JP2009298301A - 車両及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】退避走行時に二次電池を保護しつつ走行距離を伸ばす。
【解決手段】エンジン異常又はモータＭＧ１異常を検出した（Ｓ１３０でＹＥＳ）ときには、放電を継続すると過放電になるおそれの高い閾値Ｗｍｇ２未満の過放電領域に設定された出力制限Ｗｏｕｔが入ったか否かを判定する（Ｓ１７０）。出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入らなかったときには、設定したトルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（Ｓ２２０）。一方、出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入ったときには、確認時間Ｔｒｅｆ２の経過後の出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入るか否かの判定において、出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入らなかった場合には、設定したトルク指令Ｔｍ２＊をモータＭＧ２に送信する（Ｓ２２０）。出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入った場合には、レディオフに移行する（Ｓ２７０）。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両及びその制御方法に関する。

従来、プラネタリギヤのサンギヤ，キャリア，リングギヤにそれぞれ発電機の回転軸，内燃機関の出力軸，駆動軸が接続されるとともに駆動軸に電動機の回転軸が接続されたハイブリッド自動車が提案されている。このようなハイブリッド自動車では、発電機や内燃機関が異常により動力を入出力できなくなった場合でも、二次電池に接続された電動機によって駆動軸に動力を出力して最低限の退避走行をすることができる（例えば、特許文献１参照）。また、電動機が異常により動力を出力できなくなった場合でも、二次電池に接続された発電機で充電しつつ反力を受け持つことにより内燃機関からの動力の一部を駆動軸に出力して最低限の退避走行をすることができる（例えば、特許文献２参照）。
特開２００７−１２９７９９号公報 特開２００６−１４３８６号公報

ところで、一般的には、二次電池は、所定のパラメータ（例えば充放電電流や電極端子間電圧）により推定された残容量（ＳＯＣ）や電池温度などに基づいて充放電してもよい電力としての入出力制限が設定され、その入出力制限の範囲内で充放電を行なうよう制御されている。また、上述したようなハイブリッド自動車では、発電機や内燃機関、電動機に異常が発生していない場合には、発電機による二次電池の充電と電動機による二次電池の放電との両方を適宜行なって二次電池の残容量を過充電や過放電とならない範囲に制御している。一方、発電機か内燃機関に異常があり電動機によって駆動軸に動力を出力して退避走行する場合には、電動機と電力のやり取りを行なう二次電池の過放電が発生するのを回避するために、ＳＯＣの低下に伴って出力制限が所定の低出力値以下となったときに放電を禁止することが考えられる。しかし、出力制限が低出力値以下となったとしても、その原因が一時的に発生する二次電池の電解液の濃度むら等の場合には、その後ＳＯＣが上昇して出力制限が低出力値を超えることがある。そうした場合には、二次電池からの放電により退避走行を継続可能であるにもかかわらず、退避走行を継続できないという不都合が生じる。同様に、電動機に異常があり発電機で充電しつつ反力を受け持って内燃機関からの動力の一部を駆動軸に出力して退避走行する場合には、発電機と電力のやり取りを行なう二次電池の過充電が発生するのを回避するために、ＳＯＣの上昇に伴って入力制限の所定の低入力値以下となったときに充電を禁止することが考えられる。しかし、入力制限の所定の入力値以下となったとしても、その原因が一時的に発生する二次電池の電解液の濃度むら等の場合には、その後ＳＯＣが低下して入力制限が低入力値を超えることがある。そうした場合には、二次電池の充電により退避走行を継続可能であるにもかかわらず、退避走行を継続できないという不都合が生じる。

そこで、本発明の車両及びその制御方法は、退避走行時に二次電池を保護しつつ走行距離を伸ばすことを主目的とする。

本発明の車両及びその制御方法は、上述の主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の車両は、
駆動軸に連結された車軸に出力される動力により走行する車両であって、
内燃機関と、
動力を入出力可能な発電機と、
前記駆動軸と前記内燃機関の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、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電機及び前記電動機と電力のやり取りが可能であり、一対の電極をイオン伝導体中に配置した二次電池と、
前記内燃機関から前記３軸式動力入出力手段への動力の出力が不能となる内燃機関異常及び前記発電機の前記３軸式動力入出力手段からの動力の入力が不能となる発電機異常の少なくとも一方の異常を検出する異常検出手段と、
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、
前記二次電池の残容量を推定する残容量推定手段と、
前記異常の発生していない状態で前記二次電池を放電する際の最大許容電力である出力制限を少なくとも前記推定された残容量に基づいて設定する出力制限設定手段と、
前記異常検出手段が前記異常を検出したときには、該異常の発生している状態で前記二次電池が放電を継続すると過放電になるおそれの高い所定の過放電領域に前記設定された出力制限が入るか否かの過放電判定を実行し、前記出力制限が前記過放電領域に入らなかったときには、該出力制限の範囲内で前記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電動機を制御する一方、前記出力制限が前記過放電領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過放電判定において、前記出力制限が前記過放電領域に入らなかった場合には前記出力制限の範囲内で前記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電動機を制御し、前記出力制限が前記過放電領域に入った場合には前記二次電池から前記電動機への電力供給を停止する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この第１の車両では、異常検出手段が異常を検出したときには、その異常の発生している状態で二次電池が放電を継続すると過放電になるおそれの高い所定の過放電領域に設定された出力制限が入るか否かの過放電判定を実行する。そして、出力制限が過放電領域に入らなかったときには、その出力制限の範囲内で要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう電動機を制御する。このため、二次電池を過放電にならないよう保護しつつ電動機による退避走行が可能となる。一方、出力制限が過放電領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過放電判定において、出力制限が過放電領域に入らなかった場合には出力制限の範囲内で要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう電動機を制御し、出力制限が過放電領域に入った場合には二次電池から電動機への電力供給を停止する。このため、二次電池の出力制限の過放電領域への移行が一時的なものであれば二次電池を過放電にならないよう保護しつつ電動機による退避走行が可能となり、二次電池の出力制限の過放電領域への移行が一時的なものでなければ二次電池から電動機への電力供給を停止して二次電池を保護する。二次電池の出力制限の過放電領域への移行が一時的な場合としては、例えば急激な放電を行なってイオン伝導体中のイオンに濃度むらが生じ残容量推定手段が一時的に二次電池の残容量を正しく推定できない場合等が挙げられる。したがって、退避走行時に二次電池を保護しつつ走行距離を伸ばすことができる。

ここで、「イオン伝導体」とは、電気化学反応に関与するイオンを伝導可能なものであれば特に限定されないが、例えば電解液のほか、ポリマー固体電解質や無機固体電解質、イオン性液体、ゲル電解質などを含む。「所定の確認期間」とは、出力制限が一時的に過放電領域に入った際に二次電池の特性上残容量が回復して出力制限が過放電領域に入らなくなると見込まれる期間であり、その期間の長さは、例えば、二次電池を急激に放電させた後残容量が回復し出力制限が過放電領域に入らなくなるまでの時間を実験等により繰り返し求めて、その最大の時間として設定してもよい。また、「（出力制限が過放電領域に入ったときから）所定の確認期間が経過した後の過放電判定」は、出力制限が過放電領域に入ったときから所定の確認期間が経過したあとに必ず実行するようにしてもよいし、その確認期間中に出力制限が継続して過放電領域に入いっていたときに限って（つまりその確認期間中に出力制限が過放電領域に入らなくなった場合を除いて）実行するようにしてもよい。

