JP2008207582A - 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】蓄電装置の過放電を抑制する。
【解決手段】エンジンを目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）で運転したときにエンジンから出力される動力が目標運転ポイントに対応する目標運転ポイント対応動力に対する許容範囲を超えて低下している出力低下状態のときには（Ｓ２４０）、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１よりも高い所定電圧Ｖ２を設定する（Ｓ２７０）。そして、端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには（Ｓ２９０）、目標運転ポイントでエンジンが運転されると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸に出力され端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上になるようエンジンと二つのモータとを制御する（３１０〜Ｓ３７０）。これにより、出力低下状態のときでも、バッテリの過放電を抑制することができる。
【選択図】図４

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、エンジンと駆動軸とに接続された動力分配統合機構と、動力分配統合機構に接続された第１モータ（モータＭＧ１）と、駆動軸に接続された第２モータ（モータＭＧ２）と、モータＭＧ１，ＭＧ２と電力のやり取りが可能なバッテリと、を備え、エンジンのノッキングが発生したときに、点火時期を遅角させることによりノッキングの発生を抑制するノッキング制御を行なう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、ノッキング制御を開始したときに、エンジンから出力されるトルクが低下したと判断し、エンジンから出力されるトルクが低下していないときに比してエンジンが始動されやすくしたり停止されにくくしたりすることにより、エンジンからの出力を確保している。
特開２００５−１２５８２４号公報

上述の動力出力装置では、ノッキング制御が開始されると、エンジンから出力されるトルクが低下するが、このときには、エンジンから出力されるトルクが低下していないときに比して、モータＭＧ１による発電電力が小さくなったり、駆動軸に要求される要求トルクに対応するためにモータＭＧ２からの出力が比較的大きくなったりして、バッテリの電圧が低下しやすくなり、バッテリが過放電するおそれが生じる。

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、蓄電装置の過放電を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その制御方法並びに車両は、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、
該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段と、
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に基づいて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントで運転されるように予め設定された制御がなされているにも拘わらず該内燃機関から出力される動力が該目標運転ポイントに対応する動力を含む許容範囲を超えて低下する出力低下状態であるか否かを判定する出力低下状態判定手段と、
前記出力低下状態判定手段により前記出力低下状態ではないと判定されたときには第１の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、前記出力低下状態判定手段により前記出力低下状態であると判定されたときには前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定する制御用下限電圧設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転される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、前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された制御用下限電圧よりも低いときには該蓄電手段の電圧が該制御用下限電圧以上になるよう前記内燃機関と前記発電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に基づいて内燃機関の目標運転ポイントを設定し、内燃機関が目標運転ポイントで運転されるように予め設定された制御がなされているにも拘わらず内燃機関から出力される動力が目標運転ポイントに対応する動力を含む許容範囲を超えて低下する出力低下状態であるか否かを判定し、出力低下状態ではないと判定されたときには第１の電圧を蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、出力低下状態であると判定されたときには第１の電圧よりも高い第２の電圧を蓄電手段の制御用下限電圧として設定する。そして、目標運転ポイントで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、蓄電手段の電圧が制御用下限電圧よりも低いときには蓄電手段の電圧が制御用下限電圧以上になるよう内燃機関と発電手段と電動機とを制御する。これにより、出力低下状態であると判定されたときでも、即ち、蓄電手段の電圧が低下しやすいときでも、蓄電手段の過放電を抑制することができる。ここで、「出力低下状態である」と判定されるときとしては、使用する燃料が通常でない場合（例えば、想定されたオクタン価の燃料よりも低いオクタン価の燃料を使用する場合）に内燃機関が低回転数で運転されるときなどを考えることができる。これは、使用する燃料が通常でない場合に、特に、内燃機関が低回転数で運転されるときに、内燃機関にノッキングが発生しやすくなり、その発生を抑制するための点火時期の遅角側への変更により内燃機関からの出力が低下するためである。

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、前記検出された蓄電手段の電圧が前記制御用下限電圧よりも低いときには、該蓄電手段の電圧と該制御用下限電圧との偏差が打ち消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、本発明の第１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を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を設定する入出力制限設定手段を備え、前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の電圧が前記制御用下限電圧以上のときには前記蓄電手段の入出力制限を前記蓄電手段の制御用入出力制限設定し、前記検出された蓄電手段の電圧が前記制御用下限電圧よりも低いときには該蓄電手段の電圧と該制御用下限電圧とに基づいて前記出力制限を制限するための補正値を設定すると共に前記設定された入出力制限と前記補正値とに基づいて前記制御用入出力制限を設定し、該設定した制御用入出力制限の範囲内で前記蓄電手段が充放電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。この場合、前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の電圧と前記制御用下限電圧との偏差が打ち消されるよう前記補正値を設定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、前記出力低下状態判定手段により前記出力低下状態ではないと判定されたときには第１の値をフィードバック制御におけるゲインとして設定し、前記出力低下状態判定手段により前記出力低下状態であると判定されたときには前記第１の値よりも大きい第２の値を前記ゲインとして設定し、該設定したゲインを用いたフィードバック制御の式により前記補正値を計算する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の過放電をより抑制することができる。

