JP4165483B2 - 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

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 Download PDF

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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する。
従来、この種の動力出力装置としては、エンジンとモータとからの動力を変速機により変速する装置において、エンジンをアイドル運転する際にはエンジンの実際の回転数と目標回転数との偏差に基づいてモータの回転数をフィードバック制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、エンジンの実際の回転数と目標回転数との偏差に基づいてモータの回転数をフィードバック制御することにより、エンジンのアイドル運転の安定性の向上を図っている。
特開２００２−１８６１０８号公報
しかしながら、上述の動力出力装置のようにエンジンからの動力を用いて発電した電力によりバッテリを充電する装置では、冷間時にはバッテリの過充電を防止するためにエンジンを停止したりバッテリを充電するためにエンジンを始動したりするハンチングが生じる場合がある。冷間時では、空気密度が高くなるため、エンジンから想定されるトルクより大きなトルクが出力される。このため、バッテリは想定される電力より大きな電力によって充電されることになるから、バッテリの過充電を防止するためにエンジンが停止される。一方、エンジンが停止された状態では、バッテリからの電力供給を受ける動力出力装置の補機や動力出力装置を搭載する車両の補機の駆動のためにバッテリの充電要求が生じ、エンジンが始動される。したがって、エンジンの始動と停止とが頻繁に生じることになる。これは、エンジンからの動力を駆動軸に出力しているときでも同様である。
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、冷間時に内燃機関の始動と停止とが頻繁に生じ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、冷間時でも要求される動力を駆動軸に出力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、電力と動力との入出力を伴って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する電力動力入出力手段と、
前記電力動力入出力手段と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、
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、
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と該目標パワーを出力するための目標運転ポイントとを設定する目標値設定手段と、
通常時には前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントにより運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する通常時制御を実行し、該通常時制御を実行すると前記内燃機関から前
記目標パワーより大きなパワーが出力される非通常時には前記目標運転ポイントで運転する際のスロットル開度を維持したまま該内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づく運転ポイントで該内燃機関が運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する制御手段と、
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、通常時には内燃機関が駆動軸に要求される要求動力に基づいて設定された目標運転ポイントにより運転され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内燃機関と電力と動力との入出力を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力する電力動力入出力手段とを制御する通常時制御を実行し、この通常時制御を実行すると内燃機関から要求される要求動力に基づいて設定された目標パワーより大きなパワーが出力される非通常時には目標運転ポイントで運転する際のスロットル開度を維持したまま内燃機関から出力されるパワーが目標パワーに近づく運転ポイントで内燃機関が運転され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内燃機関と電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する。この結果、内燃機関から出力されるパワーが目標パワーより大きくなるために生じる蓄電手段への充電電力の増大を抑制することができる。この結果、蓄電手段の過充電を防止するために内燃機関を停止したり、補機駆動の必要から蓄電手段を充電するために内燃機関を始動したりする、内燃機関の頻繁な始動と停止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、前記制御手段は、前記非通常時には前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに略一致する運転ポイントで該内燃機関が運転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。こうすれば、さらに内燃機関の頻繁な始動と停止とを抑制することができる。
また、本発明の第１の動力出力装置において、前記蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段を備え、前記制御手段は、前記非通常時には前記設定された入力制限の範囲内で前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づくよう該内燃機関の運転ポイントを設定すると共に該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転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。こうすれば、蓄電手段の入力制限の範囲内で内燃機関の頻繁な始動と停止とを抑制することができる。
そして、本発明の第１の動力出力装置において、前記制御手段は、前記非通常時には回転数，トルク，点火時期，吸排気タイミングなど前記内燃機関の運転に関する運転パラメータの少なくとも一つを変更することにより前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づくよう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第１の動力出力装置において、前記制御手段は、前記非通常時には前記通常時より回転数を高くすることにより前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づくよう制御する手段であるものとすることもできるし、前記内燃機関は、点火時期を調節する点火時期調節手段を有し、前記制御手段は、前記非通常時には前記通常時より点火時期を遅角することにより前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づくよう制御する手段であるものとすることもできるし、前記内燃機関は、吸気タイミングを調節する吸気タイミング調節手段を有し、前記制御手段は、前記非通常時には前記通常時より吸気タイミングを遅角することにより前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づくよう制御する手段であるものとすることもできる。
さらに、本発明の第１の動力出力装置において、前記蓄電手段を充放電すべき目標充放電電力を設定する目標充放電電力設定手段を備え、前記目標値設定手段は前記目標充放電電力設定手段により設定された目標充放電電力に基づいて前記目標パワーを設定する手段であるものとすることもできる。
