JP2008195135A - 動力出力装置およびその制御方法並びに車両 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセルオフ時に駆動軸に要求される要求駆動力が正の値から負の値に変化したときに生じ得るショックを抑制する。
【解決手段】エンジンが運転されている状態でアクセルオフされたときにバッテリの出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときには、駆動軸に出力すべき実行用トルクＴ＊を徐々に小さくし（Ｓ２２０）、実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲内となるまでエンジンを自立運転し（Ｓ１６０）、実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲内に至ったときにエンジンをフューエルカットすると共にエンジン回転数を急減させて（Ｓ１８０，Ｓ１９０）、エンジン回転数の急減によるイナーシャパワーを用いてフューエルカットによるパワーの変動分の一部を賄う。これにより、駆動軸に出力されるトルクが正の値から負の値に急変する際に生じるショックを抑制することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、動力出力装置およびその制御方法並びに車両に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、エンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されると共に車軸に連結された駆動軸としてのリングギヤ軸にリングギヤが接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、リングギヤ軸に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１及びモータＭＧ２と電力のやりとりを行なうバッテリとを備え、エンジンへの燃料噴射を停止する燃料カットを行なう際にはモータＭＧ２から山形トルクを出力す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、燃料カット時に生じ得るトルクショックを山形トルクで打ち消すことにより、トルクショックを抑制している。
特開平１０−２４８１１４号公報

上述の動力出力装置と同様のハード構成を有する装置では、駆動軸としてのリングギヤ軸に要求される要求トルクが正の値から負の値に変化したときに要求トルクに迅速に追従するトルクをリングギヤ軸に出力すると、リングギヤ軸に出力されるトルクが値０を超えるときにリングギヤ軸に連結されたギヤ機構などのバックラッシュなどによりショックが生じる場合がある。こうした問題に対してリングギヤ軸に出力されるトルクがゆっくりと値０を超えるように制御することも考えられるが、バッテリを充放電してもよい最大許容電力が制限されているときに要求トルクの変化に伴ってエンジンの燃料カットが行なわれると、バッテリの制限のためにリングギヤ軸に出力されるトルクをゆっくりと値０を超えるようにすることができなくなりショックが生じてしまう。

本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに車両は、駆動軸に要求される要求駆動力が正の値から負の値に変化したときに生じ得るショックを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その制御方法並びに車両は、二次電池などの蓄電装置を充放電してもよい最大許容電力が制限されているときでも駆動軸に要求される要求駆動力が正の値から負の値に変化したときに生じ得るショックを抑制することを目的の一つとする。

本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに車両は、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、
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力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、
前記内燃機関が運転されている状態でアクセルオフに伴って前記設定された要求駆動力が正の値から負の値に変化する所定変化時には、前記駆動軸に出力される駆動力が緩変化処理を伴って値０を超えると共に前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に前記内燃機関の回転数が低下す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。

この本発明の動力出力装置では、内燃機関が運転されている状態でアクセルオフに伴って駆動軸に要求される要求駆動力が正の値から負の値に変化する所定変化時には、駆動軸に出力される駆動力が緩変化処理を伴って値０を超えると共に駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に内燃機関の回転数が低下す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。このように駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に内燃機関の回転数が低下するよう制御することにより、内燃機関の回転数の低下に伴って出力されるパワー（慣性モーメントと回転数の時間変化率との積により表わされるいわゆるイナーシャパワー）を用いて駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際のパワー収支に用いることができるから、駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際の緩変化処理が破綻するのを抑制することができる。この結果、緩変化処理の破綻により駆動軸に出力される駆動力が急減して値０を超えることによって生じるショックを抑制することができる。緩変化処理の破綻は蓄電手段の放電が制限されているときに内燃機関への燃料噴射を停止することに起因するから、蓄電手段の放電が制限されているときに内燃機関への燃料噴射を停止しても、駆動軸に要求される要求駆動力が正の値から負の値に変化したときに生じ得るショックを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、前記所定変化時には、前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える所定時間に所定回転数だけ前記内燃機関の回転数が低下す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、制御を容易に行なうことができる。

また、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記所定変化時には、前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に前記内燃機関の回転数を低下させるまでは前記内燃機関を自立運転するよう該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、内燃機関への燃料噴射の停止に伴って駆動軸に出力される駆動力の急減を駆動軸に出力される駆動力が値０を超えた後にすることができ、駆動力が値０を超える際に急減することによって生じ得るショックをより確実に抑制することができる。

