JP4066935B2 - 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 - Google Patents

Description

本発明は、動力出力装置およびその制御方法並びに自動車に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、このエンジンのクランクシャフトをキャリアに接続すると共に車軸に機械的に連結された駆動軸にリングギヤを接続したプラネタリギヤと、このプラネタリギヤのサンギヤに動力を入出力する発電機と、駆動軸に動力を入出力する電動機と、発電機および電動機と電力をやりとりできるバッテリとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、エンジンから出力すべき目標パワーと予め定めた動作線とからエンジンを運転する運転ポイントとして目標トルクと目標回転数とを設定し、エンジンが目標回転数で運転されるよう発電機を回転数制御すると共にエンジンから目標トルクが出力されるようエンジンを出力制御し、更に、駆動軸に要求される動力が出力されるよう電動機を制御している。
特開平１０ー９８８０５号公報（図７）

一般に、エンジンは目標動力を出力するよう運転制御しても環境条件の変化により目標動力を出力しない場合がある。例えば、吸入空気温が著しく低いときやエンジンの暖機が十分に行なわれていないときにエンジンから比較的小さな動力を出力させようとするときには、空気密度が高くなってることやエンジンが十分に安定して運転されないことに基づいてエンジンから目標とするパワーより大きなパワーが出力される場合が生じる。一方、電動機や発電機は、前記の吸入空気温や吸気圧等はエンジンほど性能に影響しないため、エンジンが環境条件によって目標とするパワーより大きなパワーを出力するときでも通常に制御することができる。このため、エンジンや発電機，電動機を通常に制御すると、エンジンから目標とするパワーより大きなパワーが出力されることに基づいて目標とする発電電力より大きな発電電力を伴って発電機が駆動され、過大な電力によってバッテリが充電される場合を生じる。この場合、エンジンから出力すべき目標パワーを小さな値に補正することも考えられるが、目標パワー自体が小さな値のときには適正な補正を行なうことが困難なものとなる。

本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに自動車は、環境条件に拘わらず、内燃機関から目標とするパワーが出力されるように制御することを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに自動車は、二次電池などの蓄電装置が過大な電力により充電されるのを抑制することを目的の一つとする。

本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに自動車は、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、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電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可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
操作者の操作に基づいて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、
該設定された要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に所定の制約に基づいて前記設定した目標パワーを出力する前記内燃機関の運転ポイントとしての目標トルクと目標回転数とを設定する目標値設定手段と、
通常制御により前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると前記内燃機関から前記目標トルクより大きなトルクが出力される所定の条件が成立しないときには前記通常制御により前記内燃機関が前記設定された運転ポイントにより運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると共に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、前記所定の条件が成立するときには前記通常制御とは異なる制御により前記内燃機関が設定された運転ポイントにより運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると共に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、通常制御により内燃機関と電力動力入出力手段とを制御すると内燃機関から目標トルクより大きなトルクが出力される所定の条件が成立しないときには、通常制御により内燃機関が設定された運転ポイントにより運転されるよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御するとともに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、上述した所定の条件が成立するときには、通常制御とは異なる制御により内燃機関が設定された運転ポイントに運転されるよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御すると共に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。この結果、上述した所定の条件などの環境条件に拘わらず内燃機関から目標パワーを出力することができる。しかも、内燃機関から目標パワーを出力することができるので、二次電池などの蓄電手段が過大な電力により充電されるのを抑制することができる。もとより、駆動軸に要求動力に基づく動力を出力することができる。

こうした本発明の第１の動力出力装置において、前記所定の条件は、前記目標パワーが所定パワー未満のときに成立する条件であるものとすることもできる。こうすれば、目標パワーが所定パワー未満のときでも、上述した所定の条件などの環境条件に拘わらず内燃機関から目標パワーを出力することができる。

