(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータと、該第２のロータを回転可能なステータとを有し、前記第１のロータと第２のロータとにより該第１および第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と前記駆動軸との間で動力の伝達を行なう第１の電動機を構成すると共に、前記第２のロータと前記ステータとにより該第２のロータを介して前記駆動軸に動力を付加する第２の電動機を構成する複合電動機と、
前記複合電動機における前記第１の電動機を駆動制御する第１の電動機駆動回路と、
前記複合電動機における前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記複合電動機の前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備える動力出力装置。
【請求項２】
前記動力切換制御手段は、前記第１の電動機により前記原動機の出力軸から前記駆動軸へ伝達される動力を順次変更すると共に、前記第２の電動機により前記駆動軸へ付加される動力を順次変更し、前記原動機の運転状態を前記第１の運転状態および前記第２の運転状態間で順次変更する手段である請求項１記載の動力出力装置。
【請求項３】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記第１の電動機により前記原動機の出力軸から前記駆動軸へ伝達される動力を順次変更すると共に、前記第２の電動機により前記駆動軸へ付加される動力を順次変更し、前記原動機の運転状態を前記第１の運転状態および前記第２の運転状態間で順次変更する手段である、動力出力装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の動力出力装置であって、
前記動力切換手段は、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が順次変化するよう前記第１の電動機駆動回路を介して該第１の電動機を駆動制御することにより、該第１の電動機により前記原動機の出力軸から前記駆動軸へ伝達される動力を順次変化させる伝達動力変化手段と、
該伝達される動力の順次変化に伴って、該順次変化を打ち消す方向に前記第２の電動機により前記駆動軸に付加される動力が順次変化するよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御する付加動力変化手段と、
前記伝達動力変化手段による前記伝達される動力の順次変化に伴って、前記原動機が前記第１の運転状態および前記第２の運転状態間を順次変化するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する運転状態変化手段と
を備える動力出力装置。
【請求項５】
前記動力切換制御手段は、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうことにより、前記第１の伝達と前記第２の伝達との切り換えを行なう手段である請求項１記載の動力出力装置。
【請求項６】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうことにより、前記第１の伝達と前記第２の伝達との切り換えを行なう手段である、動力出力装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の動力出力装置であって、
前記動力切換制御手段は、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が、前記第１の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第１の結合の程度から前記第２の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第２の結合の程度へ又は前記第２の結合の程度から前記第１の結合の程度へ変更するよう前記第１の電動機駆動回路を介して該第１の電動機を駆動制御する結合程度変更手段と、
前記結合程度変更手段により前記原動機の負荷トルクが変更された後、該原動機の回転数が、前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と
を備える動力出力装置。
【請求項８】
前記動力切換制御手段は、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、該原動機の回転数の変更を、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうことにより、前記第１の伝達と前記第２の伝達との切り換えを行なう手段である請求項１記載の動力出力装置。
【請求項９】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、該原動機の回転数の変更を、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうことにより、前記第１の伝達と前記第２の伝達との切り換えを行なう手段である、動力出力装置。
【請求項１０】
請求項８または９記載の動力出力装置であって、
前記動力切換制御手段は、
前記原動機の回転数が、前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と、
前記回転数変更手段による前記原動機の回転数の変更がなされ該原動機が該変更された回転数となった後に、該変更された回転数を維持しながら、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が、前記第１の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第１の結合の程度から前記第２の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第２の結合の程度へ又は前記第２の結合の程度から前記第１の結合の程度へ変更するよう前記第１の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第１の電動機および前記原動機を駆動制御する結合程度変更手段と
を備える動力出力装置。
【請求項１１】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記動力切換制御手段は、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が所定値となるよう前記第１の電動機駆動回路を介して該第１の電動機を駆動制御して、前記原動機の負荷トルクを所定トルクとするトルク操作手段と、
前記トルク操作手段による前記原動機の負荷トルクの変更に際して、前記原動機が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と、
前記回転数変更手段による前記原動機の回転数の変更がなされ該原動機が該変更された回転数となった後、該変更された回転数を維持しながら、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が、前記第１の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第１の結合の程度から前記第２の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第２の結合の程度へ又は前記第２の結合の程度から前記第１の結合の程度へ変更するよう前記第１の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第１の電動機および前記原動機を駆動制御する結合程度変更手段と
を備える動力出力装置。
【請求項１２】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が所定値となるよう前記第１の電動機駆動回路を介して該第１の電動機を駆動制御して、前記原動機の負荷トルクを所定トルクとするトルク操作手段と、
前記トルク操作手段による前記原動機の負荷トルクの変更に際して、前記原動機が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と、
前記回転数変更手段による前記原動機の回転数の変更がなされ該原動機が該変更された回転数となった後、該変更された回転数を維持しながら、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が、前記第１の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第１の結合の程度から前記第２の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第２の結合の程度へ又は前記第２の結合の程度から前記第１の結合の程度へ変更するよう前記第１の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第１の電動機および前記原動機を駆動制御する結合程度変更手段と
を備える動力出力装置。
【請求項１３】
前記トルク操作手段における前記所定トルクは、前記第１の運転状態における前記原動機の負荷トルクおよび前記第２の運転状態における前記原動機の負荷トルクより小さい値である請求項１１または１２記載の動力出力装置。
【請求項１４】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機から回生される電力による充電と、前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機から回生される電力による充電と、前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機の駆動に要する電力の放電と、前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう二次電池と、
前記二次電池の状態を検出する電池状態検出手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記第１の伝達と前記第２の伝達とを切り換える際、
前記電池状態検出手段により検出された状態が前記二次電池の充電を要するとして設定された状態のとき、前記第１の電動機から回生される電力および／または前記第２の電動機から回生される電力によって前記二次電池が充電されるよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する充電切換手段と、
前記電池状態検出手段により検出された状態が前記二次電池の放電を要するとして設定された状態のとき、前記第１の電動機の駆動に要する電力および／または前記第２の電動機の駆動に要する電力を前記二次電池に蓄えられた電力により賄うよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する放電切換手段とを備え、
前記充電切換手段は、
前記第１の伝達から前記第２の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による前記原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうトルク優先充電切換手段と、
前記第２の伝達から前記第１の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう回転数優先充電切換手段とを備え、
前記放電切換手段は、
前記第１の伝達から前記第２の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう回転数優先放電切換手段と、
前記第２の伝達から前記第１の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による前記原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうトルク優先放電切換手段とを備える
動力出力装置。
【請求項１５】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機から回生される電力による充電と、前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機から回生される電力による充電と、前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機の駆動に要する電力の放電と、前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう二次電池と、
前記二次電池の状態を検出する電池状態検出手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記第１の伝達と前記第２の伝達とを切り換える際、
前記電池状態検出手段により検出された状態が前記二次電池の充電を要するとして設定された状態のとき、前記第１の電動機から回生される電力および／または前記第２の電動機から回生される電力によって前記二次電池が充電されるよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する充電切換手段と、
前記電池状態検出手段により検出された状態が前記二次電池の放電を要するとして設定された状態のとき、前記第１の電動機の駆動に要する電力および／または前記第２の電動機の駆動に要する電力を前記二次電池に蓄えられた電力により賄うよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する放電切換手段とを備え、
前記充電切換手段は、
前記第１の伝達から前記第２の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による前記原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうトルク優先充電切換手段と、
前記第２の伝達から前記第１の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう回転数優先充電切換手段とを備え、
前記放電切換手段は、
前記第１の伝達から前記第２の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう回転数優先放電切換手段と、
前記第２の伝達から前記第１の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による前記原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうトルク優先放電切換手段とを備える
動力出力装置。
【請求項１６】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸へ付加される動力を順次変更すると共に前記原動機を前記第１の運転状態から前記第２の運転状態へ又は前記第２の運転状態から前記第１の運転状態へ順次変更し、前記原動機から出力される動力が前記第１の電動機により前記駆動軸に伝達されるよう該第１の電動機の運転を順次変更する手段である、動力出力装置。
【請求項１７】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータと、該第１のロータを回転可能なステータとを有し、前記第１のロータと第２のロータとにより該第１および第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と前記駆動軸との間で動力の伝達を行なう第１の電動機を構成すると共に、前記第１のロータと前記ステータとにより該第１のロータを介して前記原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機を構成する複合電動機と、
前記複合電動機における前記第１の電動機を駆動制御する第１の電動機駆動回路と、
前記複合電動機における前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記複合電動機の前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸へ付加される動力を順次変更すると共に前記原動機を前記第１の運転状態から前記第２の運転状態へ又は前記第２の運転状態から前記第１の運転状態へ順次変更し、前記原動機から出力される動力が前記第１の電動機により前記駆動軸に伝達されるよう該第１の電動機の運転を順次変更する手段である、動力出力装置。
【請求項１８】
請求項１６または１７記載の動力出力装置であって、
前記動力切換手段は、
前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力が順次変化するよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御する付加動力変化手段と、
前記付加動力変化手段による前記原動機の出力軸へ付加される動力の順次変化に伴って、前記原動機の運転状態が前記第１の運転状態および前記第２の運転状態間で順次変化するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する運転状態変化手段と、
前記運転状態変化手段による前記原動機の運転状態の順次変化に伴って、該原動機から出力される動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機を駆動制御する伝達動力制御手段と
を備える動力出力装置。
【請求項１９】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうことにより、前記第１の伝達と前記第２の伝達との切り換えを行なう手段である、動力出力装置。
【請求項２０】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータと、該第１のロータを回転可能なステータとを有し、前記第１のロータと第２のロータとにより該第１および第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と前記駆動軸との間で動力の伝達を行なう第１の電動機を構成すると共に、前記第１のロータと前記ステータとにより該第１のロータを介して前記原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機を構成する複合電動機と、
前記複合電動機における前記第１の電動機を駆動制御する第１の電動機駆動回路と、
前記複合電動機における前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記複合電動機の前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうことにより、前記第１の伝達と前記第２の伝達との切り換えを行なう手段である、動力出力装置。
【請求項２１】
請求項１９または２０記載の動力出力装置であって、
前記動力切換制御手段は、
