JP4031773B2 - 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法に関し、詳しくは、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、遊星歯車機構の各回転要素にエンジンの出力軸と発電機の回転軸と駆動軸とを接続すると共に駆動軸に変速機を介して電動機の回転軸を接続した自動車に搭載されたものが提案されている（特許文献１参照）。この装置では、変速機の変速段を車速に応じて変更することにより電動機からの動力を車速に応じた動力に変換して駆動軸に出力している。
特開２００２−２２５５７８号公報

上述の動力出力装置では、変速段を車速に応じて変更することについては記載されているものの、変速機の変速段を変更する際の動作については言及されていない。例えば、電動機から駆動力を出力している状態で変速機の変速段の変更が指示されたときに、指示された変速段への変更に必要なクラッチやブレーキが何らかの原因でオンできずに変速機における動力の伝達が遮断されてしまうと、電動機の回転が異常上昇する場合が生じる。このとき、この電動機を駆動制御することによりその回転数を安定させることができるが、発電機の駆動状態によっては発電機や電動機と電力をやり取りする蓄電装置に過充電や過大な電力による充電が生じる場合がある。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、駆動軸と電動機の回転軸との間で動力の伝達を行なう変速機の変速段を変更する際に電動機が通常とは異なる回転状態となるの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これを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、駆動軸と電動機の回転軸との間で動力の伝達を行なう変速機の変速段を変更する際に電動機と電力をやり取りする蓄電装置の過充電や過放電、過大な電力による充放電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これを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、上述の目的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、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
発電可能な電動機と、
変更可能な変速段をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
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取りが可能な蓄電手段と、
前記変速伝達手段における変速段の変更が指示されたとき、該指示された変速段に変更されるよう該変速伝達手段を駆動制御し、該変速段の変更の最中に駆動力を出力している電動機が通常とは異なる回転状態に至ったとき、該電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰可能なときには前記変速段の変更を継続しながら該通常の回転状態に復帰させるよう該電動機を駆動制御する第１の復帰制御を実行し、前記電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰不能なときには前記変速段の変更の指示に拘わらず前記変速伝達手段によって該通常の回転状態に復帰させるよう該変速伝達手段を駆動制御する第２の復帰制御を実行する変速時制御手段と
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、変更可能な変速段をもって電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段における変速段の変更が指示されたとき、指示された変速段に変更されるよう変速伝達手段を駆動制御し、変速段の変更の最中に駆動力を出力している電動機が通常とは異なる回転状態に至ったとき、電動機の駆動制御によって電動機を通常の回転状態に復帰可能なときには変速段の変更を継続しながら通常の回転状態に復帰させるよう電動機を駆動制御し、電動機の駆動制御によって電動機を通常の回転状態に復帰不能なときには変速段の変更の指示に拘わらず変速伝達手段によって通常の回転状態に復帰させるよう変速伝達手段を駆動制御する。従って、変速段の変更の最中に電動機が通常とは異なる回転状態に至ったときでもより確実に通常の回転状態に復帰させることができる。

こうした本発明の動力出力装置において、前記電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰不能なときは、前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とが駆動制御されている最中の前記電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰させようとすると入出力制限を越える電力が前記蓄電手段に入出力されるときであるものとすることもできる。こうすれば、電動機を通常の回転状態に復帰させる際の蓄電手段の過充電や過放電、過大な電力による充放電を抑制することができる。

また、本発明の動力出力装置において、前記通常とは異なる回転状態は、前記電動機の回転数が所定回転数を超えている状態であり、前記変速時制御手段は、前記第１の復帰制御として、前記電動機から駆動力が出力されないよう該電動機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。

さらに、本発明の動力出力装置において、前記変速時制御手段は、前記第２の復帰制御として、前記変更が指示された変速段とは異なる変速段に変更されるよう前記変速伝達手段を駆動制御する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記変速時制御手段は、前記第２の復帰制御として、前記変速段の変更が指示される前の元の変速段に切り替わるよう前記変速伝達手段を駆動制御する手段であるものとすることもできる。

また、本発明の動力出力装置において、前記通常とは異なる回転状態は、前記電動機の回転数が通常とは異なる回転数に至った状態であるものとすることもできる。こうすれば、変速段の変更の最中に電動機が通常とは異なる回転数に至ったときでもその回転数を通常の回転数に復帰させることができる。