こうした本発明の第１の動力出力装置において、前記内燃機関の吸入空気温度を検出する吸気温検出手段を備え、前記所定の条件は、前記検出された吸入空気温度が所定気温未満の条件であるものとすることもできるし、前記内燃機関の冷却水温度が所定水温以上のときに該内燃機関のアイドル回転数が目標アイドル回転数となるよう前記内燃機関を制御したときの制御量を学習するアイドル制御量学習手段を備え、前記所定の条件は、前記目標パワーが所定パワー未満であり且つ前記内燃機関が始動されてから前記アイドル制御量学習手段による学習が未終了の間である条件であるものとすることもできる。こうすれば、吸入空気温度が所定気温未満のときや内燃機関が始動されてからアイドル制御量学習手段による学習が終了するまでの期間に、内燃機関から目標パワーを出力することができると共に蓄電手段が過大な電力により充電されるのを抑制することができる。

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、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電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可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
操作者の操作に基づいて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、
該設定された要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に所定の制約に基づいて前記設定した目標パワーを出力する前記内燃機関の運転ポイントとしての目標トルクと目標回転数とを設定する目標値設定手段と、
前記目標パワーが所定パワー以上であるときには通常制御により前記内燃機関が前記設定された運転ポイントにより運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると共に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、前記目標パワーが前記所定パワー未満であるときには前記通常制御とは異なる制御により前記内燃機関が設定された運転ポイントにより運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると共に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制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第２の動力出力装置では、内燃機関から出力すべき目標パワーが所定のパワー以上であるときには通常制御により内燃機関が設定された運転ポイントにより運転されるよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御するとともに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、目標パワーが所定パワー未満であるときには通常制御とは異なる制御により内燃機関が設定された運転ポイントに運転されるよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御すると共に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。この結果、目標パワーが所定パワー未満であるときでも内燃機関から目標パワーを出力することができる。しかも、内燃機関から目標パワーを出力することができるので、二次電池などの蓄電手段が過大な電力により充電されるのを抑制することができる。もとより、駆動軸に要求動力に基づく動力を出力することができる。

こうした本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記通常制御は、前記内燃機関が前記目標回転数で運転されるよう前記電力動力入出力手段を回転数制御すると共に前記内燃機関から前記目標トルクが出力されるよう該内燃機関を出力制御する制御であり、前記通常制御とは異なる制御は、前記内燃機関から前記目標トルクが出力されるよう前記電力動力入出力手段を出力制御すると共に前記内燃機関が前記目標回転数で運転されるよう該内燃機関を回転数制御する制御であるものとすることもできる。

こうした本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記所定の制約は、前記内燃機関を効率よく運転する制約であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関を効率よく運転することができる。

こうした本発明の第１または第２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の軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した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、前記第３の軸に動力を入出力する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取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを備え、該第１の回転子と該第２の回転子との電磁作用による電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し、車軸が前記駆動軸に接続されてなることを要旨とする。

この本発明の自動車では、上述した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しているので、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、環境条件に拘わらず内燃機関から目標パワーを出力することができる効果や二次電池などの蓄電手段が過大な電力により充電されるのを抑制する効果など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、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され、電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可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え、前記駆動軸に動力を出力する動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定し、
（ｂ）該設定された要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に所定の制約に基づいて前記設定した目標パワーを出力する前記内燃機関の運転ポイントとしての目標トルクと目標回転数とを設定し、
（ｃ）通常制御により前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると前記内燃機関から前記目標トルクより大きなトルクが出力される所定の条件が成立しないときには前記通常制御により前記内燃機関が前記設定された運転ポイントにより運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると共に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、前記所定の条件が成立するときには前記通常制御とは異なる制御により前記内燃機関が設定された運転ポイントにより運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると共に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
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、通常制御により内燃機関と電力動力入出力手段とを制御すると内燃機関から目標トルクより大きなトルクが出力される所定の条件が成立しないときには、通常制御により内燃機関が設定された運転ポイントにより運転されるよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御するとともに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、上述した所定の条件が成立するときには、通常制御とは異なる制御により内燃機関が設定された運転ポイントに運転されるよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御すると共に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。この結果、上述した所定の条件などの環境条件に拘わらず内燃機関から目標パワーを出力することができる。しかも、内燃機関から目標パワーを出力することができるので、二次電池などの蓄電手段が過大な電力により充電されるのを抑制することができる。もとより、駆動軸に要求動力に基づく動力を出力することができる。