前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力が、該原動機が前記第１の運転状態となるよう設定される第１の動力から前記第２の運転状態となるよう設定される第２の動力へ又は前記第２の動力から前記第１の動力へ変更するよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御することにより前記原動機の負荷トルクを変更する負荷トルク変更手段と、
前記負荷トルク変更手段により前記原動機の負荷トルクが変更された後、該原動機の回転数が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と
を備える動力出力装置。
【請求項２２】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、該原動機の回転数の変更を前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうことにより、前記第１の伝達と前記第２の伝達との切り換えを行なう手段である、動力出力装置。
【請求項２３】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータと、該第１のロータを回転可能なステータとを有し、前記第１のロータと第２のロータとにより該第１および第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と前記駆動軸との間で動力の伝達を行なう第１の電動機を構成すると共に、前記第１のロータと前記ステータとにより該第１のロータを介して前記原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機を構成する複合電動機と、
前記複合電動機における前記第１の電動機を駆動制御する第１の電動機駆動回路と、
前記複合電動機における前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記複合電動機の前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、該原動機の回転数の変更を前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうことにより、前記第１の伝達と前記第２の伝達との切り換えを行なう手段である、動力出力装置。
【請求項２４】
請求項２２または２３記載の動力出力装置であって、
前記動力切換制御手段は、
前記原動機の回転数が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と、
前記回転数変更手段による前記原動機の回転数の変更がなされ該原動機が該変更された回転数となった後、該変更された回転数を維持しながら、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力が、該原動機が前記第１の運転状態となるよう設定される第１の動力から前記第２の運転状態となるよう設定される第２の動力へ又は前記第２の動力から前記第１の動力へ変更するよう前記第２の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第２の電動機および前記原動機を駆動制御することにより該原動機の負荷トルクを変更する負荷トルク変更手段と
を備える動力出力装置。
【請求項２５】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、
前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力を所定値となるよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御して、前記原動機の負荷トルクを所定トルクとするトルク操作手段と、
前記トルク操作手段による前記原動機の負荷トルクの変更に際して、前記原動機が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と、
前記回転数変更手段による前記原動機の回転数の変更がなされ該原動機が該変更された回転数となった後、該変更された回転数を維持しながら、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力が、前記第１の伝達の際に前記第２の電動機に設定される第１の動力から前記第２の伝達の際に前記第２の電動機に設定される第２の動力へ又は前記第２の動力から前記第１の動力へ変更するよう前記第２の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第２の電動機および前記原動機を駆動制御する動力変更手段と
を備える動力出力装置。
【請求項２６】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータと、該第１のロータを回転可能なステータとを有し、前記第１のロータと第２のロータとにより該第１および第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と前記駆動軸との間で動力の伝達を行なう第１の電動機を構成すると共に、前記第１のロータと前記ステータとにより該第１のロータを介して前記原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機を構成する複合電動機と、
前記複合電動機における前記第１の電動機を駆動制御する第１の電動機駆動回路と、
前記複合電動機における前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記複合電動機の前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、
前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力を所定値となるよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御して、前記原動機の負荷トルクを所定トルクとするトルク操作手段と、
前記トルク操作手段による前記原動機の負荷トルクの変更に際して、前記原動機が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と、
前記回転数変更手段による前記原動機の回転数の変更がなされ該原動機が該変更された回転数となった後、該変更された回転数を維持しながら、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力が、前記第１の伝達の際に前記第２の電動機に設定される第１の動力から前記第２の伝達の際に前記第２の電動機に設定される第２の動力へ又は前記第２の動力から前記第１の動力へ変更するよう前記第２の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第２の電動機および前記原動機を駆動制御する動力変更手段と
を備える動力出力装置。
【請求項２７】
前記トルク操作手段における前記所定トルクは、前記第１の運転状態における前記原動機の負荷トルクおよび前記第２の運転状態における前記原動機の負荷トルクより小さい値である請求項２５または２６記載の動力出力装置。
【請求項２８】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機から回生される電力による充電と、前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機から回生される電力による充電と、前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機の駆動に要する電力の放電と、前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう二次電池と、
前記二次電池の状態を検出する電池状態検出手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記第１の伝達と前記第２の伝達とを切り換える際、
前記電池状態検出手段により検出された状態が前記二次電池の充電を要するとして設定された状態のとき、前記第１の電動機から回生される電力および／または前記第２の電動機から回生される電力によって前記二次電池が充電されるよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する充電切換手段と、
前記電池状態検出手段により検出された状態が前記二次電池の放電を要するとして設定された状態のとき、前記第１の電動機の駆動に要する電力および／または前記第２の電動機の駆動に要する電力を前記二次電池に蓄えられた電力により賄うよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する放電切換手段とを備え、
前記充電切換手段は、
前記第１の伝達から前記第２の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうトルク優先充電切換手段と、
前記第２の伝達から前記第１の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう回転数優先充電切換手段とを備え、
前記放電切換手段は、
前記第１の伝達から前記第２の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう回転数優先放電切換手段と、
前記第２の伝達から前記第１の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうトルク優先放電切換手段とを備える
動力出力装置。
【請求項２９】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータと、該第１のロータを回転可能なステータとを有し、前記第１のロータと第２のロータとにより該第１および第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と前記駆動軸との間で動力の伝達を行なう第１の電動機を構成すると共に、前記第１のロータと前記ステータとにより該第１のロータを介して前記原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機を構成する複合電動機と、
前記複合電動機における前記第１の電動機を駆動制御する第１の電動機駆動回路と、
前記複合電動機における前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記複合電動機の前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備え、
前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機から回生される電力による充電と、前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機から回生される電力による充電と、前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機の駆動に要する電力の放電と、前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう二次電池と、
前記二次電池の状態を検出する電池状態検出手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記第１の伝達と前記第２の伝達とを切り換える際、
前記電池状態検出手段により検出された状態が前記二次電池の充電を要するとして設定された状態のとき、前記第１の電動機から回生される電力および／または前記第２の電動機から回生される電力によって前記二次電池が充電されるよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する充電切換手段と、
前記電池状態検出手段により検出された状態が前記二次電池の放電を要するとして設定された状態のとき、前記第１の電動機の駆動に要する電力および／または前記第２の電動機の駆動に要する電力を前記二次電池に蓄えられた電力により賄うよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する放電切換手段とを備え、
前記充電切換手段は、
前記第１の伝達から前記第２の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうトルク優先充電切換手段と、
前記第２の伝達から前記第１の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう回転数優先充電切換手段とを備え、
前記放電切換手段は、
前記第１の伝達から前記第２の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう回転数優先放電切換手段と、
前記第２の伝達から前記第１の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうトルク優先放電切換手段とを備える
動力出力装置。
【請求項３０】
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が順次変化するよう前記第１の電動機駆動回路を介して該第１の電動機を駆動制御することにより該第１の電動機により前記原動機の出力軸から前記駆動軸へ伝達される動力を順次変化させると共に、
該伝達される動力の順次変化を打ち消す方向に前記第２の電動機により前記駆動軸に付加される動力が順次変化するよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御し、
前記原動機が前記第１の運転状態と前記第２の運転状態との間で順次変化するよう前記原動機運転手段を介して該原動機を制御する
ことにより行なう動力出力装置の制御方法。
【請求項３１】
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する動力出力装置の制御方法。
【請求項３２】
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、該原動機の回転数の変更を前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する動力出力装置の制御方法。
【請求項３３】
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が所定値となるよう前記第１の電動機駆動回路を介して該第１の電動機を駆動制御して前記原動機の負荷トルクを所定トルクとすると共に、
前記原動機の回転数が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御し、
前記原動機の回転数が前記変更された回転数となった後、該変更された回転数を維持しながら、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が前記第１の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第１の結合の程度から前記第２の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第２の結合の程度へ又は前記第２の結合の程度から前記第１の結合の程度へ変更するよう前記第１の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第１の電動機および前記原動機を駆動制御する
ことにより行なう動力出力装置の制御方法。
【請求項３４】
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、
前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力が順次変化するよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御すると共に、
該原動機の出力軸へ付加される動力の順次変化に伴って、該原動機が前記第１の運転状態と前記第２の運転状態との間で順次変化するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御し、
前記原動機から出力される動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機を駆動制御する
ことにより行なう動力出力装置の制御方法。
【請求項３５】
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更に伴う該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する動力出力装置の制御方法。
【請求項３６】
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更に伴う該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する動力出力装置の制御方法。
【請求項３７】
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達との切り換えを、
前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力を所定値となるよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御して前記原動機の負荷トルクを所定トルクとすると共に、
前記原動機が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御し、
前記原動機の回転数が前記変更された回転数となった後、該変更された回転数を維持しながら、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力が、前記第１の伝達の際に前記第２の電動機に設定される第１の動力から前記第２の伝達の際に前記第２の電動機に設定される第２の動力へ又は前記第２の動力から前記第１の動力へ変更するよう前記第２の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第２の電動機および前記原動機を駆動制御する