本発明の第１の車両において、前記制御手段は、前記確認期間中、前記出力制限の範囲内で前記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電動機を制御するものとすることもできる。こうすれば、出力制限が過放電領域に入ってから確認期間が経過するまでは退避走行をすることができる。

本発明の第１の車両において、前記制御手段は、前記確認期間中、前記出力制限の範囲内の前記要求動力に基づく動力が退避走行をするのに不足しているときには前記出力制限の範囲を超え且つ退避走行可能な動力が前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を制御するものとすることもできる。こうすれば、確認期間は比較的短い時間となる場合が多いため、この確認期間に二次電池の保護よりも退避走行を優先させたとしても、二次電池が過放電になるおそれは少ない。

本発明の第１の車両は、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を備え、前記要求動力設定手段は、前記アクセル開度に基づいて前記要求動力を設定する手段であり、前記制御手段は、前記異常検出手段が前記異常を検出したときには、前記出力制限が前記過放電領域に入ったか否か及び前記アクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入ったか否かを判定し、前記出力制限が前記過放電領域に入らなかったときには、該出力制限の範囲内で前記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電動機を制御する一方、前記出力制限が前記過放電領域に入り且つ前記アクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過放電判定において、前記出力制限が前記過放電領域に入らなかった場合には前記出力制限の範囲内で前記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電動機を制御し、前記出力制限が前記過放電領域に入った場合には前記二次電池から前記電動機への電力供給を停止するものとすることもできる。内燃機関異常か発電機異常の発生している状態でアクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入ったときには、二次電池のイオン伝導体中のイオンの濃度むらが発生しやすく、残容量推定手段が二次電池の残容量を誤って推定しやすいため、二次電池の出力制限の過放電領域への移行が一時的なものである可能性が高い。したがって、本発明を適用する意義が高い。このとき、前記制御手段は、前記出力制限が前記過放電領域に入り且つ前記アクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入らなかったときには、前記二次電池から前記電動機への電力供給を停止するものとすることもできる。アクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入らなかったときには二次電池の出力制限の過放電領域への移行が一時的なものである可能性が低いため、二次電池から電動機への電力供給を停止して二次電池を保護するのが好ましい。

本発明の第２の車両は、
駆動軸に連結された車軸に出力される動力により走行する車両であって、
内燃機関と、
動力を入出力可能な発電機と、
前記駆動軸と前記内燃機関の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、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電機及び前記電動機と電力のやり取りが可能であり、一対の電極をイオン伝導体中に配置した二次電池と、
前記電動機から前記駆動軸への動力の出力が不能となる電動機異常を検出する異常検出手段と、
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、
前記二次電池の残容量を推定する残容量推定手段と、
前記異常の発生していない状態で前記二次電池を充電する際の最大許容電力である入力制限を少なくとも前記推定された残容量に基づいて設定する入力制限設定手段と、
前記異常検出手段が前記異常を検出したときには、該異常の発生している状態で前記二次電池が充電を継続すると過充電になるおそれの高い所定の過充電領域に前記設定された入力制限が入るか否かの過充電判定を実行し、前記入力制限が前記過充電領域に入らなかったときには、該入力制限の範囲内で前記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及び前記発電機を制御する一方、前記入力制限が前記過充電領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過充電判定において、前記入力制限が前記過充電領域に入らなかった場合には前記入力制限の範囲内で前記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及び前記発電機を制御し、前記入力制限が前記過充電領域に入った場合には前記発電機から前記二次電池への電力の入力を停止する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この第２の車両では、異常検出手段が異常を検出したときには、その異常の発生している状態で二次電池が充電を継続すると過充電になるおそれの高い所定の過充電領域に設定された入力制限が入るか否かの過充電判定を実行する。そして、入力制限が過充電領域に入らなかったときには、その入力制限の範囲内で要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関及び発電機を制御する。このため、二次電池を過充電にならないよう保護しつつ内燃機関及び発電機による退避走行が可能となる。一方、入力制限が過充電領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過充電判定において、入力制限が過充電領域に入らなかった場合には入力制限の範囲内で要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関及び発電機を制御し、入力制限が過充電領域に入った場合には発電機から二次電池への電力の入力を停止する。このため、二次電池の入力制限の過充電領域への移行が一時的なものであれば二次電池を過充電にならないよう保護しつつ内燃機関及び発電機による退避走行が可能となり、二次電池の入力制限の過充電領域への移行が一時的なものでなければ発電機から二次電池への電力の入力を停止して二次電池を保護する。二次電池の入力制限の過充電領域への移行が一時的な場合としては、例えば急激な充電を行なってイオン伝導体中のイオンに濃度むらが生じ残容量推定手段が一時的に二次電池の残容量を正しく推定できない場合等が挙げられる。したがって、退避走行時に二次電池を保護しつつ走行距離を伸ばすことができる。

ここで、「所定の確認期間」とは、入力制限が一時的に過充電領域に入った際に二次電池の特性上残容量が回復して入力制限が過充電領域に入らなくなると見込まれる期間であり、その期間の長さは、例えば、二次電池を急激に充電させた後残容量が低下し入力制限が過充電領域に入らなくなるまでの時間を実験等により繰り返し求めて、その最大の時間として設定してもよい。また、「（入力制限が過充電領域に入ったときから）所定の確認期間が経過した後の過充電判定」は、入力制限が過充電領域に入ったときから所定の確認期間が経過したあとに必ず実行するようにしてもよいし、その確認期間中に入力制限が継続して過充電領域に入いっていたときに限って（つまりその確認期間中に入力制限が過充電領域に入らなくなった場合を除いて）実行するようにしてもよい。

本発明の第２の車両において、前記制御手段は、前記確認期間中、前記入力制限の範囲内で前記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及び発電機を制御するものとすることもできる。こうすれば、入力制限が過充電領域に入ってから確認期間が経過するまでは退避走行をすることができる。

本発明の第２の車両において、前記制御手段は、前記確認期間中、前記入力制限の範囲内の前記要求動力に基づく動力が退避走行をするのに不足しているときには前記入力制限の範囲を超え且つ退避走行可能な動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関及び発電機を制御するものとすることもできる。こうすれば、確認期間は比較的短い時間となる場合が多いため、この確認期間に二次電池の保護よりも退避走行を優先させたとしても、二次電池が過充電になるおそれは少ない。