こうした本発明の第１の動力出力装置の制御方法において、前記所定の条件は、前記目標パワーが所定パワー未満のときに成立する条件であるものとすることもできる。こうすれば、目標パワーが所定パワー未満のときでも、上述した所定の条件などの環境条件に拘わらず内燃機関から目標パワーを出力することができる。

本発明の第２の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され、電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可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え、前記駆動軸に動力を出力する動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定し、
（ｂ）該設定された要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に所定の制約に基づいて前記設定した目標パワーを出力する前記内燃機関の運転ポイントとしての目標トルクと目標回転数とを設定し、
（ｃ）前記目標パワーが所定パワー以上であるときには通常制御により前記内燃機関が前記設定された運転ポイントにより運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると共に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、前記目標パワーが前記所定パワー未満であるときには前記通常制御とは異なる制御により前記内燃機関が設定された運転ポイントにより運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると共に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
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、内燃機関から出力すべき目標パワーが所定のパワー以上であるときには通常制御により内燃機関が設定された運転ポイントにより運転されるよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御するとともに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、目標パワーが所定パワー未満であるときには通常制御とは異なる制御により内燃機関が設定された運転ポイントに運転されるよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御すると共に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。この結果、目標パワーが所定パワー未満であるときでも内燃機関から目標パワーを出力することができる。しかも、内燃機関から目標パワーを出力することができるので、二次電池などの蓄電手段が過大な電力により充電されるのを抑制することができる。もとより、駆動軸に要求動力に基づく動力を出力することができる。

こうした本発明の第１または第２の動力出力装置の制御方法において、前記通常制御は、前記内燃機関が前記目標回転数で運転されるよう前記電力動力入出力手段を回転数制御すると共に前記内燃機関から前記目標トルクが出力されるよう該内燃機関を出力制御する制御であり、前記通常制御とは異なる制御は、前記内燃機関から前記目標トルクが出力されるよう前記電力動力入出力手段を出力制御すると共に前記内燃機関が前記目標回転数で運転されるよう該内燃機関を回転数制御する制御であるものとすることもできる。

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、本発明の一実施例としての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。このエンジンＥＣＵ２４には、吸気系に取り付けられた吸気温センサ２３ｂからの吸気温Ｔａ，スロットルポジションセンサ２３ｅからのスロットルバルブ２３ｄの開度（スロットル開度）ＳＰ，エンジン２２の冷却系に取り付けられた冷却水温度センサ２３ｆからの冷却水温Ｔｗなどが入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、スロットルバルブ２３ｄを駆動するアクチュエータ２３ｃへの駆動信号などを出力ポートを介して出力している。エンジンＥＣＵ２４は、こうしたデータの入力に基づいて前述の燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御を行なう他、車両を起動して初めてエンジン２２を始動したときには、その冷却水温Ｔｗが所定温度（例えば７０℃）以上となったときにアイドル回転数を目標アイドル回転数にするのに必要な制御量（例えばスロットル開度）を学習し、その値を記憶して次回以降のエンジン２２のアイドル運転時の制御に用いる。エンジンＥＣＵ２４は、こうしたアイドル回転数の学習の状態、即ち、学習が終了しているか否かの情報も記憶している。更に、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。ここで、エンジン２２の運転状態に関するデータには、吸気温Ｔａや冷却水温Ｔｗなどの他、アイドル回転数制御量の学習状態に関するデータも含まれる。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば，バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