さらに、本発明の第１の動力出力装置において、前記制御手段は、前記内燃機関にノッキングが発生したときには、該ノッキングの発生を抑制するために該ノッキングが発生していないときに比して点火時期を遅角する手段であるものとすることもできる。この場合、前記出力低下状態判定手段は、前記内燃機関にノッキングが発生した以降は、該内燃機関の回転数に基づいて、該内燃機関が前記設定された目標運転ポイントで運転されたときに該内燃機関から出力される動力が該目標運転ポイントに対応する動力に対して低下する程度である出力低下程度を設定すると共に設定した出力低下程度に基づいて前記出力低下状態であるか否かを判定する手段であるものとすることもできる。この場合、前記出力低下状態判定手段は、前記内燃機関にノッキングが発生した以降は、該内燃機関の回転数が小さいほど大きくなる傾向に前記出力低下程度を設定する手段であるものとすることもできる。これは、内燃機関の回転数が小さいほどノッキングが発生しやすく、点火時期が遅角側に変更されやすいと考えられるためである。

あるいは、本発明の第１の動力出力措置において、前記制御用下限電圧設定手段は、前記出力低下状態判定手段により前記出力低下状態であると判定されたときであっても前記蓄電手段の蓄電量が所定残容量以上のときには、前記第１の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の制御用下限電圧に比較的高い第２の電圧が設定されるときをより限定することができる。

加えて、本発明の第１の動力出力装置において、前記発電手段は、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、動力を入出力する発電機と、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、を備え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、
該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段と、
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、
前記内燃機関に供給する燃料が所定オクタン価の燃料であるか該所定オクタン価よりも低いオクタン価の燃料である低オクタン価燃料であるかを判定する供給燃料判定手段と、
前記供給燃料判定手段により前記所定オクタン価の燃料であると判定されたときには第１の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、前記供給燃料判定手段により前記低オクタン価燃料であると判定されたときには前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定する制御用下限電圧設定手段と、
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と共に前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された制御用下限電圧よりも低いときには該蓄電手段の電圧が該制御用下限電圧以上になるよう前記内燃機関と前記発電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。

この本発明の第２の動力出力装置では、内燃機関に供給する燃料が所定オクタン価の燃料であるか所定オクタン価よりも低いオクタン価の燃料である低オクタン価燃料であるかを判定し、所定オクタン価の燃料であると判定されたときには第１の電圧を蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、低オクタン価燃料であると判定されたときには第１の電圧よりも高い第２の電圧を蓄電手段の制御用下限電圧として設定する。そして、駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されると共に蓄電手段の電圧が制御用下限電圧よりも低いときには蓄電手段の電圧が制御用下限電圧以上になるよう内燃機関と発電手段と電動機とを制御する。これにより、低オクタン価燃料を使用する場合、即ち所定オクタン価燃料を使用する場合に比して内燃機関にノッキングが発生しやすくこれを抑制するための点火時期の遅角側への変更により内燃機関からの出力が低下しやすい場合でも、蓄電手段の過放電を抑制することができる。ここで、「低オクタン価燃料である」と判定されるときとしては、所定オクタン価燃料を使用する場合にノッキングが発生しないよう点火時期が調整されているものにおいてノッキングが発生したときなどを考えることができる。

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、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段と、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に基づいて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントで運転されるように予め設定された制御がなされているにも拘わらず該内燃機関から出力される動力が該目標運転ポイントに対応する動力を含む許容範囲を超えて低下する出力低下状態であるか否かを判定する出力低下状態判定手段と、前記出力低下状態判定手段により前記出力低下状態ではないと判定されたときには第１の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、前記出力低下状態判定手段により前記出力低下状態であると判定されたときには前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定する制御用下限電圧設定手段と、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転される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、前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された制御用下限電圧よりも低いときには該蓄電手段の電圧が該制御用下限電圧以上になるよう前記内燃機関と前記発電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、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段と、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、前記内燃機関に供給する燃料が所定オクタン価の燃料であるか該所定オクタン価よりも低いオクタン価の燃料である低オクタン価燃料であるかを判定する供給燃料判定手段と、前記供給燃料判定手段により前記所定オクタン価の燃料であると判定されたときには第１の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、前記供給燃料判定手段により前記低オクタン価燃料であると判定されたときには前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定する制御用下限電圧設定手段と、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と共に前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された制御用下限電圧よりも低いときには該蓄電手段の電圧が該制御用下限電圧以上になるよう前記内燃機関と前記発電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、出力低下状態であると判定されたときでも蓄電手段の過放電を抑制することができる効果や低オクタン価燃料を使用する場合でも蓄電手段の過放電を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。

