する。このように、モータＭＧ１やインバータ４１などに異常が生じてモータＭＧ１のインバータ４１のスイッチング素子がゲート遮断されたときにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｍａｘ未満でありモータ回転数上昇率ΔＮｍ１が閾値Ｎｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の運転状態を動力出力運転状態からアイドリング運転状態に移行することにより、エンジン２２の回転数ＮｅおよびモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を小さくすることができ、モータＭＧ１が過回転となるのを抑制することができる。なお、このとき、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａには、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が出力される。こうしてモータＭＧ１のインバータ４１のスイッチング素子をゲート遮断すると共にエンジン２２とモータＭＧ２とを制御している最中にステップＳ１００で異常判定フラグＦに値０が入力されたとき、即ち、モータＭＧ１やインバータ４１などの異常が解消されたときには、ステップＳ１２０で異常判定フラグＦが値０であると判定され、前述したステップＳ１３０以降の処理を実行する。この場合、エンジン２２の運転状態は、アイドリング運転状態から動力出力運転状態に移行される。

一方、ステップＳ２３０でモータ回転数上昇率ΔＮｍ１が閾値Ｎｒｅｆ以上のときには、エンジン２２の運転状態をアイドリング運転状態に移行する際にモータＭＧ１が過回転となるおそれがあると判断し、エンジン２２の燃料噴射を停止する燃料カットの指示をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ２９０）、前述したステップＳ２５０〜Ｓ２７０の処理と同様にモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ３００〜Ｓ３２０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ３３０）、駆動制御ルーチンを終了する。このように、エンジン２２の運転状態をアイドリング運転状態に移行する際にモータＭＧ１が過回転となるおそれがあるときには、エンジン２２の燃料カットを行なうことにより、エンジン２２の運転状態をアイドリング運転状態に移行するものに比してエンジン２２の回転数ＮｅおよびモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の上昇の程度を抑制することができ、モータＭＧ１が過回転となるのを抑制することができる。こうしてエンジン２２の燃料カットを行なっている最中にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｍａｘ未満でありモータ回転数上昇率ΔＮｍ１が閾値Ｎｒｅｆ未満となったときには（ステップＳ２００，Ｓ２３０）、エンジン２２をアイドリング運転する（ステップＳ２４０）。このようにエンジン２２をアイドリング運転することにより、異常判定フラグＦに値０が入力されたとき、即ちモータＭＧ１の異常が解消されたときに、エンジン２２を停止しているものに比してエンジン２２の運転状態を動力出力運転状態に迅速に移行することができる。なお、エンジン２２の燃料カットを行なっている最中に異常判定フラグＦが値０となったときには（ステップＳ１００，Ｓ１２０）、ステップＳ１３０以降の処理を実行する。