ことにより行なう動力出力装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力出力装置およびその制御方法に関し、詳しくは原動機より得られる動力を効率的に駆動軸に伝達し又は利用する動力出力装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の動力出力装置としては、車両に搭載される装置であって、原動機の出力軸と電動機のロータに結合された駆動軸とを電磁継手により電磁的に結合して原動機の動力を駆動軸に伝達するものが提案されている（例えば、特開昭５３−１３３８１４号公報等）。この動力出力装置では、電動機により車両の走行を開始し、電動機の回転数が所定の回転数になったら、電磁継手へ励磁電流を与えて原動機をクランキングすると共に原動機への燃料供給や火花点火を行なって原動機を始動する。原動機が始動した後は、原動機からの動力を電磁継手の電磁的な結合により駆動軸に伝達して車両を走行させる。電動機は、電磁継手により駆動軸に伝達される動力では駆動軸に必要な動力が不足する場合に駆動され、この不足分を補う。電磁継手は、駆動軸に動力を伝達している際、その電磁的な結合の滑りに応じた電力を回生する。この回生された電力は、走行の開始の際に用いられる電力としてバッテリに蓄えられたり、駆動軸の動力の不足分を補う電動機の動力として用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この動力出力装置では、駆動軸の単位時間当たりの回転数が、原動機の起動時には一時的に原動機の出力軸の回転数より高くなるものの、定常走行時には、原動機の出力軸の回転数より常に下回るよう動作している。従って、かかる動力出力装置では、駆動軸を原動機の出力軸の回転数よりも高い回転数で運転させる、いわゆるオーバードライブの動作については何等考慮されていなかった。したがって、駆動軸に所定の動力伝達しながら原動機の出力軸の回転数が駆動軸の回転数より高い状態の通常ドライブから原動機の出力軸の回転数が駆動軸の回転数より低い状態のオーバードライブへの移行動作や、逆にオーバードライブから通常ドライブへの移行動作についても何等考慮されていなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、こうした動力出力装置において考慮されていなかった点に鑑みなされたものであり、原動機より得られた動力を高効率に伝達または利用すると共に、原動機の出力軸の回転数が駆動軸の回転数よりも高い回転数の動作と原動機の出力軸の回転数が駆動軸の回転数よりも低い回転数の動作とをスムースに移行させて出力可能な動力の範囲の広い装置とすることを目的とする。なお、オーバードライブの動作の詳細については、本出願人は別途出願（特願平７−２６６４７５号）している。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
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、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００６】
この第１の動力出力装置は、原動機運転手段が、出力軸を有しこの出力軸を回転させる原動機を運転する。原動機の出力軸に結合された第１のロータとこの第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有する第１の電動機は、第１の電動機駆動回路により第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が制御されると共に第２のロータの第１のロータに対する相対的な回転駆動が制御されることで、第１および第２のロータ間の電磁的な結合を介して原動機の出力軸と駆動軸との間で動力を伝達する。駆動軸に結合される第３のロータを有する第２の電動機は、第２の電動機駆動回路により駆動制御されることで、駆動軸に動力を付加する。動力切換制御手段は、第１および第２の電動機駆動回路を介して第１および第２の電動機を駆動制御すると共に原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達である第１の伝達と、駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える。
【０００７】
この第１の動力出力装置によれば、駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達（第１の伝達）と、駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達（第２の伝達）とを切り換えることができる。この結果、出力可能な動力の範囲を広くすることができる。
【０００８】
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、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータと、該第２のロータを回転可能なステータとを有し、前記第１のロータと第２のロータとにより該第１および第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と前記駆動軸との間で動力の伝達を行なう第１の電動機を構成すると共に、前記第２のロータと前記ステータとにより該第２のロータを介して前記駆動軸に動力を付加する第２の電動機を構成する複合電動機と、
前記複合電動機における前記第１の電動機を駆動制御する第１の電動機駆動回路と、
前記複合電動機における前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記複合電動機の前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００９】
この第２の動力出力装置は、原動機運転手段が、出力軸を有しこの出力軸を回転させる原動機を運転する。複合電動機の第１のロータと第２のロータとにより構成される第１の電動機が、第１の電動機駆動回路により駆動制御されることで第１および第２のロータ間の電磁的な結合を介して原動機の出力軸と駆動軸との間で動力を伝達し、複合電動機の第２のロータとステータとにより構成される第２の電動機が、第２の電動機駆動回路により駆動制御されることで第２のロータを介して駆動軸に動力を付加する。動力切換制御手段は、第１および第２の電動機駆動回路を介して複合電動機の第１および第２の電動機を駆動制御すると共に原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達である第１の伝達と、駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達である第１の伝達とを切り換える。
【００１０】
この第２の動力出力装置によれば、駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達（第１の伝達）と、駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達（第２の伝達）とを切り換えることができる。この結果、出力可能な動力の範囲を広くすることができる。しかも、第１の電動機と第２の電動機とを一体に構成したので装置全体の小型化を図ることができる。
【００１１】
こうした第１または第２の動力出力装置において、前記動力切換制御手段は、前記第１の電動機により前記原動機の出力軸から前記駆動軸へ伝達される動力を順次変更すると共に、前記第２の電動機により前記駆動軸へ付加される動力を順次変更し、前記原動機の運転状態を前記第１の運転状態および前記第２の運転状態間で順次変更する手段であるものとすることもできる。こうすれば、原動機を第１の運転状態と第２の運転状態間でスムースに移行させることができる。
【００１２】
この動力等を順次変更する第１または第２の動力出力装置において、
前記動力切換手段は、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が順次変化するよう前記第１の電動機駆動回路を介して該第１の電動機を駆動制御することにより、該第１の電動機により前記原動機の出力軸から前記駆動軸へ伝達される動力を順次変化させる伝達動力変化手段と、
該伝達される動力の順次変化に伴って、該順次変化を打ち消す方向に前記第２の電動機により前記駆動軸に付加される動力が順次変化するよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御する付加動力変化手段と、
前記伝達動力変化手段による前記伝達される動力の順次変化に伴って、前記原動機が前記第１の運転状態から前記第２の運転状態へ又は前記第２の運転状態から前記第１の運転状態へ順次変化するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する運転状態変化手段と
を備えるものとすることもできる。
【００１３】
この態様の第１または第２の動力出力装置は、動力切換制御手段が備える伝達動力変化手段が、第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が順次変化するよう第１の電動機駆動回路を介して第１の電動機を駆動制御することにより、第１の電動機により原動機の出力軸から駆動軸へ伝達される動力を順次変化させる。動力切換制御手段が備える付加動力変化手段は、この伝達される動力の順次変化に伴って、この順次変化を打ち消す方向に第２の電動機により駆動軸に付加される動力が順次変化するよう第２の電動機駆動回路を介して第２の電動機を駆動制御し、動力切換制御手段が備える運転状態変化手段は、伝達動力変化手段による伝達される動力の順次変化に伴って、原動機が第１の運転状態および第２の運転状態間を順次変化するよう原動機運転手段を介して原動機の運転を制御する。
【００１４】
この態様の第１または第２の動力出力装置によれば、伝達動力変化手段による第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の順次変化に伴って、第２の電動機により駆動軸に付加される動力と原動機の運転状態の順次変化を行なうから、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えをスムースに行なうことができる。
【００１５】
第１または第２の動力出力装置において、前記動力切換制御手段は、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうことにより、前記第１の伝達と前記第２の伝達との切り換えを行なう手段であるものとすることもできる。ここで、「原動機の負荷トルクの変更を原動機の回転数の変更に優先して行なう」には、原動機の負荷トルクが変更されたトルクになった後に回転数を変更する場合の他、原動機の負荷トルクが変更されたトルクになる前に回転数の変更がなされる場合や、原動機の負荷トルクの変更の指示に伴って回転数の変更の指示がなされる場合等を含む（以下の動力出力装置の記述においても同じ）。この態様とすれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えの際、原動機の負荷トルクの変更を原動機の回転数の変更に優先して行なうことができる。
【００１６】
この原動機の負荷トルクの変更を原動機の回転数の変更に優先して行なう第１または第２の動力出力装置において、
前記動力切換制御手段は、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が、前記第１の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第１の結合の程度から前記第２の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第２の結合の程度へ又は前記第２の結合の程度から前記第１の結合の程度へ変更するよう前記第１の電動機駆動回路を介して該第１の電動機を駆動制御する結合程度変更手段と、
前記結合程度変更手段により前記原動機の負荷トルクが変更された後、該原動機の回転数が、前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と
を備えるものとすることもできる。
【００１７】
この態様の第１または第２の動力出力装置は、動力切換制御手段が備える結合程度変更手段が、第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が、第１の運転状態における原動機の負荷トルクに相当する第１の結合の程度から第２の運転状態における原動機の負荷トルクに相当する第２の結合の程度へ又は第２の結合の程度から第１の結合の程度へ変更するよう第１の電動機駆動回路を介して第１の電動機を駆動制御する。動力切換制御手段が備える回転数変更手段は、結合程度変更手段により原動機の負荷トルクが変更された後、原動機の回転数が、第１の運転状態の回転数から第２の運転状態の回転数へ又は第２の運転状態の回転数から第１の運転状態の回転数へ変更するよう原動機運転手段を介して原動機の運転を制御する。
【００１８】
この態様の第１または第２の動力出力装置によれば、結合程度変更手段による第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更により原動機の負荷トルクを変更し、その後、原動機の回転数を変更することにより、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えをスムースに行なうことができる。
【００１９】
第１または第２の動力出力装置において、前記動力切換制御手段は、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、該原動機の回転数の変更を、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうことにより、前記第１の伝達と前記第２の伝達との切り換えを行なう手段であるものとすることもできる。ここで、「原動機の回転数の変更を原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう」には、原動機の回転数が変更された回転数になった後に負荷トルクを変更する場合の他、原動機の回転数が変更された回転数になる前に負荷トルクの変更がなされる場合や、原動機の回転数の変更の指示に伴って負荷トルクの変更の指示がなされる場合等を含む（以下の動力出力装置の記述においても同じ）。この態様とすれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えの際、原動機の回転数の変更を原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうことができる。
【００２０】
この原動機の回転数の変更を原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう第１または第２の動力出力装置において、
前記動力切換制御手段は、
前記原動機の回転数が、前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と、
前記回転数変更手段による前記原動機の回転数の変更がなされ該原動機が該変更された回転数となった後に、該変更された回転数を維持しながら、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が、前記第１の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第１の結合の程度から前記第２の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第２の結合の程度へ又は前記第２の結合の程度から前記第１の結合の程度へ変更するよう前記第１の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第１の電動機および前記原動機を駆動制御する結合程度変更手段と
を備えるものとすることもできる。
【００２１】
この態様の第１または第２の動力出力装置は、動力切換制御手段が備える回転数変更手段が、原動機の回転数が第１の運転状態の回転数から第２の運転状態の回転数へ又は第２の運転状態の回転数から第１の運転状態の回転数へ変更するよう原動機運転手段を介して原動機の運転を制御する。動力切換制御手段が備える結合程度変更手段は、回転数変更手段による原動機の回転数の変更がなされ原動機がこの変更された回転数となった後に、変更された回転数を維持しながら、第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が第１の運転状態における原動機の負荷トルクに相当する第１の結合の程度から第２の運転状態における原動機の負荷トルクに相当する第２の結合の程度へ又は第２の結合の程度から第１の結合の程度へ変更するよう第１の電動機駆動回路および原動機運転手段を介して第１の電動機および原動機を駆動制御する。
【００２２】
この態様の第１または第２の動力出力装置によれば、回転数変更手段による原動機の回転数を変更した後、第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更して原動機の負荷トルクを変更することにより、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えをスムースに行なうことができる。
【００２３】
第１または第２の動力出力装置において、
前記動力切換制御手段は、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が所定値となるよう前記第１の電動機駆動回路を介して該第１の電動機を駆動制御して、前記原動機の負荷トルクを所定トルクとするトルク操作手段と、
前記トルク操作手段による前記原動機の負荷トルクの変更に際して、前記原動機が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と、
前記回転数変更手段による前記原動機の回転数の変更がなされ該原動機が該変更された回転数となった後、該変更された回転数を維持しながら、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が、前記第１の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第１の結合の程度から前記第２の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第２の結合の程度へ又は前記第２の結合の程度から前記第１の結合の程度へ変更するよう前記第１の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第１の電動機および前記原動機を駆動制御する結合程度変更手段と
を備えるものとすることもできる。
【００２４】
この態様の第１または第２の動力出力装置は、動力切換制御手段が備える回転数変更手段が、第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が所定値となるよう第１の電動機駆動回路を介して第１の電動機を駆動制御して、原動機の負荷トルクを所定トルクとする。動力切換制御手段が備える回転数変更手段は、トルク操作手段による原動機の負荷トルクの変更に際して、原動機が第１の運転状態の回転数から第２の運転状態の回転数へ又は第２の運転状態の回転数から第１の運転状態の回転数へ変更するよう原動機運転手段を介して原動機の運転を制御する。動力切換制御手段が備える結合程度変更手段は、回転数変更手段による原動機の回転数の変更がなされこの原動機が変更された回転数となった後、変更された回転数を維持しながら、第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が、第１の運転状態における原動機の負荷トルクに相当する第１の結合の程度から第２の運転状態における原動機の負荷トルクに相当する第２の結合の程度へ又は第２の結合の程度から第１の結合の程度へ変更するよう第１の電動機駆動回路および原動機運転手段を介して第１の電動機および原動機を駆動制御する。
【００２５】