本発明の第１の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力のやり取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、
前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定し、
前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントで運転されるように予め設定された制御がなされているにも拘わらず該内燃機関から出力される動力が該目標運転ポイントに対応する動力を含む許容範囲を超えて低下する出力低下状態であるか否かを判定し、
前記出力低下状態ではないと判定されたときには第１の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、前記出力低下状態であると判定されたときには前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転される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、前記蓄電手段の電圧が前記設定された制御用下限電圧よりも低いときには該蓄電手段の電圧が該制御用下限電圧以上になるよう前記内燃機関と前記発電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に基づいて内燃機関の目標運転ポイントを設定し、内燃機関が目標運転ポイントで運転されるように予め設定された制御がなされているにも拘わらず内燃機関から出力される動力が目標運転ポイントに対応する動力を含む許容範囲を超えて低下する出力低下状態であるか否かを判定し、出力低下状態ではないと判定されたときには第１の電圧を蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、出力低下状態であると判定されたときには第１の電圧よりも高い第２の電圧を蓄電手段の制御用下限電圧として設定する。そして、目標運転ポイントで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、蓄電手段の電圧が制御用下限電圧よりも低いときには蓄電手段の電圧が制御用下限電圧以上になるよう内燃機関と発電手段と電動機とを制御する。これにより、出力低下状態であると判定されたときでも、即ち、蓄電手段の電圧が低下しやすいときでも、蓄電手段の過放電を抑制することができる。ここで、「出力低下状態である」と判定されるときとしては、使用する燃料が通常でない場合（例えば、想定されたオクタン価の燃料よりも低いオクタン価の燃料を使用する場合）に内燃機関が低回転数で運転されるときなどを考えることができる。これは、使用する燃料が通常でない場合に、特に、内燃機関が低回転数で運転されるときに、内燃機関にノッキングが発生しやすくなり、その発生を抑制するための点火時期の遅角側への変更により内燃機関からの出力が低下するためである。

本発明の第２の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力のやり取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、
前記内燃機関に供給する燃料が所定オクタン価の燃料であるか該所定オクタン価よりも低いオクタン価の燃料である低オクタン価燃料であるかを判定し、
前記所定オクタン価の燃料であると判定されたときには第１の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、前記低オクタン価燃料であると判定されたときには前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、
前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記蓄電手段の電圧が前記設定された制御用下限電圧よりも低いときには該蓄電手段の電圧が該制御用下限電圧以上になるよう前記内燃機関と前記発電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、内燃機関に供給する燃料が所定オクタン価の燃料であるか所定オクタン価よりも低いオクタン価の燃料である低オクタン価燃料であるかを判定し、所定オクタン価の燃料であると判定されたときには第１の電圧を蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、低オクタン価燃料であると判定されたときには第１の電圧よりも高い第２の電圧を蓄電手段の制御用下限電圧として設定する。そして、駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されると共に蓄電手段の電圧が制御用下限電圧よりも低いときには蓄電手段の電圧が制御用下限電圧以上になるよう内燃機関と発電手段と電動機とを制御する。これにより、低オクタン価燃料を使用する場合、即ち所定オクタン価燃料を使用する場合に比して内燃機関にノッキングが発生しやすくこれを抑制するための点火時期の遅角側への変更により内燃機関からの出力が低下しやすい場合でも、蓄電手段の過放電を抑制することができる。ここで、「低オクタン価燃料である」と判定されるときとしては、所定オクタン価燃料を使用する場合にノッキングが発生しないよう点火時期が調整されているものにおいてノッキングが発生したときなどを考えることができる。

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、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，エンジン２２に発生したノッキングを検出するノッキングセンサ１５２からのノッキング信号，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電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃ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５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂ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。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。まず、エンジン２２にノッキングが発生した際の動作について説明し、次に、運転者のアクセルペダル８３の操作量に応じた要求トルクをリングギヤ軸３２ａに出力する際の動作について説明する。図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるノッキング検出時処理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、ノッキングセンサ１５２からノッキング信号が入力されたときに実行される。

ノッキング検出時処理ルーチンでは、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、ノッキングの発生を抑制するためにエンジン２２の点火時期ＦＴを通常の時期ＦＴ１よりも遅角側に変更し（ステップＳ１００）、想定されたオクタン価の燃料（実施例では、ハイオクタン価燃料とする）よりも低いオクタン価の燃料（実施例では、レギュラー燃料とする）を使用していると判断して、初期値として値０が設定されるレギュラー燃料使用判定フラグＦ１に値１を設定すると共にこれをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信して（ステップＳ１００）、このルーチンを終了する。ここで、エンジン２２の通常の点火時期ＦＴ１は、実験などにより、想定された燃料（ハイオクタン価燃料）を使用する場合にエンジン２２の回転数Ｎｅに拘わらずノッキングが発生しない時期に調整されている。したがって、ハイオクタン価燃料が使用されている場合には、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１は値０のまま保持される。

次に、要求トルクをリングギヤ軸３２ａに出力する際の動作について説明する。図４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の端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，レギュラー燃料使用判定フラグＦ１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Ｓ２００）。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。また、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂは、電圧センサ５１ａにより検出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、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。レギュラー燃料使用判定フラグＦ１は、図３のノッキング検出時処理ルーチンにより設定されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて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Ｓ２１０）。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５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（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）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（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。

