JP2005002989A - 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 - Google Patents

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Abstract

【課題】 蓄電装置の充電制限を考慮しながらアクセルオフによる制動力の要求に対処する。
【解決手段】 エンジンに要求される目標動力Ｐｅ＊を出力可能な高効率の運転ポイントにおける回転数として仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ１として設定すると共に（Ｓ１０４）、駆動軸に要求される要求トルクＴｒ＊とバッテリの充電制限Ｗｉｎとを両立させるための回転数として仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ２を計算し（Ｓ１０６〜Ｓ１１０）、これらの回転数のうち大きい方をエンジンの目標回転数Ｎｅ＊として設定し（Ｓ１２２）、エンジンや二つのモータを制御する（Ｓ１２４，Ｓ１３６）。これにより、バッテリの充電制限を考慮しながらアクセルオフによる制動力の要求に対して対処することができる。
【選択図】 図２

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にキャリアが接続され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が接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構のサンギヤに動力を入出力する第１モータと、駆動軸に動力を入出力する第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力をやり取りす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）。この動力出力装置では、運転者によりアクセルオフによる制動力が駆動軸に要求されると、この要求された制動力に応じて第２モータを回生制御することにより回生エネルギをバッテリに充電すると共に回生制動により要求された制動力を駆動軸に出力することができる。
特開２０００−１９７２０８号公報（図１）
しかしながら、こうした動力出力装置では、第２モータの回生制動を用いて要求された制動力を駆動軸に作用させる際に生じる回生エネルギがバッテリが受け入れ可能な電力を超えるときには、バッテリが受け入れ可能な電力分だけの制動力しか第２モータから出力できないから、要求された制動力を駆動軸に出力できずにドライバビリティを損なう場合がある。
本発明の動力出力装置およびその制御方法は、バッテリなどの蓄電装置の過充電を防止しながらアクセル閉動作により要求された制動力に対処してドライバビリティの悪化を抑制することを目的の一つとする。また、本発明の自動車は、バッテリなどの蓄電装置の過充電を防止しながらアクセル閉動作により要求された制動力に対処してドライバビリティの悪化を抑制する自動車を提供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、
電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力の入出力が可能な電動機と、
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取りが可能な蓄電手段と、
前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたとき、該要求された制動力と前記蓄電手段の充電制限とに基づいて該要求された制動力を前記駆動軸に出力するための前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
該設定された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された制動力に対応する制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、アクセル閉動作により駆動軸に要求された制動力と蓄電手段の充電制限とに基づいて要求された制動力を駆動軸に出力するための内燃機関の運転ポイントを設定し、設定された運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求された制動力に対応する制動力が駆動軸に出力されるよう電力と動力の入出力により内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と駆動軸に動力の入出力が可能な電動機とを制御する。したがって、内燃機関の運転ポイントをアクセル閉動作による制動力と蓄電手段の充電制限とを考慮して設定することができるから、駆動軸に要求される制動力と蓄電手段の充電制限とに対応することができる。この結果、蓄電手段の充電制限に配慮しつつアクセル閉動作により要求された制動力に対するドライバビリティの悪化を抑制することができる。
こうした本発明の第１の動力出力装置において、前記運転ポイント設定手段は、前記電力動力入出力手段から入出力される動力に基づいて前記駆動軸に伝達される第１駆動力と前記電動機から該駆動軸に出力される第２駆動力との和が前記要求された制動力に等しくなる関係と、前記電力動力入出力手段により入出力される第１電力と前記電動機により入出力される第２電力との和が前記蓄電手段の充電制限に等しくなる関係と、から求められる前記第１駆動力に基づいて計算される回転数を前記内燃機関の運転ポイントにおける目標回転数として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、駆動軸に要求される制動力と蓄電手段の充電制限とを両立する内燃機関の運転ポイントを設定することができる。
この態様の本発明の第１の動力出力装置において、前記運転ポイント設定手段は、前記内燃機関の目標回転数が設定されたときに前記電力動力入出力手段を該設定された目標回転数を用いてフィードバック制御する際の該電力動力入出力手段から入出力すべき目標動力の関係式に対して前記第１駆動力から計算される前記電力動力入出力手段から入出力する動力を前記目標動力として用いて逆算により得られる前記目標回転数を前記内燃機関の運転ポイントにおける目標回転数として設定する手段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、
電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力の入出力が可能な電動機と、
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取りが可能な蓄電手段と、
前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたとき、前記電力動力入出力手段からの動力の入出力による前記内燃機関の回転数の増加に対する増加制限と前記蓄電手段の充電制限とに基づいて前記要求された制動力に対する制限としての制動力制限を設定する制動力制限設定手段と、
該設定された制動力制限の範囲内で該要求された制動力に対応する制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、駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたとき、電力動力入出力手段の動力の出力による内燃機関の回転数の増加に対する増加制限と蓄電手段の充電制限とに基づいて要求された制動力に対する制限としての制動力制限を設定し、この設定された制動力制限の範囲内で要求された制動力に対応する制動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力と動力の入出力により内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と駆動軸に動力の入出力が可能な電動機とを制御する。したがって、電力動力入出力手段からの動力の入出力による内燃機関の回転数の増加制限と蓄電手段の充電制限とを考慮してアクセル閉動作により要求された制動力に対する制限を設定することができるから、内燃機関の回転数の増加に対する増加制限と駆動軸に要求される制動力と蓄電手段の充電制限とに対応することができる。この結果、内燃機関の回転数を制御可能な範囲内で蓄電手段の充電制限に配慮しつつアクセル閉動作により要求された制動力に対するドライバビリティの悪化を抑制することができる。
こうした本発明の第２の動力出力装置において、前記制動力制限設定手段は、前記内燃機関の回転数が前記増加制限の上限の回転数となる前記電力動力入出力手段により入出力する動力を算出すると共に該算出した電力動力入出力手段から入出力する動力と前記蓄電手段の充電制限とに基づいて前記電動機の出力制限を設定し、前記設定した電力動力入出力手段により入出力する動力と前記電動機の出力制限とに基づいて前記制動力制限を設定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２の動力出力装置において、前記制動力制限設定手段は、前記算出された電力動力入出力手段により入出力する動力に基づいて該電力動力入出力手段から前記駆動軸に伝達される駆動力と前記出力制限の限界値に基づいて前記電動機から前記駆動軸に出力される駆動力との和に基づいて前記制動力制限を設定する手段であるものとすることもできる。
本発明の第３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、
電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する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取りが可能な蓄電手段と、
運転者による操作に応じて前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標動力を設定する第１目標動力設定手段と、
運転者によりアクセルが開動作から閉動作の方向に操作されたときには、前記第１目標動力設定手段による目標動力の設定に代えて該第１目標動力設定手段により前記要求駆動力に基づいて設定される目標動力よりも低い動力を前記内燃機関から出力すべき目標動力として設定する第２目標動力設定手段と、
前記第１または第２目標動力設定手段により設定された目標動力で前記内燃機関を制御すると共に前記要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう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
を備えることを要旨とする。
この本発明の第３の動力出力装置では、運転者によりアクセルが開動作から閉動作の方向に操作されたときには、第２目標動力設定手段が、内燃機関から出力すべき目標動力として、運転者の操作に応じた要求駆動力に基づいて第１目標動力設定手段により設定される目標動力よりも低い動力を設定する。したがって、内燃機関から出力される動力が低い分だけ電力動力入出力手段や電動機から蓄電手段に充電する電力を抑えながら要求駆動力を駆動軸に出力させることができるから、アクセルが開動作から閉動作の方向に操作されたときに蓄電手段の充電制限に配慮しつつ要求駆動力を駆動軸に出力させることができる。この結果、蓄電手段の充電制限に配慮しつつアクセルが開動作から閉動作の方向への操作により要求された制動力に対するドライバビリティの悪化を抑制することができる。
こうした本発明の第３の動力出力装置において、前記第２目標動力設定手段は、前記第１目標動力設定手段により前記要求駆動力に基づいて設定される内燃機関の目標動力と該目標動力になまし処理を施した動力とに基づいて該目標動力よりも低い動力を前記内燃機関から出力すべき目標動力として設定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３の動力出力装置において、前記第２目標動力設定手段は、前記第１目標動力設定手段により前記要求駆動力に基づいて設定される内燃機関の目標動力に、該目標動力と該目標動力になまし処理を施した動力との差分の動力を減算した動力を前記内燃機関から出力すべき目標動力として設定する手段であるものとすることもできる。
本発明の第４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、
電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する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取りが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段と前記電力動力入出力手段と前記電動機のうちの少なくとも一つで生じる電力の消費を伴って作動する補機と、
要求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、