この態様の第１または第２の動力出力装置によれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えを、原動機の負荷トルクを所定トルクとすると共に原動機の回転数を変更し、その後この回転数を維持しながら原動機の負荷トルクを変更することにより行なうことができる。所定トルクとして原動機の回転数の変更が容易なトルクを選択すれば、原動機の回転数を素早く変更することができ、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えをスムースに行なうことができる。
【００２６】
こうした原動機の負荷トルクを一旦所定トルクとする第１または第２の動力出力装置において、前記トルク操作手段における前記所定トルクは、前記第１の運転状態における前記原動機の負荷トルクおよび前記第２の運転状態における前記原動機の負荷トルクより小さい値であるものとすることができる。ここで、「小さい値」とは負荷トルクの絶対値が小さいことを意味し、値０も含まれる。こうすれば、原動機の回転数の変更を容易に行なうことができる。
【００２７】
これら第１または第２のいずれかの動力出力装置において、前記動力切換制御手段は、前記第１の運転状態の前記原動機から出力される動力と前記第２の運転状態の前記原動機から出力される動力とが同一のエネルギとなるよう前記第１および第２の電動機並びに前記原動機運転制御を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、同一のエネルギとなる原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えとすることができる。
【００２８】
こうした同一のエネルギの動力の伝達を切り換える第１または第２の動力出力装置において、
少なくとも前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機から回生される電力による充電と前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう二次電池を備え、
前記動力切換制御手段は、前記第１の伝達と前記第２の伝達とを切り換える間、前記二次電池の充放電により得られる電力を用いて、前記第１の電動機により前記駆動軸に伝達される動力と前記第２の電動機により該駆動軸に付加される動力との和が保持されるよう前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機を駆動制御する駆動軸作用動力保持手段を備えるものとすることもできる。
【００２９】
この態様の第１または第２の動力出力装置は、二次電池が、少なくとも第２の電動機駆動回路を介して第２の電動機から回生される電力による充電と第２の電動機駆動回路を介して第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行ない、動力切換制御手段が備える駆動軸作用動力保持手段が、第１の伝達と第２の伝達とを切り換える間、二次電池の充放電により得られる電力を用いて、第１の電動機により駆動軸に伝達される動力と第２の電動機により駆動軸に付加される動力との和が保持されるよう前記第２の電動機駆動回路を介して第２の電動機を駆動制御する。
【００３０】
この態様の第１または第２の動力出力装置によれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達を切り換える際でも駆動軸に作用する動力の和を一定に保つことができる。
【００３１】
また、本発明の第１または第２の動力出力装置において、
前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機から回生される電力による充電と、前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機から回生される電力による充電と、前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機の駆動に要する電力の放電と、前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう二次電池と、
前記二次電池の状態を検出する電池状態検出手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記第１の伝達と前記第２の伝達とを切り換える際、
前記電池状態検出手段により検出された状態が前記二次電池の充電を要するとして設定された状態のとき、前記第１の電動機から回生される電力および／または前記第２の電動機から回生される電力によって前記二次電池が充電されるよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する充電切換手段と、
前記電池状態検出手段により検出された状態が前記二次電池の放電を要するとして設定された状態のとき、前記第１の電動機の駆動に要する電力および／または前記第２の電動機の駆動に要する電力を前記二次電池に蓄えられた電力により賄うよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する放電切換手段とを備える
ものとすることもできる。
【００３２】
この態様の第１または第２の動力出力装置は、二次電池が、必要に応じて、第１の電動機駆動回路を介して第１の電動機から回生される電力による充電と、第２の電動機駆動回路を介して第２の電動機から回生される電力による充電と、第１の電動機駆動回路を介して第１の電動機の駆動に要する電力の放電と、第２の電動機駆動回路を介して第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう。動力切換制御手段が備える充電切換手段は、第１の伝達と第２の伝達とを切り換える際、電池状態検出手段により検出された状態が二次電池の充電を要するとして設定された状態のとき、第１の電動機から回生される電力および／または第２の電動機から回生される電力によって二次電池が充電されるよう第１および第２の電動機駆動回路を介して第１および第２の電動機を駆動制御すると共に原動機運転手段を介して原動機の運転を制御する。動力切換制御手段が備える放電切換手段は、前記伝達の切換の際、電池状態検出手段により検出された状態が二次電池の放電を要するとして設定された状態のとき、第１の電動機の駆動に要する電力および／または第２の電動機の駆動に要する電力を二次電池に蓄えられた電力により賄うよう第１および第２の電動機駆動回路を介して第１および第２の電動機を駆動制御すると共に原動機運転手段を介して原動機の運転を制御する。
【００３３】
この態様の第１または第２の動力出力装置によれば、二次電池の状態に応じた充放電を伴って原動機から出力される動力の駆動軸への伝達を切り換えることができる。
【００３４】
こうした二次電池の状態に応じた充放電を伴う第１または第２の動力出力装置において、
前記充電切換手段は、
前記第１の伝達から前記第２の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による前記原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうトルク優先充電切換手段と、
前記第２の伝達から前記第１の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう回転数優先充電切換手段とを備え、
前記放電切換手段は、
前記第１の伝達から前記第２の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう回転数優先放電切換手段と、
前記第２の伝達から前記第１の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による前記原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうトルク優先放電切換手段とを備える
ものとすることもできる。
【００３５】
この態様の第１または第２の動力出力装置は、電池状態検出手段により検出された状態が二次電池の充電を要するとして設定された状態のとき、第１の伝達から第２の伝達へ切り換える際には、充電切換手段が備えるトルク優先充電切換手段が、原動機の運転状態を決定する要素のうち、第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による原動機の負荷トルクの変更を原動機の回転数の変更に優先して行ない、逆に第２の伝達から第１の伝達へ切り換える際には、充電切換手段が備える回転数優先充電切換手段が、原動機の運転状態を決定する要素のうち、原動機の回転数の変更を第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう。
【００３６】
また、電池状態検出手段により検出された状態が二次電池の放電を要するとして設定された状態のとき、第１の伝達から第２の伝達へ切り換える際には、放電切換手段が備える回転数優先放電切換手段が、原動機の運転状態を決定する要素のうち、原動機の回転数の変更を第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による原動機の負荷トルクの変更に優先して行ない、逆に第２の伝達から第１の伝達へ切り換える際には、放電切換手段が備えるトルク優先放電切換手段が、原動機の運転状態を決定する要素のうち、第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による原動機の負荷トルクの変更を原動機の回転数の変更に優先して行なう。
【００３７】
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、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備えることを要旨とする。
【００３８】
この第３の動力出力装置は、原動機運転手段が、出力軸を有しこの出力軸を回転させる原動機を運転する。原動機の出力軸に結合された第１のロータと第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有する第１の電動機は、第１の電動機駆動回路により第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が制御されると共に第２のロータの第１のロータに対する相対的な回転駆動が制御されることで、第１および第２のロータ間の電磁的な結合を介して原動機の出力軸と駆動軸との間で動力を伝達する。原動機の出力軸に結合される第３のロータを有する電動機は、第２の電動機駆動回路により駆動制御されることで、原動機の出力軸に動力を付加する。動力切換制御手段は、第１および第２の電動機駆動回路を介して第１および第２の電動機を駆動制御すると共に原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達である第１の伝達と、駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える。
【００３９】
この第３の動力出力装置によれば、駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達（第１の伝達）と、駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達（第２の伝達）とを切り換えることができる。この結果、出力可能な動力の範囲を広くすることができる。
【００４０】
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、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータと、該第１のロータを回転可能なステータとを有し、前記第１のロータと第２のロータとにより該第１および第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と前記駆動軸との間で動力の伝達を行なう第１の電動機を構成すると共に、前記第１のロータと前記ステータとにより該第１のロータを介して前記原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機を構成する複合電動機と、
前記複合電動機における前記第１の電動機を駆動制御する第１の電動機駆動回路と、
前記複合電動機における前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、
前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記複合電動機の前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と、前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える動力切換制御手段と
を備えることを要旨とする。
【００４１】
この第４の動力出力装置は、原動機運転手段が、出力軸を有しこの出力軸を回転させる原動機を運転する。複合電動機の第１のロータと第２のロータとにより構成される第１の電動機が、第１の電動機駆動回路により駆動制御されることで第１および第２のロータ間の電磁的な結合を介して原動機の出力軸と駆動軸との間で動力を伝達し、複合電動機の第１のロータとステータとにより構成される第２の電動機が、第２の電動機駆動回路により駆動制御されることで第１のロータを介して原動機の出力軸に動力を付加する。動力切換制御手段は、第１および第２の電動機駆動回路を介して複合電動機の第１および第２の電動機を駆動制御すると共に原動機運転手段を介して原動機の運転を制御して、駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達である第１の伝達と、駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達とを切り換える。
【００４２】
この第４の動力出力装置によれば、駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達（第１の伝達）と、駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある原動機から出力される動力の駆動軸への伝達（第２の伝達）とを切り換えることができる。この結果、出力可能な動力の範囲を広くすることができる。しかも、第１の電動機と第２の電動機とを一体に構成したので装置全体の小型化を図ることができる。
【００４３】
こうした第３または第４の動力出力装置において、前記動力切換制御手段は、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸へ付加される動力を順次変更すると共に前記原動機を前記第１の運転状態から前記第２の運転状態へ又は前記第２の運転状態から前記第１の運転状態へ順次変更し、前記原動機から出力される動力が前記第１の電動機により前記駆動軸に伝達されるよう該第１の電動機の運転を順次変更する手段であるものとすることもできる。こうすれば、原動機を第１の運転状態と第２の運転状態間でスムースに移行させることができる。
【００４４】
この動力等を順次変更する第３または第４の動力出力装置において、
前記動力切換手段は、
前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力が順次変化するよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御する付加動力変化手段と、
前記付加動力変化手段による前記原動機の出力軸へ付加される動力の順次変化に伴って、前記原動機の運転状態が前記第１の運転状態および前記第２の運転状態間で順次変化するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する運転状態変化手段と、
前記運転状態変化手段による前記原動機の運転状態の順次変化に伴って、該原動機から出力される動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機を駆動制御する伝達動力制御手段と
を備えるものとすることもできる。
【００４５】
この態様の第３または第４の動力出力装置は、動力切換制御手段が備える付加動力変化手段が、第２の電動機により原動機の出力軸に付加される動力が順次変化するよう第２の電動機駆動回路を介してこの第２の電動機を駆動制御する。動力切換制御手段が備える運転状態変化手段は、付加動力変化手段による原動機の出力軸へ付加される動力の順次変化に伴って、原動機の運転状態が第１の運転状態および第２の運転状態間で順次変化するよう原動機運転手段を介してこの原動機の運転を制御する。動力切換制御手段が備える伝達動力制御手段は、運転状態変化手段による原動機の運転状態の順次変化に伴って、原動機から出力される動力が駆動軸に伝達されるよう第１の電動機駆動回路を介して第１の電動機を駆動制御する。
【００４６】
この態様の第３または第４の動力出力装置によれば、付加動力変化手段による原動機の出力軸へ付加される動力の順次変化に伴って、原動機の運転状態と第１の電動機の運転を順次変化させるから、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えをスムースに行なうことができる。
【００４７】
第３または第４の動力出力装置において、前記動力切換制御手段は、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうことにより、前記第１の伝達と前記第２の伝達との切り換えを行なう手段であるものとすることもできる。こうすれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えの際、原動機の負荷トルクの変更を原動機の回転数の変更に優先して行なうことができる。
【００４８】
こうした原動機の負荷トルクの変更を原動機の回転数の変更に優先して行なう第３または第４の動力出力装置において、
前記動力切換制御手段は、
前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力が、該原動機が前記第１の運転状態となるよう設定される第１の動力から前記第２の運転状態となるよう設定される第２の動力へ又は前記第２の動力から前記第１の動力へ変更するよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御することにより前記原動機の負荷トルクを変更する負荷トルク変更手段と、
前記負荷トルク変更手段により前記原動機の負荷トルクが変更された後、該原動機の回転数が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と
を備えるものとすることもできる。
【００４９】
この態様の第３または第４の動力出力装置は、動力切換制御手段が備える負荷トルク変更手段が、第２の電動機により原動機の出力軸に付加される動力が、原動機が第１の運転状態となるよう設定される第１の動力から第２の運転状態となるよう設定される第２の動力へ又は第２の動力から第１の動力へ変更するよう第２の電動機駆動回路を介して第２の電動機を駆動制御することにより原動機の負荷トルクを変更する。動力切換制御手段が備える回転数変更手段は、負荷トルク変更手段により原動機の負荷トルクが変更された後、原動機の回転数が第１の運転状態の回転数から第２の運転状態の回転数へ又は第２の運転状態の回転数から第１の運転状態の回転数へ変更するよう原動機運転手段を介して原動機の運転を制御する。