あるいは、本発明の第１の動力出力装置において、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機を備え、前記制御手段は、前記設定された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と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを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回転軸との３軸を有し該３軸のうちいずれか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、前記回転軸に動力を入出力可能な電動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、該第１の回転子と該第２の回転子とが相対的に回転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、電力と動力との入出力を伴って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する電力動力入出力手段と、
前記電力動力入出力手段と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、
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、
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と該目標パワーを出力するための目標運転ポイントとを設定する目標値設定手段と、
通常時には前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントにより運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する通常時制御を実行し、該通常時制御を実行すると前記内燃機関から前記目標パワーより大きなパワーが出力される非通常時には回転数，トルク，点火時期，吸排気タイミング，スロットル開度など前記内燃機関の運転に関する運転パラメータのいずれか一つを維持したまま該維持した運転パラメータ以外の少なくとも一つの運転パラメータを変更することにより前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づく運転ポイントで該内燃機関が運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する制御手段と、
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、通常時には内燃機関が駆動軸に要求される要求動力に基づいて設定された目標運転ポイントにより運転され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内燃機関と電力と動力との入出力を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力する電力動力入出力手段とを制御する通常時制御を実行し、この通常時制御を実行すると内燃機関から要求される要求動力に基づいて設定された目標パワーより大きなパワーが出力される非通常時には回転数，トルク，点火時期，吸排気タイミング，スロットル開度など前記内燃機関の運転に関する運転パラメータのいずれか一つを維持したまま該維持した運転パラメータ以外の少なくとも一つの運転パラメータを変更することにより前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づく運転ポイントで該内燃機関が運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する。この結果、内燃機関から出力されるパワーが目標パワーより大きくなるために生じる蓄電手段への充電電力の増大を抑制することができる。この結果、蓄電手段の過充電を防止するために内燃機関を停止したり、補機駆動の必要から蓄電手段を充電するために内燃機関を始動したりする、内燃機関の頻繁な始動と停止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。
本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、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との入出力を伴って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する電力動力入出力手段と、前記電力動力入出力手段と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、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、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と該目標パワーを出力するための目標運転ポイントとを設定する目標値設定手段と、通常時には前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントにより運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する通常時制御を実行し、該通常時制御を実行すると前記内燃機関から前記目標パワーより大きなパワーが出力される非通常時には前記目標運転ポイントで運転する際のスロットル開度を維持したまま該内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づく運転ポイントで該内燃機関が運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する制御手段と、を備える本発明の第１の動力出力装置や、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、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力を伴って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する電力動力入出力手段と、前記電力動力入出力手段と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、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、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と該目標パワーを出力するための目標運転ポイントとを設定する目標値設定手段と、通常時には前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントにより運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する通常時制御を実行し、該通常時制御を実行すると前記内燃機関から前記目標パワーより大きなパワーが出力される非通常時には回転数，トルク，点火時期，吸排気タイミング，スロットル開度など前記内燃機関の運転に関する運転パラメータのいずれか一つを維持したまま該維持した運転パラメータ以外の少なくとも一つの運転パラメータを変更することにより前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づく運転ポイントで該内燃機関が運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する制御手段と、を備える本発明の第２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ことを要旨とする。
この本発明の自動車では、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、内燃機関から出力されるパワーが目標パワーより大きくなるために生じる蓄電手段への充電電力の増大を抑制することができる効果や、この効果に基づいて内燃機関の頻繁な始動と停止とを抑制することができる効果、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効果などと同様な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、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力との入出力を伴って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する電力動力入出力手段と、前記電力動力入出力手段と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記駆動軸に要求される要求動力を設定し、
（ｂ）該設定し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と該目標パワーを出力するための目標運転ポイントとを設定し、