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、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３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が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段と、前記第３の回転軸に動力を入出力可能な発電機とを備える手段であるものとすることもできるし、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、電磁気的な作用に基づく電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力可能な対回転子電動機であるものとすることもできる。

本発明の自動車は、
上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、発電可能な電動機と、変更可能な変速段をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、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取りが可能な蓄電手段と、前記変速伝達手段における変速段の変更が指示されたとき該指示された変速段に変更されるよう該変速伝達手段を駆動制御し該変速段の変更の最中に駆動力を出力している電動機が通常とは異なる回転状態に至ったとき該電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰可能なときには前記変速段の変更を継続しながら該通常の回転状態に復帰させるよう該電動機を駆動制御する第１の復帰制御を実行し前記電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰不能なときには前記変速段の変更の指示に拘わらず前記変速伝達手段によって該通常の回転状態に復帰させるよう該変速伝達手段を駆動制御する第２の復帰制御を実行する変速時制御手段とを備える動力出力装置を搭載し、前記駆動軸が車軸に接続されて走行する
ことを要旨とする。

この本発明の自動車では、上述した各態様のいずれか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備える効果と同様の効果、例えば、変速段の変更の最中に電動機が通常とは異なる回転状態に至ったときでもより確実に通常の回転状態に復帰させることができる効果やその際に蓄電手段の過充電や過放電、過大な電力による充放電を抑制することができる効果などを奏することができる。

本発明の駆動装置は、
内燃機関から動力を入力すると共に駆動軸に動力を出力する駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
発電可能な電動機と、
変更可能な変速段をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
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取りが可能な蓄電手段と、
前記変速伝達手段における変速段の変更が指示されたとき、該指示された変速段に変更されるよう該変速伝達手段を駆動制御し、該変速段の変更の最中に駆動力を出力している電動機が通常とは異なる回転状態に至ったとき、該電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰可能なときには前記変速段の変更を継続しながら該通常の回転状態に復帰させるよう該電動機を駆動制御する第１の復帰制御を実行し、前記電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰不能なときには前記変速段の変更の指示に拘わらず前記変速伝達手段によって該通常の回転状態に復帰させるよう該変速伝達手段を駆動制御する第２の復帰制御を実行する変速時制御手段と
を備えることを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、変更可能な変速段をもって電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段における変速段の変更が指示されたとき、指示された変速段に変更されるよう変速伝達手段を駆動制御し、変速段の変更の最中に駆動力を出力している電動機が通常とは異なる回転状態に至ったとき、電動機の駆動制御によって電動機を通常の回転状態に復帰可能なときには変速段の変更を継続しながら通常の回転状態に復帰させるよう電動機を駆動制御し、電動機の駆動制御によって電動機を通常の回転状態に復帰不能なときには変速段の変更の指示に拘わらず変速伝達手段によって通常の回転状態に復帰させるよう変速伝達手段を駆動制御する。従って、変速段の変更の最中に電動機が通常とは異なる回転状態に至ったときでもより確実に通常の回転状態に復帰させることができる。

本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、発電可能な電動機と、変更可能な変速段をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、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、
（ａ）前記変速伝達手段における変速段の変更が指示されたとき、該指示された変速段に変更されるよう該変速伝達手段を駆動制御し、
（ｂ）該変速段の変更の最中に駆動力を出力している電動機が通常とは異なる回転状態に至ったとき、該電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰可能なときには前記変速段の変更を継続しながら該通常の回転状態に復帰させるよう該電動機を駆動制御する第１の復帰制御を実行し、前記電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰不能なときには前記変速段の変更の指示に拘わらず前記変速伝達手段によって該通常の回転状態に復帰させるよう該変速伝達手段を駆動制御する第２の復帰制御を実行する
ことを要旨とする。

この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、変更可能な変速段をもって電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段における変速段の変更が指示されたとき、指示された変速段に変更されるよう変速伝達手段を駆動制御し、変速段の変更の最中に駆動力を出力している電動機が通常とは異なる回転状態に至ったとき、電動機の駆動制御によって電動機を通常の回転状態に復帰可能なときには変速段の変更を継続しながら通常の回転状態に復帰させるよう電動機を駆動制御し、電動機の駆動制御によって電動機を通常の回転状態に復帰不能なときには変速段の変更の指示に拘わらず変速伝達手段によって通常の回転状態に復帰させるよう変速伝達手段を駆動制御する。従って、変速段の変更の最中に電動機が通常とは異なる回転状態に至ったときでもより確実に通常の回転状態に復帰させることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態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。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両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を介して変速機６０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３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２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とモータＭＧ２と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、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２やリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを計算している。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達できるよう構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。ブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフは、実施例では、図示しない油圧式のアクチュエータの駆動によりブレーキＢ１，Ｂ２に対して作用させる油圧を調節することにより行なわれている。