【００５０】
この態様の第３または第４の動力出力装置によれば、負荷トルク変更手段により原動機の負荷トルクを変更し、その後、原動機の回転数を変更することにより、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えをスムースに行なうことができる。
【００５１】
第３または第４の動力出力装置において、前記動力切換制御手段は、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、該原動機の回転数の変更を前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうことにより、前記第１の伝達と前記第２の伝達との切り換えを行なう手段であるものとすることもできる。こうすれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えの際、原動機の回転数の変更を原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうことができる。
【００５２】
こうした原動機の回転数の変更を原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう第３または第４の動力出力装置において、
前記動力切換制御手段は、
前記原動機の回転数が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と、
前記回転数変更手段による前記原動機の回転数の変更がなされ該原動機が該変更された回転数となった後、該変更された回転数を維持しながら、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力が、該原動機が前記第１の運転状態となるよう設定される第１の動力から前記第２の運転状態となるよう設定される第２の動力へ又は前記第２の動力から前記第１の動力へ変更するよう前記第２の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第２の電動機および前記原動機を駆動制御することにより該原動機の負荷トルクを変更する負荷トルク変更手段と
を備えるものとすることもできる。
【００５３】
この態様の第３または第４の動力出力装置は、動力切換制御手段が備える回転数変更手段が、原動機の回転数が第１の運転状態の回転数から第２の運転状態の回転数へ又は第２の運転状態の回転数から第１の運転状態の回転数へ変更するよう原動機運転手段を介して原動機の運転を制御する。動力切換制御手段が備える負荷トルク変更手段は、回転数変更手段による原動機の回転数の変更がなされこの原動機が変更された回転数となった後、変更された回転数を維持しながら、第２の電動機により原動機の出力軸に付加される動力が、原動機が第１の運転状態となるよう設定される第１の動力から第２の運転状態となるよう設定される第２の動力へ又は第２の動力から第１の動力へ変更するよう第２の電動機駆動回路および原動機運転手段を介して第２の電動機および原動機を駆動制御することにより原動機の負荷トルクを変更する。
【００５４】
この態様の第３または第４の動力出力装置によれば、回転数変更手段により原動機の回転数を変更し、その後、原動機の負荷トルクを変更することにより、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えをスムースに行なうことができる。
【００５５】
また、第３または第４の動力出力装置において、
前記動力切換制御手段は、
前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力を所定値となるよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御して、前記原動機の負荷トルクを所定トルクとするトルク操作手段と、
前記トルク操作手段による前記原動機の負荷トルクの変更に際して、前記原動機が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御する回転数変更手段と、
前記回転数変更手段による前記原動機の回転数の変更がなされ該原動機が該変更された回転数となった後、該変更された回転数を維持しながら、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力が、前記第１の伝達の際に前記第２の電動機に設定される第１の動力から前記第２の伝達の際に前記第２の電動機に設定される第２の動力へ又は前記第２の動力から前記第１の動力へ変更するよう前記第２の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第２の電動機および前記原動機を駆動制御する動力変更手段と
を備えるものとすることもできる。
【００５６】
この態様の第３または第４の動力出力装置は、動力切換制御手段が備えるトルク操作手段が、第２の電動機により原動機の出力軸に付加される動力を所定値となるよう第２の電動機駆動回路を介して第２の電動機を駆動制御して、原動機の負荷トルクを所定トルクとする。動力切換制御手段が備える回転数変更手段は、トルク操作手段による原動機の負荷トルクの変更に際して、原動機が第１の運転状態の回転数から第２の運転状態の回転数へ又は第２の運転状態の回転数から第１の運転状態の回転数へ変更するよう原動機運転手段を介して原動機の運転を制御する。動力切換制御手段が備える動力変更手段は、回転数変更手段による原動機の回転数の変更がなされ原動機がこの変更された回転数となった後、変更された回転数を維持しながら、第２の電動機により原動機の出力軸に付加される動力が、第１の伝達の際に第２の電動機に設定される第１の動力から第２の伝達の際に第２の電動機に設定される第２の動力へ又は第２の動力から第１の動力へ変更するよう第２の電動機駆動回路および原動機運転手段を介して第２の電動機および原動機を駆動制御する。
【００５７】
この態様の第３または第４の動力出力装置によれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えを、原動機の負荷トルクを所定トルクとすると共に原動機の回転数を変更し、その後この回転数を維持しながら原動機の負荷トルクを変更することによって行なうことができる。所定トルクとして原動機の回転数の変更が容易なトルクを選択すれば、原動機の回転数を素早く変更することができ、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えをスムースに行なうことができる。
【００５８】
こうした原動機の負荷トルクを一旦所定トルクとする第３または第４の動力出力装置において、前記トルク操作手段における前記所定トルクは、前記第１の運転状態における前記原動機の負荷トルクおよび前記第２の運転状態における前記原動機の負荷トルクより小さい値であるものとすることもできる。ここで、「小さい値」とは負荷トルクの絶対値が小さいことを意味し、値０も含まれる。こうすれば、原動機の回転数の変更を容易に行なうことができる。
【００５９】
これら第３または第４のいずれかの動力出力装置において、前記動力切換制御手段は、前記第１の運転状態の前記原動機から出力される動力と前記第２の運転状態の前記原動機から出力される動力とが同一のエネルギとなるよう前記第１および第２の電動機並びに前記原動機運転制御を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、同一のエネルギとなる原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えとすることができる。
【００６０】
こうした同一のエネルギの動力の伝達を切り換える第３または第４の動力出力装置において、
少なくとも前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機から回生される電力による充電と前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう二次電池を備え、
前記動力切換制御手段は、前記第１の伝達と前記第２の伝達とを切り換える間、前記二次電池の充放電により得られる電力を用いて、前記第１の電動機により前記駆動軸に伝達される動力が保持されるよう前記第１の電動機駆動回路を介して該第１の電動機を駆動制御する伝達動力保持手段を備えるものとすることもできる。
【００６１】
この態様の第３または第４の動力出力装置は、二次電池が、少なくとも第１の電動機駆動回路を介して第１の電動機から回生される電力による充電と第１の電動機駆動回路を介して第１の電動機の駆動に要する電力の放電とを行ない、動力切換制御手段が備える伝達動力保持手段が、第１の伝達と第２の伝達とを切り換える間、二次電池の充放電により得られる電力を用いて、第１の電動機により駆動軸に伝達される動力が保持されるよう第１の電動機駆動回路を介して第１の電動機を駆動制御する。
【００６２】
この態様の第３または第４の動力出力装置によれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達を切り換える際でも駆動軸に作用する動力を一定に保つことができる。
【００６３】
また、本発明の第３または第４の動力出力装置において、
前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機から回生される電力による充電と、前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機から回生される電力による充電と、前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機の駆動に要する電力の放電と、前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう二次電池と、
前記二次電池の状態を検出する電池状態検出手段と
を備え、
前記動力切換制御手段は、前記第１の伝達と前記第２の伝達とを切り換える際、
前記電池状態検出手段により検出された状態が前記二次電池の充電を要するとして設定された状態のとき、前記第１の電動機から回生される電力および／または前記第２の電動機から回生される電力によって前記二次電池が充電されるよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する充電切換手段と、
前記電池状態検出手段により検出された状態が前記二次電池の放電を要するとして設定された状態のとき、前記第１の電動機の駆動に要する電力および／または前記第２の電動機の駆動に要する電力を前記二次電池に蓄えられた電力により賄うよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御する放電切換手段とを備える
ものとすることもできる。
【００６４】
この態様の第３または第４の動力出力装置は、二次電池が、必要に応じて、第１の電動機駆動回路を介して第１の電動機から回生される電力による充電と、第２の電動機駆動回路を介して第２の電動機から回生される電力による充電と、第１の電動機駆動回路を介して第１の電動機の駆動に要する電力の放電と、第２の電動機駆動回路を介して第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう。動力切換制御手段が備える充電切換手段は、第１の伝達と第２の伝達とを切り換える際、電池状態検出手段により検出された状態が二次電池の充電を要するとして設定された状態のとき、第１の電動機から回生される電力および／または第２の電動機から回生される電力によって二次電池が充電されるよう第１および第２の電動機駆動回路を介して第１および第２の電動機を駆動制御すると共に原動機運転手段を介して原動機の運転を制御する。動力切換制御手段が備える放電切換手段は、第１の伝達と第２の伝達とを切り換える際、電池状態検出手段により検出された状態が二次電池の放電を要するとして設定された状態のとき、第１の電動機の駆動に要する電力および／または第２の電動機の駆動に要する電力を二次電池に蓄えられた電力により賄うよう第１および第２の電動機駆動回路を介して第１および第２の電動機を駆動制御すると共に原動機運転手段を介して原動機の運転を制御する。
【００６５】
この態様の第３または第４の動力出力装置によれば、二次電池の状態に応じた充放電を伴う切り換えを行なうことができる。
【００６６】
こうした二次電池の状態に応じた充放電を伴う第３または第４の動力出力装置において、
前記充電切換手段は、
前記第１の伝達から前記第２の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうトルク優先充電切換手段と、
前記第２の伝達から前記第１の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう回転数優先充電切換手段とを備え、
前記放電切換手段は、
前記第１の伝達から前記第２の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう回転数優先放電切換手段と、
前記第２の伝達から前記第１の伝達へ切り換える際、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうトルク優先放電切換手段とを備える
ものとすることもできる。
【００６７】
この態様の第３または第４の動力出力装置は、電池状態検出手段により検出された状態が二次電池の充電を要するとして設定された状態のとき、第１の伝達から第２の伝達へ切り換える際には、充電切換手段が備えるトルク優先充電切換手段が、原動機の運転状態を決定する要素のうち、第２の電動機により原動機の出力軸に付加される動力の変更による原動機の負荷トルクの変更を原動機の回転数の変更に優先して行ない、逆に第２の伝達から第１の伝達へ切り換える際には、充電切換手段が備える回転数優先充電切換手段が、原動機の運転状態を決定する要素のうち、原動機の回転数の変更を第２の電動機により原動機の出力軸に付加される動力の変更による原動機の負荷トルクの変更に優先して行なう。
【００６８】
電池状態検出手段により検出された状態が二次電池の放電を要するとして設定された状態のとき、第１の伝達から第２の伝達へ切り換える際には、放電切換手段が備える回転数優先放電切換手段が、原動機の運転状態を決定する要素のうち、原動機の回転数の変更を第２の電動機により原動機の出力軸に付加される動力の変更による原動機の負荷トルクの変更に優先して行ない、逆に第２の伝達から第１の伝達へ切り換える際には、放電切換手段が備えるトルク優先放電切換手段が、原動機の運転状態を決定する要素のうち、第２の電動機により原動機の出力軸に付加される動力の変更による原動機の負荷トルクの変更を原動機の回転数の変更に優先して行なう。
【００６９】
本発明の第１の動力出力装置の制御方法は、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が順次変化するよう前記第１の電動機駆動回路を介して該第１の電動機を駆動制御することにより該第１の電動機により前記原動機の出力軸から前記駆動軸へ伝達される動力を順次変化させると共に、
該伝達される動力の順次変化を打ち消す方向に前記第２の電動機により前記駆動軸に付加される動力が順次変化するよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御し、
前記原動機が前記第１の運転状態と前記第２の運転状態との間で順次変化するよう前記原動機運転手段を介して該原動機を制御する
ことにより行なうことを要旨とする。
【００７０】
この第１の動力出力装置の制御方法によれば、第１の電動機における第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の順次変化に伴って、第２の電動機により駆動軸に付加される動力と原動機の運転状態の順次変化を行なうから、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えをスムースに行なうことができる。
【００７１】
本発明の第２の動力出力装置の制御方法は、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御することを要旨とする。
【００７２】
この第２の動力出力装置の制御方法によれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えを、原動機の負荷トルクの変更を原動機の回転数の変更に優先して行なうことにより、よりスムースに行なうことができる。
【００７３】
本発明の第３の動力出力装置の制御方法は、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、該原動機の回転数の変更を前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度の変更による該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御することを要旨とする。
【００７４】
この第３の動力出力装置の制御方法によれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えを、原動機の回転数の変更を原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうことにより、よりスムースに行なうことができる。
【００７５】
本発明の第４の動力出力装置の制御方法は、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記駆動軸に結合される第３のロータを有し、該駆動軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が所定値となるよう前記第１の電動機駆動回路を介して該第１の電動機を駆動制御して前記原動機の負荷トルクを所定トルクとすると共に、
前記原動機の回転数が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御し、
前記原動機の回転数が前記変更された回転数となった後、該変更された回転数を維持しながら、前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が前記第１の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第１の結合の程度から前記第２の運転状態における前記原動機の負荷トルクに相当する第２の結合の程度へ又は前記第２の結合の程度から前記第１の結合の程度へ変更するよう前記第１の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第１の電動機および前記原動機を駆動制御する
ことにより行なうことを要旨とする。
【００７６】
この第４の動力出力装置の制御方法によれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えを、原動機の負荷トルクを所定トルクとすると共に原動機の回転数を変更し、その後この回転数を維持しながら原動機の負荷トルクを変更することによって行なうことができる。所定トルクとして原動機の回転数の変更が容易なトルクを選択すれば、原動機の回転数を素早く変更することができ、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えをよりスムースに行なうことができる。