さらに、本発明の動力出力装置において、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の放電を許容する最大許容電力としての出力制限を設定する出力制限設定手段を備え、前記制御手段は、前記所定変化時に前記設定された出力制限が所定制限値より制限されていないときには前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際であるか否かに拘わらず前記内燃機関の回転数が低下するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する手段である、ものとすることもできる。ここで、内燃機関の回転数の低下には、内燃機関への燃料噴射の停止によるものも含まれる。これは、蓄電手段の出力制限が制限されていないときには、蓄電手段からの電力パワーを用いて内燃機関の燃料噴射を停止したときに必要となるエネルギを賄うことができることに基づく。

あるいは、本発明の動力出力装置において、前記緩変化処理は、前記駆動軸に出力される駆動力を単位時間当たり所定駆動力ずつ減少させる処理であるものとすることもできる。こうすれば、所定駆動力ずつの変化に対して内燃機関の運転状態や電力動力入出力手段の駆動状態や電動機の駆動状態を計算して制御することができる。

また、本発明の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれかに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、を備えるものとすることもできる。

本発明の車両は、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、前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力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、前記内燃機関が運転されている状態でアクセルオフに伴って前記設定された要求駆動力が正の値から負の値に変化する所定変化時には、前記駆動軸に出力される駆動力が緩変化処理を伴って値０を超えると共に前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に前記内燃機関の回転数が低下す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、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、駆動軸に出力される駆動力が急減して値０を超えることによって生じるショックを抑制す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。

本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力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、
前記内燃機関が運転されている状態でアクセルオフに伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力が正の値から負の値に変化する所定変化時には、前記駆動軸に出力される駆動力が緩変化処理を伴って値０を超えると共に前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に前記内燃機関の回転数が低下す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、
ことを特徴とする。

この本発明の動力出力装置の制御方法では、内燃機関が運転されている状態でアクセルオフに伴って駆動軸に要求される要求駆動力が正の値から負の値に変化する所定変化時には、駆動軸に出力される駆動力が緩変化処理を伴って値０を超えると共に駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に内燃機関の回転数が低下す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。このように駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に内燃機関の回転数が低下するよう制御することにより、内燃機関の回転数の低下に伴って出力されるパワー（慣性モーメントと回転数の時間変化率との積により表わされるいわゆるイナーシャパワー）を用いて駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際のパワー収支に用いることができるから、駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際の緩変化処理が破綻するのを抑制することができる。この結果、緩変化処理の破綻により駆動軸に出力される駆動力が急減して値０を超えることによって生じるショックを抑制することができる。緩変化処理の破綻は蓄電手段の放電が制限されているときに内燃機関への燃料噴射を停止することに起因するから、蓄電手段の放電が制限されているときに内燃機関への燃料噴射を停止しても、駆動軸に要求される要求駆動力が正の値から負の値に変化したときに生じ得るショックを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、前記所定変化時には、前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に前記内燃機関の回転数を低下させるまでは前記内燃機関を自立運転するよう該内燃機関を制御し、前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際には所定時間に所定回転数だけ前記内燃機関の回転数が低下するよう制御する、ことを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、内燃機関への燃料噴射の停止に伴って駆動軸に出力される駆動力の急減を駆動軸に出力される駆動力が値０を超えた後にすることができ、駆動力が値０を超える際に急減することによって生じ得るショックをより確実に抑制することができる。また、制御を容易に行なうことができる。

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、例えば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可能な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して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ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装置（三元触媒）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は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃ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。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、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，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，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バルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号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、例えば、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。なお、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。なお、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クランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

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。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ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。また、バッテリＥＣＵ５２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）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図３に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図４にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。

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、特にアクセルオフした際の動作について説明する。図５は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ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が運転されている状態で踏み込まれていたアクセルペダル８３が完全に戻されたアクセルオフの状態のときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

アクセルオフ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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，エンジン２２の回転数Ｎｅ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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からの信号に基づいて演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。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、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。