ステップＳ２００でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｍａｘ以上のときには、エンジン２２の燃料カットの指示をエンジンＥＣＵ２４に送信して（ステップＳ２９０）、前述したステップＳ３００以降の処理を実行する。これにより、エンジン２２の運転状態をアイドリング運転状態に移行するものに比してモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１をより迅速に低下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、モータＭＧ１やインバータ４１などに異常が生じてモータＭＧ１によりエンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向のトルクを出力することができなくなってモータＭＧ１のインバータ４１のスイッチング素子がゲート遮断されたときにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｍａｘ未満のときには、モータ回転数上昇率ΔＮｍ１がモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が大きいほど小さくなる傾向に設定された閾値Ｎｒｅｆ未満のときにはエンジン２２の運転状態を動力を出力する動力出力運転状態からアイドリング運転状態に移行し、モータ回転数上昇率ΔＮｍ１が閾値Ｎｒｅｆ以上のときにはエンジン２２の燃料噴射を停止するから、モータ回転数上昇率ΔＮｍ１に拘わらずエンジン２２をアイドリング運転するものに比してモータＭＧ１の過回転をより適正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やインバータ４１などに異常が生じたときには、モータＭＧ１のインバータ４１のスイッチング素子のゲート遮断を行なうと共にアイドリング運転と燃料カットとのうち一方を選択してエンジン２２を制御するものとしたが、可能であれば、モータＭＧ１のインバータ４１のスイッチング素子のゲート遮断を行なうことなく、アイドリング運転と燃料カットとのうち一方を選択してエンジン２２を制御するものとしてもよい。この場合、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を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、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいて閾値Ｎｒｅｆを設定するものとしたが、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に拘わらず所定値を閾値Ｎｒｅｆとして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、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｍａｘ未満でありモータ回転数上昇率ΔＮｍ１が閾値Ｎｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の運転状態をアイドリング運転状態にするものとしたが、アイドリング運転状態に限られず、要求パワーＰｅ＊に対してエンジン２２からの出力が制限される運転状態であればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、異常判定フラグＦが値１のときには、アイドリング運転と燃料カットとのうち一方を選択してエンジン２２を制御するものとしたが、エンジン２２の運転状態をまずアイドリング運転状態に移行しそれにも拘わらずモータ回転数上昇率ΔＮｍ１が閾値Ｎｒｅｆ以上に至ったときにエンジン２２の燃料カットを行なうものとしてもよい。この場合の駆動制御ルーチンの一例の一部を図７に示す。図７の駆動制御ルーチンのうち図２の駆動制御ルーチンと同一の処理については同一のステップ番号を付し、詳細な説明は省略する。この駆動制御ルーチンでは、ステップＳ１２０で異常判定フラグＦが値０のときには、フラグＧに値０を設定し（ステップＳ４００）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定し（ステップＳ１３０）、ステップＳ１４０以降の処理を実行する。一方、異常判定フラグＦが値１のときには、モータＭＧ１のインバータ４１のゲート遮断の指示をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ１９０）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｍａｘ未満のときには（ステップＳ２００）、フラグＧの値を調べる（ステップＳ４１０）。いま、異常判定フラグＦが値０から値１に変更された直後、即ちモータＭＧ１やインバータ４１などに異常が生じていると判定された直後を考えれば、フラグＧは値０であるから、フラグＧに値１を設定し（ステップＳ４３０）、エンジン２２がアイドリング運転されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊にアイドル回転数Ｎｉｄｌを設定すると共に目標トルクＴｅ＊に値０を設定し（ステップＳ２４０）、ステップ２５０以降の処理を実行する。フラグＧは、モータＭＧ１やインバータ４１などが正常であるときに値０が設定され、モータＭＧ１やインバータ４１などに異常が生じてモータＭＧ１のインバータ４１のスイッチング素子がゲート遮断されると共にエンジン２２の運転状態のアイドリング運転状態への移行を開始するときに値１が設定されるフラグである。こうしてフラグＧに値１が設定されると、次回に駆動制御ルーチンが実行されたときには、ステップＳ４１０でフラグＧが値１であるから、フラグＧに値１が設定されてから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４２０）。ここで、所定時間は、例えば、エンジン２２の運転状態を動力出力運転状態からアイドリング運転状態に移行するのに要する時間などを設定することができ、エンジン２２の特性などにより定めることができる。いま、エンジン２２の運転状態をアイドリング運転状態に移行するときを考えると、この移行は、吸入空気量調節制御を行なうための図示しないスロットルバルブの開度の変更など機械的な動作を伴うと共にクランクシャフト２６等のイナーシャの影響などにより、時間を要する。したがって、こうした時間を考慮するため、この変形例では、フラグＧに値１が設定されてから所定時間が経過したか否かを判定するものとした。フラグＧに値１が設定されてから所定時間が経過していないと判定されたときには、前述したステップＳ２４０以降の処理を実行する。一方、フラグＧに値１が設定されてから所定時間が経過したと判定されたときには、モータ回転数上昇率ΔＮｍ１を計算すると共に（ステップＳ２１０）、閾値Ｎｒｅｆを設定し（ステップＳ２２０）、モータ回転数上昇率ΔＮｍ１を閾値Ｎｒｅｆと比較し（ステップＳ２３０）、モータ回転数上昇率ΔＮｍ１が閾値Ｎｒｅｆ未満のときには前述したステップＳ２４０以降の処理を実行し、モータ回転数上昇率ΔＮｍ１が閾値Ｎｒｅｆ以上のときにはエンジン２２の燃料カットの指示をエンジンＥＣＵ２４に送信して（ステップＳ２９０）、ステップＳ３００移行の処理を実行する。このように、モータＭＧ１やインバータ４１などに異常が生じてモータＭＧ１によりエンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向のトルクを出力することができなくなってモータＭＧ１のインバータ４１のスイッチング素子がゲート遮断されたときにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｍａｘ未満のときには、エンジン２２の運転状態を動力出力運転状態からアイドリング運転状態に移行し、それにも拘わらずモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急激に上昇するときにはエンジン２２の燃料カットを行なうから、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急激に上昇するときにアイドリング運転状態を継続するものに比してモータＭＧ１の過回転をより抑制することができる。この結果、モータ回転数上昇率ΔＮｍ１に応じてモータＭＧ１の過回転をより適正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８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８における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。