本発明の第２の車両は、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を備え、前記要求動力設定手段は、前記アクセル開度に基づいて前記要求動力を設定する手段であり、前記制御手段は、前記異常検出手段が前記異常を検出したときには、前記入力制限が前記過充電領域に入ったか否か及び前記アクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入ったか否かを判定し、前記入力制限が前記過充電領域に入らなかったときには、該入力制限の範囲内で前記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及び発電機を制御する一方、前記入力制限が前記過充電領域に入り且つ前記アクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過充電判定において、前記入力制限が前記過充電領域に入らなかった場合には前記入力制限の範囲内で前記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及び前記発電機を制御し、前記入力制限が前記過充電領域に入った場合には前記発電機から前記二次電池への電力の入力を停止するものとすることもできる。電動機異常の発生している状態でアクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入ったときには、二次電池のイオン伝導体中のイオン濃度むらが発生しやすく、残容量推定手段が二次電池の残容量を誤って推定しやすいため、二次電池の入力制限の過充電領域への移行が一時的なものである可能性が高い。したがって、本発明を適用する意義が高い。このとき、前記制御手段は、前記入力制限が前記過充電領域に入り且つ前記アクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入らなかったときには、前記発電機から前記二次電池への電力の入力を停止するものとすることもできる。アクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入らなかったときには二次電池の入力制限の過充電領域への移行が一時的なものである可能性が低いため、二次電池から電動機への電力供給を停止して二次電池を保護するのが好ましい。

本発明の第１の車両の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の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、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機及び前記電動機と電力のやり取りが可能であり一対の電極をイオン伝導体中に配置した二次電池と、前記内燃機関から前記３軸式動力入出力手段への動力の出力が不能となる内燃機関異常及び前記発電機の前記３軸式動力入出力手段からの動力の入力が不能となる発電機異常の少なくとも一方の異常を検出する異常検出手段と、を備える車両の制御方法であって、
（ａ）前記二次電池の残容量を推定し、
（ｂ）前記異常の発生していない状態で前記二次電池を放電する際の最大許容電力である出力制限を少なくとも前記推定された残容量に基づいて設定し、
（ｃ）前記異常検出手段が前記異常を検出したときには、該異常の発生している状態で前記二次電池が放電を継続すると過放電になるおそれの高い所定の過放電領域に前記設定された出力制限が入るか否かの過放電判定を実行し、前記出力制限が前記過放電領域に入らなかったときには、該出力制限の範囲内で前記駆動軸に要求される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電動機を制御する一方、前記出力制限が前記過放電領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過放電判定において、前記出力制限が前記過放電領域に入らなかった場合には前記出力制限の範囲内で前記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電動機を制御し、前記出力制限が前記過放電領域に入った場合には前記二次電池から前記電動機への電力供給を停止する、
ことを要旨とする。

この第１の車両の制御方法では、残容量を推定し出力制限を設定したあと、異常検出手段が異常を検出したときには、その異常の発生している状態で二次電池が放電を継続すると過放電になるおそれの高い所定の過放電領域に設定された出力制限が入るか否かの過放電判定を実行する。そして、出力制限が過放電領域に入らなかったときには、その出力制限の範囲内で要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう電動機を制御する。このため、二次電池を過放電にならないよう保護しつつ電動機による退避走行が可能となる。一方、出力制限が過放電領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過放電判定において、出力制限が過放電領域に入らなかった場合には出力制限の範囲内で要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう電動機を制御し、出力制限が過放電領域に入った場合には二次電池から電動機への電力供給を停止する。このため、二次電池の出力制限の過放電領域への移行が一時的なものであれば二次電池を過放電にならないよう保護しつつ電動機による退避走行が可能となり、二次電池の出力制限の過放電領域への移行が一時的なものでなければ二次電池から電動機への電力供給を停止して二次電池を保護する。二次電池の出力制限の過放電領域への移行が一時的な場合としては、例えば急激な放電を行なってイオン伝導体中のイオンに濃度むらが生じ残容量推定手段が一時的に二次電池の残容量を正しく推定できない場合等が挙げられる。したがって、退避走行時に二次電池を保護しつつ走行距離を伸ばすことができる。なお、本発明の第１の車両の制御方法において、上述した第１の車両が備える各種構成の作用・機能を実現するようなステップを追加してもよい。

本発明の第２の車両の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の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、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機及び前記電動機と電力のやり取りが可能であり、一対の電極をイオン伝導体中に配置した二次電池と、前記電動機から前記駆動軸への動力の出力が不能となる電動機異常を検出する異常検出手段と、を備える車両の制御方法であって、
（ａ）前記二次電池の残容量を推定し、
（ｂ）前記異常の発生していない状態で前記二次電池を充電する際の最大許容電力である入力制限を少なくとも前記推定された残容量に基づいて設定し、
（ｃ）前記異常検出手段が前記異常を検出したときには、該異常の発生している状態で前記二次電池が充電を継続すると過充電になるおそれの高い所定の過充電領域に前記設定された入力制限が入るか否かの過充電判定を実行し、前記入力制限が前記過充電領域に入らなかったときには、該入力制限の範囲内で前記駆動軸に要求される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及び前記発電機を制御する一方、前記入力制限が前記過充電領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過充電判定において、前記入力制限が前記過充電領域に入らなかった場合には前記入力制限の範囲内で前記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及び前記発電機を制御し、前記入力制限が前記過充電領域に入った場合には前記発電機から前記二次電池への電力の入力を停止する、
ことを要旨とする。

この第２の車両の制御方法では、残容量を推定し出力制限を設定したあと、異常検出手段が異常を検出したときには、その異常の発生している状態で二次電池が充電を継続すると過充電になるおそれの高い所定の過充電領域に設定された入力制限が入るか否かの過充電判定を実行する。そして、入力制限が過充電領域に入らなかったときには、その入力制限の範囲内で要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関及び発電機を制御する。このため、二次電池を過充電にならないよう保護しつつ内燃機関及び発電機による退避走行が可能となる。一方、入力制限が過充電領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過充電判定において、入力制限が過充電領域に入らなかった場合には入力制限の範囲内で要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関及び発電機を制御し、入力制限が過充電領域に入った場合には発電機から二次電池への電力の入力を停止する。このため、二次電池の入力制限の過充電領域への移行が一時的なものであれば二次電池を過充電にならないよう保護しつつ内燃機関及び発電機による退避走行が可能となり、二次電池の入力制限の過充電領域への移行が一時的なものでなければ発電機から二次電池への電力の入力を停止して二次電池を保護する。二次電池の入力制限の過充電領域への移行が一時的な場合としては、例えば急激な充電を行なってイオン伝導体中のイオンに濃度むらが生じ残容量推定手段が一時的に二次電池の残容量を正しく推定できない場合等が挙げられる。したがって、退避走行時に二次電池を保護しつつ走行距離を伸ばすことができる。なお、本発明の第２の車両の制御方法において、上述した第２の車両が備える各種構成の作用・機能を実現するようなステップを追加してもよい。

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することが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、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池として構成されており、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，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，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。

