JP4375356B2 - 動力出力装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびその制御方法に関する。

従来から、ハイブリッド車両用の動力出力装置として、車軸に連結された駆動軸と、遊星歯車機構を介して駆動軸に接続されたエンジンと、当該遊星歯車機構に接続された第１モータ・ジェネレータと、ギヤ機構を介して駆動軸に接続された第２モータ・ジェネレータとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この動力出力装置では、エンジンの運転中に第２モータ・ジェネレータのトルクを実質的に値０に設定すべき場合に、エンジンのトルク変動が噛み合い機構としてのギヤ機構に伝達されて歯打ち音等の異音が発生することを抑制するために第２モータ・ジェネレータが実質的に値０以外のトルクを出力するように制御される。
特開２００４−２５４４３４号公報

しかしながら、上記従来例のようにエンジンの運転中に第２モータ・ジェネレータのトルクを実質的に値０に設定すべき場合に、第２モータ・ジェネレータに対するトルク指令を値０以外の値に設定しても、ギヤ機構や駆動軸周辺等におけるこもり音や歯打ち音といった異音を良好に抑制し得ないこともあった。また、異音の発生を抑制するために、第２モータ・ジェネレータに対するトルク指令が値０を含む比較的広いトルク範囲内にあるときに、上述のように値０以外のトルクを出力するように第２モータ・ジェネレータを制御すると、エンジンの運転ポイントの変更に伴って燃費が悪化してしまうおそれもある。

そこで、本発明による動力出力装置およびその制御方法は、動力出力装置の運転に伴って発生するこもり音や歯打ち音といった異音による違和感をより効果的に抑制することを目的の一つとする。また、本発明による動力出力装置およびその制御方法は、異音による違和感の抑制に伴う燃費の悪化を抑制することを目的の一つとする。

本発明による動力出力装置およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明による動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
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、
前記駆動軸にギヤ機構を介して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をやり取り可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記電動機の出力トルクから該電動機に対する前記ギヤ機構側の引き摺りトルクを減じた値に基づく実効電動機トルクが値０を含む所定範囲内に入らないときには、第１の制約を用いて前記設定された要求駆動力に基づく前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する一方、前記実効電動機トルクが前記所定範囲内に入るときには、前記第１の制約に比べて前記内燃機関の回転数の下限を高く規定する第２の制約を用いて前記設定された要求駆動力に基づく前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように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制御手段と、
を備えるものである。

この動力出力装置では、電動機の出力トルクから該電動機に対するギヤ機構側の引き摺りトルクを減じた値に基づく実効電動機トルクが値０を含む所定範囲内に入らないときには、第１の制約を用いて要求駆動力に基づく内燃機関の目標運転ポイントが設定される一方、実効電動機トルクが所定範囲内に入るときには、第１の制約に比べて内燃機関の回転数の下限を高く規定する第２の制約を用いて要求駆動力に基づく内燃機関の目標運転ポイントが設定される。そして、このように設定された目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく動力が駆動軸に出力されるように内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とが制御される。すなわち、ギヤ機構や駆動軸周辺等におけるこもり音や歯打ち音といった異音は、ギヤ機構を介して電動機から駆動軸に入力されるトルクに対応したトルクである実効電動機トルクが概ね値０となるときに主に発生すると考えられる。従って、この動力出力装置のように、電動機に対するギヤ機構側の引き摺りトルクを考慮した実効電動機トルクが値０を含む所定範囲内に入るときに、第２の制約を用いて内燃機関の目標運転ポイントを設定すれば、異音の発生タイミングをより的確に捉えた上で、異音が発生する際には内燃機関の回転数を必要に応じて高めるか高く保ってエンジン音により異音をかき消すことができる。この結果、この動力出力装置によれば、その運転に伴って発生する異音による違和感をより効果的に抑制すると共に、異音をかき消すための内燃機関の回転数制御の機会を減らして異音による違和感の抑制に伴う燃費の悪化を抑制することが可能となる。

また、前記ギヤ機構は、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間でギヤ比の変更を伴って動力を伝達可能な変速機であってもよい。すなわち、ギヤ機構としてこのような変速機を用いた場合、ギヤ機構を介して電動機から駆動軸に入力されるトルクの値に応じて異音が発生しがちとなるので、本発明は、このような変速機を備えた動力出力装置に対して極めて有用である。