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

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

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にエンジン２２から比較的小さな動力を出力するときの駆動制御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、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の出力制限Ｗｏｕｔ，吸気温Ｔａ，エンジン２２のアイドル回転数制御量の学習の状態など制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。更に、吸気温Ｔａは、吸気温センサ２３ｂにより検出された吸気温ＴａをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。そして、エンジン２２のアイドル回転数制御量の学習の状態（学習済か否かを判定するフラグなど）は、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から出力すべき目標パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。目標パワー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を乗じたものにバッテリ５０の充放電要求量Ｐｂ＊を加えたもの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、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たり、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたりすることができる。充放電要求量Ｐｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）やアクセル開度Ａｃｃなどにより設定することができる。

次に、設定した目標パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。この設定は、図４に例示したエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと目標パワーＰｅ＊とに基づいて行う。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とは、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。このように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とは、エンジン２２が効率良く運転できる動作ラインの回転数とトルクとになるよう制約を課されている。

続いて、目標パワーＰｅ＊を参照パワーＰｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ１３０）、吸気温Ｔａを参照温度Ｔｒｅｆと比較し（ステップＳ１４０）、更に、アイドル回転数の制御量の学習が終了しているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ここで、参照パワーＰｒｅｆは、環境条件の変化によりエンジン２２から目標パワーより大きなパワーが出力されたときに過剰に出力されたパワーの影響が比較的無視できる程度のパワーの下限値として設定されている。また、参照温度Ｔｒｅｆは、吸気温の変化に基づく吸入空気密度の変化によりエンジン２２から目標トルクより大きなトルクが出力されたときに過剰に出力されるトルクの影響が比較的無視できる程度の吸気温の下限値として設定されている。ステップＳ１５０でアイドル回転数の制御量の学習が終了しているか否かを判定するのは、エンジン２２が始動してからアイドル回転時の制御量の学習が終了するまでの期間ではエンジン２２が十分に安定して運転されていないため目標トルクより大きなトルクが出力されることがあることに基づく。

目標パワーＰｅ＊が参照パワーＰｒｅｆより大きいときや、目標パワーＰｅ＊が参照パワーＰｒｅｆ以下であっても吸気温Ｔａが参照温度Ｔｒｅｆ以上で且つアイドル回転数の制御量の学習が終了しているときには、通常の制御が可能と判断し、ステップＳ１６０〜Ｓ２００の通常制御を行う。

通常制御では、まず、設定した目標エンジン回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１６０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図５に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒを乗じたリングギヤ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、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力される目標トルクＴｅ＊がリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２＊が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。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の出力制限Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍａｘを次式（３）により計算すると共に（ステップＳ１７０）、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（４）により計算し（ステップＳ１８０）、計算したトルク制限Ｔｍａｘと仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとを比較したときの小さいほうのトルクをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ１９０）。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の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（４）は、前述した図５の共線図から容易に導き出すことができる。

Tmax＝(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 …（３）
Tm2tmp＝(Tr*＋Tm1*/ρ)/Gr …（４）

こうしてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊およびトルク指令Ｔｍ１＊，モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ１＊，トルク指令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。この場合、モータＭＧ１の制御は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を目標回転数Ｎｍ１＊、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊に一致させるフィードバック制御となる。また、目標トルクＴｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２から目標トルクＴｅ＊が出力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。このようにして、エンジン２２が目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊とによる運転ポイントで運転されるよう制御する。

このように通常運転制御では、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようモータＭＧ１を回転数制御すると共にエンジン２２から目標トルクＴｅ＊を出力するようエンジン２２を制御することにより、エンジン２２を目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊によって示される運転ポイントで運転するよう制御することができる。また、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに対してエンジン２２が効率良く運転できる動作ラインの回転数とトルクとになるよう制約を課すので、エンジン２２を効率よく運転すると共に運転者が要求する動力を駆動軸と機械的に接続されたリングギア軸３２ａに出力することができる。

一方、目標パワーＰ＊が参照パワーＰｒｅｆ以下で吸気温Ｔａが参照温度Ｔｒｅｆ以下であったりアイドル回転数制御の制御量の学習が終了していないときには、通常の制御を行なうとエンジン２２から目標トルクＴｅ＊より大きなトルクが出力されることがあると判断し、ステップＳ２１０〜Ｓ２５０の通常制御とは異なる制御を行なう。