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に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃ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。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータへの駆動信号などが出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

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

次に、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、変速機６０の変速段を切り替える際の動作について説明する。図３は、実施例のハイブリッド自動車２０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、８ｍｓｅｃ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の残容量ＳＯＣ，バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ，変速機６０の現在の減速比Ｇｒなどの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、回転数センサ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。残容量ＳＯＣは、電流センサにより検出されたバッテリ５０の充放電電流に基づいて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。入力制限Ｗｉｎは、残容量ＳＯＣや電池温度などに基づいて設定されたものを入力するものとした。現在の減速比Ｇｒは、現在の変速機６０のギヤの状態に基づいて設定されたものを入力するものとした。

続いて、入力したアクセル開度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Ｔｒ＊と要求パワーＰｒ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると要求トルク設定用マップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求トルク設定用のマップの一例を示す。要求パワーＰｒ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとして計算するものとした。なお、回転数Ｎｒは、例えば、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることにより計算したり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を現在の変速機６０の減速比Ｇｒで除することにより計算したりすることができる。

そして、設定した要求パワーＰｒ＊とバッテリ５０が充放電すべき充放電要求量Ｐｃｈ＊とロス（Ｌｏｓｓ）との和によりエンジン要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１２０）。ここで、充放電要求量Ｐｃｈ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）やアクセル開度Ａｃｃなどによって設定することができる。

エンジン要求パワーＰｅ＊を設定すると、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する処理を行なう（ステップＳ１３０）。この処理は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定することにより行なう。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５に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと目標パワー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。

目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、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とに基づいて次式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１４０）。動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図を図６に示す。図中、左のＳ軸はサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎｒを示す。前述したように、サンギヤ３１の回転数はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１でありキャリア３４の回転数はエンジン２２の回転数Ｎｅであるから、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊はリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒとエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（１）により計算することができる。したがって、モータＭＧ１が目標回転数Ｎｍ１＊で回転するよう目標トルクＴｍ１＊を設定してモータＭＧ１を駆動制御することにより、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊で回転させることができる。ここで、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「ＫＰ」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ＫＩ」は積分項のゲインである。

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、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と現在の変速機６０の減速比Ｇｒとに基づいて次式（３）により要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力するためにモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを設定すると共に（ステップＳ１５０）、バッテリ５０の入力制限ＷｉｎとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１と回転数Ｎｍ２とに基づいて次式（４）によりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限値Ｔｍｉｎを計算し（ステップＳ１６０）、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限値Ｔｍｉｎのうち大きい方をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ１７０）。これにより、トルク指令Ｔｍ２＊を、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内で制限したトルクとして求めることができる。

次に、変速機６０の変速要求がなされているか否かを判定する（ステップＳ１８０）。変速要求は、Ｈｉギヤの状態からＬｏギヤの状態への切替やＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態への切替として要求され、そのタイミングとしては要求トルクＴｒ＊や車速Ｖに基づいて行なわれる。変速機６０の変速要求がなされていないと判定されると、前述の処理により設定された目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。これにより、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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊でエンジン２２が運転されるよう燃料噴射制御や点火制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がそれぞれトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に見合うトルクを出力するようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。

一方、変速機６０の変速要求がなされていると判定されると、後述する変速時処理ルーチンを行なうと共に（ステップＳ２００）、ステップＳ１９０の処理を行なって本ルーチンを終了する。以下、変速時処理ルーチンについて説明する。図７は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速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、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１８０で変速機６０の変速要求がなされていると判定されたときに実行される。即ち、図３の駆動制御ルーチンは所定時間毎に繰り返し実行されるから、変速機６０の変速要求がなされている間に亘って所定時間毎に繰り返し実行される。