この場合、本発明による動力出力装置は、少なくとも前記ギヤ機構を潤滑する潤滑媒体の温度と前記ギヤ機構のギヤ比とに基づいて前記引き摺りトルクを設定する引き摺りトルク設定手段とを更に備えてもよい。これにより、電動機に対するギヤ機構側の引き摺りトルクをより適正に設定することが可能となる。

また、前記実効電動機トルクは、前記制御手段の制御により前記電動機が出力しているトルクから前記引き摺りトルクを減じた値に前記ギヤ機構のギヤ比を乗じた値であってもよい。これにより、実効電動機トルクをより適正に取得して異音の発生タイミングをより的確に捉えることが可能となる。

更に、前記目標運転ポイント設定手段は、前記駆動軸への動力の出力状態に関連する所定条件が成立している場合に前記実効電動機トルクの値に拘わらず前記第１の制約を用いて前記設定された要求駆動力に基づく前記内燃機関の目標運転ポイントを設定するものであってもよい。このように、駆動軸への動力の出力状態に応じて、仮に異音が発生したとしてもエンジン音により異音を積極的にかき消す必要がないときには、第１の制約を用いて内燃機関の目標運転ポイントを設定すれば、燃費の悪化をより一層抑制することが可能となる。

また、前記第１の制約は、前記内燃機関を効率よく運転するための制約であってもよい。更に、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可能な第３の軸とに接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づいて定まる動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力可能な発電機とを含むものであってもよい。

本発明による動力出力装置の制御方法は、駆動軸と、前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、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、前記駆動軸にギヤ機構を介して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をやり取り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）前記電動機の出力トルクから該電動機に対する前記ギヤ機構側の引き摺りトルクを減じた値に基づく実効電動機トルクが値０を含む所定範囲内に入らないときには、第１の制約を用いて前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する一方、前記実効電動機トルクが前記所定範囲内に入るときには、前記第１の制約に比べて前記内燃機関の回転数の下限を高く規定する第２の制約を用いて前記要求駆動力に基づく前記内燃機関の目標運転ポイントを設定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）で設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように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ステップと、
を含むものである。

この方法のように、電動機に対するギヤ機構側の引き摺りトルクを考慮した実効電動機トルクが値０を含む所定範囲内に入るときに、第２の制約を用いて内燃機関の目標運転ポイントを設定すれば、異音の発生タイミングをより的確に捉えた上で、異音が発生する際には内燃機関の回転数を高めるか高く保ってエンジン音により異音をかき消すことができる。従って、この方法によれば、動力出力装置の運転に伴って発生する異音による違和感をより効果的に抑制すると共に、異音をかき消すための内燃機関の回転数制御の機会を減らして異音による違和感の抑制に伴う燃費の悪化を抑制することが可能となる。

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、本発明の実施例に係る動力出力装置を備えたハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、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、ハイブリッド自動車２０の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（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、当該エンジン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により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、例えば、クランクシャフト２６に取り付けられたクランクポジションセンサ２３からの信号などが入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてエンジン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ＥＣＵ７０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。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、動力分配統合機構３０は、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側と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および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、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な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と電力のやり取りを行なう。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の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何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り、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は充放電されないことになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、何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等が入力されており、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等が出力される。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を実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。また、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータ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ＥＣＵ７０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との接続および該接続の解除を実行すると共に両軸の接続時にモータ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たものである。変速機６０の構成の一例を図２に示す。同図に示す変速機６０は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構６０ａとシングルピニオン式の遊星歯車機構６０ｂと２つのブレーキＢ１，Ｂ２とを含む。ダブルピニオン式の遊星歯車機構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とを備える。かかる遊星歯車機構６０ａにおいては、ブレーキＢ１をオン／オフ制御することにより、サンギヤ６１を自由に回転させるか、あるいはサンギヤ６１の回転を停止させることができる。シングルピニオン式の遊星歯車機構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る。かかる遊星歯車機構６０ｂにおいては、ブレーキＢ２をオン／オフ制御することにより、リングギヤ６６を自由に回転させるか、あるいはリングギヤ６６の回転を停止させることができる。ダブルピニオン式の遊星歯車機構６０ａとシングルピニオン式の遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６とを接続すると共に、キャリア６４とキャリア６８とを接続することにより互いに連結されている。そして、このような変速機６０において、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフすれば、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る。また、ブレーキＢ１をオフすると共にブレーキＢ２をオンすれば、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に伝達する一方（以下この状態を「Ｌｏギヤ」の状態という）、ブレーキＢ１をオンすると共にブレーキＢ２をオフすれば、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に伝達することができる（以下この状態を「Ｈｉギヤ」の状態という）。また、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンすれば、回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止することできる。実施例において、これらのブレーキＢ１，Ｂ２は、図示しない油圧式アクチュエータを駆動制御してブレーキＢ１，Ｂ２に作用させる油圧を調節することによりオン／オフ制御される。