（ｃ）通常時には前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントにより運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する通常時制御を実行し、該通常時制御を実行すると前記内燃機関から前記目標パワーより大きな目標パワーが出力される非通常時には前記目標運転ポイントで運転する際のスロットル開度を維持したまま該内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づく運転ポイントで該内燃機関が運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する、
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、通常時には内燃機関が駆動軸に要求される要求動力に基づいて設定された目標運転ポイントにより運転され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内燃機関と電力と動力との入出力を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力する電力動力入出力手段とを制御する通常時制御を実行し、この通常時制御を実行すると内燃機関から要求される要求動力に基づいて設定した目標パワーより大きなパワーが出力される非通常時には目標運転ポイントで運転する際のスロットル開度を維持したまま内燃機関から出力されるパワーが目標パワーに近づく運転ポイントで内燃機関が運転され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内燃機関と電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する。この結果、内燃機関から出力されるパワーが目標パワーより大きくなるために生じる蓄電手段への充電電力の増大を抑制することができる。この結果、蓄電手段の過充電を防止するために内燃機関を停止したり、補機駆動の必要から蓄電手段を充電するために内燃機関を始動したりする、内燃機関の頻繁な始動と停止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。
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と動力との入出力を伴って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する電力動力入出力手段と、前記電力動力入出力手段と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、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と該目標パワーを出力するための目標運転ポイントとを設定し、
（ｃ）通常時には前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントにより運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する通常時制御を実行し、該通常時制御を実行すると前記内燃機関から前記目標パワーより大きなパワーが出力される非通常時には回転数，トルク，点火時期，吸排気タイミング，スロットル開度など前記内燃機関の運転に関する運転パラメータのいずれか一つを維持したまま該維持した運転パラメータ以外の少なくとも一つの運転パラメータを変更することにより前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づく運転ポイントで該内燃機関が運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する、
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、通常時には内燃機関が駆動軸に要求される要求動力に基づいて設定された目標運転ポイントにより運転され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内燃機関と電力と動力との入出力を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力する電力動力入出力手段とを制御する通常時制御を実行し、この通常時制御を実行すると内燃機関から要求される要求動力に基づいて設定した目標パワーより大きなパワーが出力される非通常時には回転数，トルク，点火時期，吸排気タイミング，スロットル開度など前記内燃機関の運転に関する運転パラメータのいずれか一つを維持したまま該維持した運転パラメータ以外の少なくとも一つの運転パラメータを変更することにより前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づく運転ポイントで該内燃機関が運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する。この結果、内燃機関から出力されるパワーが目標パワーより大きくなるために生じる蓄電手段への充電電力の増大を抑制することができる。この結果、蓄電手段の過充電を防止するために内燃機関を停止したり、補機駆動の必要から蓄電手段を充電するために内燃機関を始動したりする、内燃機関の頻繁な始動と停止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。
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、本発明の第１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。第１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が図示しない入力ポートを介して入力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４には、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，エンジン２２の負荷としての吸入空気量を検出するバキュームセンサ１４８からの吸入空気量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が図示しない出力ポートを介して出力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４からは、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。
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、モータＭＧ１やモータＭＧ２と電力のやりとりを行なうことができると共にハイブリッド自動車２０に搭載された補機、例えば乗員室の空調設備に用いられるエアコンプレッサなどの機器に電力を供給しており、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、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と電圧センサにより検出された端子間電圧との積により充放電電力Ｐｂを計算したり、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を計算したり、この残容量（ＳＯＣ）と目標ＳＯＣとに基づいて充放電要求Ｐｂ＊を設定したり、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）とに基づいてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定したりしている。充放電要求Ｐｂ＊は、第１実施例では、残容量（ＳＯＣ）が目標ＳＯＣから閾値Ｓ１だけ減じた値以下のときに残容量（ＳＯＣ）が小さいほど大きな充電電力が設定され、残容量（ＳＯＣ）が目標ＳＯＣに閾値Ｓ２だけ加えた値以上のときに残容量（ＳＯＣ）が大きいほど大きな放電電力が設定される。また、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て入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定する。図３に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図４にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。バッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてこれらのバッテリ５０を管理するために検出したり計算したり設定した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第１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第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に冷間時における動作について説明する。図５は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，充放電要求Ｐｂ＊，充放電電力Ｐｂ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，スロットル開度ＴＨなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。
ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて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、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。さらに、バッテリ５０の充放電要求Ｐｂ＊や充放電電力Ｐｂ，入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２により計算されたり設定されたものを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やブレーキペダルポジションＢＰ，車速Ｖ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Ｓ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、第１実施例では、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ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やブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図６に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。
続いて、設定した要求パワー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（ステップＳ１２０）。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＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する。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７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、設定した要求パワーＰｅ＊と前回このルーチンが実行されたときに設定された要求パワーＰｅ＊との偏差としての目標偏差ΔＰｅやバッテリ５０の充放電電力Ｐｂと前回このルーチンが実行されたときに入力された充放電要求Ｐｂ＊との偏差としての電力偏差ΔＰｂ，エンジン２２の回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＊との偏差としての回転数偏差ΔＮｅを計算し（ステップＳ１３０）、計算した目標偏差ΔＰｅを閾値Ｐ１と比較すると共に（ステップＳ１４０）、電力偏差ΔＰｂを閾値Ｐ２と比較する（ステップＳ１５０）。ここで、閾値Ｐ１は要求パワーＰｅ＊が大きく変更されたのを判定するためのものであり、閾値Ｐ２はバッテリ５０の充放電電力Ｐｂが充放電要求Ｐｂ＊からの許容範囲にあるか否かを判定するものである。電力偏差ΔＰｂが充放電要求Ｐｂ＊からの許容範囲を越える事象としては、気温が低い冷間時を考えることができる。冷間時にエンジン２２が十分に暖機されていないと、密度の大きな空気がエンジン２２の燃焼室に供給され、これに伴って多くの燃料が噴射される。このため、要求パワーＰｅ＊より大きなパワーがエンジン２２から出力される。後述するように、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａには要求トルクＴｒ＊が出力されるから、余分なパワーはバッテリ５０の充電電力として用いられることになる。この結果、電力偏差ΔＰｂが充放電要求Ｐｂ＊からの許容範囲を越えてしまう。したがって、電力偏差ΔＰｂは、エンジン２２から実際に出力されている出力（実エンジンパワー）Ｐｒｅａｌと要求パワーＰｅ＊との偏差として考えることができ、電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐ２以下であるか否かの判定は、実エンジンパワーＰｒｅａｌが要求パワーＰｅ＊から許容範囲にあるか否かの判定に等しいものとなる。
目標偏差ΔＰｅが閾値Ｐ１以上のときには、要求パワーＰｅ＊が大きく変更され、要求パワーＰｅ＊を変更するために後述する冷間時処理を行なう必要はないと判断し、冷間時処理実行フラグＦに値０をセットする（ステップＳ１７０）。目標偏差ΔＰｅが閾値Ｐ１未満で電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐ２以下のときには、冷間時処理実行フラグＦが値１であるか否かを判定し（ステップＳ１６０）、冷間時処理実行フラグＦが値０のときには、冷間時処理実行フラグＦに値０をセットする（ステップＳ１７０）。なお、この場合、冷間時処理実行フラグＦには既に値０がセットされているから、冷間時処理実行フラグＦに値０をセットする必要はない。
冷間時処理実行フラグＦに値０をセットすると、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Ｓ２４０）。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の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ２５０）、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Ｓ２６０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘの範囲内で仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２７０）。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の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図８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）
Tmin＝(Win−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Ｓ２８０）、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Ｓ１５０で電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐ２より大きいときには、エンジン２２から出力しているパワーが要求パワーＰｅ＊より大きくバッテリ５０の充放電電力Ｐｂが充放電要求Ｐｂ＊からの許容範囲を越えていると判断し、冷間時処理実行フラグＦに値１をセットし（ステップＳ１８０）、前回の要求パワーＰｅ＊に充放電電力Ｐｂを加え、これから充放電要求Ｐｂ＊を減じて、エンジン２２から出力しているパワーとしての実エンジンパワーＰｒｅａｌを計算し（ステップＳ１９０）、計算した実エンジンパワーＰｒｅａｌと要求パワーＰｅ＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊を再設定する（ステップＳ２００）。ここで、目標回転数Ｎｅ＊の再設定は、スロットル開度ＴＨを変更せずに実エンジンパワーＰｒｅａｌを要求パワーＰｅ＊に一致させることができるエンジン２２の回転数Ｎｅとして設定され、第１実施例では、実エンジンパワーＰｒｅａｌと要求パワーＰｅ＊とスロットル開度ＴＨと目標回転数Ｎｅ＊との関係を予め求めて目標回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、実エンジンパワーＰｒｅａｌと要求パワーＰｅ＊とスロットル開度ＴＨとが与えられると、マップから対応する目標回転数Ｎｅ＊を導出して設定するものとした。この目標回転数設定用マップの一例を図９に示す。図中、実線はスロットル開度ＴＨが一定の曲線であり、破線はエンジン２２から出力するパワーＰｅが一定の曲線である。いま、要求パワーＰｅ＊として値Ｐｅ２が設定されてスロットル開度ＴＨが値Ｓ３でエンジン２２が運転され、空気密度が大きいことによりエンジン２２から実エンジンパワーＰｒｅａｌとして値Ｐｅ３が出力されている場合を考える。この場合、エンジン２２は、図中、ポイントＡで運転されていることになる。