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、モータＭＧ２の駆動を停止してモータＭＧ１で反力を受け持ちながらエンジン２２からの動力が動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに伝達されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを駆動制御して走行する直行走行モードなどがある。直行走行モードは、主としてモータＭＧ２やインバータ４２に異常が生じたときに実行されるモードである。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に通常走行中の動作について説明する。図２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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，エンジン２２の回転数Ｎｅ，残容量ＳＯＣ，バッテリ温度Ｔｂ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、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、バッテリ５０の残容量ＳＯＣは、バッテリ５０の充放電電流の積算値を電圧センサ５１ａにより検出されたバッテリ５０の端子間電圧に基づいて補正するように演算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３に要求トルク設定用マップの一例を示す。

続いて、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を算出する（ステップＳ１２０）。ここで、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４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５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。なお、これら図４，５から分かるように、入力制限Ｗｉｎは負の値となり、出力制限Ｗｏｕｔは正の値となる。続いて、エンジン２２から動力分配統合機構３０への動力の出力が不能となる異常（以下、エンジン異常という）又はモータＭＧ１の動力分配統合機構３０からの動力の入力が不能となる異常（以下、モータＭＧ１異常という）が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。エンジン異常が発生しているか否かは、例えば、エンジン２２の冷却水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により判定することができる。また、モータＭＧ１異常が発生しているか否かは、例えば、モータＭＧ１やインバータ４１を流れる電流がトルク指令に対応するか否かや、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により判定することができる。エンジン異常及びモータＭＧ１異常が発生していないときには、続いて、モータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａへの動力の出力が不能となる異常（以下、モータＭＧ２異常という）が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここで、モータＭＧ２異常が発生しているか否かは、例えば、モータＭＧ２やインバータ４２を流れる電流がトルク指令に対応するか否かや、モータＭＧ２やインバータ４２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により判定することができる。モータＭＧ２異常の発生していないときには、通常時制御を実行し（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。

ここで、ステップＳ１５０の通常時制御について説明する。まず、ステップＳ１１０で設定した要求トルクＴｒ＊からエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。要求パワーＰｅ＊は、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とに基づいて求めるものとした。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。次に、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＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）の曲線との交点からエンジンの目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する。続いて、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで運転したときに要求するトルクが出力可能なようにモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。このとき、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をステップＳ１２０で設定したバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに基づいて設定する。そして、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。このように、モータＭＧ２がトルクを出力可能であるときには、車両に要求されるパワーが効率よく出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを駆動制御する。

さて、ステップＳ１３０で、エンジン異常又はモータＭＧ１異常が発生しているときには、タイマＴが時間の計測の最中か否かを判定し（ステップＳ１６０）、タイマＴが時間の計測の最中でないときには、ステップＳ１２０で設定した出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｍｇ２（≧０）未満か否かを判定する（ステップＳ１７０）。ここで閾値Ｗｍｇ２は、エンジン異常又はモータＭＧ１異常の発生している状態でバッテリ５０が継続して放電すると過放電になるおそれの高い領域の上限値であり、閾値Ｗｍｇ２未満の領域が過放電領域である。ステップＳ１７０では、例えば、エンジン異常やモータＭＧ１異常が発生して間もない場合などにはバッテリ５０のＳＯＣが過放電でも過充電でもない範囲にあって出力制限Ｗｏｕｔが比較的大きな値に設定されるため、このステップＳ１７０では否定判定されやすい。そして、ステップＳ１７０で出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｍｇ２以上のときには、以下の手順によりモータＭＧ２による退避走行をする。

まず、エンジン２２の運転を停止する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１をゲート遮断するようその制御信号をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１８０）。エンジン２２の運転を停止する制御信号を受信したエンジンＥＣＵは、燃料噴射制御や点火制御を停止してエンジン２２の運転を停止する共に、インバータ４１をゲート遮断する制御信号を受信したモータＥＣＵ４０は、既にインバータ４１をゲート遮断しているときにはその状態を保持し、インバータ４１をゲート遮断していないときにはインバータ４１をゲート遮断する。なお、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１をゲート遮断するのはモータＭＧ１から予期しないトルクが出力されるのを抑止するためである。次に、次式（１）により、設定した要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値としての仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算する（ステップＳ１９０）。そして、式（２）および式（３）により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算し（ステップＳ２００）、式（４）により、計算した仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２１０）。

Tm2tmp=Tr*/Gr (１)
Tm2min=Win/Nm2 (２)
Tm2max=Wout/Nm2 (３)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (４)

そして、設定したモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ２からトルク指令Ｔｍ２＊に相当するトルクが出力されるようインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。こうした制御により、エンジン異常やモータＭＧ１異常が発生した状態でモータＭＧ２を用いて退避走行を行なうことができる。この退避走行を行なっている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６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。このようにモータＭＧ２により退避走行をしていると時間の経過や運転者のアクセル操作などによるＳＯＣの低下に伴って出力制限Ｗｏｕｔが低下する。

そして、ステップＳ１７０で出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｍｇ２未満のときには、タイマＴをスタートさせる（ステップＳ２３０）。そして、このステップＳ２３０でタイマＴをスタートさせたあと、又は、タイマＴがスタートしてステップＳ１６０で時間の計測の最中と判定したあと、タイマＴが確認期間の長さＴｒｅｆ２（以下、確認時間Ｔｒｅｆ２という）を超えたか否かを判定する（ステップＳ２４０）。ここで、確認時間Ｔｒｅｆ２は、出力制限Ｗｏｕｔが一時的に過放電領域に入った際にバッテリ５０の特性上残容量ＳＯＣが回復して出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入らなくなると見込まれる時間である。タイマＴが確認時間Ｔｒｅｆ２以下のときには、ステップＳ１８０〜ステップＳ２２０の処理を実行し、本ルーチンを終了する。つまり、タイマＴがスタートし確認時間Ｔｒｅｆ２が経過するまでは、ステップＳ１７０の判定を行わずにモータＭＧ２により退避走行をするのである。

ステップＳ２４０で、タイマＴが確認時間Ｔｒｅｆ２を超えたときには、再度、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｍｇ２未満か否かを判定する（ステップＳ２５０）。出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｍｇ２以上のときには、タイマＴをリセットし、時間の計測を停止して（ステップＳ２６０）、ステップＳ１８０〜Ｓ２２０の処理を実行し、本ルーチンを終了する。つまり、再度の判定の結果、出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入っていないときには、出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入ったのは、一時的なものとみなして、モータＭＧ２による退避走行をするのである。ここで、バッテリ５０は、急激な放電を行なうと電解液中のイオンに濃度むらが生じて一時的に残容量が正しく推定されない場合がある。濃度むらが発生している場合には、経験上、確認時間Ｔｒｅｆ２経過後にはその濃度むらが解消されることがあり得ることから、確認時間Ｔｒｅｆ２経過後に再度出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｍｇ２未満か否かを判定するのである。

ステップＳ２５０で、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｍｇ２未満のときには、それ以上バッテリ５０を放電するとバッテリ５０が過放電になるおそれが高いと判断し、レディオフに移行する。即ち、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動停止してシステムをオフするレディオフを実行して（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。