続いて、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ２２０）。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＊とに基づいて行なわれる。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６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、図７に例示する出力低下状態判定処理により出力低下状態判定フラグＦ２を設定する（ステップＳ２３０）。ここで、出力低下状態判定フラグＦ２は、エンジン２２を目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）で運転したときにエンジン２２から出力される動力が目標運転ポイントに対応する動力（以下、目標運転ポイント対応動力という）に対する許容範囲を超えて低下している出力低下状態であるときに値１が設定され、出力低下状態ではないときに値０が設定されるフラグである。以下、図４の駆動制御ルーチンの説明を一旦中断し、図７の出力低下状態判定処理について説明する。

出力低下状態判定処理では、まず、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１の値を調べ（ステップＳ４００）、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１が値０のときには、エンジン２２を目標運転ポイントで運転したときにエンジン２２から出力される動力が目標運転ポイント対応動力に対して低下する程度である出力低下程度ΔＰｅに値０を設定する（ステップＳ４１０）。なお、実施例では、想定された燃料（ハイオクタン価燃料）が使用されている場合にエンジン２２から目標運転ポイント対応動力が出力されるようエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御などの制御が行なわれるものとした。

こうして出力低下程度ΔＰｅを設定すると、設定した出力低下程度ΔＰｅを閾値ΔＰｅｒｅｆと比較する（ステップＳ４４０）。ここで、閾値ΔＰｅｒｅｆは、エンジン２２から出力される動力が目標運転ポイント対応動力に対する許容範囲を超えて低下している出力低下状態であるか否かを判定するために用いられるものであり、正の所定値が設定される。いま、出力低下程度ΔＰｅに値０が設定されているときを考えているから、出力低下状態ではないと判断し、出力低下状態判定フラグＦ２に値０を設定して（ステップＳ４５０）、出力低下状態判定処理を終了する。

一方、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１が値１のときには、エンジン２２の回転数Ｎｅを入力すると共に（ステップＳ４２０）、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅに基づいて出力低下程度ΔＰｅを設定する（ステップＳ４３０）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ１４０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、出力低下程度ΔＰｅは、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅと出力低下程度ΔＰｅとの関係を予め実験などにより定めて出力低下程度設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、エンジン２２の回転数Ｎｅが与えられると記憶したマップから対応する出力低下程度ΔＰｅを導出して設定するものとした。出力低下程度設定用マップの一例を図８に示す。出力低下程度ΔＰｅは、図示するように、エンジン２２の回転数Ｎｅがある程度の回転数Ｎ１以上の領域では値０を設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎ１未満の領域では回転数Ｎｅが小さいほど大き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。エンジン２２の回転数Ｎｅが比較的大きい領域では、通常、レギュラー燃料が使用されている場合でもエンジン２２にノッキングが発生しにくい。このため、エンジン２２の点火時期ＦＴが通常の時期ＦＴ１よりも遅角側に変更されず、エンジン２２からは目標運転ポイント対応動力に対応する動力が出力されると考えられる。一方、エンジン２２の回転数Ｎｅが比較的小さい領域では、レギュラー燃料が使用されていると、エンジン２２にノッキングが発生しやすく、ノッキングが発生したときには、前述したように、ノッキングの発生を抑制するために点火時期ＦＴが通常の時期ＦＴ１よりも遅角側に変更される。こうして点火時期ＦＴが遅角側に変更されると、燃焼が緩慢になり、エンジン２２から出力される動力は目標運転ポイント対応動力に比して小さくなる。これらを考慮して、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅがある程度の回転数Ｎ１以上の領域では出力低下程度ΔＰｅに値０を設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎ１未満の領域では回転数Ｎｅが小さいほど大きくなる傾向に出力低下程度ΔＰｅを設定するものとした。

こうして出力低下程度ΔＰｅを設定すると、設定した出力低下程度ΔＰｅを閾値ΔＰｅｒｅｆと比較し（ステップＳ４４０）、出力低下程度ΔＰｅが閾値ΔＰｅｒｅｆ以下のときには、出力低下状態ではないと判断し、出力低下状態判定フラグＦ２に値０を設定して（ステップＳ４５０）、出力低下程度ΔＰｅが閾値ΔＰｅｒｅｆより大きいときには、出力低下状態であると判断し、出力低下状態判定フラグＦ２に値１を設定して（ステップＳ４６０）、出力低下状態判定処理を終了する。