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等が入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、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ＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に出力する。更に、バッテリＥＣＵ５２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も算出している。

ハイブリッドＥＣＵ７０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ＥＣＵ７０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の操作位置であるシフトポジションＳＰ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、モータＭＧ１，ＭＧ２の冷却や動力分配統合機構３０や変速機６０等の潤滑を行なう潤滑冷却オイルを貯留するオイルパン４９に設けられた温度センサ４９ａからの油温Ｔｏｉｌ等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、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取りを行なっている。また、ハイブリッドＥＣＵ７０からは、変速機６０に含まれるブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータへの駆動信号等も出力ポートを介して出力される。

上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、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Ｔｒ＊が計算され、この要求トルクＴｒ＊に対応する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の運転制御モードとしては、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に出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。

次に、上述のように構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２の運転中にギヤ機構としての変速機６０や駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａ周辺、更にはギヤ機構３７やデファレンシャルギヤ３８等において発生するこもり音や歯打ち音といった異音による違和感を抑制する際の動作について説明する。図３は、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。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行される。

図３の駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、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、変速機６０のギヤ比Ｇｒ、温度センサ４９ａからの潤滑冷却オイルの油温Ｔｏｉｌ、充放電要求パワーＰｂ＊、バッテリ５０の充放電に許容される電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、変速機６０のギヤ比Ｇｒは、図示しない変速処理ルーチンにより変速機６０の変速が実行されたときに設定されてＲＡＭ７６の所定領域に記憶されているものである。更に、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量ＳＯＣ等に基づいてバッテリＥＣＵ５２によってバッテリ５０を充放電すべき電力として設定されるものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の温度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。

ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪３９ａ，３９ｂ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）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒ＊としては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図４に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、実施例において、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を乗じたものと充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算される。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、図示するようにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を現在の変速機６０のギヤ比Ｇｒで除するか、あるいは車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めることができる。続いて、ステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２が効率よく運転されるようにエンジン２２の目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。実施例では、第１の制約として予め定められたエンジン２２を効率よく動作させるための動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとした。図５に、エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する。同図に示すように、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＊）が一定となることを示す相関曲線との交点から求めることができる。

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定したならば、ステップＳ１１０にて設定したエンジン２２に対する要求パワーＰｅ＊が予め定められた閾値Ｐｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、エンジン２２の出力パワーがある程度小さければ、エンジン２２のトルク変動も小さくなり、変速機６０やリングギヤ軸３２ａの周辺等においてこもり音や歯打ち音等の異音が発生する可能性はごく低くなる。これを考慮して、実施例では、異音発生の可能性を判定するためのエンジンパワーに関する閾値Ｐｒｅｆを実験、解析により予め定めている。そして、ステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰｅ＊が比較的小さく、閾値Ｐｒｅｆ未満であると判断された場合には、ステップＳ１２０にて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（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とを用いて次式（１）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づく式（２）の計算を実行してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２１０）。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。また、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に例示する。図中、左側のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に一致するサンギヤ３１の回転数を示し、中央のＣ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅに一致するキャリア３４の回転数を示し、右側のＲ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速機６０の現在のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。また、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１からトルクＴｍ１を出力したときにこのトルク出力によりリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が変速機６０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を求めるための式（１）は、この共線図における回転数の関係を用いれば容易に導出することができる。そして、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のトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと、Ｓ２１０にて設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との積として得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除す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）に従って計算する（ステップＳ２２０）。更に、ステップＳ１００にて入力した変速機６０の現在のギヤ比Ｇｒ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とに基づいてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（５）に従って計算し（ステップＳ２３０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をステップＳ２２０にて計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値として設定する（ステップＳ２４０）。このようにしてモータ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に出力するトルクをバッテリ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、上述の図６の共線図から容易に導出することができる。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＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２５０）、本ルーチンを一旦終了させる。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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを得るための制御を実行する。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＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（３）
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（４）
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …（５）