ここで、エンジン異常又はモータＭＧ１異常が発生している状態で、運転者がアクセルペダル８３を急激に踏み込んで離したときの出力制限Ｗｏｕｔの時間変化について図７を用いて説明する。図７は、出力制限Ｗｏｕｔが一旦は閾値Ｗｍｇ２未満となりその後閾値Ｗｍｇ２以上となる場合に、運転者がアクセルペダル８３を踏み込み、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｍｇ２未満となって過放電領域に入ってから確認時間Ｔｒｅｆ２が経過し再度出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｍｇ２未満であるか否かを判定したあとまでの、出力制限Ｗｏｕｔの時間変化の一例を表す説明図である。運転者がアクセルペダル８３を踏み込みむと、演算されて得られる残容量ＳＯＣが急激に減少することによって出力制限Ｗｏｕｔも急激に減少を始め（時刻ｔ１）、閾値Ｗｍｇ２に到達する（時刻ｔ２）。そして、運転者がアクセルペダル８３を離したあとに出力制限Ｗｏｕｔが上昇を始める（時刻ｔ３）。そして、確認時間Ｔｒｅｆ２が経過した後に（時刻ｔ４）、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｍｇ２未満であるか否かを判定する。この例では、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｍｇ２を超えているため、この時刻ｔ４ではレディオフしない。このため、時刻ｔ４以降もモータＭＧ２による退避走行をすることができる。

さて、図２のフローチャートに戻り、ステップＳ１４０でモータＭＧ２異常が発生しているときには、タイマＴが時間の計測の最中か否かを判定し（ステップＳ２８０）、タイマＴが時間の計測の最中でないときには、入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｍｇ１（≦０）を超えているか否かを判定する（ステップＳ２９０）。ここで閾値Ｗｍｇ１は、モータＭＧ２異常の発生している状態でバッテリ５０が継続して充電すると過充電になるおそれの高い領域である過充電領域の下限値であり、閾値Ｗｍｇ１を超えた領域が過充電領域である。ステップＳ２９０では、例えば、モータＭＧ２異常が発生して間もない場合などにはバッテリ５０のＳＯＣが過放電でも過充電でもない範囲にあって入力制限Ｗｉｎが比較的小さな値に設定されるため、このステップＳ２６０では否定判定されやすい。そして、ステップＳ２６０で入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｍｇ１以下のときには、以下の手順によりエンジン２２及びモータＭＧ１による退避走行をする。

まず、モータＭＧ２を駆動するインバータ４２をゲート遮断するようその制御信号をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ３００）。インバータ４２をゲート遮断する制御信号を受信したモータＥＣＵ４０は、既にインバータ４２をゲート遮断しているときにはその状態を保持し、インバータ４２をゲート遮断していないときにはインバータ４２をゲート遮断する。なお、モータＭＧ２を駆動するインバータ４２をゲート遮断するのはモータＭＧ２から予期しないトルクが出力されるのを抑止するためである。次に、次式（５）により、設定した要求トルクＴｒ＊に動力分配統合機構３０のギヤ比ρを乗じたものに−１を乗じてモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値としての仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ３１０）。そして、この仮トルクＴｍ１ｔｍｐに見合うトルクがモータＭＧ１から出力されたときにエンジン２２がストールしない回転数のうちできる限り小さな回転数となるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ３２０）。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると、式（６）および式（７）により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１で割ることによりモータＭＧ１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Ｔｍ１ｍａｘ，Ｔｍ１ｍｉｎを計算し、（ステップＳ３３０）。式（８）により、計算した仮トルクＴｍ１ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ３４０）。

Tm1tmp=−ρ×Tr* (５)
Tm1min=Win/Nm1 (６)
Tm1max=Wout/Nm1 (７)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (８)

そして、設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊及びエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を、モータＥＣＵ４０及びエンジンＥＣＵ２４にそれぞれ送信して（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１からトルク指令Ｔｍ１＊に相当するトルクが出力されるようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御する。また、目標回転数Ｎｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、その目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２が運転されるよう吸入空気量調節制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。こうした制御により、モータＭＧ２異常が発生した状態でエンジン２２とモータＭＧ１を用いて退避走行を行なうことができる。この退避走行を行なっている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。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。このようにエンジン２２及びモータＭＧ１により退避走行をしていると時間の経過や運転者のアクセル操作などによるＳＯＣの上昇に伴って入力制限Ｗｉｎが上昇する。

ステップＳ２９０で入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｍｇ１を超えたときには、タイマＴをスタートさせる（ステップＳ３６０）。そして、このステップＳ３６０でタイマＴをスタートさせたあと、又は、タイマＴがスタートしてステップＳ２８０で時間の計測の最中と判定したあと、タイマＴが確認期間の長さＴｒｅｆ１（以下、確認時間Ｔｒｅｆ１という）を超えたか否かを判定する（ステップＳ３７０）。ここで、確認時間Ｔｒｅｆ１は、入力制限Ｗｉｎが一時的に過充電領域に入った際にバッテリ５０の特性上残容量ＳＯＣが低下して入力制限Ｗｉｎが過充電領域に入らなくなると見込まれる時間である。タイマＴが確認時間Ｔｒｅｆ１以下のときには、ステップＳ３００〜ステップＳ３５０の処理を実行し、本ルーチンを終了する。つまり、タイマＴがスタートし確認時間Ｔｒｅｆ１が経過するまでは、ステップＳ２９０の判定を行わずにエンジン２２及びモータＭＧ１により退避走行をするのである。

ステップＳ３７０でタイマＴが確認時間Ｔｒｅｆ１を超えたときには、再度、入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｍｇ１を超えたか否かを判定する（ステップＳ３８０）。入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｍｇ１未満のときには、タイマＴをリセットし、時間の計測を停止して（ステップＳ３９０）、ステップＳ３００〜Ｓ３５０の処理を実行し、本ルーチンを終了する。つまり、再度の判定の結果、入力制限Ｗｉｎが過充電領域に入っていないときには、入力制限Ｗｉｎが過充電領域に入ったのは、一時的なものとみなして、エンジン２２及びモータＭＧ１による退避走行をするのである。ここで、バッテリ５０は、急激な充電を行なうと電解液中のイオンに濃度むらが生じて一時的に残容量が正しく推定されない場合がある。濃度むらが発生している場合には、経験上、確認時間Ｔｒｅｆ１経過後にはその濃度むらが解消されることがあり得ることから、確認時間Ｔｒｅｆ１経過後に再度入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｍｇ１を超えたか否かを判定するのである。

ステップＳ３８０で、入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｍｇ１を超えたときには、それ以上バッテリ５０を充電するとバッテリ５０が過充電になるおそれが高いと判断し、レディオフに移行する。即ち、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動停止してシステムをオフするレディオフを実行して（ステップＳ４００）、本ルーチンを終了する。