この制御では、まず、設定した目標トルクＴｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（５）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２１０）。この式（５）は、前述した図５に例示した共線図から容易に導くことができる。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算すると、前述したステップＳ１７０からステップＳ１９０と同一の処理によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２２０〜Ｓ２４０）。

Tm1*＝ρ/（1+ρ）・Te* …（５）

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊やモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊およびトルク指令Ｔｍ１＊，モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ１＊，トルク指令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。このモータＭＧ１の制御は、強制的にエンジン２２から目標トルクＴｅ＊を出力させる制御となる。また、目標回転数Ｎｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようにスロットルバルブ２３ｄの開度をフィードバック制御する。即ち、エンジン２２を回転数制御するのである。このようにして、エンジン２２が目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊とによる運転ポイントで運転されるよう制御する。

このように通常制御とは異なる制御では、エンジン２２から目標トルクＴｅ＊が出力されるようモータＭＧ１を出力制御すると共にエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転するようエンジン２２を回転数制御するので、吸気温Ｔａが低いときやアイドル回転数の制御量の学習が完了していないときでも、エンジン２２を目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊によって示される運転ポイントで運転することができ、エンジン２２から目標パワーＰｅ＊を出力することができる。また、エンジン２２から目標パワーＰｅ＊を出力することができるので、目標パワーＰｅ＊に基づく発電電力より大きな発電電力を伴ってモータＭＧ１が駆動されることがなく、バッテリ５０が過大な電力により充電されるのを防ぐことができる。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに対してエンジン２２が効率良く運転できる動作ラインの回転数とトルクとになるよう制約を課すので、エンジン２２を効率よく運転すると共に運転者が要求する動力を駆動軸と機械的に接続されたリングギア軸３２ａに出力することができる。

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の目標パワーＰｅ＊が参照パワーＰｒｅｆ未満であり且つエンジン２２を運転したときに目標トルクより大きなトルクが出力されるときには、通常制御とは異なる制御によりエンジン２２を目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊によって示される運転ポイントで運転するようエンジン２２とモータＭＧ１を制御すると共に目標パワーＰｅ＊を駆動軸と機械的に接続されたリングギア軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２を制御するから、エンジン２２から目標パワーＰｅ＊を出力することができると共に運転者が要求する動力をリングギア軸３２ａに出力することができる。このように吸気温Ｔａが低いときやアイドル回転数の制御量の学習が完了していないときでもエンジン２２から目標パワーＰｅ＊を出力することができるので、目標パワーＰｅ＊に基づく発電電力より大きな発電電力を伴ってモータＭＧ１が駆動されることがなくバッテリ５０が過大な電力により充電されるのを防ぐことができる。もとより、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が参照パワーＰｒｅｆ以上であったりエンジン２２を運転したときに目標トルクより大きなトルクが出力されないときには、通常制御により目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊によって示される運転ポイントで運転するようエンジン２２とモータＭＧ１を制御すると共に目標パワーＰｅ＊をリングギア軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２を制御するから、エンジン２２から目標パワーＰｅ＊を出力することができると共に運転者が要求する動力をリングギア軸３２ａに出力することができる。そして、通常制御においても通常と異なる制御においても、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに対してエンジン２２が効率良く運転できる動作ラインの回転数とトルクとになるよう制約を課すので、エンジン２２を効率よく運転することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、通常の制御が可能か否かの判定において目標パワーの大きさと吸気温とアイドル回転時の学習の完了との三項目を条件として用いるものとしたが、三項目全てを条件として用いる必要はなく、いずれか一項目以上を条件として用いればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を運転したときに目標トルクより大きなトルクが出力されるか否かの判定において吸気温とアイドル回転時の学習の完了とを条件として用いるものとしたが、エンジン２２を運転したときに目標トルクより大きなトルクが出力される他の条件を用いて判定するものとすることもできる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２に効率良く運転できる回転数およびトルクになるよう制約を課すものとしたが、他の制約を課すものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図６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６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７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。

