JP4992531B2 - 動力出力装置およびその制御方法並びに車両 - 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車両に関し、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うした動力出力装置の制御方法並びに動力出力装置を搭載する車両に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、登坂時にモータがロックしたときにはモータを駆動するインバータ回路のスイッチング素子の接合温度最大値が大きいほど小さくなる制限トルクを用いてモータを駆動制御する車載用の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、モータの位相が変化していないときに値Ａずつ大きくなる変位トルクΔＴを制限トルクから減じたトルクをリミットトルクとして設定し、このリミットトルクでモータトルクを制限している。
特開平１１−２１５６８７号公報

駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とに３つの回転要素が接続された遊星歯車機構を備える動力出力装置では、発電機が値０近傍の回転数領域であるロック領域で発電機のトルク制限を行なうと、ロック領域の境界を跨いで発電機の回転数が急変すると、トルク制限の有無により、駆動軸に出力されるトルクが急変する場合が生じる。この動力出力装置を車両に搭載する場合、駆動軸のトルクの急変は走行用の駆動力の急変として作用するため、駆動力の予期しない急変に起因する不快感を運転者や乗員に与えてしまう。

本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに車両は、駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とに３つの回転要素が接続された遊星歯車機構などの３軸式動力入出力器を備える動力出力装置において、発電機のロック領域におけるトルク制限に基づく駆動軸への駆動力の急変を抑制することを目的とする。

本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに車両は、上述の目的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、
動力を入出力可能な発電機と、
前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記発電機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、
前記発電機の回転数である発電機回転数を検出する発電機回転数検出手段と、
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、
前記検出された発電機回転数の絶対値が第１の回転数未満のときには第１のトルクを発電機トルク制限として設定し、前記検出された発電機回転数の絶対値が前記第１の回転数より大きな第２の回転数以上のときには前記発電機の定格最大トルクを発電機トルク制限として設定し、前記検出された発電機回転数の絶対値が前記第１の回転数以上で前記第２の回転数未満の範囲内のときには前記第１のトルクより大きく前記定格最大トルクより小さい第２のトルクを発電機トルク制限として設定する発電機トルク制限設定手段と、
前記設定された発電機トルク制限の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆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発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の動力出力装置では、発電機の回転数の絶対値が第１の回転数未満のときには第１のトルクを発電機トルク制限として設定し、発電機の回転数の絶対値が第１の回転数より大きな第２の回転数以上のときには発電機の定格最大トルクを発電機トルク制限として設定し、発電機の回転数の絶対値が第１の回転数以上で第２の回転数未満の範囲内のときには第１のトルクより大きく定格最大トルクより小さい第２のトルクを発電機トルク制限として設定する。即ち、発電機の回転数の絶対値に対して段階的な大きさのトルクを発電機トルク制限として設定するのである。そして、設定した発電機トルク制限の範囲内で駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。このため、発電機の回転数の絶対値が第１の回転数や第２の回転数を跨いで急変しても、発電機トルク制限は段階的に変化するから、駆動軸に出力される駆動力の急変を抑制することができる。

こうした本発明の動力出力装置において、前記発電機トルク制限設定手段は、前記検出された発電機回転数の絶対値が前記第１の回転数のときに前記第１のトルクとなり前記検出された発電機回転数の絶対値が前記第２の回転数のときに前記定格最大トルクとなり前記検出された発電機回転数の絶対値に対して前記第１のトルクと前記定格最大トルクとを滑らかに繋ぐトルクを前記第２のトルクとして用いて前記発電機トルク制限を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、発電機の回転数の絶対値に対して滑らかに大きさが変化するトルクを発電機トルク制限として設定することができる。この結果、発電機の回転数の絶対値が第１の回転数や第２の回転数を跨いで急変しても、発電機トルク制限は滑らかに変化するから、駆動軸に出力される駆動力の急変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、前記発電機トルク制限設定手段は、前記発電機の温度を反映する物理量に基づく発電機温度が高いほど小さくなる傾向のトルクを前記第１のトルクとして用いて前記発電機トルク制限を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、発電機の温度が上昇するのをより効果的に抑制することができる。また、前記発電機トルク制限設定手段は、前記発電機を駆動する駆動回路の温度を反映する物理量に基づく駆動回路温度が高いほど小さくなる傾向のトルクを前記第１のトルクとして用いて前記発電機トルク制限を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、発電機の駆動回路の温度が上昇するのをより効果的に抑制することができる。