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＊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６にアクセルオフ時における要求トルク設定用マップの一例を示す。図示するように、低車速（例えば、３ｋｍ／ｈや４ｋｍ／ｈなど）のとき以外は要求トルクＴｒ＊は負の値、即ち制動トルクが設定される。以下、こうした制動トルクが要求トルクＴｒ＊に設定されたものとして説明する。このように要求トルクＴｒ＊に制動トルクが設定されると、アクセルオフされる直前にはアクセルペダル８３が踏み込まれている状態を考えると、要求トルクＴｒ＊は正の値から負の値に急変することになる。なお、アクセルオフ時ではアクセル開度Ａｃｃは０％であるから、アクセル開度Ａｃｃを用いずに車速Ｖだけに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものとしてもよい。

続いて、入力したバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｗｒｅｆは、エンジン２２を自立運転している状態からエンジン２２への燃料噴射を停止した状態（フューエルカット）に移行したときにエンジン２２の状態の変化に伴うエネルギ差を電力に換算したときの値以上の値として設定されるものである。バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上であるときには、エンジン２２をフューエルカットしてもその分のエネルギをバッテリ５０から賄うことができると判断し、エンジン２２をフューエルカットする制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１３０）、エンジン２２の回転数Ｎｅからフューエルカット時のレート値Ｎｒｔ１だけ減じたものとアイドル回転数Ｎｉｄｌとのうち大きい方をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定する（ステップＳ１４０）。レート値Ｎｒｔ１はエンジン２２をフューエルカットしたときにエンジン２２の回転数Ｎｅを減少させる際の減少量であり、アクセルオフ時制御ルーチンを起動間隔などにより定めることができる。また、アイドル回転数Ｎｉｄｌは、エンジン２２を安定して自立運転することがでいる最低回転数より若干高い回転数、例えば、８００ｒｐｍや１０００ｒｐｍなどを用いることができる。上述のステップＳ１４０の処理では、エンジン２２をフューエルカットすると、レート値Ｎｒｔ１ずつエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が減少され、エンジン２２の回転数Ｎｅからレート値Ｎｒｔ１を減じたものがアイドル回転数Ｎｉｄｌ未満になると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊にはアイドル回転数Ｎｉｄｌが設定されることになる。

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると、設定した目標回転数Ｎｅ＊がアイドル回転数Ｎｉｄｌに一致しているか否かを判定し（ステップＳ２００）、目標回転数Ｎｅ＊がアイドル回転数Ｎｉｄｌに一致したときにその回転数でエンジン２２を自立運転するようエンジンＥＣＵ２４に制御信号を送信する（ステップＳ２１０）。即ち、エンジン２２をフューエルカットして目標回転数Ｎｅ＊をレート値Ｎｒｔ１ずつ減少させ、目標回転数Ｎｅ＊がアイドル回転数Ｎｉｄｌに至ったときにフューエルカットを解除して自立運転（トルクを出力することなくその回転数で運転する運転）とするのである。

次に、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき実際のトルクとして前回このルーチンが実行されたときに設定された実行用トルクＴ＊からレート値Ｔｒｔを減じたものと要求トルクＴｒ＊とのうち大きい方を今回の実行用トルクＴ＊として設定する（ステップＳ２２０）。ここで、レート値Ｔｒｔは、実行用トルクＴ＊を要求トルクＴｒ＊に至るまで徐々に減少させるために用いられるものであり、徐々に減少させる程度やこのルーチンの起動間隔などにより定めることができる。なお、踏み込まれていたアクセルペダル８３が戻されてこのアクセルオフ時制御ルーチンが初めて実行されたときには、実行用トルクＴ＊には初期値としてアクセルペダル８３が戻される直前の駆動トルク（正のトルク）としての要求トルクＴｒ＊が用いられる。したがって、実行用トルクＴ＊は、アクセルペダル８３が戻される直前の駆動トルク（正のトルク）としての要求トルクＴｒ＊からアクセルペダル８３が戻された後に設定された制動トルク（負のトルク）としての要求トルクＴｒ＊に至るまで徐々に、即ち、緩変化により小さくされることになる。このように、実行用トルクＴ＊を徐々に小さくするのは、実行用トルクＴ＊を正のトルクから負のトルクに急変させることによりデファレンシャルギヤ６２のバックラッシュなどによってショックが生じるのを抑制するためである。

そして、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２３０）。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。式（１）は、こ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、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、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。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*=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Ｓ２４０）、実行用トルクＴ＊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Ｓ２５０）、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Ｓ２６０）。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に出力すべき実際のトルクである実行用トルクＴ＊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=(T*+Tm1*/ρ)/Gr (5)