前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたときの前記制御手段による制御により前記蓄電手段の充電制限を超える電力が該蓄電手段に充電されると予測されるときには、作動指示の有無に拘わらず前記補機を強制的に作動する補機制御手段と
を備えることを要旨とする。
この本発明の第４の動力出力装置では、駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたときに、この要求された制動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力と動力の入出力により内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と駆動軸に動力の入出力が可能な電動機とを制御することにより電力動力入出力手段および電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段の充電制限を超える電力が充電されると予測されるときには、蓄電手段と電力動力入出力手段と電動機のうちの少なくとも一つで生じる電力の消費を伴って作動する補機をその作動指示の有無に拘わらず強制的に作動する。したがって、蓄電手段の充電制限を配慮しつつアクセル閉動作により要求される制動力を駆動軸に出力することができる。この結果、蓄電手段の充電制限に配慮しつつアクセル閉動作により要求された制動力に対するドライバビリティの悪化を抑制することができる。
こうした本発明の第４の動力出力装置において、前記補機制御手段は、前記蓄電手段の充電制限を超える分の電力が消費されるよう前記補機を作動する手段であるものとすることもできる。
また、本発明の第４の動力出力装置において、前記制御手段は、前記要求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電力動力入出力手段と前記電動機とを制御すると、前記蓄電手段の充電制限を超える電力が該蓄電手段に充電されると予測されるときには、前記要求駆動力が前記駆動軸に出力されながら前記電力動力入出力手段により前記内燃機関をモータリングして電力が消費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り、前記補機制御手段は、前記電力動力入出力手段による前記内燃機関をモータリングによっても前記蓄電手段の充電制限を超える電力が該蓄電手段に充電されると予測されるときに、前記補機を強制的に作動する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の充電制限を超える電力が充電されると予測されるときには電力動力入出力手段により内燃機関をモータリングすることにより過充電を回避できると共にこれによっても蓄電手段の充電制限を超える電力が充電されると予測されるときには補機を強制的に作動して過充電を回避できる。
更に、本発明の第４の動力出力装置において、前記補機は、空気調節装置であるものとすることもできる。
本発明の第１ないし第４のいずれか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の回転子とを有し該第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ないし第４のいずれかの動力出力装置を備え、前記駆動軸が機械的に車軸に接続されて走行することを要旨とする。
この本発明の自動車によれば、上述のいずれかの態様の本発明の第１ないし第４のいずれかの動力出力装置を備えるから、こうした動力出力装置が備える効果と同様の効果を奏することができる。
本発明の第５の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置であって、
内燃機関と、
第１の交流電動機を有し、該第１の交流電動機による電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する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第２の交流電動機と、
前記第１の交流電動機および前記第２の交流電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を該駆動軸に出力するための前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
前記設定された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対応する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第１の交流電動機と前記第２の交流電動機とを駆動制御し、前記蓄電手段の充電制限を越える余剰電力が発生するときには該余剰電力の少なくとも一部が駆動力の発生に寄与しない無効成分の電力の入出力により前記第１の交流電動機および／または前記第２の交流電動機で消費されるよう前記第１の交流電動機と前記第２の交流電動機とを駆動制御する余剰電力消費制御を行なう駆動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の第５の動力出力装置では、駆動軸に要求される要求駆動力を駆動軸に出力するための内燃機関の運転ポイントを設定し、この設定した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対応する駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と第１の交流電動機と第２の交流電動機とを駆動制御し、蓄電手段の充電制限を超える余剰電力が発生するときにはこの余剰電力の少なくとも一部が駆動力の発生に寄与しない無効成分の電力の入出力により第１の交流電動機や第２の交流電動機で消費されるよう第１の交流電動機と第２の交流電動機とを駆動制御する余剰電力消費制御を行なう。したがって、駆動軸に要求駆動力に対応する駆動力を出力しながら蓄電手段の過充電や過剰な電力による充電を防止することができる。また、余剰電力の少なくとも一部を第１の交流電動機や第２の交流電動機で消費させるから、余剰電力を消費させる機器を新たに設ける必要がない。
こうした本発明の第５の動力出力装置において、前記余剰電力消費制御は、前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたときに行なわれる制御であるものとすることもできる。
また、本発明の第５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を備え、前記第１の交流電動機は、前記第３の軸に動力を入出力可能な発電電動機であるものとすることもできるし、あるいは、本発明の第５の動力出力装置において、前記第１の交流電動機は、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の回転子とを有し、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。
本発明の第５の自動車は、
上述した各態様の本発明の第５の動力出力装置を備え、前記駆動軸が車軸に連結されて走行する
ことを要旨とする。
この本発明の第５の自動車では、本発明の第５の動力出力装置を備えるから、本発明の第５の動力出力装置と同様の効果を奏することができる。
こうした本発明の第５の自動車において、前記余剰電力消費制御は、前記車軸に接続された車輪に空転によるスリップが発生したときに行なわれる制御であるものとすることもできる。
本発明の第１の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と、該駆動軸に動力の入出力が可能な電動機と、該電力動力入出力手段および該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）前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたとき、該要求された制動力と前記蓄電手段の充電制限とに基づいて該要求された制動力を前記駆動軸に出力するための前記内燃機関の運転ポイントを設定し、
（ｂ）該設定された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された制動力に対応する制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
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、アクセル閉動作により駆動軸に要求された制動力と蓄電手段の充電制限とに基づいて要求された制動力を駆動軸に出力するための内燃機関の運転ポイントを設定し、設定された運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求された制動力に対応する制動力が駆動軸に出力されるよう電力と動力の入出力により内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と駆動軸に動力の入出力が可能な電動機とを制御する。したがって、内燃機関の運転ポイントをアクセル閉動作による制動力と蓄電手段の充電制限とを考慮して設定することができるから、駆動軸に要求される制動力と蓄電手段の充電制限とに対応することができる。この結果、蓄電手段の充電制限に配慮しつつアクセル閉動作により要求された制動力に対するドライバビリティの悪化を抑制することができる。
本発明の第２の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と、該駆動軸に動力の入出力が可能な電動機と、該電力動力入出力手段および該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）前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたとき、前記電力動力入出力手段からの動力の入出力による前記内燃機関の回転数の増加に対する増加制限と前記蓄電手段の充電制限とに基づいて前記要求された制動力に対する制限としての制動力制限を設定し、
（ｂ）該設定された制動力制限の範囲内で該要求された制動力に対応する制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
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、駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたとき、電力動力入出力手段の動力の出力による内燃機関の回転数の増加に対する増加制限と蓄電手段の充電制限とに基づいて要求された制動力に対する制限としての制動力制限を設定し、この設定された制動力制限の範囲内で要求された制動力に対応する制動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力と動力の入出力により内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と駆動軸に動力の入出力が可能な電動機とを制御する。したがって、電力動力入出力手段からの動力の入出力による内燃機関の回転数の増加制限と蓄電手段の充電制限とを考慮してアクセル閉動作により要求された制動力に対する制限を設定することができるから、内燃機関の回転数の増加に対する増加制限と駆動軸に要求される制動力と蓄電手段の充電制限とに対応することができる。この結果、内燃機関の回転数を制御可能な範囲内で蓄電手段の充電制限に配慮しつつアクセル閉動作により要求された制動力に対するドライバビリティの悪化を抑制することができる。
本発明の第３の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、電力と動力の入出力により該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、該駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、該電力動力入出力手段および該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）運転者による操作に応じて前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標動力を設定し、
（ｂ）運転者によりアクセルが開動作から閉動作の方向に操作されたときには、前記ステップ（ａ）よる目標動力の設定に代えて該ステップ（ａ）により前記要求駆動力に基づいて設定される目標動力よりも低い動力を前記内燃機関から出力すべき目標動力として設定し、
（ｃ）前記ステップ（ａ）または（ｂ）により設定された目標動力に基づいて前記内燃機関を制御すると共に前記要求駆動力に対応する駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
ことを要旨とする。