本発明の車両は、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、動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記発電機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、前記発電機の回転数である発電機回転数を検出する発電機回転数検出手段と、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、前記検出された発電機回転数の絶対値が第１の回転数未満のときには第１のトルクを発電機トルク制限として設定し、前記検出された発電機回転数の絶対値が前記第１の回転数より大きな第２の回転数以上のときには前記発電機の定格最大トルクを発電機トルク制限として設定し、前記検出された発電機回転数の絶対値が前記第１の回転数以上で前記第２の回転数未満の範囲内のときには前記第１のトルクより大きく前記定格最大トルクより小さい第２のトルクを発電機トルク制限として設定する発電機トルク制限設定手段と、前記設定された発電機トルク制限の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆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発電機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。

この本発明の車両では、上述のいずれかの態様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奏する効果、例えば、発電機の回転数の絶対値が第１の回転数や第２の回転数を跨いで急変しても駆動軸に出力される駆動力の急変を抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記発電機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）前記発電機の回転数の絶対値が第１の回転数未満のときには第１のトルクを発電機トルク制限として設定し、前記発電機の回転数の絶対値が前記第１の回転数より大きな第２の回転数以上のときには前記発電機の定格最大トルクを発電機トルク制限として設定し、前記発電機の回転数の絶対値が前記第１の回転数以上で前記第２の回転数未満の範囲内のときには前記第１のトルクより大きく前記定格最大トルクより小さい第２のトルクを発電機トルク制限として設定し
（ｂ）前記設定した発電機トルク制限の範囲内で前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆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発電機と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の動力出力装置の制御方法では、発電機の回転数の絶対値が第１の回転数未満のときには第１のトルクを発電機トルク制限として設定し、発電機の回転数の絶対値が第１の回転数より大きな第２の回転数以上のときには発電機の定格最大トルクを発電機トルク制限として設定し、発電機の回転数の絶対値が第１の回転数以上で第２の回転数未満の範囲内のときには第１のトルクより大きく定格最大トルクより小さい第２のトルクを発電機トルク制限として設定する。即ち、発電機の回転数の絶対値に対して段階的な大きさのトルクを発電機トルク制限として設定するのである。そして、設定した発電機トルク制限の範囲内で駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。このため、発電機の回転数の絶対値が第１の回転数や第２の回転数を跨いで急変しても、発電機トルク制限は段階的に変化するから、駆動軸に出力される駆動力の急変を抑制することができる。

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、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４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クランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

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。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。インバータ４１，４２は、冷却系５５により冷却されている。冷却系５５は、冷却媒体としての冷却水と外気との熱交換により冷却水を冷却する熱交換器５７と、インバータ４１，４２と熱交換器５７とに冷却水を循環させる循環路５６と、により構成されている。なお、実施例の冷却系５５の循環路５６は、図示しないが、インバータ４１，４２を冷却した後にモータＭＧ１やモータＭＧ２を冷却するよう配管されている。

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。また、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）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。

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，冷却系５５の循環路５６に取り付けられた温度センサ５８からのインバータ冷却水温度Ｔｉｎｖ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、特にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が値０を含むロック領域内となったときやロック領域近傍となったときの動作について説明する。図２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（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，温度センサ５８からのインバータ冷却水温度Ｔｉｎｖ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演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の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、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。

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、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。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（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）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（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）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を運転すべき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）。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＊とに基づいて行なわれる。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４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、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２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＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１３０）。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。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図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を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。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、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸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/ρ (1)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

続いて、要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに基づいて式（３）および式（４）を共に満たすモータＭＧ１から出力してもよいトルクの上下限としての入出力制限起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ１，Ｔｍ１ｍａｘ１を設定すると共に（ステップＳ１４０）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とインバータ冷却水温度Ｔｉｎｖとに基づいてモータＭＧ１から出力してもよいトルクの上下限としての回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２を設定し（ステップＳ１５０）、入出力制限起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ１，Ｔｍ１ｍａｘ１および回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２の内側の値としてモータＭＧ１のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定して（ステップＳ１６０）、式（５）に示すように、設定したモータＭＧ１のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘにより仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップ１７０）。ここで、式（３）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（４）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図６に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２は、図７に例示するマップを用いて設定することができる。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ１（例えば５０ｒｐｍや１００ｒｐｍ，１５０ｒｐｍなど）未満の領域（ロック領域）では、モータＭＧ１の駆動回路としてのインバータ４１のスイッチング素子に比較的長い時間に亘って大きな電流が流れることによるインバータ４１やモータＭＧ１の加熱を抑制するためにインバータ冷却水温度Ｔｉｎｖが高いほど小さくなるトルクに符号を付して回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ２（例えば２００ｒｐｍや３００ｒｐｍなど）以上の領域（通常領域）では、モータＭＧ１の定格最大トルクＴｍａｘに符号を付して回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ１以上で値Ｎ２未満の領域（遷移領域）では、ロック領域のときに回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定するトルクと定格最大トルクＴｍａｘとをモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の変化に対して滑らかに繋ぐトルク（実施例ではリニアに繋ぐトルク）を回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定する。このように、遷移領域で回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２を設定することにより、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ１や値Ｎ２を跨いで急変したときにモータＭＧ１の出力トルクが急変することによる駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクが急変するのを抑制することができる。