スロットル開度ＴＨを値Ｓ３を保持した値Ｓ３のスロットル開度一定の曲線と値Ｐｅ２のパワー一定の曲線との交点であるポイントＢの回転数でエンジン２２を運転すれば、スロットル開度ＴＨを変更することなく、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊を出力することができる。したがって、このポイントＢの回転数を目標回転数Ｎｅ＊として導出して設定すればよい。こうして、目標回転数Ｎｅ＊を再設定すると、スロットル開度ＴＨの保持をエンジンＥＣＵ２４に指示し（ステップＳ２１０）、再設定した目標回転数Ｎｅ＊を用いて式（１）および式（２）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを設定すると共に（ステップＳ２４０）、前述したようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２５０〜Ｓ２７０）、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Ｓ２８０）、駆動制御ルーチンを終了する。こうした冷間時処理を伴う制御により、エンジン２２から出力される実エンジンパワーＰｒｅａｌを要求パワーＰｅ＊に一致させることができ、想定される電力より大きな電力によってバッテリ５０が充電されるのを抑制することができる。したがって、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が想定される値より大きくなることに伴ってエンジン２２の運転が停止されるのを抑制することができる。この結果、こうしたエンジン２２の運転停止と、エンジン２２の運転が停止されている最中に補機への電力供給によってバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が小さくなることに伴うエンジン２２の始動とが、頻繁に生じるのを抑制することができる。
ステップＳ１５０で電力偏差ΔＰｂは閾値Ｐ２以下であると判定され、ステップＳ１６
０で冷間時処理実行フラグＦが値１であると判定されたときには、電力偏差ΔＰｂを閾値Ｐ３と比較する（ステップＳ２２０）。ここで、閾値Ｐ３は、冷間時処理を終了するか否かを判定するためのものであり、負の値に設定されている。冷間時処理は、スロットル開度ＴＨを保持した状態でエンジン２２の回転数を大きくすることによりエンジン２２から出力される実エンジンパワーＰｒｅａｌを要求パワーＰｅ＊に一致させる。エンジン２２の暖機が十分に行なわれると、エンジン２２の燃焼室に吸入される空気は、燃焼室に吸入されるまでに暖められ、その密度は小さくなる。これにより、スロットル開度ＴＨを保持したままエンジン２２を本来の目標回転数Ｎｅ＊より大きな回転数で回転させると、エンジン２２から出力される実エンジンパワーＰｒｅａｌが小さくなり、実エンジンパワーＰｒｅａｌと要求パワーＰｅ＊との偏差の意味を持つ電力偏差ΔＰｂが負の値となる。閾値Ｐ３は、この状態を判定するために用いられるのである。電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐ３より大きいときには冷間時処理を継続する必要があると判断し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に前回このルーチンが実行されたときに設定された目標回転数Ｎｅ＊、即ち、ステップＳ２００で再設定された目標回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ２３０）、スロットル開度ＴＨの保持をエンジンＥＣＵ２４に指示して（ステップＳ２１０）、ステップＳ２４０以降の処理を実行する。これにより、冷間時処理が継続されるため、想定される電力より大きな電力によってバッテリ５０が充電されるのを抑制することができると共にエンジン２２が頻繁に始動されたり停止されるのを抑制することができる。
一方、ステップＳ２２０で電力偏差ΔＰｄが閾値Ｐ３以下であると判定されると、エンジン２２は十分に暖機され、冷間時処理を終了すべきと判断し、冷間時処理実行フラグＦに値０をセットして（ステップＳ１７０）、ステップＳ２４０以降の処理を実行する。
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、冷間時に空気密度が大きくなることに伴ってエンジン２２から要求パワーＰｅ＊より大きなパワーが出力され、これにより、想定される電力より大きな電力によってバッテリ５０が充電されるのを抑制することができる。したがって、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が想定される値より大きくなることに伴ってエンジン２２の運転が停止されたり、エンジン２２の運転が停止されている最中に補機への電力供給によってバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が小さくなることに伴ってエンジン２２が始動されたりといった、頻繁なエンジン２２の始動と停止とが生じるのを抑制することができる。しかも、こうした冷間時処理を実行している最中でも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＊に基づくトルクを出力することができる。
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐ２より大きいとき、即ちエンジン２２から出力されている実エンジンパワーＰｒｅａｌが要求パワーＰｅ＊より大きいときには実エンジンパワーＰｒｅａｌが要求パワーＰｅ＊に一致するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を再設定し、スロットル開度ＴＨを保持してエンジン２２が再設定した目標回転数Ｎｅ＊で回転するよう制御したが、実エンジンパワーＰｒｅａｌが要求パワーＰｅ＊より大きいときにはバッテリ５０の充放電電力Ｐｂを小さくすればよいから、実エンジンパワーＰｒｅａｌを要求パワーＰｅ＊には一致させないが要求パワーＰｅ＊にある程度近づけた値となるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を再設定し、スロットル開度ＴＨを保持してエンジン２２が再設定した目標回転数Ｎｅ＊で回転するよう制御するものとしてもよい。実エンジンパワーＰｒｅａｌを要求パワーＰｅ＊に近づける程度は、いかなる程度としてもよいが、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内で行なうのが好ましい。即ち、充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内となるよう実エンジンパワーＰｒｅａｌを要求パワーＰｅ＊に近づければよいのである。この場合、ステップＳ２００のエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定するときに用いる要求パワーＰｅ＊に代えて要求パワーＰｅ＊から充放電要求Ｐｂ＊を減じたものに入力制限Ｗｉｎを加えたもの（Ｐｅ＊−Ｐｂ＊＋Ｗｉｎ）を用いればよい。
次に、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１に示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成をしている。したがって、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂの構成のうち第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成については同一の符号を付し、その説明および図示は省略する。第２実施例では、図５の駆動制御ルーチンに代えて図１０の駆動制御ルーチンを実行する。ここで、図１０の駆動制御ルーチンの各処理のうちステップＳ１００からステップＳ１２０およびステップＳ２５０からステップＳ２８０の処理については、図５の駆動制御ルーチンの処理と同一の処理なので、その図示を省略する。
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、図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１００からステップＳ１３０の処理と同様に、アクセル開度Ａｃｃなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行すると共に要求トルクＴｒ＊と要求パワーＰｅ＊とを設定し（ステップＳ１００，Ｓ１１０）、設定した要求パワー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＊とを設定し（ステップＳ１２０）、目標偏差ΔＰｅや電力偏差ΔＰｂ，回転数偏差ΔＮｅを計算する（ステップＳ１３０）。