この本発明の第３の動力出力装置の制御方法では、運転者によりアクセルが開動作から閉動作の方向に操作されたときには、第２目標動力設定手段が、内燃機関から出力すべき目標動力として、運転者の操作に応じた要求駆動力に基づいて第１目標動力設定手段により設定される目標動力よりも低い動力を設定する。したがって、内燃機関から出力される動力が低い分だけ電力動力入出力手段や電動機から蓄電手段に充電する電力を抑えながら要求駆動力を駆動軸に出力させることができるから、アクセルが開動作から閉動作の方向に操作されたときに蓄電手段の充電制限に配慮しつつ要求駆動力を駆動軸に出力させることができる。この結果、蓄電手段の充電制限に配慮しつつアクセルが開動作から閉動作の方向への操作により要求された制動力に対するドライバビリティの悪化を抑制することができる。
本発明の第４の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、電力と動力の入出力により該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、該駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、該電力動力入出力手段および該電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、該蓄電手段と該電力動力入出力手段と該電動機のうちの少なくとも一つで生じる電力の消費を伴って作動する補機とを備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）要求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電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、
（ｂ）前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたときの前記ステップ（ａ）による制御により前記蓄電手段の充電制限を超える電力が該蓄電手段に充電されると予測されるときには、作動指示の有無に拘わらず前記補機を強制的に作動する
ことを要旨とする。
この本発明の第４の動力出力装置の制御方法では、駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたときに、この要求された制動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力と動力の入出力により内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と駆動軸に動力の入出力が可能な電動機とを制御することにより電力動力入出力手段および電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段の充電制限を超える電力が充電されると予測されるときには、蓄電手段と電力動力入出力手段と電動機のうちの少なくとも一つで生じる電力の消費を伴って作動する補機をその作動指示の有無に拘わらず強制的に作動する。したがって、蓄電手段の充電制限を配慮しつつアクセル閉動作により要求される制動力を駆動軸に出力することができる。この結果、蓄電手段の充電制限に配慮しつつアクセル閉動作により要求された制動力に対するドライバビリティの悪化を抑制することができる。
本発明の第５の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、第１の交流電動機を有し該第１の交流電動機による電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する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第２の交流電動機と、前記第１の交流電動機および前記第２の交流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）前記駆動軸に要求される要求駆動力を該駆動軸に出力するための前記内燃機関の運転ポイントを設定し、
（ｂ）前記設定された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対応する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第１の交流電動機と前記第２の交流電動機とを駆動制御し、前記蓄電手段の充電制限を越える余剰電力が発生するときには該余剰電力の少なくとも一部が駆動力の発生に寄与しない無効成分の電力の入出力により前記第１の交流電動機および／または前記第２の交流電動機で消費されるよう前記第１の交流電動機と前記第２の交流電動機とを駆動制御する
ことを要旨とする。
この本発明の第５の動力出力装置の制御方法では、駆動軸に要求される要求駆動力を駆動軸に出力するための内燃機関の運転ポイントを設定し、この設定した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対応する駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と第１の交流電動機と第２の交流電動機とを駆動制御し、蓄電手段の充電制限を超える余剰電力が発生するときにはこの余剰電力の少なくとも一部が駆動力の発生に寄与しない無効成分の電力の入出力により第１の交流電動機や第２の交流電動機で消費されるよう第１の交流電動機と第２の交流電動機とを駆動制御する余剰電力消費制御を行なう。したがって、駆動軸に要求駆動力に対応する駆動力を出力しながら蓄電手段の過充電や過剰な電力による充電を防止することができる。また、余剰電力の少なくとも一部を第１の交流電動機や第２の交流電動機で消費させるから、余剰電力を消費させる機器を新たに設ける必要がない。
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態としての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。
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、電動機として機能すると共に発電機としても機能できる同期発電電動機（例えば、外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備えるＰＭ型の同期発電電動機）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。
なお、バッテリ５０やモータＭＧ１，ＭＧ２が接続されている電力ライン５４には、ハイブリッド自動車２０の乗員室内の空間の空気調節を行なうエアコンディショナ（以下、エアコンという）９０がコンバータ９４を介して接続されている。このエアコン９０は、コンバータ９４を介して供給されたバッテリ５０の蓄電電力やモータＭＧ１，ＭＧ２の発電電力を用いて作動するようになっている。
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，エアコン９０の作動を指示するためのエアコンスイッチ９２から作動信号などが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０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、特に運転者がアクセルペダル８３をオフ操作したときの動作について説明する。図２は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される第１運転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、運転者がアクセルペダル８３をオフ操作したときから所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、アクセルペダル８３のオフ操作の判定は、例えば、アクセルペダルポジションセンサ８４により検出されたアクセル開度Ａｃｃに基づいて行なうことができる。
第１運転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８３からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，エンジン２２のクランクシャフト２６の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１およびモータＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２など制御に必要なデータを入力する処理を行なう（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、エンジン２２の回転数Ｎｅは、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒ（モータＭＧ２の回転数／リングギヤ軸３２ａの回転数）で割って得られるリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒと、動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（サンギヤ歯数／リングギヤ歯数）とに基づいて計算されたものを入力するものとした。勿論、エンジン２２のクランクシャフト２６に回転数センサを取り付けて、直接検出されたものを用いるものとしても構わない。
続いて、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に要求される要求トルクＴｒ＊を設定すると共にエンジン２２が出力すべき目標動力Ｐｅ＊を設定する（ステップＳ１０２）。要求トルクＴｒ＊の設定は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め求めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると、要求トルク設定用マップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。エンジン２２の目標動力Ｐｅ＊の設定は、実施例では、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の残容量（ＳＯＣ）に応じて設定されるバッテリ５０の充放電要求量Ｐｂ＊とロスとを加算したものをエンジン２２の目標動力Ｐｅ＊として設定するものとした。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。
目標動力Ｐｅ＊が設定されると、この目標動力Ｐｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイント（トルクと回転数とか定まるポイント）のうちエンジン２２を効率よく運転できる運転ポイントにおける回転数を仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ１として設定する（ステップＳ１０４）。
次に、ステップＳ１０２で設定された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの要求トルクＴｒ＊やバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎ（充電の方向を負とする）を用いて次式（１）および式（２）からモータＭＧ１の仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐ１を計算する（ステップＳ１０６）。ここで、式（１）はモータＭＧ１やモータＭＧ２により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が要求トルクＴｒ＊に等しくなる関係であり、式（２）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にロスを加えたものがバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎに等しくなる関係である。なお、バッテリ５０の充電制限Ｗｉｎは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂや残容量（ＳＯＣ）などから求めることができる。図４に動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図を示す。図中、Ｒ上の２つの太線矢印は、エンジン２２を目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊の運転ポイントで定常運転しているときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊が動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸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が減速ギヤ３５を介してリングギヤ３２に作用するトルクとを示す。したがって、式（１）の左辺は、モータＭＧ２からトルクＴｍ２ｔｍｐを出力したときに減速ギヤ３５を介して伝達されるトルクとモータＭＧ１からＴｍ１ｔｍｐ１を出力したときにエンジン２２から動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクとの和のトルクとなることが解る。