一方、ステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰｅ＊がある程度大きく、ステップＳ１３０にて肯定判断がなされた場合には、更に、ステップＳ１００にて入力した車速Ｖが所定車速範囲内にあるか否か、すなわち車速Ｖが下限車速Ｖｒｅｆ以上であり、かつ上限車速Ｖｒｅｆ２以下である否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここで、車速Ｖが比較的低いときには変速機６０やリングギヤ軸３２ａの周辺等において異音が発生する可能性はごく低くなる。また、車速Ｖがある程度高い場合、仮に変速機６０等において異音が発生しても、それはエンジン音（走行音）等によりかき消されてしまう可能性が極めて高い。これを考慮して、実施例では、異音発生の可能性や搭乗者に異音による違和感を与える可能性を判定するための車速に関する閾値として下限車速Ｖｒｅｆおよび上限車速Ｖｒｅｆ２を実験、解析により予め定めている。そして、ステップＳ１００にて入力された車速Ｖが上記所定範囲外にあるとき（Ｖ＜Ｖｒｅｆ１またはＶ＞Ｖｒｅｆ２）には、変速機６０等における異音発生の可能性がごく低いか、あるいは搭乗者に異音による違和感を与えてしまう可能性がごく低いものとみなして上述のステップＳ２１０〜Ｓ２５０の処理を実行する。

これに対して、エンジン２２に対する要求パワーＰｅ＊がある程度大きく、かつ車速Ｖが上記所定車速範囲内にあるときには、モータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊の値によっては、変速機６０やリングギヤ軸３２ａの周辺等において異音が発生する可能性が生じる。このため、ステップＳ１４０にて肯定判断がなされた場合には、搭乗者に異音による違和感を与えてしまうことをより適正に抑制すべく、まず、モータＭＧ２に対する変速機６０側の引き摺りトルクＴｄを設定する（ステップＳ１５０）。引き摺りトルクＴｄは、変速機６０における回転抵抗によるもの、すなわち無負荷状態の変速機６０を回転させるのに必要なトルクであり、変速機６０におけるギアの噛み合い損失や潤滑冷却オイルの撹拌抵抗等に依存する。実施例では、変速機６０を潤滑等する潤滑冷却オイルの油温Ｔｏｉｌと変速機６０のギヤ比Ｇｒと引き摺りトルクＴｄとの関係が予め定められて引き摺りトルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、引き摺りトルクＴｄとしては、与えられた油温Ｔｏｉｌとギヤ比Ｇｒとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図７に引き摺りトルク設定用マップの一例を示す。引き摺りトルクＴｄを設定したならば、モータＭＧ２に対する前回のトルク指令Ｔｍ２＊からステップＳ１５０にて設定した引き摺りトルクＴｄを減じた値に変速機６０の現在のギヤ比Ｇｒを乗じる計算を行って実効モータトルクＴｍ２ｅｆｆを設定する（ステップＳ１６０）。ここで、モータＭＧ２に対する前回のトルク指令Ｔｍ２＊は、実質的にモータＭＧ２が現在出力しているトルクを示すものであるから、前回のトルク指令Ｔｍ２＊から引き摺りトルクＴｄを減じた値にギヤ比Ｇｒを乗じて得られる実効モータトルクＴｍ２ｅｆｆは、実質的にギヤ機構としての変速機６０を介してモータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに入力されるトルクを示す。続いて、設定した実効モータトルクＴｍ２ｅｆｆが値０を含む所定トルク範囲内に入っているか否か、すなわち実効モータトルクＴｍ２ｅｆｆが下限側トルクＴｒｅｆ１以上であり、かつ上限側トルクＴｒｅｆ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。閾値としての下限側トルクＴｒｅｆ１と上限側トルクＴｒｅｆ２とは、実験、解析を経て定められるものであり、実施例では、下限側トルクＴｒｅｆ１が例えば−４Ｎ／ｍ、上限側トルクＴｒｅｆ２が例えば１２Ｎ／ｍとされている。そして、ステップＳ１６０にて設定した実効モータトルクＴｍ２ｅｆｆが値０を含む上記トルク範囲内に入っていない場合には、変速機６０等において異音が発生する可能性がごく低いものとみなして上述のステップＳ２１０〜Ｓ２５０の処理を実行する。