変速時処理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、フラグＦ１の値を調べ（ステップＳ２１０）、フラグＦ１が値０のときには、変速機６０の変速処理を開始すると共に（ステップＳ２２０）、フラグＦ１を値１に設定して（ステップＳ２３０）、処理を終了する。ここで、フラグＦ１は、変速時処理ルーチンの実行が初回か否かを示すフラグであり、初期値としては値０に設定されている。また、変速機６０の変速処理は、具体的には、変速要求がＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態への切替であるときにはブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態からブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフの状態に切り替り、変速要求がＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態への切替であるときにはブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフの状態からブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態に切り替わるよう油圧式のアクチュエータを駆動制御してブレーキＢ１，Ｂ２に油圧を作用または作用させている油圧を解除する処理となる。

変速機６０の変速処理を開始してフラグＦ１に値１が設定されると、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を入力し（ステップＳ２４０）、入力した回転数Ｎｍ２と所定回転数Ｎ２ｒｅｆとを比較する（ステップＳ２５０）。ここで、所定回転数Ｎ２ｒｅｆは、変速機６０（特にブレーキＢ１，Ｂ２）が正常な状態にあるときにモータＭＧ２がとりうる回転数の上限としてモータＭＧ２や変速機６０などにより予め定められている。回転数Ｎｍ２が所定回転数Ｎ２ｒｅｆ以下のときには、変速が終了していないときにはそのまま処理を終了し、変速が終了したときには（ステップＳ２６０）、フラグＦ１を値０に設定すると共にフラグＦ２を値１に設定して（ステップＳ２７０）、処理を終了する。このフラグＦ２が値１に設定されると、一連の変速処理が終了したことを意味し、次に図３の駆動制御ルーチンが実行されたときにステップＳ１８０で変速機６０の変速要求がなされていないと判定されることになる。

一方、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が所定回転数Ｎ２ｒｅｆよりも大きいときには、何らかの原因により変速要求により対応するブレーキへの油圧が正常に作用していないためにモータＭＧ２の回転数が異常上昇したと判断して、まず、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に回転数Ｎｍ１を乗じたもの、即ちモータＭＧ１のパワー（＝Ｔｍ１＊×Ｎｍ１）とバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとを比較する（ステップＳ２８０）。モータＭＧ１のパワーがバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ以上のときには、変速機６０の変速を継続しながら、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１７０で設定されたトルク指令Ｔｍ２＊に拘わらずモータＭＧ２からトルクが出力されないよう値０をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定し直して（ステップＳ２９０）、変速が終了するまで待つ処理を行なう（ステップＳ２６０，Ｓ２７０）。これにより、モータＭＧ２の回転数の上昇が一時的な油圧の異常によるものでありその後油圧が回復したときには、通常どおり変速要求に応じた変速段に切り替えられて処理を終了することになる。一方、こうした処理は、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が所定回転数Ｎ２ｒｅｆよりも大きくなった状態のときに行なわれる処理であるから、例えば、所定時間を経過したにも拘わらず変速が終了しない（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と車速Ｖから求まるリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒとが要求された変速段における減速比に一致しない）ときには、変速機６０に異常が発生したと判定され、所定の異常時処理が実行されることになる。

モータＭＧ１のパワー（＝Ｔｍ１＊×Ｎｍ１）がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ未満のときには、ステップＳ２９０のようにモータＭＧ２を値０のトルク指令Ｔｍ２＊で駆動制御するとモータＭＧ１の発電パワーがバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを越えるためにモータＭＧ２の駆動制御によってはその回転数の異常上昇を抑えることができないと判断して、変速要求がなされる前の元の変速段に切り替わるよう変速機６０を駆動制御し（ステップＳ３００）、フラグＦ１を値０に設定すると共にフラグＦ２に値１を設定して（ステップＳ２７０）、処理を終了する。即ち、変速要求がＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態への切替でありブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフの状態からブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態に切り替えているときには、オフしている途中のブレーキＢ１を再びオンの状態に戻し、変速要求がＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態への切替でありブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態からブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフの状態に切り替えているときには、オフしている途中のブレーキＢ２を再びオンの状態に戻すのである。