図４の駆動制御ルーチンの説明に戻る。出力低下状態判定フラグＦ２を設定すると（ステップＳ２３０）、設定した出力低下状態判定フラグＦ２の値を調べ（ステップＳ２４０）、出力低下状態判定フラグＦ２が値０のとき、即ち、出力低下状態ではないときには、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１を設定すると共に（ステップＳ２５０）、後述のフィードバック制御に用いるためのゲインＫｐに所定値Ｋｐ１を設定する（ステップＳ２６０）。一方、出力低下状態判定フラグＦ２が値１のとき、即ち、出力低下状態であるときには、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１よりも高い所定電圧Ｖ２を設定すると共に（ステップＳ２７０）、ゲインＫｐに所定値Ｋｐ１よりも大きい所定値Ｋｐ２を設定する（ステップＳ２８０）。ここで、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊は、端子間電圧Ｖｂが予め定められた定格下限電圧Ｖｂｌｉｍよりも低下しないようにするために用いられる制御上の電圧であり、所定電圧Ｖ１としては、例えば、定格下限電圧Ｖｂｌｉｍよりも１０Ｖや１５Ｖ程度高い電圧を用いることができ、所定電圧Ｖ２としては、例えば、定格下限電圧Ｖｂｌｉｍよりも２０Ｖや２５程度高い電圧を用いることができる。

こうしてバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊やゲインＫｐを設定すると、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊と比較し（ステップＳ２９０）、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上のときには、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎｆとして設定すると共に出力制限Ｗｏｕｔを制御用出力制限Ｗｏｕｔｆとして設定する（ステップＳ３００）。

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と減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒ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Ｓ３３０）。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９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*=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の制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆ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Ｓ３４０）、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Ｓ３５０）、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Ｓ３６０）。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の制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆ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９の共線図から容易に導き出すことができる。

Tmin=(Winf-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Woutf-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Ｓ３７０）、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。

ステップＳ２９０でバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊と端子間電圧Ｖｂとの偏差とステップＳ２６０，Ｓ２８０で設定したゲインＫｐとに基づいて式（６）により補正値ΔＷｏｕｔを設定し（ステップＳ３１０）、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎｆとして設定すると共に出力制限Ｗｏｕｔから補正値ΔＷｏｕｔを減じたものを制御用出力制限Ｗｏｕｔｆとして設定し（ステップＳ３２０）、ステップＳ３３０以降の処理を実行する。ここで、式（６）は、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂと制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊との偏差を打ち消すためのフィードバック制御における関係式である。バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには、式（６）により得られる補正値ΔＷｏｕｔを用いてバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを制限した制御用出力制限Ｗｏｕｔｆと制御用入力制限Ｗｉｎｆ（＝Ｗｉｎ）との範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２を制御することになるから、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上のときに比してバッテリ５０からの放電電力が制限されることになり、バッテリ５０の電圧降下を抑制することができる。

ΔWout=Kp(Vbmin*-Vb) (6)