Tm2tmp・Gr-Tm1tmp1/ρ＝Tr* （１）
Nm2・Tm2tmp+Nm1・Tm1tmp+Loss＝Win （２）
そして、目標回転数Ｎｍ１＊が設定されたときにモータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊と現在回転数Ｎｍ１との偏差に基づいてモータ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モータＭＧ１から出力すべきトルク（目標トルクＴｍ１＊）を求めるための次式（３）に示す関係式を、目標トルクＴｍ１＊に代えて仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐ１を用いて逆算することにより仮モータ回転数Ｎｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１０８）。仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐ１と仮モータ回転数Ｎｍ１ｔｍｐとを用いた関係式を式（４）として示す。ここで、式（３）および式（４）中の関数ＰＩＤはフィードバック制御における比例項や積分項あるいは微分項によって構成されている。また、「前回Ｔｍ１＊」は前回の第1運転制御ルーチンで後述するステップＳ１２４やＳ１３２で設定されたモータＭＧ１の目標トルクである。
Tm1*＝前回Tm1*+PID(Nm1,Nm1*) （３）
Tm1tmp1＝前回Tm1*+PID(Nm1,Nm1tmp) （４）
こうして仮モータ回転数Ｎｍ１ｔｍｐを計算すると、計算した仮モータ回転数Ｎｍ１ｔｍｐと現在のリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いて次式（５）により仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ２を計算する（ステップＳ１１０）。こうしたステップＳ１０６〜Ｓ１１０の処理は、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用すべき要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎとを両立させるエンジン２２の回転数として仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ２を計算する処理といえる。
Netmp2＝Nm1tmp・ρ/(1+ρ)+(Nm2/Gr)/(1+ρ) （５）
次に、前回の第1運転制御ルーチンの後述するステップＳ１２２やＳ１３０で設定されたエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊（前回Ｎｅ＊）に増加制限として設定された増加回転数Ｎｓｅｔを加えた回転数を仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ３として計算し（ステップＳ１１２）、計算された仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ３と現在のエンジン２２の回転数Ｎｅとの偏差に基づいてエンジン２２を仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ３で回転させるためのフィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべき仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐ２を次式（６）を用いて計算する（ステップＳ１１４）。
Tm1tmp2＝前回Tm1*+PID(Ne,Netmp3) （６）
そして、バッテリ５０の充電制限ＷｉｎからステップＳ１１４により計算されたモータＭＧ１の仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐ２と現在の回転数Ｎｍ１との積（電力）とロスとを減算したものをモータＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ２で割ってモータＭＧ２から出力してもよいトルクとしてのモータトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍを計算し（ステップＳ１１６）、この計算したモータトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍとステップＳ１１４で計算した仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて次式（７）を用いて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力してもよいトルクとしての要求トルク制限Ｔｒｌｉｍを計算する（ステップＳ１１８）。こうしたステップＳ１１２〜Ｓ１１８の処理は、エンジン２２の吹き上がり感を防止できる範囲内でモータＭＧ１からのトルクの出力によりエンジン２２の回転数を上昇させたときにバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎの範囲内でリングギヤ軸３２ａに出力できる制動トルクの限界を計算する処理といえる。
Trlim＝Tm2lim・Gr-Trm1tmp2/ρ （７）
こうして要求トルク制限Ｔｒｌｉｍが計算されると、ステップＳ１０２で設定された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの要求トルクＴｒ＊が計算された要求トルク制限Ｔｒｌｉｍ以下であるか否か、すなわち要求トルクＴｒ＊と要求トルク制限Ｔｒｌｉｍは共に負の値であるから要求トルクＴｒ＊の絶対値が要求トルク制限Ｔｒｌｉｍの絶対値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。要求トルクＴｒ＊が要求トルク制限Ｔｒｌｉｍ以下でないと判定されると、ステップＳ１０４で計算された仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ１とステップＳ１１０で計算された仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ２のうちの大きい方の回転数をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定すると共にエンジン２２の目標動力Ｐｅ＊を設定した目標回転数Ｎｅ＊で割ってエンジン２２の目標トルクＴｅ＊として設定する（ステップＳ１２２）。これにより、要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎとを両立させるエンジン２２の回転数を目標回転数Ｎｅ＊として設定することができる。そして、設定されたエンジン２２の目標回転数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（８）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると共に設定したモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とを用いて上述の式（３）によりモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を設定し（ステップＳ１２４）、要求トルクＴｒ＊と設定したモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（９）によりモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定する（ステップＳ１２６）。
Nm1*＝Ne*・(1+ρ)/ρ+(Nm2/Gr)/ρ （８）
Tm2*＝(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr （９）
一方、ステップＳ１２０の処理で要求トルクＴｒ＊が要求トルク制限Ｔｒｌｉｍ以下であると判定されると、エンジン２２の回転数の増加制限とバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎとによると要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに作用させることができないと判断して、ステップＳ１０２で設定された要求トルクＴｒ＊を要求トルク制限Ｔｒｌｉｍに修正し（ステップＳ１２８）、ステップＳ１１２で計算された仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ３をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定すると共にエンジン２２の目標動力Ｐｅ＊を設定した目標回転数Ｎｅ＊で割って目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１３０）。そして、ステップＳ１１４で計算された仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐ２をモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊として設定すると共に（ステップＳ１３２）、ステップＳ１１６で計算されたモータトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍをモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊として設定する（ステップＳ１３４）。
こうしてステップＳ１２２〜Ｓ１２６とステップＳ１３０〜Ｓ１３４のいずれかの処理によりエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊，モータＭＧ２の目標トルク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の目標トルクＴｍ１＊，モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に各々出力する処理を行なって（ステップＳ１３６）、本ルーチンを終了する。これにより、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊を受け取ったエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊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、目標回転数Ｎｍ１＊および目標トルクＴｍ１＊と目標トルクＴｍ２＊とを受け取ったモータＥＣＵ４０は、目標トルクＴｍ１＊でモータＭＧ１が運転されると共に目標トルクＴｍ２＊でモータＭＧ２が運転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。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、リングギヤ軸３２ａへの要求トルクＴｒ＊に基づいて設定された目標動力Ｐｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイント（高効率の運転ポイント）における回転数（仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ１）と、リングギヤ軸３２ａの要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎとを両立させる回転数（仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ２）とのうち大きい方の回転数をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、バッテリ５０の過充電を防止しながら要求トルクＴｒ＊に対応することができる。この結果、バッテリ５０の充電制限Ｗｉｎを考慮しつつドライバビリティの悪化を抑制することができる。