【００７７】
本発明の第５の動力出力装置の制御方法は、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、
前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力が順次変化するよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御すると共に、
該原動機の出力軸へ付加される動力の順次変化に伴って、該原動機が前記第１の運転状態と前記第２の運転状態との間で順次変化するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御し、
前記原動機から出力される動力が前記駆動軸に伝達されるよう前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機を駆動制御する
ことにより行なうことを要旨とする。
【００７８】
この第５の動力出力装置の制御方法によれば、原動機の出力軸へ付加される動力の順次変化に伴って、原動機の運転状態と第１の電動機の運転を順次変化させるから、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えをスムースに行なうことができる。
【００７９】
本発明の第６の動力出力装置の制御方法は、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更に伴う該原動機の負荷トルクの変更を該原動機の回転数の変更に優先して行なうよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御することを要旨とする。
【００８０】
この第６の動力出力装置の制御方法によれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えを、原動機の負荷トルクの変更を原動機の回転数の変更に優先して行なうことにより、よりスムースに行なうことができる。
【００８１】
本発明の第７の動力出力装置の制御方法は、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達との切り換えを、前記原動機の運転状態を決定する要素のうち、前記原動機の回転数の変更を前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力の変更に伴う該原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうよう前記第１および第２の電動機駆動回路を介して前記第１および第２の電動機を駆動制御すると共に前記原動機運転手段を介して前記原動機の運転を制御することを要旨とする。
【００８２】
この第７の動力出力装置の制御方法によれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えを、原動機の回転数の変更を原動機の負荷トルクの変更に優先して行なうことにより、よりスムースに行なうことができる。
【００８３】
本発明の第８の動力出力装置の制御方法は、
出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、
前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力を伝達する第１の電動機と、
前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、
前記原動機の出力軸に結合される第３のロータを有し、該原動機の出力軸に動力を付加する第２の電動機と、
前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数より大きな回転数の第１の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第１の伝達と前記駆動軸の回転数より小さな回転数の第２の運転状態にある前記原動機から出力される動力の該駆動軸への伝達である第２の伝達との切り換えを、
前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力を所定値となるよう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動制御して前記原動機の負荷トルクを所定トルクとすると共に、
前記原動機が前記第１の運転状態の回転数から前記第２の運転状態の回転数へ又は前記第２の運転状態の回転数から前記第１の運転状態の回転数へ変更するよう前記原動機運転手段を介して該原動機の運転を制御し、
前記原動機の回転数が前記変更された回転数となった後、該変更された回転数を維持しながら、前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に付加される動力が、前記第１の伝達の際に前記第２の電動機に設定される第１の動力から前記第２の伝達の際に前記第２の電動機に設定される第２の動力へ又は前記第２の動力から前記第１の動力へ変更するよう前記第２の電動機駆動回路および前記原動機運転手段を介して前記第２の電動機および前記原動機を駆動制御する
ことにより行なうことを要旨とする。
【００８４】
この第８の動力出力装置の制御方法によれば、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えを、原動機の負荷トルクを所定トルクとすると共に原動機の回転数を変更し、その後この回転数を維持しながら原動機の負荷トルクを変更することによって行なうことができる。所定トルクとして原動機の回転数の変更が容易なトルクを選択すれば、原動機の回転数を素早く変更することができ、原動機から出力される動力の駆動軸への伝達の切り換えをよりスムースに行なうことができる。
【００８５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を以下の項に分けて説明する。
１．第１実施例としての動力出力装置２０
（１）動力出力装置２０の構成
（２）動力出力装置２０の基本動作
（３）ドライブモード切換処理
（４）回転数優先切換処理
（５）トルク優先切換処理
（６）バッテリ充放電切換処理
（７）所定トルク経由切換処理
（８）変形例としての動力出力装置２０Ａ
２．第２実施例としての動力出力装置２０Ｂ
（１）動力出力装置２０Ｂの構成と基本動作
（２）ドライブモード切換処理
（３）回転数優先切換処理
（４）トルク優先切換処理
（５）バッテリ充放電切換処理
（６）所定トルク経由切換処理
（７）変形例としての動力出力装置２０Ｃおよび動力出力装置２０Ｄ
３．その他の変形例
【００８６】
１．第１実施例としての動力出力装置２０
（１）動力出力装置２０の構成。
【００８７】
図１は本発明の第１の実施例としての動力出力装置２０の概略構成を示す構成図、図２は図１の動力出力装置２０が構成として備えるクラッチモータ３０およびアシストモータ４０の構造を示す断面図、図３は図１の動力出力装置２０を組み込んだ車両の概略構成を示す構成図である。説明の都合上、まず図３を用いて、車両全体の構成から説明する。
【００８８】
図３に示すように、この車両には、動力源であるエンジン５０としてガソリンにより運転されるガソリンエンジンが備えられている。このエンジン５０は、吸気系からスロットルバルブ６６を介して吸入した空気と燃料噴射弁５１から噴射されたガソリンとの混合気を燃焼室５２に吸入し、この混合気の爆発により押し下げられるピストン５４の運動をクランクシャフト５６の回転運動に変換する。ここで、スロットルバルブ６６はアクチュエータ６８により開閉駆動される。点火プラグ６２は、イグナイタ５８からディストリビュータ６０を介して導かれた高電圧によって電気火花を形成し、混合気はその電気火花によって点火されて爆発燃焼する。
【００８９】
このエンジン５０の運転は、電子制御ユニット（以下、ＥＦＩＥＣＵと呼ぶ）７０により制御されている。ＥＦＩＥＣＵ７０には、エンジン５０の運転状態を示す種々のセンサが接続されている。例えば、スロットルバルブ６６の開度（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６７、エンジン５０の負荷を検出する吸気管負圧センサ７２、エンジン５０の水温を検出する水温センサ７４、ディストリビュータ６０に設けられクランクシャフト５６の回転数と回転角度を検出する回転数センサ７６及び回転角度センサ７８などである。なお、ＥＦＩＥＣＵ７０には、この他、例えばイグニッションキーの状態ＳＴを検出するスタータスイッチ７９なども接続されているが、その他のセンサ，スイッチなどの図示は省略した。
【００９０】
エンジン５０のクランクシャフト５６には、後述するクラッチモータ３０及びアシストモータ４０を介して駆動軸２２が結合されている。駆動軸２２は、ディファレンシャルギヤ２４に結合されており、動力出力装置２０からのトルクは最終的に左右の駆動輪２６，２８に伝達される。このクラッチモータ３０およびアシストモータ４０は、制御装置８０により制御されている。制御装置８０の構成は後で詳述するが、内部には制御ＣＰＵが備えられており、シフトレバー８２に設けられたシフトポジションセンサ８４やアクセルペダル６４に設けられたアクセルペダルポジションセンサ６５なども接続されている。また、制御装置８０は、上述したＥＦＩＥＣＵ７０と通信により、種々の情報をやり取りしている。これらの情報のやり取りを含む制御については、後述する。
【００９１】
図１に示すように、動力出力装置２０は、大きくは、エンジン５０、エンジン５０のクランクシャフト５６にアウタロータ３２が機械的に結合されたクラッチモータ３０、このクラッチモータ３０のインナロータ３４に機械的に結合されたロータ４２を有するアシストモータ４０およびクラッチモータ３０とアシストモータ４０を駆動・制御する制御装置８０から構成されている。
【００９２】
各モータの概略構成について、図１により説明する。クラッチモータ３０は、図１に示すように、アウタロータ３２の内周面に永久磁石３５を備え、インナロータ３４に形成されたスロットに三相のコイル３６を巻回する同期電動機として構成されている。この三相コイル３６への電力は、回転トランス３８を介して供給される。インナロータ３４において三相コイル３６用のスロット及びティースを形成する部分は、無方向性電磁鋼板の薄板を積層することで構成されている。なお、クランクシャフト５６には、その回転角度θｅを検出するレゾルバ３９が設けられているが、このレゾルバ３９は、ディストリビュータ６０に設けられた回転角度センサ７８と兼用することも可能である。
【００９３】
他方、アシストモータ４０も同期電動機として構成されているが、回転磁界を形成する三相コイル４４は、ケース４５に固定されたステータ４３に巻回されている。このステータ４３も、無方向性電磁鋼板の薄板を積層することで形成されている。ロータ４２の外周面には、複数個の永久磁石４６が設けられている。アシストモータ４０では、この永久磁石４６により磁界と三相コイル４４が形成する磁界との相互作用により、ロータ４２が回転する。ロータ４２が機械的に結合された軸は、動力出力装置２０のトルクの出力軸である駆動軸２２であり、駆動軸２２には、その回転角度θｄを検出するレゾルバ４８が設けられている。また、駆動軸２２は、ケース４５に設けられたベアリング４９により軸支されている。
【００９４】
係るクラッチモータ３０とアシストモータ４０とは、クラッチモータ３０のインナロータ３４がアシストモータ４０のロータ４２、延いては駆動軸２２に機械的に結合されている。従って、エンジン５０と両モータ３０，４０との関係を簡略に言えば、エンジン５０のクランクシャフト５６の回転および軸トルクがクラッチモータ３０のアウタロータ３２およびインナロータ３４を介して駆動軸２２に伝達され、アシストモータ４０によるトルクがこれに加減算されるということになる。
【００９５】
アシストモータ４０は、通常の永久磁石型三相同期モータとして構成されているが、クラッチモータ３０は、永久磁石３５を有するアウタロータ３２も三相コイル３６を備えたインナロータ３４も、共に回転するよう構成されている。そこで、クラッチモータ３０の構成の詳細について、図２を用いて補足する。クラッチモータ３０のアウタロータ３２は、クランクシャフト５６に嵌合されたホイール５７の外周端に圧入ピン５９ａおよびネジ５９ｂにより取り付けられている。ホイール５７の中心部は、軸形状に突設されており、ここにベアリング３７Ａ，３７Ｂを用いてインナロータ３４が回転自在に取り付けられている。また、インナロータ３４には、駆動軸２２の一端が固定されている。
【００９６】
アウタロータ３２に永久磁石３５が設けられていることは既に説明した。この永久磁石３５は、実施例では４個設けられており、アウタロータ３２の内周面に貼付されている。その磁化方向はクラッチモータ３０の軸中心に向かう方向であり、一つおきに磁極の方向は逆向きになっている。この永久磁石３５と僅かなギャップにより対向するインナロータ３４の三相コイル３６は、インナロータ３４に設けられた計２４個のスロット（図示せず）に巻回されており、各コイルに通電すると、スロットを隔てるティースを通る磁束を形成する。各コイルに三相交流を流すと、この磁界は回転する。三相コイル３６の各々は、回転トランス３８から電力の供給を受けるよう接続されている。この回転トランス３８は、ケース４５に固定された一次巻線３８Ａとインナロータ３４に結合された駆動軸２２に取り付けられた二次巻線３８Ｂとからなり、電磁誘導により、一次巻線３８Ａと二次巻線３８Ｂとの間で、双方向に電力をやり取りすることができる。なお、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）の電流をやり取りするために、回転トランス３８には三相分の巻線が用意されている。
【００９７】
隣接する一組の永久磁石３５が形成する磁界と、インナロータ３４に設けられた三相コイル３６が形成する回転磁界との相互作用により、アウタロータ３２とインナロータ３４とは種々の振る舞いを示す。通常は、三相コイル３６に流す三相交流の周波数は、クランクシャフト５６に直結されたアウタロータ３２の回転数（１秒間の回転数）とインナロータ３４の回転数との偏差の周波数としている。この結果、両者の回転には滑りを生じることになる。クラッチモータ３０及びアシストモータ４０の制御の詳細については、後でフローチャートを用いて詳しく説明する。
【００９８】
次に、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０を駆動・制御する制御装置８０について説明する。制御装置８０は、クラッチモータ３０を駆動する第１の駆動回路９１、アシストモータ４０を駆動する第２の駆動回路９２、両駆動回路９１，９２を制御する制御ＣＰＵ９０、二次電池であるバッテリ９４から構成されている。制御ＣＰＵ９０は、１チップマイクロプロセッサであり、内部に、ワーク用のＲＡＭ９０ａ、処理プログラムを記憶したＲＯＭ９０ｂ、入出力ポート（図示せず）およびＥＦＩＥＣＵ７０と通信を行なうシリアル通信ポート（図示せず）を備える。この制御ＣＰＵ９０には、レゾルバ３９からのエンジン５０の回転角度θｅ、レゾルバ４８からの駆動軸２２の回転角度θｄ、アクセルペダルポジションセンサ６５からのアクセルペダルポジション（アクセルペダルの踏込量）ＡＰ、シフトポジションセンサ８４からのシフトポジションＳＰ、第１の駆動回路９１に設けられた２つの電流検出器９５，９６からのクラッチ電流値Ｉｕｃ，Ｉｖｃ、第２の駆動回路に設けられた２つの電流検出器９７，９８からのアシスト電流値Ｉｕａ，Ｉｖａ、バッテリ９４の残容量を検出する残容量検出器９９からの残容量ＢＲＭなどが、入力ポートを介して入力されている。なお、残容量検出器９９は、バッテリ９４の電解液の比重またはバッテリ９４の全体の重量を測定して残容量を検出するものや、充電・放電の電流値と時間を演算して残容量を検出するものや、バッテリの端子間を瞬間的にショートさせて電流を流し内部抵抗を測ることにより残容量を検出するものなどが知られている。
【００９９】
また、制御ＣＰＵ９０からは、第１の駆動回路９１に設けられたスイッチング素子である６個のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６を駆動する制御信号ＳＷ１と、第２の駆動回路９２に設けられたスイッチング素子としての６個のトランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６を駆動する制御信号ＳＷ２とが出力されている。第１の駆動回路９１内の６個のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６は、トランジスタインバータを構成しており、それぞれ、一対の電源ラインＬ１，Ｌ２に対してソース側とシンク側となるよう２個ずつペアで配置され、その接続点に、クラッチモータ３０の三相コイル（ＵＶＷ）３６の各々が、回転トランス３８を介して接続されている。電源ラインＬ１，Ｌ２は、バッテリ９４のプラス側とマイナス側に、それぞれ接続されているから、制御ＣＰＵ９０により対をなすトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６のオン時間の割合を制御信号ＳＷ１により順次制御し、各コイル３６に流れる電流を、ＰＷＭ制御によって擬似的な正弦波にすると、三相コイル３６により、回転磁界が形成される。
【０１００】
他方、第２の駆動回路９２の６個のトランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６も、トランジスタインバータを構成しており、それぞれ、第１の駆動回路９１と同様に配置されていて、対をなすトランジスタの接続点は、アシストモータ４０の三相コイル４４の各々に接続されている。従って、制御ＣＰＵ９０により対をなすトランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６のオン時間を制御信号ＳＷ２により順次制御し、各コイル４４に流れる電流を、ＰＷＭ制御によって擬似的な正弦波にすると、三相コイル４４により、回転磁界が形成される。
【０１０１】
（２）動力出力装置２０の基本動作
【０１０２】
以上構成を説明した動力出力装置２０の動作について説明する。動力出力装置２０の動作原理、特にトルク変換の原理は以下の通りである。エンジン５０がＥＦＩＥＣＵ７０により運転され、エンジン５０の回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎ１で回転しているとする。このとき、制御装置８０が回転トランス３８を介してクラッチモータ３０の三相コイル３６に何等電流を流していないとすれば、即ち第１の駆動回路９１のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６が常時オフ状態であれば、三相コイル３６には何等の電流も流れないから、クラッチモータ３０のアウタロータ３２とインナロータ３４とは電磁的に全く結合されていない状態となり、エンジン５０のクランクシャフト５６は空回りしている状態となる。この状態では、トランジスタＴｒ１ないしＴｒ６がオフとなっているから、三相コイル３６からの回生も行なわれない。即ち、エンジン５０はアイドル回転をしていることになる。
【０１０３】