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、自動車産業に利用可能である。

本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 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を示す説明図である。 動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。 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、２３ｂ 吸気温センサ、２３ｃ アクチュエータ、２３ｄ スロットルバルブ、２３ｅ スロットルポジションセンサ、２３ｆ 冷却水温度センサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５，減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、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 (12)

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可能な電力動力入出力手段と、
   前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
   前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   操作者の操作に基づいて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、
   該設定された要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に所定の制約に基づいて前記設定した目標パワーを出力する前記内燃機関の運転ポイントとしての目標トルクと目標回転数とを設定する目標値設定手段と、
   通常制御により前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると環境条件によって前記内燃機関から前記目標トルクより大きなトルクが出力される所定の条件が成立しないときには前記通常制御により前記内燃機関が前記設定された運転ポイントにより運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると共に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、前記所定の条件が成立するときには前記通常制御とは異なる制御により前記内燃機関が設定された運転ポイントにより運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると共に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制御手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 前記所定の条件は、前記目標パワーが所定パワー未満のときに成立する条件である請求項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、
   前記内燃機関の吸入空気温度を検出する吸気温検出手段を備え、
   前記所定の条件は、前記検出された吸入空気温度が所定気温未満の条件である
   動力出力装置。
4. 請求項１ないし３いずれか記載の動力出力装置であって、
   前記内燃機関の冷却水温度が所定水温以上のときに該内燃機関のアイドル回転数が目標アイドル回転数となるよう前記内燃機関を制御したときの制御量を学習するアイドル制御量学習手段を備え、
   前記所定の条件は、前記目標パワーが所定パワー未満であり且つ前記内燃機関が始動されてから前記アイドル制御量学習手段による学習が未終了の間である条件である
   動力出力装置。
5. 請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置であって、
   前記通常制御は、前記内燃機関が前記目標回転数で運転されるよう前記電力動力入出力手段を回転数制御すると共に前記内燃機関から前記目標トルクが出力されるよう該内燃機関を出力制御する制御であり、
   前記通常制御とは異なる制御は、前記内燃機関から前記目標トルクが出力されるよう前記電力動力入出力手段を出力制御すると共に前記内燃機関が前記目標回転数で運転されるよう該内燃機関を回転数制御する制御である
   動力出力装置。
6. 前記所定の制約は、前記内燃機関を効率よく運転する制約である請求項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の軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した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、前記第３の軸に動力を入出力する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取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを備え、該第１の回転子と該第２の回転子との電磁作用による電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、車軸が前記駆動軸に接続されてなる自動車。
10. 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可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え、前記駆動軸に動力を出力する動力出力装置の制御方法であって、
    （ａ）操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定し、
    （ｂ）該設定された要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に所定の制約に基づいて前記設定した目標パワーを出力する前記内燃機関の運転ポイントとしての目標トルクと目標回転数とを設定し、
    （ｃ）通常制御により前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると環境条件によって前記内燃機関から前記目標トルクより大きなトルクが出力される所定の条件が成立しないときには前記通常制御により前記内燃機関が前記設定された運転ポイントにより運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると共に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、前記所定の条件が成立するときには前記通常制御とは異なる制御により前記内燃機関が設定された運転ポイントにより運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御すると共に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
    動力出力装置の制御方法。
11. 前記所定の条件は、前記目標パワーが所定パワー未満のときに成立する条件である請求項１０記載の動力出力装置の制御方法。
12. 請求項１０または１１記載の動力出力装置の制御方法であって、
    前記通常制御は、前記内燃機関が前記目標回転数で運転されるよう前記電力動力入出力手段を回転数制御すると共に前記内燃機関から前記目標トルクが出力されるよう該内燃機関を出力制御する制御であり、
    前記通常制御とは異なる制御は、前記内燃機関から前記目標トルクが出力されるよう前記電力動力入出力手段を出力制御すると共に前記内燃機関が前記目標回転数で運転されるよう該内燃機関を回転数制御する制御である
    動力出力装置の制御方法。
    

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