0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr* (3)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (5)

モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（６）により計算すると共に（ステップＳ１８０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令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Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（７）および式（８）により計算し（ステップＳ１９０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２００）。ここで、式（６）は、図５の共線図から容易に導くことができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (9)

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（ステップＳ２１０）、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における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ１以上で値Ｎ２未満の遷移領域となるときには、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ１未満となるロック領域のときに回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定するトルクとモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ２以上となる通常領域のときに回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定するモータＭＧ１の定格最大トルクＴｍａｘとをモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の変化に対して滑らかに繋ぐトルクを回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定すると共にこの設定した回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２によって制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定して制御することにより、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ１や値Ｎ２を跨いて急変しても、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクが急変するのを抑制することができる。この結果、リングギヤ軸３２ａに出力するトルクの急変に起因して運転者や乗員に不快感を与えてしまうことを抑制することができる。もとより、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ１未満のロック領域では、インバータ冷却水温度Ｔｉｎｖが高いほど小さくなるトルクを回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を制御するから、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がロック領域にあるために、モータＭＧ１やインバータ４１が加熱するのを抑制することができる。また、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ２以上の通常領域では、モータＭＧ１の定格最大トルクを回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を制御するから、モータＭＧ１の性能を十分に用いることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ１以上で値Ｎ２未満の遷移領域となるときには、ロック領域のときに回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定するトルクと通常領域のときに回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定するモータＭＧ１の定格最大トルクＴｍａｘとをモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の変化に対して滑らかに繋ぐトルクを回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定するものとしたが、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の変化に対して段階的に繋ぐトルクを回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定するものとするなど、滑らかに繋がないものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ１未満のロック領域では、インバータ冷却水温度Ｔｉｎｖが高いほど小さくなるトルクを回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を制御するものとしたが、ロック領域ではインバータ４１の温度が高いほど小さくなるトルクを回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を制御するものとしたり、ロック領域ではモータＭＧ１の温度が高いほど小さくなるトルクを回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を制御するものとしてもよい。また、ロック領域では、インバータ冷却水温度ＴｉｎｖやモータＭＧ１の温度に拘わらずに所定のトルクを回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を制御するものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ロック領域や遷移領域，通常領域に拘わらずに、上述した式（３），（４）を満たす範囲内として入出力制限起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ１，Ｔｍ１ｍａｘ１を設定し、この入出力制限起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ１，Ｔｍ１ｍａｘ１と回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２とから内側の領域となるようトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の設定に用いるものとしたが、ロック領域や遷移領域では、入出力制限起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ１，Ｔｍ１ｍａｘ１を設定せずに、回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２だけを用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとしてもよいし、通常領域では、回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２を設定せずに、入出力制限起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ１，Ｔｍ１ｍａｘ１だけを用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとしてもよい

実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。

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８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８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。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、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動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としても構わない。さらに、こうした動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、回転位置検出センサ４３からの信号に基づいてモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を演算するモータＥＣＵ４０が「発電機回転数検出手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ１未満のロック領域ではインバータ冷却水温度Ｔｉｎｖが高いほど小さくなるトルクに符号を付して回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ２以上の通常領域ではモータＭＧ１の定格最大トルクＴｍａｘに符号を付して回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ１以上で値Ｎ２未満の遷移領域ではロック領域のときに回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定するトルクと定格最大トルクＴｍａｘとをモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の変化に対して滑らかに繋ぐトルクを回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定する図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１５０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「発電機トルク制限設定手段」に相当し、入出力制限起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ１，Ｔｍ１ｍａｘ１と回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２との範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力するようエンジン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＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ２１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と受信した目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と受信したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。

ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機や電動機と電力のやり取りが可能であれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、駆動軸に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機トルク制限設定手段」としては、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ１未満のロック領域ではインバータ冷却水温度Ｔｉｎｖが高いほど小さくなるトルクに符号を付して回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ２以上の通常領域ではモータＭＧ１の定格最大トルクＴｍａｘに符号を付して回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が値Ｎ１以上で値Ｎ２未満の遷移領域ではロック領域のときに回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定するトルクと定格最大トルクＴｍａｘとをモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の変化に対して滑らかに繋ぐトルクを回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定するものに限定されるものではなく、遷移領域では、ロック領域のときに回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定するトルクと定格最大トルクＴｍａｘとをモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の変化に対して段階的に繋ぐトルクを回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２として設定するものとするなど、発電機の回転数の絶対値が第１の回転数未満のときには第１のトルクを発電機トルク制限として設定し、発電機の回転数の絶対値が第１の回転数より大きな第２の回転数以上のときには発電機の定格最大トルクを発電機トルク制限として設定し、発電機の回転数の絶対値が第１の回転数以上で第２の回転数未満の範囲内のときには第１のトルクより大きく定格最大トルクより小さい第２のトルクを発電機トルク制限として設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、入出力制限起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ１，Ｔｍ１ｍａｘ１と回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２との範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、通常領域では入出力制限起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ１，Ｔｍ１ｍａｘ１の範囲内で要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、ロック領域や遷移領域では、回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２の範囲内で要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとするなど、発電機トルク制限の範囲内で駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

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

本発明は、動力出力装置や車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例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と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。 エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ１，Ｔｍ１ｍａｘ１を設定する様子を説明する説明図である。 回転数起因のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ２，Ｔｍ１ｍａｘ２を設定する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の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、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、５５ 冷却系、５６ 循環路、５７熱交換器、５８ 温度センサ、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (6)

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、
   動力を入出力可能な発電機と、
   前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
   前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
   前記発電機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、
   前記発電機の回転数である発電機回転数を検出する発電機回転数検出手段と、
   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、
   前記検出された発電機回転数の絶対値が第１の回転数未満のときには第１のトルクを発電機トルク制限として設定し、前記検出された発電機回転数の絶対値が前記第１の回転数より大きな第２の回転数以上のときには前記発電機の定格最大トルクを発電機トルク制限として設定し、前記検出された発電機回転数の絶対値が前記第１の回転数以上で前記第２の回転数未満の範囲内のときには前記第１のトルクより大きく前記定格最大トルクより小さい第２のトルクを発電機トルク制限として設定する発電機トルク制限設定手段と、
   前記設定された発電機トルク制限の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆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発電機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. 前記発電機トルク制限設定手段は、前記検出された発電機回転数の絶対値が前記第１の回転数のときに前記第１のトルクとなり前記検出された発電機回転数の絶対値が前記第２の回転数のときに前記定格最大トルクとなり前記検出された発電機回転数の絶対値に対して前記第１のトルクと前記定格最大トルクとを滑らかに繋ぐトルクを前記第２のトルクとして用いて前記発電機トルク制限を設定する手段である請求項１記載の動力出力装置。
3. 前記発電機トルク制限設定手段は、前記発電機の温度を反映する物理量に基づく発電機温度が高いほど小さくなる傾向のトルクを前記第１のトルクとして用いて前記発電機トルク制限を設定する手段である請求項１または２記載の動力出力装置。
4. 前記発電機トルク制限設定手段は、前記発電機を駆動する駆動回路の温度を反映する物理量に基づく駆動回路温度が高いほど小さくなる傾向のトルクを前記第１のトルクとして用いて前記発電機トルク制限を設定する手段である請求項１または２記載の動力出力装置。
5. 請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
6. 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記発電機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）前記発電機の回転数の絶対値が第１の回転数未満のときには第１のトルクを発電機トルク制限として設定し、前記発電機の回転数の絶対値が前記第１の回転数より大きな第２の回転数以上のときには前記発電機の定格最大トルクを発電機トルク制限として設定し、前記発電機の回転数の絶対値が前記第１の回転数以上で前記第２の回転数未満の範囲内のときには前記第１のトルクより大きく前記定格最大トルクより小さい第２のトルクを発電機トルク制限として設定し
   （ｂ）前記設定した発電機トルク制限の範囲内で前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆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発電機と前記電動機とを制御する、
   ことを特徴とする動力出力装置の制御方法。

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