実施例では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを備える動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車２０について説明したが、動力出力装置のうちモータＭＧ２を備えないものとしてもよい。

実施例では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを備える動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車２０について説明したが、こうした動力出力装置を自動車以外の車両や船舶、航空機などに搭載するものとしてもよい。また、動力出力装置の形態やその制御方法の形態として用いるものとしてもよい。

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。

本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 実施例のハイブリッド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＊および目標トルク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。 閾値設定用マップの一例を示す説明図である。 変形例の駆動制御ルーチンの一例の一部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。

符号の説明

２０，１２０ 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，６４ａ，６４ｂ 駆動輪、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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (11)

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軸に入出力される動力に基づいて残余の１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可能な第１の電動機と、
   該第１の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   通常時には前記内燃機関から出力すべき目標動力で該内燃機関が運転されると共に前記第１の電動機からの該内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクの出力を伴って前記駆動軸に動力が出力されるよう該内燃機関と該第１の電動機とを制御し、前記目標動力で前記内燃機関が運転されている最中に前記第１の電動機から前記内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクを出力することができなくなった非通常時には前記第１の電動機の回転数の上昇率に基づいて前記内燃機関から出力する動力を制限する出力制限状態と前記内燃機関の燃料噴射を停止する燃料噴射停止状態とのうち一方を選択して該内燃機関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、前記出力制限状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御し、該制御にも拘わらず前記第１の電動機の回転数の上昇率が所定値以上に至ったときには前記燃料噴射停止状態となるよう前記内燃機関を制御する手段である請求項１記載の動力出力装置。
3. 前記制御手段は、前記非通常時には、前記第１の電動機の回転数の上昇率が所定値未満のときには前記出力制限状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御し、前記第１の電動機の回転数の上昇率が前記所定値以上のときには前記燃料噴射停止状態となるよう前記内燃機関を制御する手段である請求項１記載の動力出力装置。
4. 前記制御手段は、前記非通常時には、前記第１の電動機の回転数に基づいて前記所定値を変更して前記内燃機関を制御する手段である請求項２または３記載の動力出力装置。
5. 前記制御手段は、前記第１の電動機の回転数が大きいほど小さくなる傾向に前記所定値を変更して前記内燃機関を制御する手段である請求項４記載の動力出力装置。
6. 前記制御手段は、前記出力制限状態としてアイドリング運転状態で前記内燃機関が運転されるよう制御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. 前記制御手段は、前記第１の電動機に異常が生じているときを前記非通常時として制御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. 前記制御手段は、前記第１の電動機を駆動する駆動回路のスイッチング素子がゲート遮断されたときを前記非通常時として制御する手段である請求項７記載の動力出力装置。
9. 請求項１ないし８いずれか記載の動力出力装置であって、
   前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で前記駆動軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、
   前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記設定された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第１の電動機と前記第２の電動機とを制御する手段である
   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、車軸が前記駆動軸に連結されてなる自動車。
11. 内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸と第３の軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１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可能な第１の電動機と、該第１の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、
    通常時には前記内燃機関から出力すべき目標動力で該内燃機関が運転されると共に前記第１の電動機からの該内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクの出力を伴って前記駆動軸に動力が出力されるよう該内燃機関と該第１の電動機とを駆動制御し、前記目標動力で前記内燃機関が運転されている最中に前記第１の電動機から前記内燃機関の回転数を押さえ込む方向のトルクを出力することができなくなった非通常時には前記第１の電動機の回転数の上昇率に基づいて前記内燃機関から出力する動力を制限する出力制限状態と前記内燃機関の燃料噴射を停止する燃料噴射停止状態とのうち一方を選択して該内燃機関を制御することを特徴とする動力出力装置の制御方法。

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