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊やモータ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＊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Ｓ２７０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、フューエルカットの制御信号を受信しているときには燃料噴射制御を停止するだけで他の制御は行なわず、自立運転の制御信号を受信しているときにはエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で自立運転するよう燃料噴射制御や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Ｓ１２０でバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときには、エンジン２２をフューエルカットするとその分のエネルギをバッテリ５０から賄うことができないと判断し、実行用トルクＴ＊を負の閾値Ｔｒｅｆ１および正の閾値Ｔｒｅｆ２と比較する（ステップＳ１５０）。ここで、閾値Ｔｒｅｆ１と閾値Ｔｒｅｆ２は、実行用トルクＴ＊が値０を超える際のゼロ近傍範囲を設定するものであり、その絶対値は比較的小さな値を用いることができる。なお、ゼロ近傍範囲は、実施例では、実行用トルクＴ＊がレート値Ｔｒｔずつ減少することを考慮すると、時間、即ち、実行用トルクＴ＊が値を超える際のゼロ近傍時間に換算することができる。いま、踏み込んでいたアクセルペダル８３をアクセルオフしたときを考えれば、実行用トルクＴ＊はバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上のときと同様に徐々に小さくされるため、正の値から負の値に向けて変化する。したがって、アクセルオフした直後では実行用トルクＴ＊は閾値Ｔｒｅｆ２以上となる。実行用トルクＴ＊が閾値Ｔｒｅｆ２以上のときには、エンジン２２を自立運転するよう制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に（ステップＳ１６０）、エンジン２２の回転数Ｎｅから自立運転時のレート値Ｎｒｔ２だけ減じたものとアイドル回転数Ｎｉｄｌとのうち大きい方をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定し（ステップＳ１７０）、ステップＳ２００以降の処理を実行する。ここで、レート値Ｎｒｔ２はエンジン２２を自立運転しながら安定してその回転数を減少する際の減少量であり、フューエルカット時のレート値Ｎｒｔ１より通常は小さな値として設定される。したがって、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときにアクセルオフすると、エンジン２２を自立運転しながら徐々に（緩変化により）リングギヤ軸３２ａに出力する実際のトルクである実行用トルクＴ＊を小さくして制御することになる。こ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を図８に示す。

こうしてエンジン２２を自立運転しながら徐々に実行用トルクＴ＊を小さくして制御している最中に実行用トルクＴ＊が閾値Ｔｒｅｆ２未満となってゼロ近傍範囲となると、エンジン２２をフューエルカットする制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に（ステップＳ１８０）、エンジン２２の回転数Ｎｅからゼロ近傍時のレート値Ｎｒｔ３だけ減じたものとアイドル回転数Ｎｉｄｌとのうち大きい方をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定し（ステップＳ１９０）、ステップＳ２００以降の処理を実行する。ここで、レート値Ｎｒｔ３は、フューエルカット時のレート値Ｎｒｔ１より大きな値が用いられる。いま、エンジン２２から出力されるエンジンパワーをＰｅ、バッテリ５０から出力されるバッテリパワーをＰｂａｔ、走行用に車両で消費される車両消費パワーをＰｖ、損失によって失われる損失パワーをＰｌｏｓｓ、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２などの回転系の回転数が変化することによって生じるイナーシャパワーをＰｉｎｅｒ、とすると、パワーの収支を考えれば次式（６）が成立する。これを車両消費パワーＰｖについて解けば式（７）となる。リングギヤ軸３２ａに出力される実際のトルクである実行用トルクＴ＊の急変によるショックの発生を抑制するために実行用トルクＴ＊を徐々に小さくする状態は車両消費パワーＰｖが徐々に小さくなる状態となる。エンジン２２をフューエルカットするとエンジンパワーＰｅが急減する。バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが制限されていなければエンジンパワーＰｅの急変によるパワーの変動分をバッテリパワーＰｂａｔにより賄うことができるが、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが制限されているときにはエンジンパワーＰｅの急変によるパワーの変動分をバッテリパワーＰｂａｔによって賄うことはできない。このとき、車両消費パワーＰｖが正の値から負の値に急変すると、デファレンシャルギヤ６２のバックラッシュなどによるショックが発生する。実施例では、エンジン２２の回転数を急減することにより、比較的大きなイナーシャパワーＰｉｎｅｒを出力することにより、不足する分を賄うのである。これにより、リングギヤ軸３２ａに実際に出力されるトルクが正の値から負の値に急変することによって生じ得るデファレンシャルギヤ６２のバックラッシュなどによるショックを抑制することができる。