いま、想定されたオクタン価の燃料（ハイオクタン価燃料）よりも低いオクタン価の燃料（レギュラー燃料）を使用する場合を考える。レギュラー燃料を使用する場合、エンジン２２の回転数Ｎｅが比較的小さいときには、エンジン２２を目標運転ポイントに応じて運転する際に、ノッキングを抑制するために点火時期ＦＴが大きく遅角側に変更され、ハイオクタン価燃料を使用する場合に比してエンジン２２から出力される動力が低下する。このようにエンジン２２からの出力が低下すると、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるためにモータＭＧ１から出力されるトルク（図９の共線図で下向きのトルク）の大きさが小さくなり、これにより、モータＭＧ１による発電電力が小さくなりやすく、また、できるだけ要求トルクＴｒ＊に対応するためにモータＭＧ２による消費電力が大きくなりやすい。このため、出力低下状態であるときには、出力低下状態ではないときに比してバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが低下しやすい。したがって、出力低下状態であるときに、出力低下状態ではないときと同様の所定電圧Ｖ１を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊として用いると、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが予め定められた定格下限電圧Ｖｂｌｉｍ未満となる場合が生じ得る。これに対して、実施例では、出力低下状態であるときには、出力低下状態ではないときの所定電圧Ｖ１よりも高い所定電圧Ｖ２を制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊として設定し、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときに端子間電圧Ｖｂと制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊との偏差を打ち消すための補正値ΔＷｏｕｔを用いて制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆを設定し、制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの範囲内でバッテリ５０の充放電が行なわれるようモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、エンジン２２からの出力が低下しているときでもバッテリ５０の過放電を抑制することができる。しかも、出力低下状態であるときには、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときに、エンジン２２からの出力が低下していないときの所定値Ｋｐ１よりも大きい所定値Ｋｐ２をゲインＫｐとして用いてバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂと制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊との偏差に基づくフィードバック制御を行なって得られる補正値ΔＷｏｕｔを用いて制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆを設定するから、バッテリ５０の過放電をより抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２を目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）で運転したときにエンジン２２から出力される動力が目標運転ポイントに対応する目標運転ポイント対応動力に対する許容範囲を超えて低下している出力低下状態であるか否かを判定し、出力低下状態ではないときには制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１を設定し、出力低下状態であるときには制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１よりも高い所定電圧Ｖ２を設定し、目標運転ポイントでエンジン２２が運転されると共に要求トルクＴｒ＊に応じたトルクがリングギヤ軸３２ａに出力され端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上になるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するから、出力低下状態であると判定されたときでも、バッテリ５０の過放電を抑制することができる。しかも、出力低下状態であるときには、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときに、所定値Ｋｐ１よりも大きい所定値Ｋｐ２をゲインＫｐとして用いてバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂと制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊との偏差に基づくフィードバック制御を行なって得られる補正値ΔＷｏｕｔを用いて制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆを設定するから、バッテリ５０の過放電をより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、端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには、端子間電圧Ｖｂと制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊との偏差が打ち消されるよう補正値ΔＷｏｕｔを計算すると共にこれをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから減じて制御用出力制限Ｗｏｕｔｆを計算するものとしたが、これに限られず、端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上になるよう制御用出力制限Ｗｏｕｔｆを設定するものであればよい。例えば、端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときに、補正値ΔＷｏｕｔに正の固定値を設定すると共にこれをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから減じて制御用出力制限Ｗｏｕｔｆを計算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、端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上のときにはゲインＫｐに所定値Ｋｐ１を設定し、端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときにはゲインＫｐに所定値Ｋｐ１よりも大きい所定値Ｋｐ２を設定し、設定したゲインＫｐを用いて式（６）により補正値ΔＷｏｕｔを計算するものとしたが、端子間電圧Ｖｂに拘わらず、固定値が設定されたゲインＫｐを用いて式（６）により補正値ΔＷｏｕｔを計算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、端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには、式（６）に示したように、比例制御によるフィードバック制御における関係式により補正値ΔＷｏｕｔを計算するものとしたが、積分項を加えたＰＩ制御によるフィードバック制御における関係式や、さらに微分項を加えたＰＩＤ制御によるフィードバック制御における関係式により補正値ΔＷｏｕｔを計算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、端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときには、端子間電圧Ｖｂを制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上にするための補正値ΔＷｏｕｔをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから減じたものを制御用出力制限Ｗｏｕｔｆに設定すると共にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎｆに設定し、設定した制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆの範囲内でバッテリ５０の充放電が行なわれるようモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしたが、これに限られず、端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときに、端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊以上になるよう、例えば、端子間電圧Ｖｂと制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊との偏差が打ち消されるようモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものであればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１が値１のときには、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいて設定される出力低下程度ΔＰｅを用いて出力低下状態判定フラグＦ２を設定するものとしたが、これに代えて、点火時期ＦＴに基づいて設定される出力低下程度ΔＰｅを用いて出力低下状態判定フラグＦ２を設定するものとしてもよい。この場合、例えば、図１０の変形例の出力低下程度設定用マップに例示するように、点火時期ＦＴが通常の点火時期ＦＴ１に比して遅角側になるほど大きくなる傾向に出力低下程度ΔＰｅ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、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１が値１のときには、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいて出力低下程度ΔＰｅ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、閾値ΔＰｅｒｅｆよりも大きい正の固定値を出力低下程度ΔＰｅに設定するものとしてもよい。また、図４の駆動制御ルーチンのステップＳ２３０，Ｓ２４０の処理に代えて、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１の値を調べ、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１が値０のときにはバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１を設定すると共にゲインＫｐに所定値Ｋｐ１を設定し（ステップＳ２５０，Ｓ２６０）、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１が値１のときにはバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１よりも高い所定電圧Ｖ２を設定すると共にゲインＫｐに所定値Ｋｐ１よりも大きい所定値Ｋｐ２を設定する（ステップＳ２７０，Ｓ２８０）、ものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、出力低下状態であるときには、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１よりも高い所定電圧Ｖ２を設定すると共にゲインＫｐに所定値Ｋｐ１よりも大きい所定値Ｋｐ２を設定するものとしたが、出力低下状態であると判定されたときであっても、バッテリ５０の過放電のおそれがないとき、例えば、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定残容量Ｓ１（例えば、４０％や５０％など）より大きいときには、出力低下状態ではないときと同様に、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１を設定すると共にゲインＫｐに所定値Ｋｐ１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、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付け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、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１１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１１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１２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。