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１からの出力トルクに応じたエンジン２２の回転数の増加に対する増加制限とバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎとを考慮した要求トルク制限Ｔｒｌｉｍの範囲内で要求トルクＴｒ＊を制限してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、エンジン２２の回転数の吹き上がり感とバッテリ５０の過充電とを防止しながら要求トルクＴｒ＊に対応することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の回転数の増加に対する増加制限とバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎとを考慮して要求トルクＴｒ＊に制限を加えるものとしたが、エンジン２２の回転数の増加制限を考慮しないものとしても差し支えない。このとき、図２の第１運転制御ルーチンのステップＳ１１２〜Ｓ１２０とステップＳ１２８〜Ｓ１３４の処理を実行しないものとすればよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する際に、要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎとを両立させるエンジン２２の回転数を考慮するものとしたが、この要求トルクＴｒ＊と充電制限Ｗｉｎとを両立させるエンジン２２の回転数を考慮しないものとしても差し支えない。このとき、図２の第１運転制御ルーチンのステップＳ１０６〜Ｓ１１０の処理を実行しないものとし、ステップＳ１２２において目標回転数Ｎｅ＊としてステップＳ１０４で計算された仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ１を設定すればよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、仮エンジン回転数Ｎｅｔｍｐ２を計算する過程でＰＩＤ制御によるフィードバック制御の関係式に仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐ１を用いて逆算することにより仮モータ回転数Ｎｍ１ｔｍｐを計算するものとしたが、フィードバック制御はＰＩＤ制御に限定されるものではなく、例えば、微分項のないＰＩ制御によるフィードバック制御としてもよく、さらに積分項のない比例制御によるフィードバック制御としてもよい。
次に、第２実施例のハイブリッド自動車について説明する。第２実施例のハイブリッド自動車は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される処理が異なる点を除いて実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成を備えている。したがって、第２実施例のハイブリッド自動車のうち実施例のハイブリッド自動車２０の同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は重複するから省略する。図５は、第２実施例のハイブリッド自動車のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される第２運転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、運転者が踏み込んでいたアクセルペダル８３を踏み戻したときから所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、運転者が踏み込んでいたアクセルペダル８３が踏み戻されたかの判定は、例えば、前回と今回のアクセル開度Ａｃｃに基づいて行なうことができる。
第２運転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２の第１運転制御ルーチンのステップＳ１００，Ｓ１０２の処理と同様に、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２などを入力し（ステップＳ２００）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとにより前述の図３に例示するマップなどを用いて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）を乗じたものにバッテリ５０の充放電要求量Ｐｂ＊とロスとを加算したものをエンジン２２から出力すべき仮目標動力Ｐｅｔｍｐ１として設定する（ステップＳ２０２）。
続いて、設定したエンジン２２の仮目標動力Ｐｅｔｍｐ１になまし処理を施したなまし目標動力Ｐｅｔｍｐ２を次式（１０）により計算する（ステップＳ２０４）。ここで、式（１０）中、「前回Ｐｅｔｍｐ２」は、前回の第２運転制御ルーチンの処理で計算されたなまし目標動力である。また、「Ｋ」は、定数であり、エンジン２２の目標動力が円滑に変更されるよう値１〜値０の範囲で設定されている。
Petmp2＝前回Petmp2+(Petmp1-前回Petmp2)・K （１０）
次に、この仮目標動力Ｐｅｔｍｐ１となまし目標動力Ｐｅｔｍｐ２との偏差をアンダーシュート量Ｐｅｕｓとして設定すると共に（ステップＳ２０６）、設定されたアンダーシュート量Ｐｅｕｓが負値を保持するよう値０でガードし（ステップＳ２０８）、エンジン２２の仮目標動力Ｐｅｔｍｐ１に負のアンダーシュート量Ｐｅｕｓを加えたものをエンジン２２の目標動力Ｐｅ＊として設定する（ステップＳ２１０）。ここで、アンダーシュート量Ｐｅｕｓは、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａへの要求トルクＴｒ＊やバッテリ５０の充放電要求量Ｐｂ＊などからエンジン２２が本来出力すべき動力（仮目標動力Ｐｅｔｍｐ１）よりも低い動力を目標動力Ｐｅ＊として設定するために用いられるものである。即ち、エンジン２２の目標動力Ｐｅ＊を仮目標動力Ｐｅｔｍｐ１よりもアンダーシュート量Ｐｅｕｓだけ低い値として設定して目標動力Ｐｅ＊でエンジン２２を制御すると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに作用するようにモータＭＧ１，ＭＧ２の目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御すれば、アンダーシュート量Ｐｅｕｓの分だけバッテリ５０に蓄えられる電力を少なくすることができるから、アクセルペダル８３が踏み戻されたときにリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊(制動力）を作用させつつモータＭＧ２（場合によってはモータＭＧ１も含む）により回生される回生エネルギによってバッテリ５０が過充電となるのを回避することができるのである。
こうしてエンジン２２の目標動力Ｐｅ＊が設定されると、目標動力Ｐｅ＊を出力可能な運転ポイントのうちエンジン２２が効率よく運転できるポイントにおけるトルクと回転数をエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊として設定して（ステップＳ２１２）、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とに基づいて上述の式（８）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると共に設定した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とを用いて上述の式（３）によりモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を設定し（ステップＳ２１４）、要求トルクＴｒ＊と設定したモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて上述の式（９）によりモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定する（ステップＳ２１６）。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊，モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に各々出力する処理を行なって（ステップＳ２１８）、本ルーチンを終了する。
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車によれば、リングギヤ軸３２ａへの要求トルクＴｒ＊やバッテリ５０の充放電要求量Ｐｂ＊などからエンジン２２が本来出力すべき動力（仮目標動力Ｐｅｔｍｐ１）よりも低い動力を目標動力Ｐｅ＊として設定してエンジン２２を制御すると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに作用するようにモータＭＧ１，ＭＧ２の目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、アクセルペダル８３の踏み戻しに対応する要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに作用させつつモータＭＧ２（場合によってはモータＭＧ１も含む）により回生される回生エネルギによってバッテリ５０が過充電となるのを回避することができる。この結果、バッテリ５０の充電制限Ｗｉｎを考慮しつつドライバビリティの悪化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では、仮目標動力Ｐｅｔｍｐ１とこれになまし処理を施したなまし目標動力Ｐｅｔｍｐ２との偏差をアンダーシュート量Ｐｅｕｓとして設定するものとしたが、これに限られず、例えば、予め定められた所定の量をアンダーシュート量Ｐｅｕｓとして設定するものとしてもよい。
次に、第３実施例のハイブリッド自動車について説明する。第３実施例のハイブリッド自動車も、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される処理が異なる点を除いて実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成を備えている。したがって、第３実施例のハイブリッド自動車のうち実施例のハイブリッド自動車２０の同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は重複するから省略する。図６は、第３実施例のハイブリッド自動車のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される第３運転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、運転者がアクセルペダル８３をオフ操作したときから所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
第３運転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２の第１運転制御ルーチンのステップＳ１００，Ｓ１０２の処理と同様に、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２などを入力し（ステップＳ３００）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとにより前述の図３に例示するマップなどを用いて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）を乗じたものにバッテリ５０の充放電要求量Ｐｂ＊とロスとを加算したものをエンジン２２の目標動力Ｐｅ＊として設定する（ステップＳ３０２）。
続いて、目標動力Ｐｅ＊を出力可能な運転ポイントのうちエンジン２２が効率よく運転できるポイントにおけるトルクと回転数をエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊として設定して（ステップＳ３０４）、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とに基づいて上述の式（８）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると共に設定した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とを用いて上述の式（３）によりモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を設定し（ステップＳ３０６）、要求トルクＴｒ＊と設定したモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて上述の式（９）によりモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定する（ステップＳ３０８）。