これに対して、ステップＳ１６０にて設定した実効モータトルクＴｍ２ｅｆｆが値０を含む上記トルク範囲内に入っている場合には、変速機６０等において異音が発生する可能性が高いことになるので、この場合には、変速機６０等において発生した異音を主にエンジン音によりかき消すべく、ステップＳ１００にて入力した車速Ｖに基づいてエンジン２２の下限回転数Ｎｅｌｉｍを設定する（ステップＳ１８０）。実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅとエンジン音との関係を考慮した上で、車速Ｖと変速機６０等において発生した異音をエンジン音によりかき消すときのエンジン２２の下限回転数Ｎｅｌｉｍとの関係が予め定められて下限回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、下限回転数Ｎｅｌｉｍとしては、与えられた車速Ｖに対応したものが当該マップから導出・設定される。図８に下限回転数設定用マップの一例を示す。なお、下限回転数設定用マップは、車速Ｖおよびエンジン２２に対する要求パワーＰｅ＊と下限回転数Ｎｅｌｉｍとの関係を規定するものであってもよい。そして、下限回転数Ｎｅｌｉｍを設定したならば、ステップＳ１２０にて設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が下限回転数Ｎｅｌｉｍ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１９０）。この場合、目標回転数Ｎｅ＊が下限回転数Ｎｅｌｉｍ以上であるときには、エンジン２２の回転数がステップＳ１２０にて設定した目標回転数Ｎｅ＊となれば、変速機６０等において発生した異音をエンジン音によりかき消すことができるものとみなして上述のステップＳ２１０〜Ｓ２５０の処理を実行する。一方、目標回転数Ｎｅ＊が下限回転数Ｎｅｌｉｍ未満であれば、ステップＳ１８０にて設定した下限回転数Ｎｅｌｉｍをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として再設定すると共に、ステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰｅ＊を再設定した目標回転数Ｎｅ＊で除した値をエンジン２２の目標トルクＴｅ＊として再設定した上で（ステップＳ２００）、上述のステップＳ２１０〜Ｓ２５０の処理を実行する。これにより、変速機６０等において異音が発生する可能性が高い場合には、エンジン音により異音をかき消すことができるようにエンジン２２の目標運転ポイントが設定（再設定）され、エンジン２２の回転数Ｎｅを必要に応じて高めるか高く保った状態で要求トルクＴｒ＊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，ＭＧ２とが制御されることになる。