制御装置８０の制御ＣＰＵ９０が制御信号ＳＷ１を出力してトランジスタをオンオフ制御すると、エンジン５０のクランクシャフト５６の回転数Ｎｅと駆動軸２２の回転数Ｎｄとの偏差（言い換えれば、クラッチモータ３０におけるアウタロータ３２とインナロータ３４の回転数差Ｎｃ（Ｎｅ−Ｎｄ））に応じて、クラッチモータ３０の三相コイル３６に一定の電流が流れる。即ち、クラッチモータ３０は発電機として機能し、電流が第１の駆動回路９１を介して回生され、バッテリ９４が充電される。この時、アウタロータ３２とインナロータ３４とは一定の滑りが存在する結合状態となる。即ち、エンジン５０の回転数Ｎｅ（クランクシャフト５６の回転数）よりは低い回転数Ｎｄでインナロータ３４は回転する。この状態で、回生された電気エネルギと等しいエネルギがアシストモータ４０で消費されるように、制御ＣＰＵ９０が第２の駆動回路９２を制御すると、アシストモータ４０の三相コイル４４に電流が流れ、アシストモータ４０においてトルクが発生する。
【０１０４】
図４に照らせば、クランクシャフト５６が回転数Ｎ１，トルクＴ１で運転しているときに、領域Ｇ１のエネルギをクラッチモータ３０から回生し、これをアシストモータ４０に付与することにより、駆動軸２２を回転数Ｎ２，トルクＴ２で回転させることができるのである。こうして、クラッチモータ３０における滑り、即ち正の値の回転数差Ｎｃに応じたエネルギをトルクとして駆動軸２２に付与して、トルクの変換を行なうのである。
【０１０５】
次に、エンジン５０が回転数Ｎｅが値Ｎ２でトルクＴｅが値Ｔ２で運転されており、駆動軸２２が回転数Ｎ２より大きな回転数Ｎ１で回転している場合を考える。この状態では、クラッチモータ３０のインナロータ３４は、アウタロータ３２に対して回転数差Ｎｃ（Ｎｅ−Ｎｄ）の絶対値で示される回転数で駆動軸２２の回転方向の向き回転するから、クラッチモータ３０は、通常のモータとして機能し、バッテリ９４からの電力により駆動軸２２に回転エネルギを与える。一方、制御ＣＰＵ９０によりアシストモータ４０により電力を回生するよう第２の駆動回路９２を制御すると、アシストモータ４０のロータ４２とステータ４３との間の滑りにより三相コイル４４に回生電流が流れる。ここで、アシストモータ４０により回生される電力がクラッチモータ３０により消費されるよう制御ＣＰＵ９０により第１および第２の駆動回路９１，９２を制御すれば、クラッチモータ３０を、バッテリ９４に蓄えられた電力を用いることなく駆動することができる。
【０１０６】
図４に照らせば、クランクシャフト５６が回転数Ｎ２，トルクＴ２で運転しているときに、領域Ｇ２と領域Ｇ３のエネルギをアシストモータ４０から回生し、これをクラッチモータ３０に付与することにより、駆動軸２２を回転数Ｎ１，トルクＴ１で回転させることができるのである。
【０１０７】
なお、実施例の動力出力装置２０では、こうしたトルク変換に加えて、エンジン５０からの出力エネルギ（トルクＴｅと回転数Ｎｅとの積）と、クラッチモータ３０により回生または消費される電気エネルギと、アシストモータ４０により消費または回生される電気エネルギとを調節することにより、余剰の電気エネルギを見い出してバッテリ９４を放電したり、不足する電気エネルギをバッテリ９４に蓄えられた電力により補ったりして、エンジン５０からの出力エネルギをより効率よく動力として駆動軸２２に伝達する。
【０１０８】
以下にこうしたトルク変換の基本について図５に例示するトルク制御処理に基づき説明する。トルク制御処理が実行されると、制御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず駆動軸２２の回転数Ｎｄを読み込む処理を行なう（ステップＳ１００）。駆動軸２２の回転数は、レゾルバ４８から読み込んだ駆動軸２２の回転角度θｄから求めることができる。次に、エンジン５０の回転数Ｎｅを読み込む処理を行なう（ステップＳ１０２）。エンジン５０の回転数Ｎｅは、レゾルバ３９から読み込んだクランクシャフト５６の回転角度θｅから求めることもできるし、ディストリビュータ６０に設けられた回転数センサ７６によっても直接検出することもできる。回転数センサ７６を用いる場合には、回転数センサ７６に接続されたＥＦＩＥＣＵ７０から通信により回転数Ｎｅの情報を受け取ることになる。そして、こうして読み込んだ駆動軸２２の回転数Ｎｄとエンジン５０の回転数Ｎｅとから、両軸の回転数差Ｎｃを計算（Ｎｃ＝Ｎｅ−Ｎｄ）により求める（ステップＳ１０４）。
【０１０９】
次に、アクセルペダルポジションセンサ６５からのアクセルペダルポジションＡＰを読み込む（ステップＳ１０６）。アクセルペダル６４は運転者が出力トルクが足りないと感じたときに踏み込まれるものであり、従って、アクセルペダルポジションＡＰの値は運転者の欲している出力トルク（すなわち、駆動軸２２のトルク）に対応するものである。続いて、読み込まれたアクセルペダルポジションＡＰに応じた出力トルク（駆動軸２２のトルク）目標値（以下、トルク指令値とも言う）Ｔｄ＊を導出する処理を行なう（ステップＳ１０８）。すなわち、各アクセルペダルポジションＡＰに対しては、それぞれ、予め出力トルク指令値Ｔｄ＊が設定されており、アクセルペダルポジションＡＰが読み込まれると、そのアクセルペダルポジションＡＰに対応して設定された出力トルク指令値Ｔｄ＊の値が導き出される。
【０１１０】
次に、導き出された出力トルク指令値Ｔｄ＊と読み込まれた駆動軸２２の回転数Ｎｄとから、駆動軸２２に出力すべきエネルギＰｄを計算（Ｐｄ＝Ｔｄ＊×Ｎｄ）により求める処理を行なう（ステップＳ１１０）。そして、この求めた出力エネルギＰｄに基づいて、エンジン５０の目標トルクＴｅ＊とエンジンの目標回転数Ｎｅ＊を設定する処理を行なう（ステップＳ１１２）。ここで、駆動軸２２に出力すべきエネルギＰｄを全てエンジン５０によって供給するものとすると、エンジン５０の供給するエネルギはエンジン５０のトルクＴｅと回転数Ｎｅとの積に等しいため、出力エネルギＰｄとエンジン５０の目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊との関係はＰｄ＝Ｔｅ＊×Ｎｅ＊となる。しかし、かかる関係を満足するエンジン５０の目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊の組合せは無数に存在する。そこで、本実施例では、エンジン５０ができる限り効率の高い状態で動作するように、エンジン５０の目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊の組合せを設定するものとした。
【０１１１】
次に、設定された目標トルクＴｅ＊に基づいて、クラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊を設定する処理を行なう（ステップＳ１１４）。エンジン５０の回転数Ｎｅをほぼ一定となるようにするには、クラッチモータ３０のトルクＴｃをエンジン５０のトルクＴｅと等しくして釣り合わせるようにすれば良い。そこで、ここではクラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊をエンジン５０の目標トルクＴｅ＊と等しくなるように設定する。
【０１１２】
続いて、クラッチモータ３０側で発電または消費される電力Ｐｃを次式（１）により演算する処理を行なう（ステップＳ１１６）。ここで、Ｎｃはエンジン５０の出力軸であるクランクシャフト５６と駆動軸２２との回転数差であるから、Ｎｃ×Ｔｃ＊は、設定された指令値により運転された際の図４における領域Ｇ１または領域Ｇ１と領域Ｇ３との和に相当するエネルギを求めることに相当する。なお、Ｋｓｃはクラッチモータ３０の効率である。そして、アシストモータ４０により駆動軸２２に付加されるトルク指令値Ｔａ＊を次式（２）により演算する（ステップＳ１１８）。なお、Ｋｓａは、アシストモータ４０の効率である。
【０１１３】
Ｐｃ＝Ｋｓｃ×Ｎｃ×Ｔｃ  …（１）
Ｔａ＊＝ｋｓａ×Ｐｃ／Ｎｄ  …（２）
【０１１４】
こうして、エンジン５０の目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊，クラッチモータ３０およびアシストモータ４０のトルク指令値Ｔｃ＊，Ｔａ＊を設定した後に、クラッチモータ３０の制御（ステップＳ１２０）とアシストモータ４０の制御（ステップＳ１２２）とエンジン５０の制御（ステップＳ１２４）を行なう。なお、図示の都合上、クラッチモータ３０の制御とアシストモータ４０の制御とエンジン５０の制御は別々のステップとして記載したが、実際には、これらの制御は総合的に行なわれる。例えば、制御ＣＰＵ９０が割り込み処理を利用して、クラッチモータ３０とアシストモータ４０の制御を同時に実行すると共に、通信によりＥＦＩＥＣＵ７０に指示を送信して、ＥＦＩＥＣＵ７０によりエンジン５０の制御も同時に行なわせるのである。
【０１１５】
クラッチモータ３０の制御（図５のステップＳ１２０）は、図６に例示するクラッチモータ制御処理によりなされる。この処理が実行されると、制御ＣＰＵ９０は、まず、駆動軸２２の回転角度θｄをレゾルバ４８から、エンジン５０のクランクシャフト５６の回転角度θｅをレゾルバ３９から入力する処理を行ない（ステップＳ１３０，Ｓ１３２）、両軸の相対角度θｃを求める処理を行なう（ステップＳ１３４）。即ち、θｃ＝θｅ−θｄを演算するのである。
【０１１６】
次に、電流検出器９５，９６により、クラッチモータ３０の三相コイル３６のＵ相とＶ相に流れている電流Ｉｕｃ，Ｉｖｃを検出する処理を行なう（ステップＳ１３６）。電流はＵ，Ｖ，Ｗの三相に流れているが、その総和はゼロなので、二つの相に流れる電流を測定すれば足りる。こうして得られた三相の電流を用いて座標変換（三相−二相変換）を行なう（ステップＳ１３８）。座標変換は、永久磁石型の同期電動機のｄ軸，ｑ軸の電流値に変換することであり、次式（３）を演算することにより行なわれる。
【０１１７】
【数１】
0003613648.tif 000002
【０１１８】
ここで座標変換を行なうのは、永久磁石型の同期電動機においては、ｄ軸及びｑ軸の電流が、トルクを制御する上で本質的な量だからである。もとより、三相のまま制御することも可能である。次に、２軸の電流値に変換した後、クラッチモータ３０におけるトルク指令値Ｔｃ＊から求められる各軸の電流指令値Ｉｄｃ＊，Ｉｑｃ＊と実際各軸に流れた電流Ｉｄｃ，Ｉｑｃと偏差を求め、各軸の電圧指令値Ｖｄｃ，Ｖｑｃを求める処理を行なう（ステップＳ１４０）。即ち、まず以下の式（４）の演算を行ない、次に次式（５）の演算を行なうのである。
【０１１９】
【数２】
0003613648.tif 000003
【０１２０】
【数３】
0003613648.tif 000004
【０１２１】
ここで、Ｋｐ１，２及びＫｉ１，２は、各々係数である。これらの係数は、適用するモータの特性に適合するよう調整される。なお、電圧指令値Ｖｄｃ，Ｖｑｃは、電流指令値Ｉ＊との偏差△Ｉに比例する部分（上式（５）右辺第１項）と偏差△Ｉのｉ回分の過去の累積分（右辺第２項）とから求められる。その後、こうして求めた電圧指令値をステップＳ１３８で行なった変換の逆変換に相当する座標変換（二相−三相変換）を行ない（ステップＳ１４２）、実際に三相コイル３６に印加する電圧Ｖｕｃ，Ｖｖｃ，Ｖｗｃを求める処理を行なう。各電圧は、次式（６）により求める。
【０１２２】
【数４】
0003613648.tif 000005
【０１２３】
実際の電圧制御は、第１の駆動回路９１のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６のオンオフ時間によりなされるから、式（６）によって求めた各電圧指令値となるよう各トランジスタＴｒ１ないしＴｒ６のオン時間をＰＷＭ制御する（ステップＳ１４４）。
【０１２４】
なお、クラッチモータ３０の制御は、トルク指令値Ｔｃ＊の符号を駆動軸２２にクランクシャフト５６の回転方向に正のトルクが作用するときを正とすると、正の値のトルク指令値Ｔｃ＊が設定されても、エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きいとき（正の値の回転数差Ｎｃ（Ｎｅ−Ｎｄ）が生じるとき）には、回転数差Ｎｃに応じた回生電流を発生させる回生制御がなされ、回転数Ｎｅが回転数Ｎｄより小さいとき（負の値の回転数差Ｎｃ（Ｎｅ−Ｎｄ）が生じるとき）には、クランクシャフト５６に対して相対的に回転数差Ｎｃの絶対値で示される回転数で駆動軸２２の回転方向に回転する力行制御がなされる。クラッチモータ３０の回生制御と力行制御は、トルク指令値Ｔｃ＊が正の値であれば、共にアウタロータ３２に取り付けられた永久磁石３５と、インナロータ３４の三相コイル３６に流れる電流により生じる回転磁界とにより正の値のトルクが駆動軸２２に作用するよう第１の駆動回路９１のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６を制御するものであるから、同一のスイッチング制御となる。即ち、トルク指令値Ｔｃ＊の符号が同じであれば、クラッチモータ３０の制御が回生制御であっても力行制御であっても同じスイッチング制御となる。したがって、図６のクラッチモータ制御処理で回生制御と力行制御のいずれも行なうことができる。また、トルク指令値Ｔｃ＊が負の値のとき、即ち駆動軸２２を制動しているときや車両を後進させているときは、ステップＳ１７４の相対角度θｃの変化の方向が逆になるから、この際の制御も図６のクラッチモータ制御処理により行なうことができる。
【０１２５】
次に、アシストモータ４０の制御（図５のステップＳ１２２）について図７に例示するアシストモータ制御処理に基づき説明する。アシストモータ制御処理では、制御ＣＰＵ９０は、まず駆動軸２２の回転角度θｄをレゾルバ４８を用いて検出し（ステップＳ１５０）、続いてアシストモータ４０の各相電流を電流検出器９７，９８を用いて検出する処理（ステップＳ１５２）を行なう。その後、クラッチモータ３０と同様の座標変換（ステップＳ１５４）および電圧指令値Ｖｄａ，Ｖｑａの演算を行ない（ステップＳ１５６）、更に電圧指令値の逆座標変換（ステップＳ１５８）を行なって、アシストモータ４０の第２の駆動回路９２のトランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６のオンオフ制御時間を求め、ＰＷＭ制御を行なう（ステップＳ１５９）。これらの処理は、クラッチモータ３０について行なったものと全く同一である。
【０１２６】
ここで、アシストモータ４０は、図５のステップＳ１１６およびＳ１１８により回転数差Ｎｃとトルク指令値Ｔｃ＊とを含む演算により求められるから、駆動軸２２がクランクシャフト５６の回転方向に回転しておれば、エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きいとき（回転数差Ｎｃが正のとき）にはトルク指令値Ｔａ＊に正の値が設定されて力行制御がなされ、エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより小さいとき（回転数差Ｎｃが負のとき）にはトルク指令値Ｔａ＊に負の値が設定されて回生制御がなされる。しかし、アシストモータ４０の力行制御と回生制御は、クラッチモータ３０の制御と同様に、共に図７のアシストモータ制御処理で行なうことができる。また、駆動軸２２がクランクシャフト５６の回転方向と逆向きに回転しているときも同様である。なお、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊の符号は、駆動軸２２にクランクシャフト５６の回転方向に正のトルクが作用するときを正とした。
【０１２７】
次に、エンジン５０の制御（図５のステップＳ１２４）について説明する。エンジン５０は、図５のステップＳ１１２において設定された目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊の運転ポイントで定常運転状態となるようトルクＴｅおよび回転数Ｎｅが制御される。具体的には、制御ＣＰＵ９０から通信によりＥＦＩＥＣＵ７０に指示を送信し、燃料噴射弁５１からの燃料噴射量やスロットルバルブ６６の開度を増減して、エンジン５０の出力トルクが目標トルクＴｅ＊に、回転数が目標回転数Ｎｅ＊になるように徐々に調整するのである。このうちエンジン５０のトルクＴｅは負荷トルクであるクラッチモータ３０のトルクＴｃによって定まり、クラッチモータ３０のトルクＴｃは図５のステップＳ１２０のクラッチモータ３０の制御によりトルク指令値Ｔｃ＊（Ｔｃ＊＝Ｔｅ＊）とされるから、エンジン５０の制御では、エンジン５０の回転数を目標回転数Ｎｅ＊とする制御となる。
【０１２８】
以上の処理により、エンジン５０からの出力エネルギＰｄをクラッチモータ３０およびアシストモータ４０によりトルク変換して駆動軸２２に作用させることができる。
【０１２９】
（３）ドライブモード切換処理
【０１３０】
次に、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊が駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きく設定されて運転される通常ドライブモードと、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊が駆動軸２２の回転数Ｎｄより小さく設定されて運転されるオーバードライブモードとの切り換えを行なうドライブモード切換制御について図８に例示するドライブモード切換処理ルーチンに基づき説明する。ここで、通常ドライブモードは車両が比較的低速で走行をしており加減速が頻繁に行なわれる際に選択され、オーバードライブモードは車両が比較的高速で安定して走行している際に選択されるが、エンジン５０やモータ３０，４０の効率やエミッション、エンジン５０が車両に及ぼす振動等の要因により、上記以外の状態でも通常ドライブモードまたはオーバードライブモードが選択される場合もある。本ルーチンは、こうしたドライブモードの選択が変更されたときに、図５のトルク制御処理に代えて実行される。
【０１３１】
本ルーチンが実行されると、制御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず現在のドライブモードを入力する処理を実行する（ステップＳ１６０）。ドライブモードの入力は、ＲＡＭ９０ａの所定アドレスに格納された現在のドライブモードを表わすデータを読み込むことにより、あるいはエンジン５０の回転数Ｎｅと駆動軸２２の回転数Ｎｄとをレゾルバ３９およびレゾルバ４８から読み込んで回転数Ｎｅと回転数Ｎｄとを比較して行なう。入力したドライブモードが通常ドライブモードのときにはトルク増減量△Ｔにクラッチモータトルク増減量△Ｔｃを設定し（ステップＳ１６２，Ｓ１６４）、入力したドライブモードがオーバードライブモードのときにはトルク増減量△Ｔに負の値のクラッチモータトルク増減量△Ｔｃを設定する（ステップＳ１６２，Ｓ１６６）。ここで、トルク増減量△Ｔは、ドライブモードの切り換え時にエンジン５０のトルクＴｅを順次増減させるために設定されるものであり、その値であるクラッチモータトルク増減量△Ｔｃは、負荷トルクＴｅを変化させてもエンジン５０が安定して運転される範囲内の正の値として設定される。また、ドライブモードに基づいて正か負の値のクラッチモータトルク増減量△Ｔｃをトルク増減量△Ｔに設定するのは、ドライブモードによってエンジン５０の負荷トルクＴｅを順次増加して切り換えるか、順次減少させて切り換えるかの相違があるからである。
【０１３２】