次に、バッテリ５０の充電制限ＷｉｎにモータＭＧ１の現在の回転数Ｎｍ１と目標トルクＴｍ１＊との積（電力）とロスとを減じたものをモータＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ２で割ってモータＭＧ２から出力してもよいトルクとしてのモータトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍを計算する（ステップＳ３１０）。そして、モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊がモータトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍ以上であるか否か、すなわち目標トルクＴｍ２＊とモータトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍは共に負の値であるから目標トルクＴｍ２＊の絶対値がモータトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍの絶対値以下であるか否かを判定し（ステップＳ３１２）、目標トルクＴｍ２＊がモータトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍ以上でないと判定されると、モータトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍを超えてモータＭＧ２により回生される電力をモータＭＧ１でエンジン２２をモータリングして消費するためにステップＳ３０６で設定されたモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を次式（１１）により修正する処理を行なう（ステップＳ３１４）。この処理は、式（１１）から解るように目標トルクＴｍ２＊がモータトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍを超えた分に相当する電力をモータＭＧ１で消費するように目標トルクＴｍ１＊を修正することにより行なわれる。
Tm1*←Tm1*+(Tm2lim-Tm2*)・Nm2/Nm1 （１１）
そして、目標回転数Ｎｅ＊が設定されたときに目標回転数Ｎｅ＊と現在の回転数Ｎｅとの偏差に基づいてエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるためのモータＭＧ１のフィードバック制御におけるモータＭＧ１から出力すべき目標トルクＴｍ１＊を求める次式（１２）に示す関係式を逆算することによりエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を修正する（ステップＳ３１６）。このときの目標回転数Ｎｅ＊は、モータＭＧ１から出力されるトルクによりエンジン２２がモータリングされたときのエンジン２２の回転数を意味する。
Tm1*＝前回Tm1*+PID(Ne,Ne*) （１２）
目標回転数Ｎｅ＊を修正すると、この修正した目標回転数Ｎｅ＊、即ちモータＭＧ１からのトルクの出力によりエンジン２２がモータリングされたときの回転数が、エンジン２２が回転可能な回転数の上限としてのエンジン回転数制限Ｎｅｌｉｍよりも高いか否かを判定する（ステップＳ３１８）。修正した目標回転数Ｎｅ＊がエンジン回転数制限Ｎｅｌｉｍよりも高いと判定されると、バッテリ５０の充電制限Ｗｉｎの範囲に収まるようにモータＭＧ１でエンジン２２をモータリングするとエンジン２２の回転数がエンジン回転数制限Ｎｅｌｉｍを超えると判断して、まず、エンジン２２がエンジン回転数制限Ｎｅｌｉｍに相当する回転数となるようにモータＭＧ１をフィードバック制御する際のモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を次式（１３）により修正する（ステップＳ３２０）。
Tm1*←前回Tm1*+PID(Ne,Nelim） （１３）
そして、バッテリ５０の充電制限Ｗｉｎに、モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１との積（電力）とモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊と現在の回転数Ｎｍ２との積（電力）とロスとを減じた電力、即ちバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎを超える分の余剰電力をエアコン９０の消費電力Ｐａｉｒとして設定する（ステップＳ３２２）。
こうしてエアコン９０の消費電力Ｐａｉｒを設定した後やステップＳ３１２で目標トルクＴｍ２＊がモータトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍ以上であると判定されたり、ステップＳ３１８で目標回転数Ｎｅ＊がエンジン回転数制限Ｎｅｌｉｍ以下と判定されたときには、目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、目標トルクＴｍ１＊，目標トルクＴｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に出力する処理を行なう共にステップＳ３２２でエアコン９０の消費電力がＰａｉｒが設定されたときにはエアコンスイッチ９２の操作の有無に拘わらず消費電力Ｐａｉｒでエアコン９０を作動させる処理を行なって（ステップＳ３２４）、本ルーチンを終了する。このように、モータＭＧ１でも消費しきれないバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎを超える分の余剰電力をエアコンスイッチ９２による操作の有無に拘わらずエアコン９０を強制的に作動させて消費させることで、バッテリ５０の過充電を回避しながらアクセルオフにより要求される制動力をより確実に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用させることができるのである。
以上説明した第３実施例のハイブリッド自動車によれば、アクセルオフにより要求される要求トルクＴｒ＊を駆動軸に出力するためにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するとバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎを超える電力が充電されるときには、充電制限Ｗｉｎを超える余剰の電力をエアコン９０で強制的に消費させるから、バッテリ５０の過充電を回避しながらより確実にリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力することができる。この結果、バッテリ５０の充電制限Ｗｉｎを考慮しつつドライバビリティの悪化を抑制することができる。
第３実施例のハイブリッド自動車では、バッテリ５０の充電制限Ｗｉｎを超える分の余剰電力をモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングして消費するものとし、この余剰電力をモータＭＧ１で消費しきれないときにエアコン９０を強制的に作動させて余剰電力を消費させるものとしたが、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングせずにエアコン９０の作動だけで余剰電力を消費させるものとしても構わない。
第３実施例のハイブリッド自動車では、エアコン９０を強制的に作動させることによりバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎを超える余剰電力をエアコン９０で消費させるものとしたが、ハイブリッド自動車の走行に支障がない範囲で余剰電力をエアコン９０以外の他の補機により消費させるものとしてもよい。
次に、第４実施例のハイブリッド自動車について説明する。第４実施例のハイブリッド自動車も、ハイブリッド用電子制御ユニット７０による処理が異なる点を除いて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４実施例のハイブリッド自動車のうち実施例のハイブリッド自動車２０の同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は重複するから省略する。図７は、第４実施例のハイブリッド自動車のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される第４運転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、アクセルペダル８３がオンからオフされたり、駆動輪６３ａ，６３ｂに空転によるスリップが発生したりしたときに所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。アクセルペダル８３がオンからオフされたか否かは、アクセルペダルポジションセンサ８４からの前回のアクセル開度Ａｃｃと今回のアクセル開度Ａｃｃとにより判定することができ、駆動輪６３ａ，６３ｂに空転によるスリップが発生したか否かは、駆動輪６３ａ，６３ｂに機械的に連結されているモータＭＧ２に取り付けられた回転位置検出センサ４４からの回転角に基づいて演算される回転角速度の時間変化（回転角加速度）に基づいて判定することができる。
第４運転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、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，回転数Ｎｅ，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を入力し（ステップＳ４００）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて上述の図３の要求トルク設定用マップによりリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共に要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）を乗じたものとバッテリ５０の充放電要求量Ｐｂ＊とロスとの和によりエンジン２２から出力すべき目標動力Ｐｅ＊を設定し（ステップＳ４０２）、目標動力Ｐｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイントのうち最も効率が良いポイントにおける回転数とトルクとをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定する（ステップＳ４０４）。
続いて、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒと動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて上述の式（８）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると共に設定した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とを用いて上述の式（３）によりモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を設定し（ステップＳ４０６）、要求トルクＴｒ＊と設定したモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて上述の式（９）によりモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定する（ステップＳ４０８）。モータＭＧ１，ＭＧ２の目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊が設定されると、目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊と入力した回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とに基づいて、次式（１４），（１５）によりモータＭＧ１，ＭＧ２でそれぞれ発電または消費されるパワーとしてのモータパワーＰｍ１，Ｐｍ２を計算する（ステップＳ４１０）。
Figure 2005002989
モータパワーＰｍ１，Ｐｍ２を計算すると、計算したモータパワーＰｍ１，Ｐｍ２の和がバッテリ５０の充電制限Ｗｉｎ未満であるか否か（モータパワーＰｍ１，Ｐｍ２の和の絶対値が充電制限Ｗｉｎの絶対値よりも大きいか否か）を判定する（ステップＳ４１２）。モータパワーＰｍ１，Ｐｍ２の和が充電制限Ｗｉｎ未満でないと判定されると、余剰電力は発生しないと判断して、目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ４１６）、本ルーチンを終了する。一方、モータパワーＰｍ１，Ｐｍ２の和が充電制限Ｗｉｎ未満と判定されると、充電制限ＷｉｎからモータパワーＰｍ１，Ｐｍ２の和を減じて余剰電力Ｐｓｕｒを計算し（ステップＳ４１４）、目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊，余剰電力ＰｓｕｒをモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ４１６）、本ルーチンを終了する。