図８に、変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に切り替える際のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とブレーキＢ１，Ｂ２に作用する油圧の時間変化の様子を説明する説明図を示す。図８（ａ）では、通常に変速が行なわれたときの様子を示し、図８（ｂ）では、変速途中でモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が所定回転数Ｎ２ｒｅｆを越えたときの様子を示す。通常、図８（ａ）に示すように、時刻ｔ０でＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態への変速要求がなされると、変速ショックを抑制するためにブレーキＢ１に油圧を徐々に作用させると共にブレーキＢ２に作用させていた油圧を徐々に抜いていき、時刻ｔ１でブレーキＢ１に作用させる油圧を最大にして変速処理を終了する。一方、図８（ｂ）に示すように、時刻ｔ３でＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態への変速要求がなされてブレーキＢ２の油圧を抜くと共にブレーキＢ１に油圧が作用させようとしたときにブレーキＢ１に油圧が作用せずにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が所定回転数Ｎ２ｒｅｆを越えたとき、モータＭＧ１の発電パワーがバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ以上であればモータＭＧ２からトルクを出力しないようにして変速を継続するが、モータＭＧ１の発電パワーがバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ未満のときにはブレーキＢ２の油圧を再び作用させて変速機６０をＬｏギヤの状態に戻す。従って、モータＭＧ２の回転数はＬｏギヤの状態に対応したものとなり、モータＭＧ２の過回転が抑制される。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、変速要求がなされて変速機６０を変速している最中にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が異常上昇したとき、モータＭＧ１の発電パワーがバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ以上のときには変速機６０の変速をそのまま継続しながらモータＭＧ２からトルクが出力されないよう制御して変速処理が終了するまで待ち、モータＭＧ１の発電パワーがバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ未満のときには変速要求に拘わらず元の変速段に切り替わるよう変速機６０を制御するから、変速機６０を要求された変速段に変速できないときでも、モータＭＧ２が過回転するのをより確実に防止することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速の途中でモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が所定回転数Ｎ２ｒｅｆを越えたときに、トルクが出力されないよう値０のトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２を駆動制御したが、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内でモータＭＧ２の回転数の上昇を抑えることができれば、例えば、モータＭＧ２の回転数を強制的に下げるように負の値のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ２を駆動制御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から正の駆動力を出力している状態で変速機６０を変速している最中にモータＭＧ２の回転数が所定回転数Ｎ２ｒｅｆを越えたときの処理として説明したが、モータＭＧ２から負の駆動力即ち制動力を出力している状態で変速機６０を変速している最中についての処理としても適用可能である。この場合、図７のステップＳ２５０，Ｓ２８０〜Ｓ３００に代えて、変速要求により変速機６０を変速している最中にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速機６０が正常な状態にあるときにモータＭＧ２がとりうる回転数の下限としての所定回転数未満となったとき、モータＭＧ１のパワー（Ｔｍ１＊×Ｎｍ１）がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ以下のときには変速を継続しながらモータＭＧ２からトルクが出力されないよう或いは出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で正のトルクを出力するようモータＭＧ２を駆動制御して変速が終了するまで待ち、モータＭＧ１のパワーが出力制限Ｗｏｕｔよりも大きいときには変速要求に拘わらず元の変速段に切り替えるよう変速機６０を駆動制御すればよい。なお、出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の残容量ＳＯＣや電池温度などに基づいて設定することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０としてＬｏギヤの状態とＨｉギヤの状態とを切り替える２段の変速段をもつものとしたが、３段以上の変速段をもつものとしてもよい。この場合、変速要求により変速機６０を変速している最中にモータＭＧ２の回転数が通常とは異なる回転数となったときに要求前の元の変速段に戻すものとしてもよいし、切替可能な他の変速段に変速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からの動力をモータＭＧ１が接続された動力分配統合機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものに適用したが、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、エンジン２２からの動力を、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１３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ１３４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１３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力するものに適用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の回転軸を、駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸に変速機６０を介して接続するものとしたが、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、モータＭＧ２の回転軸を、駆動輪３９ａ，３９ｂとは異なる駆動輪３９ｃ，３９ｄに接続された駆動軸に変速機６０を介して接続するものとしても構わない。また、これに加えて、駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸にモータを接続するものとしても構わない。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の一実施形態としての動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 変速機６０の構成の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。 エンジン要求パワーＰｅ＊から目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を説明する説明図である。 動力分配統合機構３０の各回転要素における回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図である。 実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に切り替える際のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とブレーキＢ１，Ｂ２に作用する油圧の時間変化の様子を説明する説明図である。 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）、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、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４８ 回転軸、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ 変速機、６０ａ ダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂ シングルピニオンの遊星歯車機構、６１ サンギヤ、６２ リングギヤ、６３ａ 第１ピニオンギヤ、６３ｂ 第２ピニオンギヤ、６４キャリア、６５ サンギヤ、６６ リングギヤ、６７ ピニオンギヤ、６８ キャリア、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、１３０ 対ロータ電動機、１３２ インナーロータ、１３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ。