Pe+Pbat=Pv+Ploss+Piner (6)
Pv=Pe+Pbat-Ploss-Piner (7)

ステップＳ１５０で実行用トルクＴ＊が閾値Ｔｒｅｆ１未満と判定されると、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上であるときと同様に、エンジン２２をフューエルカットする制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１３０）、エンジン２２の回転数Ｎｅからフューエルカット時のレート値Ｎｒｔ１だけ減じたものとアイドル回転数Ｎｉｄｌとのうち大きい方をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定し（ステップＳ１４０）、ステップＳ２００以降の処理を実行する。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２が運転されている状態でアクセルオフされたときにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときには、リングギヤ軸３２ａに出力すべき実際のトルクである実行用トルクＴ＊を要求トルクＴｒ＊に至るまで徐々に小さくし、実行用トルクＴ＊を徐々に小さくしている最中に実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲内となるまでエンジン２２を自立運転しながらその回転数を徐々に小さくすると共に実行用トルクＴ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲内ではエンジン２２をフューエルカットすると共にエンジン２２の回転数Ｎｅを急減させると共に実行用トルクＴ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するから、エンジン２２のフューエルカットによるパワーの変動分をバッテリパワーＰｂａｔとイナーシャパワーＰｉｎｅｒとによって賄うことができ、リングギヤ軸３２ａに実際に出力されるトルクが正の値から負の値に急変することによって生じ得るショックを抑制することができる。もとより、エンジン２２が運転されている状態でアクセルオフされたときにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上のときには、エンジン２２のフューエルカットを伴ってリングギヤ軸３２ａに出力すべき実際のトルクである実行用トルクＴ＊を要求トルクＴｒ＊に至るまで徐々に小さくしても、エンジン２２のフューエルカットに伴うパワー変動をバッテリ５０により賄うことができるから、リングギヤ軸３２ａに実際に出力されるトルクが正の値から負の値に急変することによって生じ得るショックを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、エンジン２２が運転されている状態でアクセルオフされたときにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときには、エンジン２２を自立運転しながらその回転数を徐々に小さくするものとしたが、エンジン２２の回転数を小さくすることなくエンジン２２を自立運転す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、エンジン２２が運転されている状態でアクセルオフされたときにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上のときには、エンジン２２のフューエルカットを伴ってリングギヤ軸３２ａに出力すべき実際のトルクである実行用トルクＴ＊を要求トルクＴｒ＊に至るまで徐々に小さくするものとしたが、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときと同様に実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲となるまでエンジン２２をフューエルカットしない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、アクセルオフ時にはリングギヤ軸３２ａに出力される実際のトルクとしての実行用トルクＴ＊をレート値Ｔｒｔずつ減少させるものとしたが、こうしたレート処理により実行用トルクＴ＊を減少させないもの、例えば、値０近傍では小さな変化量で値０近傍から遠ざかると大きな変化量で実行用トルクＴ＊を減少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、アクセルオフ時にはリングギヤ軸３２ａに出力される実際のトルクとしての実行用トルクＴ＊をレート値Ｔｒｔずつ減少させるものとしたが、実行用トルクＴ＊が正の所定トルクから負の所定トルクに至るまでだけ実行用トルクＴ＊をレート値Ｔｒｔずつ減少させて緩変化させ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、エンジン２２が運転されている状態でアクセルオフされたときにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときには、実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲内となったときにエンジン２２をフューエルカットするものとしたが、実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲外のときにエンジン２２をフューエルカット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９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９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１０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。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としても構わない。さらに、こうした動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図５のアクセルオフ時制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、エンジン２２が運転されている状態でアクセルオフされたときにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときには、リングギヤ軸３２ａに出力すべき実際のトルクである実行用トルクＴ＊を要求トルクＴｒ＊に至るまで徐々に小さくし、実行用トルクＴ＊を徐々に小さくしている最中に実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲内となるまでエンジン２２を自立運転しながらその回転数を徐々に小さくすると共に実行用トルクＴ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲内ではエンジン２２をフューエルカットすると共にエンジン２２の回転数Ｎｅを急減させると共に実行用トルクＴ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するための図５のアクセルオフ時制御ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ２７０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とフューエルカットの制御信号や自立運転の制御信号や目標回転数Ｎｅ＊を受信してエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、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くバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算するバッテリＥＣＵ５２が「出力制限設定手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるされるものではなく、駆動軸に接続されると共に駆動軸とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って駆動軸と出力軸とに動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセルオフ時には車速Ｖだけに基づいて要求トルクを設定するものなど、駆動軸に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、エンジン２２が運転されている状態でアクセルオフされたときにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときには、リングギヤ軸３２ａに出力すべき実際のトルクである実行用トルクＴ＊を要求トルクＴｒ＊に至るまで徐々に小さくし、実行用トルクＴ＊を徐々に小さくしている最中に実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲内となるまでエンジン２２を自立運転しながらその回転数を徐々に小さくすると共に実行用トルクＴ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲内ではエンジン２２をフューエルカットすると共にエンジン２２の回転数Ｎｅを急減させると共に実行用トルクＴ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものに限定されるものではなく、こうした制御において、実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲内となるまでエンジン２２の回転数を小さくすることなくエンジン２２を自立運転するものとしたり、リングギヤ軸３２ａに出力される実際のトルクとしての実行用トルクＴ＊をレート処理により減少させないものとしたり、実行用トルクＴ＊が正の所定トルクから負の所定トルクに至るまでだけ実行用トルクＴ＊をレート値Ｔｒｔずつ減少させて緩変化させるものとしたり、実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲内と至ったか否かに拘わらずにエンジン２２をフューエルカットするものとしたり、エンジン２２が運転されている状態でアクセルオフされたときにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上のときにも実行用トルクＴ＊がゼロ近傍範囲となるまでエンジン２２をフューエルカットしないものとしたりするなど、内燃機関が運転されている状態でアクセルオフに伴って駆動軸に要求される要求駆動力が正の値から負の値に変化する所定変化時には、駆動軸に出力される駆動力が緩変化処理を伴って値０を超えると共に駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に内燃機関の回転数が低下す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ものであれば、如何なるものとしても構わない。「出力制限設定手段」としては、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度Ｔｂとに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算するものに限定されるものではなく、残容量（ＳＯＣ）や電池温度Ｔｂの他に例えばバッテリ５０の内部抵抗などに基づいて演算するものなど、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段の放電を許容する最大許容電力としての出力制限を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれかに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ものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