ここで、モータＭＧ２異常が発生している状態で、運転者がアクセルペダル８３を急激に踏み込んで離したときの入力制限Ｗｉｎの時間変化について図９を用いて説明する。図９は、入力制限Ｗｉｎが一旦は閾値Ｗｍｇ１を超えその後閾値Ｗｍｇ１以下となる場合に、運転者がアクセルペダル８３を踏み込み、入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｍｇ１を超えて過充電領域に入ってから確認時間Ｔｒｅｆ１が経過し再度入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｍｇ１を超えるか否かを判定したあとまでの、入力制限Ｗｉｎの時間変化の一例を表す説明図である。運転者がアクセルペダル８３を踏み込みむと、演算されて得られる残容量ＳＯＣが急激に上昇することによって入力制限Ｗｉｎも急激に上昇を始め（時刻ｔ５）、閾値Ｗｍｇ１に到達する（時刻ｔ６）。そして、運転者がアクセルペダル８３を離したあとに入力制限Ｗｉｎが低下を始める（時刻ｔ７）。そして、確認時間Ｔｒｅｆ１が経過した後に（時刻ｔ８）、入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｍｇ１未満であるか否かを判定する。この例では、入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｍｇ１を超えているため、この時刻ｔ８ではレディオフしない。このため、時刻ｔ８以降もエンジン２２及びモータＭＧ１による退避走行をすることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２が、エンジン異常又はモータＭＧ１異常を検出したとき、出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入らない場合には、バッテリ５０を過放電にならないよう保護しつつモータＭＧ２による退避走行が可能となる。一方、出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入ったときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの過放電領域への移行が一時的なものであればバッテリ５０を過放電にならないよう保護しつつモータＭＧ２による退避走行が可能となり、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの過放電領域への移行が一時的なものでなければバッテリ５０からモータＭＧ２への電力供給を停止してバッテリ５０を保護する。したがって、退避走行時にバッテリ５０を保護しつつ走行距離を伸ばすことができる。

また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２が、モータＭＧ２異常を検出したとき、入力制限Ｗｉｎが過充電領域に入らない場合には、バッテリ５０を過充電にならないよう保護しつつエンジン２２及びモータＭＧ１による退避走行が可能となる。一方、入力制限Ｗｉｎが過充電領域に入ったときには、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの過充電領域への移行が一時的なものであればバッテリ５０を過充電にならないよう保護しつつエンジン２２及びモータＭＧ１による退避走行が可能となり、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの過充電領域への移行が一時的なものでなければモータＭＧ１からバッテリ５０への電力の入力を停止してバッテリ５０を保護する。したがって、退避走行時にバッテリ５０を保護しつつ走行距離を伸ばすことができる。

更に、ステップＳ１７０で出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入ったときには、タイマＴをスタートさせタイマＴが確認時間Ｔｒｅｆ２経過するまでは、トルク指令Ｔｍ２＊を送信するから、この確認時間Ｔｒｅｆ２を経過するまでは退避走行をすることができる。また、ステップＳ２９０で入力制限Ｗｉｎが過充電領域に入ったときには、タイマＴをスタートさせタイマＴが確認時間Ｔｒｅｆ１経過するまでは、目標回転数Ｎｅ＊及びトルク指令Ｔｍ１＊を送信するから、この確認時間Ｔｒｅｆ１を経過するまでは退避走行をすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、図２の駆動制御ルーチンにおいて、モータＭＧ２による退避走行（ステップＳ１３０，Ｓ１６０〜Ｓ２６０）と、エンジン２２及びモータＭＧ１による退避走行（ステップＳ１４０，Ｓ２８０〜３９０）との２通りの退避走行を可能なものとしたが、いずれか一方のみ可能なものとしてもよい。こうした場合であっても、退避走行時にバッテリ５０を保護しつつ走行距離を伸ばすことができる。

実施例では、図２の駆動制御ルーチンのステップＳ２３０でタイマＴをスタートさせてからステップＳ２４０でタイマＴが確認時間Ｔｒｅｆ２を超えるまでは、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに基づいてトルク制限Ｔｍ２ｍａｘを設定したが、例えば、モータＭＧ２を用いた退避走行に最低限必要なトルク（例えば、５ｋｍ／ｈや、１０ｋｍ／ｍで走行するときに必要なトルク）など、予め定められたトルクをトルク制限Ｔｍ２ｍａｘとして設定してもよい。また、ステップＳ３６０でタイマＴをスタートさせてからステップＳ３７０でタイマＴが確認時間Ｔｒｅｆ１を超えるまでは、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づいてトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを設定したが、例えば、エンジン２２とモータＭＧ１を用いた退避走行に最低限必要なトルク（例えば、５ｋｍ／ｈや、１０ｋｍ／ｍで走行するときに必要なトルク）など、予め定められたトルクをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎとして設定してもよい。

実施例では、図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１７０では、出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入ったか否かを判定したが、この判定に加えてアクセル開度Ａｃｃの変化割合が所定の急変領域に入ったか否かも判定し、出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に且つアクセル開度Ａｃｃの変化割合が所定の急変領域に入ったときにステップＳ２３０以降の処理を実行し、出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入らなかったときにはステップＳ１８０以降の処理を実行し、出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入り且つアクセル開度Ａｃｃの変化割合が所定の急変領域に入らなかったときにはレディオフ処理を実行するものとしてもよい。エンジン異常かモータＭＧ１異常の発生している状態でアクセル開度Ａｃｃの変化割合が急変領域に入ったときには、バッテリ５０の電解液中のイオンの濃度むらが発生しやすく、バッテリ５０のＳＯＣを誤って推定しやすいため、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの過放電領域への移行が一時的なものである可能性が高い。したがって、確認時間Ｔｒｅｆ２の経過後に再度出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入るか否かを判定する意義が高い。なお、アクセル開度Ａｃｃの変化割合が所定の急変領域に入ったか否かは、アクセル開度Ａｃｃの微分値が所定の閾値以上となったときに急変領域に入ったたと判定してもよいし、前回のアクセル開度Ａｃｃと今回のアクセル開度Ａｃｃとの差が所定の閾値以上となったときに急変領域に入ったと判定してもよい。また、ステップＳ２９０では、入力制限Ｗｉｎが過充電領域に入ったか否かを判定したが、この判定に加えてアクセル開度Ａｃｃの変化割合が所定の急変領域に入ったか否かも判定し、入力制限Ｗｉｎが過充電領域に入り且つアクセル開度Ａｃｃの変化割合が所定の急変領域に入ったときにステップＳ３６０以降の処理を実行し、入力制限Ｗｉｎが過充電領域に入らなかったときにはステップＳ３００以降の処理を実行し、入力制限Ｗｉｎが過充電領域に入り且つアクセル開度Ａｃｃの変化割合が所定の急変領域に入らなかったときにはレディオフ処理を実行するものとしてもよい。モータＭＧ２異常の発生している状態でアクセル開度Ａｃｃの変化割合が急変領域に入ったときには、バッテリ５０の電解液中のイオンの濃度むらが発生しやすく、バッテリ５０のＳＯＣを誤って推定しやすいため、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの過重電領域への低下が一時的なものである可能性が高い。したがって、確認時間Ｔｒｅｆ１の経過後に再度入力制限Ｗｉｎが過充電領域に入るか否かを判定する意義が高い。