Claims (11)

1. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   内燃機関と、
   該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
   発電可能な電動機と、
   変更可能な変速段をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
   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取りが可能な蓄電手段と、
   前記変速伝達手段における変速段の変更が指示されたとき、該指示された変速段に変更されるよう該変速伝達手段を駆動制御し、該変速段の変更の最中に駆動力を出力している電動機が通常とは異なる回転状態に至ったとき、該電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰可能なときには前記変速段の変更を継続しながら該通常の回転状態に復帰させるよう該電動機を駆動制御する第１の復帰制御を実行し、前記電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰不能なときには前記変速段の変更の指示に拘わらず前記変速伝達手段によって該通常の回転状態に復帰させるよう該変速伝達手段を駆動制御する第２の復帰制御を実行する変速時制御手段と
   を備える動力出力装置。
2. 前記電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰不能なときは、前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とが駆動制御されている最中の前記電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰させようとすると入出力制限を越える電力が前記蓄電手段に入出力されるときである請求項１記載の動力出力装置。
3. 請求項１または２記載の動力出力装置であって、
   前記通常とは異なる回転状態は、前記電動機の回転数が所定回転数を超えている状態であり、
   前記変速時制御手段は、前記第１の復帰制御として、前記電動機から駆動力が出力されないよう該電動機を駆動制御する手段である
   動力出力装置。
   
4. 前記変速時制御手段は、前記第２の復帰制御として、前記変更が指示された変速段とは異なる変速段に変更されるよう前記変速伝達手段を駆動制御する手段である請求項１ないし３いずれか記載の動力出力装置。
5. 前記変速時制御手段は、前記変速段の変更が指示される前の元の変速段に切り替わるよう前記変速伝達手段を駆動制御する手段である請求項４記載の動力出力装置。
6. 前記通常とは異なる回転状態は、前記電動機の回転数が通常とは異なる回転数に至った状態である請求項１ないし５いずれか記載の動力出力装置。
7. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３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が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段と、前記第３の回転軸に動力を入出力可能な発電機とを備える手段である請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置。
8. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、電磁気的な作用に基づく電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力可能な対回転子電動機である請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置。
9. 請求項１ないし８いずれか記載の動力出力装置を搭載し、前記駆動軸が車軸に接続されて走行する自動車。
10. 内燃機関から動力を入力すると共に駆動軸に動力を出力する駆動装置であって、
    前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
    発電可能な電動機と、
    変更可能な変速段をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
    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取りが可能な蓄電手段と、
    前記変速伝達手段における変速段の変更が指示されたとき、該指示された変速段に変更されるよう該変速伝達手段を駆動制御し、該変速段の変更の最中に駆動力を出力している電動機が通常とは異なる回転状態に至ったとき、該電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰可能なときには前記変速段の変更を継続しながら該通常の回転状態に復帰させるよう該電動機を駆動制御する第１の復帰制御を実行し、前記電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰不能なときには前記変速段の変更の指示に拘わらず前記変速伝達手段によって該通常の回転状態に復帰させるよう該変速伝達手段を駆動制御する第２の復帰制御を実行する変速時制御手段と
    を備える駆動装置。
11. 内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、発電可能な電動機と、変更可能な変速段をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、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、
    （ａ）前記変速伝達手段における変速段の変更が指示されたとき、該指示された変速段に変更されるよう該変速伝達手段を駆動制御し、
    （ｂ）該変速段の変更の最中に駆動力を出力している電動機が通常とは異なる回転状態に至ったとき、該電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰可能なときには前記変速段の変更を継続しながら該通常の回転状態に復帰させるよう該電動機を駆動制御する第１の復帰制御を実行し、前記電動機の駆動制御によって該電動機を通常の回転状態に復帰不能なときには前記変速段の変更の指示に拘わらず前記変速伝達手段によって該通常の回転状態に復帰させるよう該変速伝達手段を駆動制御する第２の復帰制御を実行する
    動力出力装置の制御方法。

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