以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の出力トルクを示すトルク指令Ｔｍ２＊の前回値からモータＭＧ２に対する変速機６０側の引き摺りトルクＴｄを減じた値に基づく実効モータトルクＴｍ２ｅｆｆが値０を含む所定範囲内（Ｔｒｅｆ１以上かつＴｒｅｆ２以下）に入らないときには、結果として、エンジン２２を効率よく運転するための第１の制約たる動作ラインを用いて要求トルクＴｒ＊に基づく内燃機関の目標運転ポイントが設定される（ステップＳ１３０等）。また、実効モータトルクＴｍ２ｅｆｆが上記所定範囲内に入るときには、第２の制約としての下限回転数設定用マップを用いて要求トルクＴｒ＊に基づくエンジン２２の目標運転ポイントが設定（再設定）される（ステップＳ２００）。そして、ハイブリッド自動車２０では、このように設定された目標運転ポイントでエンジン２２が運転されると共に要求トルクＴｒ＊に基づく動力が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とが制御されるのである（ステップＳ２１０〜Ｓ２５０）。すなわち、ギヤ機構としての変速機６０やリングギヤ軸３２ａ周辺等におけるこもり音や歯打ち音といった異音は、モータＭＧ２の出力トルクが概ね値０となるときというよりは、むしろ、変速機６０を介してモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに入力されるトルクに相当する実効モータトルクＴｍ２ｅｆｆが概ね値０となるときに主に発生すると考えられる。従って、モータＭＧ２に対する変速機６０側の引き摺りトルクＴｄを考慮した実効モータトルクＴｍ２ｅｆｆが値０を含む上記所定範囲内に入るときに、第２の制約としての下限回転数設定用マップを用いてエンジン２２の目標運転ポイントを設定すれば、変速機６０等における異音の発生タイミングをより的確に捉えた上で、異音が発生する際にはエンジン２２の回転数Ｎｅを必要に応じて高めるか高く保ってエンジン音により異音をかき消すことができる。この結果、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２、動力分配統合機構３０、モータＭＧ１，ＭＧ２、変速機６０等を含む動力出力装置の運転に伴って発生する異音による違和感をより効果的に抑制すると共に、異音をかき消すためのエンジン２２の回転数制御の機会を減らして異音による違和感の抑制に伴う燃費の悪化を抑制することが可能となる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０に含まれる変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとの間でギヤ比の変更を伴って動力を伝達可能なものであり、このような変速機６０を用いた場合、変速機６０を介してモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに入力されるトルクに相当する実効モータトルクＴｍ２ｅｆｆの値に応じて異音が発生しがちとなる。従って、このような変速機６０を備えたハイブリッド自動車２０において上述の処理を行うと極めて有効である。更に、実施例のように、ギヤ機構としての変速機６０を潤滑等する潤滑冷却オイルの油温Ｔｏｉｌと変速機６０のギヤ比Ｇｒとに基づいて引き摺りトルクＴｄを設定すれば、モータＭＧ２に対する変速機６０側の引き摺りトルクＴｄをより適正に設定することが可能となる。そして、実施例のように、モータＭＧ２に対する前回のトルク指令Ｔｍ２＊すなわちハイブリッドＥＣＵ７０の制御によりモータＭＧ２が現在出力しているトルクから引き摺りトルクＴｄを減じた値に変速機６０の現在のギヤ比Ｇｒを乗じる計算を行えば、実効モータトルクＴｍ２ｅｆｆをより適正に取得して異音の発生タイミングをより的確に捉えることが可能となる。

更に、上記実施例では、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａへの動力の出力状態、すなわちエンジン２２に対する要求パワーＰｅ＊や車速Ｖ（リングギヤ軸３２ａの回転数）、更にはエンジン２２の回転数Ｎｅに関連する条件（ステップＳ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１９０）のすべてが成立していない場合、実効モータトルクＴｍ２ｅｆｆの値に拘わらずエンジン２２が効率よく運転されるようにエンジン２２の目標運転ポイントが設定される。このように、リングギヤ軸３２ａへの動力の出力状態に応じて、仮に異音が発生したとしてもエンジン音により異音を積極的にかき消す必要がないときには、エンジン２２が効率よく運転されるように目標運転ポイントを設定すれば、燃費の悪化をより一層抑制することが可能となる。

なお、図３の駆動制御ルーチンにおいては、ステップＳ１８０にて下限回転数Ｎｅｌｉｍが設定されたときに、ステップＳ１２０にて設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と下限回転数Ｎｅｌｉｍとの比較結果に応じてエンジン２２の目標運転ポイントを再設定する、いわゆるガード処理が実行されるが、これに限られるものではない。すなわち、図３の駆動制御ルーチンにおいて、ステップＳ１２０を省略すると共に、ステップＳ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１７０にて否定判断がなされたときにエンジン２２が効率よく運転されるようにエンジン２２の目標運転ポイントを設定する一方、ステップＳ１７０にて肯定判断がなされたときにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を下限回転数Ｎｅｌｉｍに設定すると共に要求パワーＰｅ＊を下限回転数Ｎｅｌｉｍで除して目標トルクＴｅ＊を設定するようにしてもよい。

また、実施例の変速機６０は、Ｈｉ，Ｌｏの２段の変速段をもって変速可能なものであるが、これに限られるものではなく、変速機は、３段以上の変速段をもって変速可能な変速機であってもよい。そして、モータＭＧ２と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとの間に介設されるギヤ機構は、変速機６０に限られるものではなく一般的な減速機であってもよい。