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、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。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係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により実行されるアクセルオフ時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をフューエルカットしている状態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。 エンジン２２を自立運転している状態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の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ ＲＯＭ、２４ｃ ＲＡＭ、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 スロットルバルブ、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、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 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、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、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 (9)

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、
   前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力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、
   前記内燃機関が運転されている状態でアクセルオフに伴って前記設定された要求駆動力が正の値から負の値に変化する所定変化時には、前記駆動軸に出力される駆動力が緩変化処理を伴って値０を超えると共に前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に前記内燃機関の回転数が低下す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. 前記制御手段は、前記所定変化時には、前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える所定時間に所定回転数だけ前記内燃機関の回転数が低下す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. 前記制御手段は、前記所定変化時には、前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に前記内燃機関の回転数を低下させるまでは前記内燃機関を自立運転するよう該内燃機関を制御する手段である請求項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、
   前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の放電を許容する最大許容電力としての出力制限を設定する出力制限設定手段を備え、
   前記制御手段は、前記所定変化時に前記設定された出力制限が所定制限値より制限されていないときには前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際であるか否かに拘わらず前記内燃機関の回転数が低下するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する手段である、
   動力出力装置。
5. 前記緩変化処理は、前記駆動軸に出力される駆動力を単位時間当たり所定駆動力ずつ減少させる処理である請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置。
6. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれかに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、を備える請求項１ないし５いずれか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を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
8. 内燃機関と、駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力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、
   前記内燃機関が運転されている状態でアクセルオフに伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力が正の値から負の値に変化する所定変化時には、前記駆動軸に出力される駆動力が緩変化処理を伴って値０を超えると共に前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に前記内燃機関の回転数が低下す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、
   ことを特徴とする動力出力装置の制御方法。
9. 前記所定変化時には、前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際に前記内燃機関の回転数を低下させるまでは前記内燃機関を自立運転するよう該内燃機関を制御し、前記駆動軸に出力される駆動力が値０を超える際には所定時間に所定回転数だけ前記内燃機関の回転数が低下するよう制御する、ことを特徴とする請求項８記載の動力出力装置の制御方法。

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