実施例では、駆動輪に連結された駆動軸に動力を出力可能なエンジンと電動機とを備えるいわゆるパラレル型のハイブリッド自動車について説明したが、エンジンと、エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、駆動軸に動力を出力可能な電動機と、発電機および電動機と電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車に適用す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、実施例や変形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「発電手段」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、電圧センサ５１ａが「電圧検出手段」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４の駆動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、要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）を設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ２２０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「目標運転ポイント設定手段」に相当し、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１とエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいてエンジン２２を目標運転ポイントで運転したときにエンジン２２から出力される動力が目標運転ポイント対応動力に対して低下する程度である出力低下程度ΔＰｅを設定すると共に設定した出力低下程度ΔＰｅに基づいて出力低下状態であるか否かを判断して出力低下状態判定フラグＦ２を設定する図７の出力低下状態判定処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「出力低下状態判定手段」に相当し、出力低下状態判定フラグＦ２が値０のとき即ち出力低下状態ではないときにはバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１を設定し、出力低下状態判定フラグＦ２が値１のとき即ち出力低下状態であるときにはバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１よりも高い所定電圧Ｖ２を設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ２４０，Ｓ２５０，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が「制御用下限電圧設定手段」に相当し、要求トルクＴｒ＊とエンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）とバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂおよび制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を用いて設定されるバッテリ５０の制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとに基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ３３０〜Ｓ３７０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、出力低下状態判定フラグＦ２が値０のとき即ち出力低下状態ではないときにはフィードバック制御に用いるためのゲインＫｐに所定値Ｋｐ１を設定し、出力低下状態判定フラグＦ２が値１のとき即ち出力低下状態であるときにはゲインＫｐに所定値Ｋｐ１よりも大きい所定値Ｋｐ２を設定し、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊未満のときに、ゲインＫｐと制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊と端子間電圧Ｖｂとを用いたフィードバック制御の式により補正値ΔＷｏｕｔを設定してバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎｆとして設定すると共に出力制限Ｗｏｕｔから補正値ΔＷｏｕｔを減じたものを制御用出力制限Ｗｏｕｔｆとして設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ２４０，Ｓ２６０，Ｓ２８０，Ｓ２９０，Ｓ３１０，Ｓ３２０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「制御手段」に相当する。さらに、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。あるいは、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」に相当する。エンジン２２にノッキングが発生したときに、初期値として値０が設定されるレギュラー燃料使用判定フラグＦ１に値１を設定すると共にこれをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信する図３のノッキング検出時処理ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４が「供給燃料判定手段」に相当し、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１が値０のときにはバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１を設定し、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１が値１のときにはバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１よりも高い所定電圧Ｖ２を設定する処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「制御用下限電圧設定手段」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。「発電手段」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、エンジンに接続され駆動軸には接続されていないモータなど、内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な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、電力動力入出力手段とや電動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。「電圧検出手段」としては、電圧センサ５１ａに限定されるものではなく、蓄電手段の電圧を検出するもの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、アクセル開度Ａｃｃ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。「目標運転ポイント設定手段」としては、要求トルクＴｒ＊に基づく要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）を設定するものに限定されるものではなく、要求駆動力に基づいて内燃機関の目標運転ポイント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。「出力低下状態判定手段」としては、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１とエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいてエンジン２２を目標運転ポイントで運転したときにエンジン２２から出力される動力が目標運転ポイント対応動力に対して低下する程度である出力低下程度ΔＰｅを設定すると共に設定した出力低下程度ΔＰｅに基づいて出力低下状態であるか否かを判断して出力低下状態判定フラグＦ２を設定するものに限定されるものではなく、レギュラー燃料使用判定フラグＦ１と点火時期ＦＴとに基づいて出力低下程度ΔＰｅを設定すると共に設定した出力低下程度ΔＰｅに基づいて出力低下状態判定フラグＦ２を設定するものなど、内燃機関が目標運転ポイントで運転されるように予め設定された制御がなされているにも拘わらず内燃機関から出力される動力が目標運転ポイントに対応する動力を含む許容範囲を超えて低下する出力低下状態であるか否かを判定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御用下限電圧設定手段」としては、出力低下状態判定フラグＦ２が値０のとき即ち出力低下状態ではないときにはバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１を設定し、出力低下状態判定フラグＦ２が値１のとき即ち出力低下状態であるときにはバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊に所定電圧Ｖ１よりも高い所定電圧Ｖ２を設定するものに限定されるものではなく、出力低下状態ではないと判定されたときには第１の電圧を蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、出力低下状態であると判定されたときには第１の電圧よりも高い第２の電圧を蓄電手段の制御用下限電圧として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、要求トルクＴｒ＊とエンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）とバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂおよび制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ＊を用いて設定されるバッテリ５０の制御用入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆとに基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定して目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、目標運転ポイントで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、蓄電手段の電圧が制御用下限電圧よりも低いときには蓄電手段の電圧が制御用下限電圧以上になるよう内燃機関と発電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。「供給燃料判定手段」としては、エンジン２２にノッキングが発生したときに、初期値として値０が設定されるレギュラー燃料使用判定フラグＦ１に値１を設定するものに限定されるものではなく、内燃機関に供給する燃料が所定オクタン価の燃料であるか所定オクタン価よりも低いオクタン価の燃料である低オクタン価燃料であるかを判定するものであれば如何なるものとしても構わない。「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可能な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、実施例や変形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ハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行されるノッキング検出時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 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。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される出力低下状態判定処理の一例を示すフローチャートである。 出力低下程度設定用マップの一例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。 変形例の出力低下程度設定用マップ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 電圧センサ、５１ｂ、電流センサ、５１ｃ 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、１５２ ノッキングセンサ、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。