実施例では、ステップＳ２３０でタイマＴをスタートさせてからタイマＴが確認時間Ｔｒｅｆ２を超えるまでの確認期間中は出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入ったか否かの過放電判定を実行せず、確認期間の経過後に過放電判定を実行するものとしたが、この確認期間中に過放電判定を実行し、出力制限Ｗｏｕｔが過放電領域に入らなかったときは、確認期間経過後の過放電判定を実行しないものとしてもよい。この点は、過充電判定も同様である。

実施例では、退避走行中は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて図３に例示した要求トルク設定用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定するものとしたが、この要求トルク設定用マップによらず、アクセル開度Ａｃｃがオンしていた場合には、例えば、車両を走行させるために必要なトルクのうちできる限り小さいトルクなど、予め定められた値を要求トルクＴｒ＊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、ハイブリッドＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０とエンジンＥＣＵ２４とを備えるものとしたが、単一の電子制御ユニットを備えるもの、即ち、実施例のハイブリッドＥＣＵ７０の機能とモータＥＣＵ４０の機能とエンジンＥＣＵ２４の機能とを兼ね備えた単一の電子制御ユニットを備え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３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１０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。

実施例では、ハイブリッド自動車２０を主としてエンジン２２とエンジンＥＣＵ２４と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とインバータ４１，４２とバッテリ５０とハイブリッドＥＣＵ７０とによって構成したシリーズ−パラレルハイブリッド自動車としたが、モータＭＧ２からの動力による退避走行や、エンジン２２からの動力による退避走行の可能な構成を有するものであれば、こうした構成以外のもの、例えばパラレルハイブリッド自動車や、シリーズハイブリッド自動車など如何なる構成のハイブリッド自動車としてもよい。

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、リングギヤ軸３２ａが「駆動軸」に相当し、エンジン２２が「内燃機関」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」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０，Ｓ１４０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「異常検出手段」に相当し、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「要求動力設定手段」に相当し、バッテリＥＣＵ５２が「残容量推定手段」に相当し、ステップＳ１２０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「出力制限設定手段」及び「入力制限設定手段」に相当し、ステップＳ１６０〜Ｓ４００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。アクセルペダルポジションセンサ８４が「アクセル開度検出手段」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差動作用を有するものなど、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の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、駆動軸に動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機としても構わない。「二次電池」としては、バッテリ５０に限定されるものではなく、イオン伝導体としてポリマー固体電解質や無機固体電解質、イオン性液体、ゲル電解質などを用いた二次電池など、発電機及び電動機と電力のやり取りが可能であり、一対の電極をイオン伝導体中に配置したものであれば如何なるものとしても構わない。「異常検出手段」としては、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０，Ｓ１４０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、内燃機関から３軸式動力入出力手段への動力の出力が不能となる内燃機関異常及び発電機の３軸式動力入出力手段からの動力の入力が不能となる発電機異常の少なくとも一方の異常を検出するものや、電動機から駆動軸への動力の出力が不能となる電動機異常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。「残容量推定手段」としては、充放電電流の積算値と端子間電圧とに基づいて推定するものに限定されるものではなく、例えば、端子間電圧のみに基づいて推定するものなど、二次電池の残容量を推定するものであれば如何なるものとしても構わない。「出力制限設定手段」としては、電池温度Ｔｂに基づいて出力制限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を設定し、設定した出力制限Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定するものに限定されるものではなく、異常の発生していない状態で二次電池を放電する際の最大許容電力である出力制限を少なくとも推定された残容量に基づい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。「入力制限設定手段」としては、電池温度Ｔｂに基づいて入力制限Ｗｉｎの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて入力制限用補正係数を設定し、設定した入力制限Ｗｉｎの基本値に補正係数を乗じることにより設定するものに限定されるものではなく、異常の発生していない状態で二次電池を充電する際の最大許容電力である入力制限を少なくとも推定された残容量に基づい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、異常検出手段が異常を検出したときには、その異常の発生している状態で二次電池が放電を継続すると過放電になるおそれの高い所定の過放電領域に設定された出力制限が入るか否かの過放電判定を実行し、出力制限が過放電領域に入らなかったときには、その出力制限の範囲内で要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう電動機を制御する一方、出力制限が過放電領域に入ったときには、所定の確認期間経過後の過放電判定において、出力制限が過放電領域に入らなかった場合には出力制限の範囲内で要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう電動機を制御し、出力制限が過放電領域に入った場合には二次電池から電動機への電力供給を停止するものや、異常検出手段が異常を検出したときには、その異常の発生している状態で二次電池が充電を継続すると過充電になるおそれの高い所定の過充電領域に設定された入力制限が入るか否かの過充電判定を実行し、入力制限が過充電領域に入らなかったときには、その入力制限の範囲内で要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関及び発電機を制御する一方、入力制限が過充電領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過充電判定において、入力制限が過充電領域に入らなかった場合には入力制限の範囲内で要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関及び発電機を制御し、入力制限が過充電領域に入った場合には発電機から二次電池への電力の入力を停止するものであれば、如何なるものとしても構わない。「アクセル開度検出手段」としてはアクセルペダルポジションセンサ８４に限定されるものではなく、アクセル開度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。

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。 ハイブリッドＥＣＵ７０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。 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。 エンジン異常又はＭＧ１異常の発生している状態で退避走行を行なう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である。 出力制限Ｗｏｕｔが一旦は閾値Ｗｍｇ２未満となりその後閾値以上となる場合の、運転者がアクセルペダル８３を踏み込み、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｍｇ２未満となって過放電領域に入ってから確認時間Ｔｒｅｆ２が経過し再度出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｍｇ２未満であるか否かを判定したあとまでの、出力制限Ｗｏｕｔの時間変化を表す説明図である。 ＭＧ２異常の発生している状態で退避走行を行なう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である。 入力制限Ｗｉｎが一旦は閾値Ｗｍｇ１を超えその後閾値Ｗｍｇ１以下となる場合に、運転者がアクセルペダル８３を踏み込み、入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｍｇ１を超えて過充電領域に入ってから確認時間Ｔｒｅｆ１が経過し再度入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｍｇ１を超えるか否かを判定したあとまでの、入力制限Ｗｉｎの時間変化の一例を表す説明図である。 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、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、６３ｃ、６３ｄ 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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (10)