続いて、冷間時処理実行フラグＦが値１であるか否かを判定し（ステップＳ３００）、冷間時処理実行フラグＦが値０のときには、目標点火時期Ｅａ＊にエンジン２２を設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで効率よく運転できる点火時期を予め実験で求めて点火時期設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、このマップから設定した運転ポイントに対応する点火時期Ｅａを設定すると共に設定した点火時期をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ３１０）。冷間時処理実行フラグＦが値１のときには、前回このルーチンが実行されたときに後述する冷間時処理が実行され目標点火時期Ｅａ＊が再設定されているから、ステップＳ３１０の処理は実行せず次の処理に進む。なお、このルーチンが最初に実行されたときには、冷間時処理実行フラグＦは、初期値として値０に設定されているものとする。
次に、図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１４０からステップＳ１７０の処理と同様に、計算した目標偏差ΔＰｅを閾値Ｐ１と比較すると共に（ステップＳ３２０）、電力偏差ΔＰｂを閾値Ｐ２と比較し（ステップＳ３３０）、目標偏差ΔＰｅが閾値Ｐ１以上のときには、要求パワーＰｅ＊が大きく変更され、要求パワーＰｅ＊を変更するために後述する冷間時処理を行なう必要はないと判断し、冷間時処理実行フラグＦに値０をセットし（ステップＳ３４０）、目標偏差ΔＰｅが閾値Ｐ１未満で電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐ２以下のときには、冷間時処理実行フラグＦが値１であるか否かを判定し（ステップＳ３５０）、冷間時処理実行フラグＦが値０のときには、冷間時処理実行フラグＦに値０をセットする（ステップＳ３４０）。
冷間時処理実行フラグＦに値０をセットすると、図５の駆動制御ルーチンのステップＳ２４０からステップＳ２８０の処理と同様に、設定した目標回転数Ｎｅ＊を用いて前述した式（１）および式（２）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを設定すると共に（ステップＳ２４０）モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２５０〜ステップＳ２７０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，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Ｓ２８０）、駆動制御ルーチンを終了する。これらに処理については前述した。なお、点火制御についてはエンジン２２が設定された目標点火時期Ｅａ＊で点火するよう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信号などに基づいてイグニッションコイル１３８への制御信号のタイミングが目標点火時期Ｅａ＊になる制御を行なうものとする。
ステップＳ３３０で電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐ２より大きいときには、エンジン２２から出力しているパワーが要求パワーＰｅ＊より大きくバッテリ５０の充放電電力Ｐｂが充放電要求Ｐｂ＊からの許容範囲を越えていると判断し、冷間時処理実行フラグＦに値１をセットし（ステップＳ３６０）、続いて、設定したエンジン２２の目標点火時期Ｅａ＊とエンジン２２が失火する限界の点火時期である失火限界点火時期Ｅａｆｃとを比較する（ステップＳ３７０）。ここで、失火限界点火時期Ｅａｆｃは、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とスロットル開度ＴＨと失火限界点火時期Ｅａｆｃとの関係を予め求めて、失火限界点火時期設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、目標回転数Ｎｅ＊とスロットル開度ＴＨとが与えられると、マップから対応する失火限界点火時期Ｅａｆｃを導出して設定するものとした。エンジン２２の目標点火時期Ｅａ＊が失火限界点火時期Ｅａｆｃより進角側にあればエンジン２２から出力されるトルクが小さくなるよう点火時期を遅角させてもエンジン２２が失火しないと判断し、エンジン２２の目標点火時期Ｅａ＊を所定角度Ｅα（例えば、５度）遅角させた時期に設定すると共に設定された目標点火時期Ｅａ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ３８０）。こうして、目標点火時期Ｅａ＊を設定すると、スロットル開度ＴＨの保持をエンジンＥＣＵ２４に指示し（ステップＳ４００）、ステップＳ２４０からステップＳ２８０の処理を実行する。こうしてエンジン２２の目標点火時期Ｅａ＊を遅角すると、第１実施例で説明したエンジン２２から実際に出力されている出力（実エンジンパワー）Ｐｒｅａｌが小さくなる。こうして、実エンジンパワーＰｒｅａｌを要求パワーＰｅ＊に近づけることができ、想定される電力より大きな電力によってバッテリ５０が充電されるのを抑制することができる。したがって、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が想定される値より大きくなることに伴ってエンジン２２の運転が停止されるのを抑制することができる。この結果、こうしたエンジン２２の運転停止と、エンジン２２の運転が停止されている最中に補機への電力供給によってバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が小さくなることに伴うエンジン２２の始動とが、頻繁に生じるのを抑制することができる。
エンジン２２の目標点火時期Ｅａ＊が失火限界点火時期Ｅａｆｃと同じであるか失火限界点火時期Ｅａｆｃより遅角側であるときは、これ以上点火時期を遅角するとエンジン２２が失火するから、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を所定の回転数Ｎα（例えば、毎分５０回転）増加させ、増加させた値を目標回転数Ｎｅ＊として再設定し（ステップＳ３９０）、スロットル開度ＴＨの保持をエンジンＥＣＵ２４に指示し（ステップＳ４００）、ステップＳ２４０からＳ２８０の処理を実行する。こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を増加させると、失火限界点火時期Ｅａｆｃが回転数を増加させる前より遅角した時期になるから、次回このルーチンを実行されたときにステップＳ３６０の処理で目標点火時期Ｅａ＊をさらに遅角することができ、エンジン２２から出力される実エンジンパワーＰｒｅａｌを要求パワーＰｅ＊にさらに近づけることができる。
ステップＳ３３０で電力偏差ΔＰｂは閾値Ｐ２以下であると判定され、ステップＳ３４０で冷間時処理実行フラグＦが値１であると判定されたときには、電力偏差ΔＰｂを閾値Ｐ３と比較する（ステップＳ４１０）。ここで、閾値Ｐ３は、冷間時処理を終了するか否かを判定するためのものであり、負の値に設定されている。第２実施例の冷間時処理は、スロットル開度ＴＨを保持した状態でエンジン２２のトルクを小さくすることによりエンジン２２から出力される実エンジンパワーＰｒｅａｌを要求パワーＰｅ＊に近づける。エンジン２２の暖機が十分に行なわれると、空気の密度が小さくなる。これにより、スロットル開度ＴＨを保持したまま本来の目標点火時期Ｅａ＊より遅角された点火時期でエンジン２２を運転させると、エンジン２２から出力される実エンジンパワーＰｒｅａｌが小さくなり、実エンジンパワーＰｒｅａｌと要求パワーＰｅ＊との偏差の意味を持つ電力偏差ΔＰｂが負の値となる。閾値Ｐ３は、この状態を判定するために用いられるのである。電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐ３より大きいときには冷間時処理を継続する必要があると判断し、エンジン２２の目標点火時期Ｅａ＊に前回このルーチンが実行されたときに設定された目標点火時期Ｅａ＊、即ち、ステップＳ３８０で再設定された目標点火時期Ｅａ＊を設定し（ステップＳ４２０）、スロットル開度ＴＨの保持をエンジンＥＣＵ２４に指示して（ステップＳ４００）、ステップＳ２４０からＳ２８０の処理を実行する。これにより、冷間時処理が継続されるため、想定される電力より大きな電力によってバッテリ５０が充電されるのを抑制することができると共にエンジン２２が頻繁に始動されたり停止されるのを抑制することができる。
一方、ステップＳ４１０で電力偏差ΔＰｄが閾値Ｐ３以下であると判定されると、エンジン２２は十分に暖機され、冷間時処理を終了すべきと判断し、冷間時処理実行フラグＦに値０をセットして（ステップＳ３４０）、ステップＳ２４０からＳ２８０の処理を実行する。