次に、目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊と余剰電力Ｐｓｕｒを受け取ったモータＥＣＵ４０の処理について説明する。図８は、モータＥＣＵ４０により実行されるモータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このモータ制御ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０は、まず、図示しない電流センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２や回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２、余剰電力Ｐｓｕｒなどのデータを入力する（ステップＳ４５０）。続いて、入力した回転位置θｍ１，θｍ２をモータＭＧ１，ＭＧ２の極対数Ｐ１，Ｐ２で除して電気角θ１，θ２を計算し（ステップＳ４５２）、モータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相を流れる相電流の総和を値０として次式（１６），（１７）により相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ１，Ｉｑ１，Ｉｄ２，Ｉｑ２に座標変換（３相−２相変換）して（ステップＳ４５４）、図７の第４運転制御ルーチンのステップＳ４０６，Ｓ４０８で設定した目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊からｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊，Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を設定する（ステップＳ４５６）。
Figure 2005002989
次に、余剰電力Ｐｓｕｒがあるか否か、即ち、図７の第４運転制御ルーチンのステップＳ４１２でモータパワーＰｍ１，Ｐｍ２の和が充電制限Ｗｉｎ未満と判定されたか否かを判定する（ステップＳ４５８）。余剰電力Ｐｓｕｒがないと判定されると、通常時の処理、即ち、次式（１８）〜（２１）によりモータＭＧ１，ＭＧ２におけるｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ１，Ｖｑ１，Ｖｄ２，Ｖｑ２を計算する（ステップＳ４６２）。ここで、式（１８）〜（２１）中、「ＫＰｄ１」「ＫＰｑ１」「ＫＰｄ２」「ＫＰｑ２」は、比例係数であり、「ＫＩｄ１」「ＫＩｑ１」「ＫＩｄ２」「ＫＩｑ２」は、積分係数である。
Figure 2005002989
そして、次式（２２），（２３）によりｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ１，Ｖｑ１，Ｖｄ２，Ｖｑ２をモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加すべき電圧指令Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１，Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２に座標変換（３相−２相変換）すると共に（ステップＳ４６４）、電圧指令Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１，Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２をインバータ４１，４２をスイッチング制御するためのＰＷＭ信号に変換し（ステップＳ４６６）、変換したＰＷＭ信号をインバータ４１，４２に出力することによりモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する処理を行なって（ステップＳ４６８）、本ルーチンを終了する。
Figure 2005002989
ステップＳ４５８で余剰電力Ｐｓｕｒがあると判定されると、バッテリ５０が過充電したり過大な電圧により充電したりするおそれがあると判断して、余剰電力Ｐｓｕｒがトルクに寄与しない無効電力をモータＭＧ２に印加することによりモータＭＧ２で消費されるよう次式（２４）によりステップＳ４５６で求めたモータＭＧ２の電流指令Ｉｄ２＊を修正して（ステップＳ４６０）、ステップＳ４６２〜Ｓ４６８のモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御を行なう。ここで、式（２４）中、「Ｋ」はモータＭＧ２の電圧への換算係数である。このように、バッテリ５０に受け入れることができない余剰分の電力をトルクの発生に寄与しない無効電力の供給によりモータＭＧ２で消費させることで目標トルクＴｍ２＊を維持しながらバッテリ５０の過充電や過大な電圧による充電を防止しているのである。なお、実施例では、ｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊のみを修正するものとしたが、この電流指令Ｉｄ２＊の修正によって永久磁石による界磁への影響を考慮して目標トルクＴｍ２＊が維持されるように電流指令Ｉｑ２＊も併せて修正するものとしてもよい。
Figure 2005002989
以上説明した第４実施例のハイブリッド自動車によれば、バッテリ５０に受け入れ不能な余剰電力Ｐｓｕｒが発生したときに、トルクの発生に寄与しない無効電力をモータＭＧ２に供給することにより目標トルクＴｍ２＊を維持しながらモータＭＧ２で消費することができる。この結果、要求トルクＴｒ＊に対処しながらバッテリ５０の過充電や過大な電力による充電を防止することができる。しかも、余剰電力ＰｓｕｒをモータＭＧ２で消費させるから、余剰電力Ｐｓｕｒを消費するための新たな機器を設ける必要がない。
第４実施例のハイブリッド自動車では、余剰電力Ｐｓｕｒを目標トルクＴｍ２＊を維持しながらモータＭＧ２で消費させるものとしたが、目標トルクＴｍ１＊を維持しながらモータＭＧ１で消費させるものとしてもよいし、目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊を維持しながらモータＭＧ１，ＭＧ２の両方で消費させるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車や第３実施例のハイブリッド自動車や第４実施例のハイブリッド自動車では、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９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９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や第２実施例のハイブリッド自動車や第３実施例のハイブリッド自動車や第４実施例のハイブリッド自動車では、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１０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、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明の一実施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により実行される第１運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を示すマップである。 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である。 第２実施例のハイブリッド自動車のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される第２運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 第３実施例のハイブリッド自動車のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される第３運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 第４実施例のハイブリッド自動車のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される第４運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 モータＥＣＵ４０により実行されるモータ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、９０ エアコンディショナ（エアコン）、９２ エアコンスイッチ、９４ コンバータ、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 (27)

  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、
    電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と、
    前記駆動軸に動力の入出力が可能な電動機と、
    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取りが可能な蓄電手段と、
    前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたとき、該要求された制動力と前記蓄電手段の充電制限とに基づいて該要求された制動力を前記駆動軸に出力するための前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
    該設定された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された制動力に対応する制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制御手段と
    を備える動力出力装置。
  2. 前記運転ポイント設定手段は、前記電力動力入出力手段から入出力される動力に基づいて前記駆動軸に伝達される第１駆動力と前記電動機から該駆動軸に出力される第２駆動力との和が前記要求された制動力に等しくなる関係と、前記電力動力入出力手段により入出力される第１電力と前記電動機により入出力される第２電力との和が前記蓄電手段の充電制限に等しくなる関係と、から求められる前記第１駆動力に基づいて計算される回転数を前記内燃機関の運転ポイントにおける目標回転数として設定する手段である請求項１記載の動力出力装置。
  3. 前記運転ポイント設定手段は、前記内燃機関の目標回転数が設定されたときに前記電力動力入出力手段を該設定された目標回転数を用いてフィードバック制御する際の該電力動力入出力手段から入出力すべき目標動力の関係式に対して前記第１駆動力から計算される前記電力動力入出力手段から入出力する動力を前記目標動力として用いて逆算により得られる前記目標回転数を前記内燃機関の運転ポイントにおける目標回転数として設定する手段である請求項２記載の動力出力装置。
  4. 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、
    電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と、
    前記駆動軸に動力の入出力が可能な電動機と、
    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取りが可能な蓄電手段と、
    前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたとき、前記電力動力入出力手段からの動力の入出力による前記内燃機関の回転数の増加に対する増加制限と前記蓄電手段の充電制限とに基づいて前記要求された制動力に対する制限としての制動力制限を設定する制動力制限設定手段と、
    該設定された制動力制限の範囲内で該要求された制動力に対応する制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制御手段と
    を備える動力出力装置。
  5. 前記制動力制限設定手段は、前記内燃機関の回転数が前記増加制限の上限の回転数となる前記電力動力入出力手段により入出力する動力を算出すると共に該算出した電力動力入出力手段から入出力する動力と前記蓄電手段の充電制限とに基づいて前記電動機の出力制限を設定し、前記設定した電力動力入出力手段により入出力する動力と前記電動機の出力制限とに基づいて前記制動力制限を設定する手段である請求項４記載の動力出力装置。
  6. 前記制動力制限設定手段は、前記算出された電力動力入出力手段により入出力する動力に基づいて該電力動力入出力手段から前記駆動軸に伝達される駆動力と前記出力制限の限界値に基づいて前記電動機から前記駆動軸に出力される駆動力との和に基づいて前記制動力制限を設定する手段である請求項５記載の動力出力装置。
  7. 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、