1. 駆動軸に連結された車軸に出力される動力により走行する車両であって、
   内燃機関と、
   動力を入出力可能な発電機と、
   前記駆動軸と前記内燃機関の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、
   前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
   前記発電機及び前記電動機と電力のやり取りが可能であり、一対の電極をイオン伝導体中に配置した二次電池と、
   前記内燃機関から前記３軸式動力入出力手段への動力の出力が不能となる内燃機関異常及び前記発電機の前記３軸式動力入出力手段からの動力の入力が不能となる発電機異常の少なくとも一方の異常を検出する異常検出手段と、
   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、
   前記二次電池の残容量を推定する残容量推定手段と、
   前記異常の発生していない状態で前記二次電池を放電する際の最大許容電力である出力制限を少なくとも前記推定された残容量に基づいて設定する出力制限設定手段と、
   前記異常検出手段が前記異常を検出したときには、該異常の発生している状態で前記二次電池が放電を継続すると過放電になるおそれの高い所定の過放電領域に前記設定された出力制限が入るか否かの過放電判定を実行し、前記出力制限が前記過放電領域に入らなかったときには、該出力制限の範囲内で前記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電動機を制御する一方、前記出力制限が前記過放電領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過放電判定において、前記出力制限が前記過放電領域に入らなかった場合には前記出力制限の範囲内で前記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電動機を制御し、前記出力制限が前記過放電領域に入った場合には前記二次電池から前記電動機への電力供給を停止する制御手段と、
   を備える車両。
2. 前記制御手段は、前記確認期間中、前記出力制限の範囲内で前記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電動機を制御する、
   請求項１に記載の車両。
3. 前記制御手段は、前記確認期間中、前記出力制限の範囲内の前記要求動力に基づく動力が退避走行をするのに不足しているときには前記出力制限の範囲を超え且つ退避走行可能な動力が前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を制御する、
   請求項１又は２に記載の車両。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両であって、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を備え、
   前記要求動力設定手段は、前記アクセル開度に基づいて前記要求動力を設定する手段であり、
   前記制御手段は、前記異常検出手段が前記異常を検出したときには、前記出力制限が前記過放電領域に入ったか否か及び前記アクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入ったか否かを判定し、前記出力制限が前記過放電領域に入らなかったときには、該出力制限の範囲内で前記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電動機を制御する一方、前記出力制限が前記過放電領域に入り且つ前記アクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過放電判定において、前記出力制限が前記過放電領域に入らなかった場合には前記出力制限の範囲内で前記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電動機を制御し、前記出力制限が前記過放電領域に入った場合には前記二次電池から前記電動機への電力供給を停止する、
   車両。
5. 駆動軸に連結された車軸に出力される動力により走行する車両であって、
   内燃機関と、
   動力を入出力可能な発電機と、
   前記駆動軸と前記内燃機関の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、
   前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
   前記発電機及び前記電動機と電力のやり取りが可能であり、一対の電極をイオン伝導体中に配置した二次電池と、
   前記電動機から前記駆動軸への動力の出力が不能となる電動機異常を検出する異常検出手段と、
   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、
   前記二次電池の残容量を推定する残容量推定手段と、
   前記異常の発生していない状態で前記二次電池を充電する際の最大許容電力である入力制限を少なくとも前記推定された残容量に基づいて設定する入力制限設定手段と、
   前記異常検出手段が前記異常を検出したときには、該異常の発生している状態で前記二次電池が充電を継続すると過充電になるおそれの高い所定の過充電領域に前記設定された入力制限が入るか否かの過充電判定を実行し、前記入力制限が前記過充電領域に入らなかったときには、該入力制限の範囲内で前記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及び前記発電機を制御する一方、前記入力制限が前記過充電領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過充電判定において、前記入力制限が前記過充電領域に入らなかった場合には前記入力制限の範囲内で前記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及び前記発電機を制御し、前記入力制限が前記過充電領域に入った場合には前記発電機から前記二次電池への電力の入力を停止する制御手段と、
   を備える車両。
6. 前記制御手段は、前記確認期間中、前記入力制限の範囲内で前記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及び発電機を制御する、
   請求項５に記載の車両。
7. 前記制御手段は、前記確認期間中、前記入力制限の範囲内の前記要求動力に基づく動力が退避走行をするのに不足しているときには前記入力制限の範囲を超え且つ退避走行可能な動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関及び発電機を制御する、
   請求項５又は６に記載の車両。
8. 請求項５〜７のいずれか１項に記載の車両であって、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を備え、
   前記要求動力設定手段は、前記アクセル開度に基づいて前記要求動力を設定する手段であり、
   前記制御手段は、前記異常検出手段が前記異常を検出したときには、前記入力制限が前記過充電領域に入ったか否か及び前記アクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入ったか否かを判定し、前記入力制限が前記過充電領域に入らなかったときには、該入力制限の範囲内で前記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及び発電機を制御する一方、前記入力制限が前記過充電領域に入り且つ前記アクセル開度の変化割合が所定の急変領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過充電判定において、前記入力制限が前記過充電領域に入らなかった場合には前記入力制限の範囲内で前記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及び前記発電機を制御し、前記入力制限が前記過充電領域に入った場合には前記発電機から前記二次電池への電力の入力を停止する、
   車両。
9. 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の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、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機及び前記電動機と電力のやり取りが可能であり一対の電極をイオン伝導体中に配置した二次電池と、前記内燃機関から前記３軸式動力入出力手段への動力の出力が不能となる内燃機関異常及び前記発電機の前記３軸式動力入出力手段からの動力の入力が不能となる発電機異常の少なくとも一方の異常を検出する異常検出手段と、を備える車両の制御方法であって、
   （ａ）前記二次電池の残容量を推定し、
   （ｂ）前記異常の発生していない状態で前記二次電池を放電する際の最大許容電力である出力制限を少なくとも前記推定された残容量に基づいて設定し、
   （ｃ）前記異常検出手段が前記異常を検出したときには、該異常の発生している状態で前記二次電池が放電を継続すると過放電になるおそれの高い所定の過放電領域に前記設定された出力制限が入るか否かの過放電判定を実行し、前記出力制限が前記過放電領域に入らなかったときには、該出力制限の範囲内で前記駆動軸に要求される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電動機を制御する一方、前記出力制限が前記過放電領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過放電判定において、前記出力制限が前記過放電領域に入らなかった場合には前記出力制限の範囲内で前記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電動機を制御し、前記出力制限が前記過放電領域に入った場合には前記二次電池から前記電動機への電力供給を停止する、
   車両の制御方法。
10. 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の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、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機及び前記電動機と電力のやり取りが可能であり、一対の電極をイオン伝導体中に配置した二次電池と、前記電動機から前記駆動軸への動力の出力が不能となる電動機異常を検出する異常検出手段と、を備える車両の制御方法であって、
    （ａ）前記二次電池の残容量を推定し、
    （ｂ）前記異常の発生していない状態で前記二次電池を充電する際の最大許容電力である入力制限を少なくとも前記推定された残容量に基づいて設定し、
    （ｃ）前記異常検出手段が前記異常を検出したときには、該異常の発生している状態で前記二次電池が充電を継続すると過充電になるおそれの高い所定の過充電領域に前記設定された入力制限が入るか否かの過充電判定を実行し、前記入力制限が前記過充電領域に入らなかったときには、該入力制限の範囲内で前記駆動軸に要求される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及び前記発電機を制御する一方、前記入力制限が前記過充電領域に入ったときには、そのときから所定の確認期間が経過した後の過充電判定において、前記入力制限が前記過充電領域に入らなかった場合には前記入力制限の範囲内で前記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及び前記発電機を制御し、前記入力制限が前記過充電領域に入った場合には前記発電機から前記二次電池への電力の入力を停止する、
    車両の制御方法。

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