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、
   該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、
   前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
   前記発電手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
   前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段と、
   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に基づいて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
   前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントで運転されるように予め設定された制御がなされているにも拘わらず該内燃機関から出力される動力が該目標運転ポイントに対応する動力を含む許容範囲を超えて低下する出力低下状態であるか否かを判定する出力低下状態判定手段と、
   前記出力低下状態判定手段により前記出力低下状態ではないと判定されたときには第１の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、前記出力低下状態判定手段により前記出力低下状態であると判定されたときには前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定する制御用下限電圧設定手段と、
   前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転される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、前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された制御用下限電圧よりも低いときには該蓄電手段の電圧が該制御用下限電圧以上になるよう前記内燃機関と前記発電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、前記検出された蓄電手段の電圧が前記制御用下限電圧よりも低いときには、該蓄電手段の電圧と該制御用下限電圧との偏差が打ち消され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. 請求項１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を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を設定する入出力制限設定手段を備え、
   前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の電圧が前記制御用下限電圧以上のときには前記蓄電手段の入出力制限を前記蓄電手段の制御用入出力制限設定し、前記検出された蓄電手段の電圧が前記制御用下限電圧よりも低いときには該蓄電手段の電圧と該制御用下限電圧とに基づいて前記出力制限を制限するための補正値を設定すると共に前記設定された入出力制限と前記補正値とに基づいて前記制御用入出力制限を設定し、該設定した制御用入出力制限の範囲内で前記蓄電手段が充放電されるよう制御する手段である
   動力出力装置。
4. 前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の電圧と前記制御用下限電圧との偏差が打ち消されるよう前記補正値を設定する手段である請求項３記載の動力出力装置。
5. 前記制御手段は、前記出力低下状態判定手段により前記出力低下状態ではないと判定されたときには第１の値をフィードバック制御におけるゲインとして設定し、前記出力低下状態判定手段により前記出力低下状態であると判定されたときには前記第１の値よりも大きい第２の値を前記ゲインとして設定し、該設定したゲインを用いたフィードバック制御の式により前記補正値を計算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、前記内燃機関にノッキングが発生したときには、該ノッキングの発生を抑制するために該ノッキングが発生していないときに比して点火時期を遅角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. 前記出力低下状態判定手段は、前記内燃機関にノッキングが発生した以降は、該内燃機関の回転数に基づいて、該内燃機関が前記設定された目標運転ポイントで運転されたときに該内燃機関から出力される動力が該目標運転ポイントに対応する動力に対して低下する程度である出力低下程度を設定すると共に設定した出力低下程度に基づいて前記出力低下状態であるか否かを判定する手段である請求項６記載の動力出力装置。
8. 前記出力低下状態判定手段は、前記内燃機関にノッキングが発生した以降は、該内燃機関の回転数が小さいほど大きくなる傾向に前記出力低下程度を設定する手段である請求項７記載の動力出力装置。
9. 前記制御用下限電圧設定手段は、前記出力低下状態判定手段により前記出力低下状態であると判定されたときであっても前記蓄電手段の蓄電量が所定残容量以上のときには、前記第１の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定する手段である請求項１ないし８いずれか記載の動力出力装置。
10. 前記発電手段は、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可能な電力動力入出力手段である請求項１ないし９記載の動力出力装置。
11. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、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、を備える手段である請求項１０記載の動力出力装置。
12. 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、
    該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、
    前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
    前記発電手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
    前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段と、
    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、
    前記内燃機関に供給する燃料が所定オクタン価の燃料であるか該所定オクタン価よりも低いオクタン価の燃料である低オクタン価燃料であるかを判定する供給燃料判定手段と、
    前記供給燃料判定手段により前記所定オクタン価の燃料であると判定されたときには第１の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、前記供給燃料判定手段により前記低オクタン価燃料であると判定されたときには前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定する制御用下限電圧設定手段と、
    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と共に前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された制御用下限電圧よりも低いときには該蓄電手段の電圧が該制御用下限電圧以上になるよう前記内燃機関と前記発電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。
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、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力のやり取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、
    前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定し、
    前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントで運転されるように予め設定された制御がなされているにも拘わらず該内燃機関から出力される動力が該目標運転ポイントに対応する動力を含む許容範囲を超えて低下する出力低下状態であるか否かを判定し、
    前記出力低下状態ではないと判定されたときには第１の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、前記出力低下状態であると判定されたときには前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、
    前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転される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、前記蓄電手段の電圧が前記設定された制御用下限電圧よりも低いときには該蓄電手段の電圧が該制御用下限電圧以上になるよう前記内燃機関と前記発電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、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力のやり取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、
    前記内燃機関に供給する燃料が所定オクタン価の燃料であるか該所定オクタン価よりも低いオクタン価の燃料である低オクタン価燃料であるかを判定し、
    前記所定オクタン価の燃料であると判定されたときには第１の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、前記低オクタン価燃料であると判定されたときには前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を前記蓄電手段の制御用下限電圧として設定し、
    前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記蓄電手段の電圧が前記設定された制御用下限電圧よりも低いときには該蓄電手段の電圧が該制御用下限電圧以上になるよう前記内燃機関と前記発電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。

Images