    電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する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取りが可能な蓄電手段と、
    運転者による操作に応じて前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標動力を設定する第１目標動力設定手段と、
    運転者によりアクセルが開動作から閉動作の方向に操作されたときには、前記第１目標動力設定手段による目標動力の設定に代えて該第１目標動力設定手段により前記要求駆動力に基づいて設定される目標動力よりも低い動力を前記内燃機関から出力すべき目標動力として設定する第２目標動力設定手段と、
    前記第１または第２目標動力設定手段により設定された目標動力で前記内燃機関を制御すると共に前記要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう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。
  8. 前記第２目標動力設定手段は、前記第１目標動力設定手段により前記要求駆動力に基づいて設定される内燃機関の目標動力と該目標動力になまし処理を施した動力とに基づいて該目標動力よりも低い動力を前記内燃機関から出力すべき目標動力として設定する手段である請求項７記載の動力出力装置。
  9. 前記第２目標動力設定手段は、前記第１目標動力設定手段により前記要求駆動力に基づいて設定される内燃機関の目標動力に、該目標動力と該目標動力になまし処理を施した動力との差分の動力を減算した動力を前記内燃機関から出力すべき目標動力として設定する手段である請求項８記載の動力出力装置。
  10. 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、
    電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する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取りが可能な蓄電手段と、
    前記蓄電手段と前記電力動力入出力手段と前記電動機のうちの少なくとも一つで生じる電力の消費を伴って作動する補機と、
    要求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、
    前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたときの前記制御手段による制御により前記蓄電手段の充電制限を超える電力が該蓄電手段に充電されると予測されるときには、作動指示の有無に拘わらず前記補機を強制的に作動する補機制御手段と
    を備える動力出力装置。
  11. 前記補機制御手段は、前記蓄電手段の充電制限を超える分の電力が消費されるよう前記補機を作動する手段である請求項１０記載の動力出力装置。
  12. 請求項１０または１１記載の動力出力装置であって、
    前記制御手段は、前記要求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電力動力入出力手段と前記電動機とを制御すると、前記蓄電手段の充電制限を超える電力が該蓄電手段に充電されると予測されるときには、前記要求駆動力が前記駆動軸に出力されながら前記電力動力入出力手段により前記内燃機関をモータリングして電力が消費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り、
    前記補機制御手段は、前記電力動力入出力手段による前記内燃機関をモータリングによっても前記蓄電手段の充電制限を超える電力が該蓄電手段に充電されると予測されるときに、前記補機を強制的に作動する手段である
    動力出力装置。
  13. 前記補機は、空気調節装置である請求項１０ないし１２いずれか記載の動力出力装置。
  14. 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１３いずれか記載の動力出力装置。
  15. 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の回転子とを有し該第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１３いずれか記載の動力出力装置。
  16. 請求項１ないし１５いずれか記載の動力出力装置を備え、前記駆動軸が機械的に車軸に接続されて走行する自動車。
  17. 内燃機関と、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と、該駆動軸に動力の入出力が可能な電動機と、該電力動力入出力手段および該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）前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたとき、該要求された制動力と前記蓄電手段の充電制限とに基づいて該要求された制動力を前記駆動軸に出力するための前記内燃機関の運転ポイントを設定し、
    （ｂ）該設定された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された制動力に対応する制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
    動力出力装置の制御方法。
  18. 内燃機関と、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に伝達する電力動力入出力手段と、該駆動軸に動力の入出力が可能な電動機と、該電力動力入出力手段および該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）前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたとき、前記電力動力入出力手段からの動力の入出力による前記内燃機関の回転数の増加に対する増加制限と前記蓄電手段の充電制限とに基づいて前記要求された制動力に対する制限としての制動力制限を設定し、
    （ｂ）該設定された制動力制限の範囲内で該要求された制動力に対応する制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
    動力出力装置の制御方法。
  19. 内燃機関と、電力と動力の入出力により該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、該駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、該電力動力入出力手段および該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）運転者による操作に応じて前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標動力を設定し、
    （ｂ）運転者によりアクセルが開動作から閉動作の方向に操作されたときには、前記ステップ（ａ）よる目標動力の設定に代えて該ステップ（ａ）により前記要求駆動力に基づいて設定される目標動力よりも低い動力を前記内燃機関から出力すべき目標動力として設定し、
    （ｃ）前記ステップ（ａ）または（ｂ）により設定された目標動力に基づいて前記内燃機関を制御すると共に前記要求駆動力に対応する駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
    動力出力装置の制御方法。
  20. 内燃機関と、電力と動力の入出力により該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、該駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、該電力動力入出力手段および該電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、該蓄電手段と該電力動力入出力手段と該電動機のうちの少なくとも一つで生じる電力の消費を伴って作動する補機とを備える動力出力装置の制御方法であって、
    （ａ）要求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電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、
    （ｂ）前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたときの前記ステップ（ａ）による制御により前記蓄電手段の充電制限を超える電力が該蓄電手段に充電されると予測されるときには、作動指示の有無に拘わらず前記補機を強制的に作動する
    動力出力装置の制御方法。
  21. 駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置であって、
    内燃機関と、
    第１の交流電動機を有し、該第１の交流電動機による電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する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第２の交流電動機と、
    前記第１の交流電動機および前記第２の交流電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
    前記駆動軸に要求される要求駆動力を該駆動軸に出力するための前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
    前記設定された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対応する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第１の交流電動機と前記第２の交流電動機とを駆動制御し、前記蓄電手段の充電制限を越える余剰電力が発生するときには該余剰電力の少なくとも一部が駆動力の発生に寄与しない無効成分の電力の入出力により前記第１の交流電動機および／または前記第２の交流電動機で消費されるよう前記第１の交流電動機と前記第２の交流電動機とを駆動制御する余剰電力消費制御を行なう駆動制御手段と、
    を備える動力出力装置。
  22. 前記余剰電力消費制御は、前記駆動軸にアクセル閉動作による制動力が要求されたときに行なわれる制御である請求項２１記載の動力出力装置。
  23. 請求項２１または２２記載の動力出力装置であって、
    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を備え、
    前記第１の交流電動機は、前記第３の軸に動力を入出力可能な発電電動機である
    動力出力装置。
  24. 前記第１の交流電動機は、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の回転子とを有し、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２１または２２記載の動力出力装置
  25. 請求項２１ないし２４いずれか記載の動力出力装置を備え、前記駆動軸が車軸に連結されて走行する自動車。
  26. 前記余剰電力消費制御は、前記車軸に接続された車輪に空転によるスリップが発生したときに行なわれる制御である請求項２５記載の自動車。
  27. 内燃機関と、第１の交流電動機を有し該第１の交流電動機による電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する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第２の交流電動機と、前記第１の交流電動機および前記第２の交流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）前記駆動軸に要求される要求駆動力を該駆動軸に出力するための前記内燃機関の運転ポイントを設定し、
    （ｂ）前記設定された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対応する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第１の交流電動機と前記第２の交流電動機とを駆動制御し、前記蓄電手段の充電制限を越える余剰電力が発生するときには該余剰電力の少なくとも一部が駆動力の発生に寄与しない無効成分の電力の入出力により前記第１の交流電動機および／または前記第２の交流電動機で消費されるよう前記第１の交流電動機と前記第２の交流電動機とを駆動制御する
    動力出力装置の制御方法。
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