更に、実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものではない。すなわち、本発明は、図９に示す変形例としてのハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図９における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものに適用されてもよい。

また、実施例のハイブリッド自動車２０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に出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図１０に示す変形例としてのハイブリッド自動車２２０のように、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を備えるものに適用されてもよい。

そして、上記実施例においては、動力出力装置をハイブリッド自動車２０に搭載されるものとして説明したが、本発明による動力出力装置は、自動車以外の車両や船舶、航空機などの移動体に搭載されるものであってもよく、建設設備などの固定設備に組み込まれるものであってもよい。また、こうした自動車以外の移動体や固定設備に設けられる動力出力装置の制御方法も本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明の実施例に係る動力出力装置を備えたハイブリッド自動車２０の概略構成図である。 変速機６０の概略構成図である。 実施例のハイブリッド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。 エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する説明図である。 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。 引き摺りトルク設定用マップの一例を示す説明図である。 下限回転数設定用マップの一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の概略構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、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、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、４９ オイルパン、４９ａ 温度センサ、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 変速機、６０ａ 遊星歯車機構（ダブルピニオン式）、６０ｂ 遊星歯車機構（シングルピニオン式）、６１，６５ サンギヤ、６２，６６ リングギヤ、６３ａ 第１ピニオンギヤ、６３ｂ 第２ピニオンギヤ、６４，６８ キャリア、６７ ピニオンギヤ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、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、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ。

Claims (8)

1. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
   前記駆動軸にギヤ機構を介して動力を入出力可能な電動機と、
   前記内燃機関の出力軸に接続されると共に前記ギヤ機構を介さずに前記駆動軸に接続され、電力と動力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および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
   前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記電動機の出力トルクから該電動機に対する前記ギヤ機構の引き摺りトルクを減じた値に基づく実効電動機トルクが値０を含む所定範囲内に入らないときには、第１の制約を用いて前記設定された要求駆動力に基づく前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する一方、前記実効電動機トルクが前記所定範囲内に入るときには、前記第１の制約に比べて前記内燃機関の回転数の下限を高く規定する第２の制約を用いて前記設定された要求駆動力に基づく前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
   前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように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制御手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 前記ギヤ機構は、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間でギヤ比の変更を伴って動力を伝達可能な変速機である請求項１に記載の動力出力装置。
3. 請求項２に記載の動力出力装置において、
   少なくとも前記ギヤ機構を潤滑する潤滑媒体の温度と前記ギヤ機構のギヤ比とに基づいて前記引き摺りトルクを設定する引き摺りトルク設定手段とを更に備える動力出力装置。
4. 前記実効電動機トルクは、前記制御手段の制御により前記電動機が出力しているトルクから前記引き摺りトルクを減じた値に前記ギヤ機構のギヤ比を乗じた値である請求項１から３の何れかに記載の動力出力装置。
5. 前記目標運転ポイント設定手段は、前記駆動軸への動力の出力状態に関連する所定条件が成立している場合に前記実効電動機トルクの値に拘わらず前記第１の制約を用いて前記設定された要求駆動力に基づく前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する請求項１から４の何れかに記載の動力出力装置。
6. 前記第１の制約は、前記内燃機関を効率よく運転するための制約である請求項１から５の何れかに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回転可能な第３の軸とに接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づいて定まる動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力可能な発電機とを含む請求項１から６の何れかに記載の動力出力装置。
8. 駆動軸と、前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸にギヤ機構を介して動力を入出力可能な電動機と、前記内燃機関の出力軸に接続されると共に前記ギヤ機構を介さずに前記駆動軸に接続され、電力と動力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および前記電動機と電力をやり取り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）前記電動機の出力トルクから該電動機に対する前記ギヤ機構の引き摺りトルクを
   減じた値に基づく実効電動機トルクが値０を含む所定範囲内に入らないときには、第１の制約を用いて前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する一方、前記実効電動機トルクが前記所定範囲内に入るときには、前記第１の制約に比べて前記内燃機関の回転数の下限を高く規定する第２の制約を用いて前記要求駆動力に基づく前記内燃機関の目標運転ポイントを設定するステップと、
   （ｂ）ステップ（ａ）で設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように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ステップと、
   を含む動力出力装置の制御方法。
   

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