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０によれば、冷間時に空気密度が大きくなることに伴ってエンジン２２から要求パワーＰｅ＊より大きなパワーが出力され、これにより、想定される電力より大きな電力によってバッテリ５０が充電されるのを抑制することができる。したがって、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が想定される値より大きくなることに伴ってエンジン２２の運転が停止されたり、エンジン２２の運転が停止されている最中に補機への電力供給によってバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が小さくなることに伴ってエンジン２２が始動されたりといった、頻繁なエンジン２２の始動と停止とが生じるのを抑制することができる。
第２実施例のハイブリッド自動車２０では、電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐ２より大きいとき、即ち、エンジン２２から出力されている実エンジンパワーＰｒｅａｌが要求パワーＰｅ＊より大きいときには実エンジンパワーＰｒｅａｌが要求パワーＰｅ＊に近づくようエンジン２２の目標点火時期Ｅａ＊を再設定し、スロットル開度ＴＨを保持してエンジン２２が再設定した目標点火時期Ｅａ＊で点火するよう制御したが、実エンジンパワーＰｒｅａｌを要求パワーＰｅ＊に近づける程度は、いかなる程度としてもよく、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内で行なうのが好ましい。即ち、充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内となるよう実エンジンパワーＰｒｅａｌを要求パワーＰｅ＊に近づければよいのである。また、実エンジンパワーＰｒｅａｌが要求パワーＰｅ＊と一致するよう目標点火時期Ｅａ＊を設定するものしてもよい。この場合、ステップＳ３８０の目標点火時期Ｅａ＊を設定する前に図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１９０の処理と同様に実エンジンパワーＰｒｅａｌを計算し、ステップＳ３８０では、計算した実エンジンパワーＰｒｅａｌとスロットル開度ＴＨと目標回転数Ｎｅ＊とに基づいて目標点火時期Ｅａ＊を設定するものとすればよい。
実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、エンジン２２から出力されている実エンジンパワーＰｒｅａｌが要求パワーＰｅ＊と一致するまたは近づくようエンジン２２の回転数や点火時期を変更するものとしたが、エンジン２２の回転数や点火時期に代えて吸気バルブ１２８の開閉タイミングを実エンジンパワーＰｒｅａｌが要求パワーＰｅ＊と一致するまたは近づくよう、例えば、吸気タイミングが通常より遅角側になるよう可変バルブタイミング機構１５０を制御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２０，２０Ｂでは、スロットル開度ＴＨを保持してエンジン２２から出力されている実エンジンパワーＰｒｅａｌが要求パワーＰｅ＊と一致するまたは近づくようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標点火時期Ｎａ＊を設定するものとしたが、スロットル開度ＴＨ以外のエンジン２２の運転に関する運転パラメータ、例えば、回転数、トルク、点火時期、吸排気タイミング，燃料噴射量などのいずれか一つを維持したまま維持した運転パラメータ以外の少なくとも一つの運転パラメータを変更するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、エンジン２２と動力分配統合機構３０と二つのモータＭＧ１，ＭＧ２とを備えるものとしたが、エンジン２２からの動力の一部を用いて走行すると共に発電してバッテリを充電可能な構成であれば、いかなる構成としてもよい。例えば、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における駆動輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続する構成としてもよいし、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を備える構成としてもよい。
また、実施例では、冷間時処理を行なうハイブリッド自動車として説明したが、こうした冷間時処理を行なう動力出力装置の形態としてもよく、あるいは、動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。
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。
本発明の第１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。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。 本発明の第１実施例として動力出力装置を搭載した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。 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。 目標回転数設定用マップの一例を示す説明図である。 本発明の第２実施例として動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０Ｂ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。 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、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、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、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 バキュームセンサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (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、
    該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力を伴って前記内
    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する電力動力入出力手段と、
    前記電力動力入出力手段と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、
    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、
    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と該目標パワ
    ーを出力するための目標運転ポイントとを設定する目標値設定手段と、
    通常時には前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントにより運転されると共に前
    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内燃機関と前記電力動力入出
    力手段とを制御する通常時制御を実行し、該通常時制御を実行すると前記内燃機関から前
    記目標パワーより大きなパワーが出力される非通常時には前記目標運転ポイントで運転す
    る際のスロットル開度を維持したまま少なくとも前記内燃機関の回転数の変更を伴って該内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づく運転ポイントで該内燃機関が運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する制御手段と、
    を備える動力出力装置。
  2. 前記制御手段は、前記非通常時には前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに略一致する運転ポイントで該内燃機関が運転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または２記載の動力出力装置であって、
    前記蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段を備え、
    前記制御手段は、前記非通常時には前記設定された入力制限の範囲内で前記内燃機関か
    ら出力されるパワーが前記目標パワーに近づくよう該内燃機関の運転ポイントを設定する
    と共に該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転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、前記非通常時には回転数の変更に加えてトルク，点火時期，吸排気タイミングなど前記内燃機関の運転に関する運転パラメータの少なくとも一つを変更することにより前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づくよう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. 前記制御手段は、前記非通常時には前記通常時より回転数を高くすることにより前記内
    燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づくよう制御する手段である請求項４
    記載の動力出力装置。
  6. 請求項４記載の動力出力装置であって、
    前記内燃機関は、点火時期を調節する点火時期調節手段を有し、
    前記制御手段は、前記非通常時には前記通常時より点火時期を遅角することにより前記
    内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づくよう制御する手段である
    動力出力装置。
  7. 請求項４記載の動力出力装置であって、
    前記内燃機関は、吸気タイミングを調節する吸気タイミング調節手段を有し、
    前記制御手段は、前記非通常時には前記通常時より吸気タイミングを遅角することによ
    り前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づくよう制御する手段である
    動力出力装置。
  8. 請求項１ないし７いずれか記載の動力出力装置であって、
    前記蓄電手段を充放電すべき目標充放電電力を設定する目標充放電電力設定手段を備え
    、
    前記目標値設定手段は、前記目標充放電電力設定手段により設定された目標充放電電力
    に基づいて前記目標パワーを設定する手段である
    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であって、
    前記駆動軸に動力を出力可能な電動機を備え、
    前記制御手段は、前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう
    前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する手段である
    動力出力装置。
  10. 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回転軸との３軸を有
    し該３軸のうちいずれか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、前記回転軸に動力を入出力可能な電動機とを備える手段である
    請求項９記載の動力出力装置。
  11. 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、該第１の回転子と該第２の回転子とが相対的に
    回転する対回転子電動機である請求項９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、
    該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力を伴って前記内
    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する電力動力入出力手段と、
    前記電力動力入出力手段と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、
    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、
    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と該目標パワ
    ーを出力するための目標運転ポイントとを設定する目標値設定手段と、
    通常時には前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントにより運転されると共に前
    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内燃機関と前記電力動力入出
    力手段とを制御する通常時制御を実行し、該通常時制御を実行すると前記内燃機関から前
    記目標パワーより大きなパワーが出力される非通常時にはトルク，点火時期，吸排気タイミング，スロットル開度など前記内燃機関の運転に関する運転パラメータのいずれか一つを維持したまま少なくとも前記内燃機関の回転数を変更することにより前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づく運転ポイントで該内燃機関が運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する制御手段と、
    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
    れてなる自動車。
  14. 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との入出力を伴って
    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する電力動力入出力手段と
    、前記電力動力入出力手段と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備える動力出力装置
    の制御方法であって、
    （ａ）前記駆動軸に要求される要求動力を設定し、
    （ｂ）該設定し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と該目標パ
    ワーを出力するための目標運転ポイントとを設定し、
    （ｃ）通常時には前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントにより運転されると共
    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内燃機関と前記電力動力
    入出力手段とを制御する通常時制御を実行し、該通常時制御を実行すると前記内燃機関か
    ら前記目標パワーより大きな目標パワーが出力される非通常時には前記目標運転ポイント
    で運転する際のスロットル開度を維持したまま少なくとも前記内燃機関の回転数の変更を伴って該内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づく運転ポイントで該内燃機関が運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する、
    動力出力装置の制御方法。
  15. 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との入出力を伴って
    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する電力動力入出力手段と
    、前記電力動力入出力手段と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、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と該目標
    パワーを出力するための目標運転ポイントとを設定し、
    （ｃ）通常時には前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントにより運転されると共
    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内燃機関と前記電力動力
    入出力手段とを制御する通常時制御を実行し、該通常時制御を実行すると前記内燃機関か
    ら前記目標パワーより大きなパワーが出力される非通常時にはトルク，点火時期，吸排気タイミング，スロットル開度など前記内燃機関の運転に関する運転パラメータのいずれか一つを維持したまま少なくとも前記内燃機関の回転数を変更することにより前記内燃機関から出力されるパワーが前記目標パワーに近づく運転ポイントで該内燃機関が運転され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内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する非通常時制御を実行する、
    動力出力装置の制御方法。
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