続いて、ドライブモード切換後のエンジン５０の運転ポイントの回転数Ｎ２およびトルクＴ２を、ドライブモード切換前の出力エネルギＰｄ（図５のステップＳ１１０で演算で求めた出力エネルギＰｄ）を用いて図示しないマップにより設定する（ステップＳ１６８）。このようにドライブモード切換後のエンジン５０の回転数Ｎ２およびトルクＴ２をドライブモード切換前の出力エネルギＰｄに基づいて設定することにより、切り換えの前後でエンジン５０から出力され駆動軸２２に伝達されるエネルギを一定するのである。なお、ドライブモード切換後のエンジン５０の回転数Ｎ２およびトルクＴ２を設定する手法は、図５のステップＳ１１２で出力エネルギＰｄでのエンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する際に説明したのと同様な手法を用いる。
【０１３３】
次に、現在設定されているクラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊にトルク増減量△Ｔを加えて新たなトルク指令値Ｔｃ＊として設定すると共に（ステップＳ１７０）、現在設定されているアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊にトルク増減量△Ｔを減じて新たなトルク指令値Ｔａ＊として設定する（ステップＳ１７２）。このようにクラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊をトルク増減量△Ｔだけ増加すると共にアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊をトルク増減量△Ｔだけ減少するのは、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０を介して駆動軸２２に付加するトルクを変動させないためである。なお、ドライブモードの切り換えが通常ドライブモードからオーバードライブモードへの切り換えのときには、トルク増減量△Ｔは正の値だから、クラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊は増加され、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊は減少することになり、逆にドライブモードの切り換えがオーバードライブモードから通常ドライブモードへの切り換えのときには、トルク増減量△Ｔは負の値だから、クラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊は減少され、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊は増加されることになる。
【０１３４】
そして、新たに設定したクラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊で出力エネルギＰｄを割ってエンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ１７４）、クラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の各制御を行なう（ステップＳ１７６）。ここで、ステップＳ１７６のクラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の各制御は、図５のトルク制御処理におけるステップＳ１２０ないしＳ１２４の各制御と同一であるから、各制御の詳細な説明は省略する。
【０１３５】
こうした制御によるエンジン５０の動作について説明する。エンジン５０の負荷トルクＴｅであるクラッチモータ３０のトルクＴｃは、電気的な命令により直ちに設定したトルク指令値Ｔｃ＊に変更されるが、エンジン５０の回転数Ｎｅは、機械的な動作の結果変更されるものであるから、クラッチモータ３０のトルクＴｃの変更に比して大きく遅れることになる。したがって、上述の制御では、クラッチモータ３０のトルクＴｃがトルク指令値Ｔｃ＊に変更されると同時にエンジン５０の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊になることはなく、エンジン５０の回転数Ｎｅはそのままに、クラッチモータ３０のトルクＴｃのみが先行してトルク指令値Ｔｃ＊となる。このようにクラッチモータ３０のトルクＴｃが変更されると、エンジン５０にとっては負荷トルクＴｅが変更されたことになるから、エンジン５０の回転数Ｎｅは、負荷トルクＴｅの増加に対しては減少し、負荷トルクＴｅの減少に対しては増加することになる。エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊は、ステップＳ１７４で説明したように出力エネルギＰｄをトルク指令値Ｔｃ＊で割って求めるから、目標回転数Ｎｅ＊の増減は、トルク指令値Ｔｃ＊の増減に反比例することとなり、前述の負荷トルクＴｅの変更の際の関係と同様の関係となる。したがって、エンジン５０の回転数Ｎｅは、クラッチモータ３０のトルクＴｃをトルク指令値Ｔｃ＊に変更することによりほぼ目標回転数Ｎｅ＊となるから、ステップＳ１７６におけるエンジン５０の制御は、エンジン５０の回転数Ｎｅの微調整の制御となる。
【０１３６】
こうしたクラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の各制御を行なった後に、レゾルバ３９を介してエンジン５０の回転数Ｎｅを読み込み（ステップＳ１７８）、目標回転数Ｎｅ＊と読み込んだ回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆは、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差の許容範囲を設定するものであり、エンジン５０の負荷トルクＴｅを更にトルク増減量△Ｔだけ変化させてもエンジン５０が安定して運転される範囲内で定められるものである。目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満でないときには、ステップＳ１７６のクラッチモータ３０等の制御処理に戻ってステップＳ１７６ないしＳ１８０を繰り返し実行し、目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満であるときには、ステップＳ１６８で設定したドライブモード切換後のエンジン５０のトルクＴ２とトルク指令値Ｔｃ＊との偏差がトルク増減量△Ｔ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１８２）。トルクＴ２とトルク指令値Ｔｃ＊との偏差がトルク増減量△Ｔ未満でないときには、トルク指令値Ｔｃ＊をトルク増減量△Ｔだけ増減する処理であるステップＳ１７０に戻ってステップＳ１７０ないしＳ１８２を繰り返し実行し、トルクＴ２とトルク指令値Ｔｃ＊との偏差がトルク増減量△Ｔ未満であるときには、ドライブモードの切り換えは終了したと判断し、本ルーチンを終了する。
【０１３７】
以上説明したドライブモード切換処理ルーチンを実行した際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を図９および図１０に例示する。図９は、エンジン５０の運転ポイントが、駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きい回転数Ｎ１および駆動軸２２の出力トルクＴｄより小さいトルクＴ１の運転ポイントＰ１（通常ドライブモード）から駆動軸２２の回転数Ｎｄより小さい回転数Ｎ２および駆動軸２２の出力トルクＴｄより大きいトルクＴ２の運転ポイントＰ２（オーバードライブモード）へ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を示す説明図であり、図１０は、逆にエンジン５０の運転ポイントが、駆動軸２２の回転数Ｎｄより小さい回転数Ｎ１および駆動軸２２の出力トルクＴｄより大きいトルクＴ１の運転ポイントＰ１（オーバードライブモード）から駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きい回転数Ｎ２および駆動軸２２の出力トルクＴｄより小さいトルクＴ２の運転ポイントＰ２（通常ライブモード）へ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を示す説明図である。
【０１３８】
図９に示すように、通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際には、トルク指令値Ｔｃ＊はトルク増減量△Ｔだけ増加され（ステップＳ１７０）、目標回転数Ｎｅ＊はこの増加されたトルク指令値Ｔｃ＊で出力エネルギＰｄを割って求められるから（ステップＳ１７４）、切換処理開始直後には、図９の運転ポイントＰ１で運転されているエンジン５０は、図示の回転数Ｎｅ１および負荷トルクＴｅ１の運転ポイントＰｍ２で運転されるよう負荷トルクＴｅ（トルク指令値Ｔｃ＊）および目標回転数Ｎｅ＊が変更される。前述したように、変更したトルク指令値Ｔｃ＊と目標回転数Ｎｅ＊とを用いて同時にクラッチモータ３０とエンジン５０とを制御してもクラッチモータ３０とエンジン５０との応答性の相違から、エンジン５０の負荷トルクＴｅ（クラッチモータ３０のトルクＴｃ）が先行して変更され、その後エンジン５０の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に収束する。したがって、エンジン５０の運転ポイントは、図９に示すように、運転ポイントＰ１から負荷トルクＴｅのみが変更された運転ポイントＰｍ１を経由して負荷トルクＴｅおよび回転数Ｎｅが変更された運転ポイントＰｍ２となる。なお、上述の説明では、説明の容易のためにエンジン５０の運転ポイントは、その負荷トルクＴｅのみが変更された運転ポイントＰｍ１を経由するものとしたが、実際は、負荷トルクＴｅが変更されれば若干ではあるが回転数Ｎｅも変化するから、経由する運転ポイントは完全に負荷トルクＴｅのみが変更された運転ポイントＰｍ１ではなく、変更された負荷トルクＴｅで回転数Ｎｅが値Ｎ１より若干小さい運転ポイントとなる。
【０１３９】
こうした運転ポイントの変更処理（ステップＳ１７０ないしＳ１８２）を繰り返すことにより、エンジン５０の運転ポイントは、通常ドライブ状態の運転ポイントＰ１からエンジン５０の出力エネルギ同一の曲線Ｐｄに沿って順次変更されオーバードライブ状態の運転ポイントＰ２に切り換えられるのである。
【０１４０】
ドライブモード切換処理ルーチンによるオーバードライブモードから通常ドライブモードへの切り換えは、トルク指令値Ｔｃ＊は順次トルク増減量△Ｔだけ減少されるから（ステップＳ１７０）、切換処理開始直後には、図１０の運転ポイントＰ１で運転されているエンジン５０は、図示の回転数Ｎｅ１および負荷トルクＴｅ１の運転ポイントＰｍ２で運転されるよう負荷トルクＴｅおよび目標回転数Ｎｅ＊が変更される。通常ドライブモードからオーバードライブモードへの切り換えと同様に、エンジン５０の負荷トルクＴｅが先行して変更されるから、運転ポイントＰ１から負荷トルクＴｅのみが変更された運転ポイントＰｍ１を経由して負荷トルクＴｅおよび回転数Ｎｅが変更された運転ポイントＰｍ２となり、こうした運転ポイントの変更処理（ステップＳ１７０なしいＳ１８２）を繰り返すことにより、エンジン５０の運転ポイントは、オーバードライブ状態の運転ポイントＰ１からエンジン５０の出力エネルギ同一の曲線Ｐｄに沿って順次変更され通常ドライブ状態の運転ポイントＰ２に切り換えられる。
【０１４１】
以上説明した実施例の動力出力装置２０によれば、エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きい運転状態にある通常ドライブモードと、回転数Ｎｅが回転数Ｎｄより小さい運転状態にあるオーバードライブモードとを切り換えることができる。しかも、クラッチモータ３０のトルクＴｃを順次変更することによりエンジン５０の負荷トルクＴｅを順次変更して切り換えるから、エンジン５０の運転状態を滑らかに変化させながらドライブモードを切り換えることができる。
【０１４２】
また、実施例の動力出力装置２０によれば、クラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊の順次変更に伴って、反対の符号でもってクラッチモータ３０のトルク指令値Ｔａ＊を順次変更するから、ドライブモードの切り換えに際しても、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０によって駆動軸２２に所望のトルクを作用させることができる。しかも、エンジン５０の負荷トルクＴｅと回転数Ｎｅとを、エンジン５０からの出力エネルギが同一の曲線上で変更するから、バッテリ９４の充放電を伴うことなしに駆動軸２２に所望のトルクを作用させることができる。
【０１４３】
実施例の動力出力装置２０では、クラッチモータ３０とエンジン５０の応答性の相違により、エンジン５０の負荷トルクＴｅ（クラッチモータ３０のトルクＴｃ）を先行して変更するものとしたが、図１１および図１２に示すように、エンジン５０の回転数Ｎｅを先行して変更するようクラッチモータ３０のトルクＴｃの変更を遅らせるものとしてもよい。この場合、エンジン５０の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊とするためにスロットルバルブ６６の開度を調節し、その後のクラッチモータ３０のトルクＴｃの変更する際にも、このトルクＴｃに伴って変化する回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊とするためにスロットルバルブ６６の開度の調節する必要がある。なお、図１１は、エンジン５０の回転数Ｎｅをクラッチモータ３０のトルクＴｃの変更に先行して変更することにより、通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を示す説明図であり、図１２は、逆にオーバードライブモードから通常ライブモードへ切り換える際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を示す説明図である。
【０１４４】
実施例の動力出力装置２０では、エンジン５０から出力されるエネルギが等しい状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態との切り換えを行なうものとしたが、異なるエネルギ状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態とを切り換えるものとしてもよい。この場合、エンジン５０の回転数Ｎｅがドライブモード切換後のエンジン５０の回転数になるまでエンジン５０からの出力エネルギが同一の曲線に沿ってエンジン５０の運転ポイントを順次変更した後、エンジン５０の回転数Ｎｅを維持しながら負荷トルクＴｅをドライブモード切換後の負荷トルクになるようクラッチモータ３０のトルクＴｃを順次変更するものや、逆にエンジン５０の負荷トルクＴｅがドライブモード切換後のエンジン５０の負荷トルクになるまでエンジン５０からの出力エネルギが同一の曲線に沿ってエンジン５０の運転ポイントを順次変更した後、エンジン５０の回転数Ｎｅをドライブモード切換後の回転数になるようスロットルバルブ６６の開度を調節するもの、あるいは、エンジン５０から出力されるエネルギがドライブモード切換後のエネルギとなるようエンジン５０の回転数Ｎｅか負荷トルクＴｅの一方を変更した後に、そのエネルギの同一の曲線に沿ってエンジン５０の運転ポイントを順次変更するものとすればよい。
【０１４５】
また、図１３の変形例のドライブモード切換処理ルーチンに示すように、ステップＳ１６８のドライブモード切換後のエンジン５０の回転数Ｎ２およびトルクＴ２を設定した後に、トルク指令値Ｔｃ＊の一回当たりのトルク増減量△Ｔの増減に対するエンジン５０の回転数Ｎｅの増減量としての回転数増減量△Ｎを次式（７）により算出する処理を行なうと共に（ステップＳ１６９）、図５のステップＳ１７４のエンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊の設定処理に代えて、目標回転数Ｎｅ＊にこの回転数増減量△Ｎを加えて新たな目標回転数Ｎｅ＊を設定する処理（ステップＳ１７５）を行なうものとしてもよい。
【０１４６】
【数５】
0003613648.tif 000006
【０１４７】
ここで、式（７）では、回転数増減量△Ｎは、ドライブモードの切り換えの前後のエンジン５０の回転数Ｎｅの偏差を、ドライブモードの切り換えの前後のエンジン５０の負荷トルクＴｅの偏差をトルク増減量△Ｔで除した値で除して求められるから、回転数増減量△Ｎは、トルク指令値Ｔｃ＊の増減量に対して比例するものとなり、その符号は、トルク増減量△Ｔと異なる符号となる。式（７）中のＴ１およびＮ１はドライブモード切換前のエンジン５０の負荷トルクおよび回転数である。なお、ドライブモードの切り換えの前後でエンジン５０からの出力エネルギＰｄの変更に伴って駆動軸２２へ作用させるトルクＴｄも変更されるから、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊を駆動軸２２へ作用させるトルクＴｄの変更に合わせるために、図８のステップＳ１７４に代えて次式（８）により算出する処理を行なう（ステップＳ１７３）。ここで、式（８）中のＴｄ１およびＴｄ２は、ドライブモードの切り換えの前後の駆動軸２２に出力するトルクである。
【０１４８】
【数６】
0003613648.tif 000007
【０１４９】
こうした処理の一例として、エンジン５０から出力されるエネルギが高い通常ドライブ状態から出力されるエネルギが低いオーバードライブ状態へ切り換える際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を図１４に示す。図示するように、エンジン５０の運転ポイントは、出力エネルギＰｄ１の曲線上での通常ドライブモードの運転ポイントＰ１から、出力エネルギＰｄ１よりエネルギが低い出力エネルギＰｄ２の曲線上でのオーバードライブモードの運転ポイントＰ２へ、傾きが△Ｔ／△Ｎの直線Ｍに沿って順次変更されることになる。
【０１５０】
実施例の動力出力装置２０で図１３に例示するドライブモード切換処理ルーチンを実行すれば、異なるエネルギを出力するエンジン５０の運転ポイント間でのドライブモードの切り換えをスムースに行なうことができる。
【０１５１】
（４）回転数優先切換処理
【０１５２】
以上説明したドライブモード切換処理では、エンジン５０の運転ポイントを順次変更することにより行なったが、実施例の動力出力装置２０では、図８に例示するドライブモード切換処理ルーチンに代えて制御装置８０で図１５に例示する回転数優先切換処理ルーチンを実行することにより、ドライブモードの切り換えをエンジン５０の回転数Ｎｅの変更を負荷トルクＴｅの変更に優先して行なうこともできる。以下、この回転数優先切換処理について図１５に例示する回転数優先切換処理ルーチンに基づき説明する。
【０１５３】
本ルーチンが実行されると、制御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず、図８のドライブモード切換処理ルーチンのステップＳ１６０ないしＳ１６８の処理と同一の処理（ステップＳ２６０ないしＳ２６８）を実行する。即ち、現在のドライブモードを入力し（ステップＳ２６０）、入力したドライブモードに応じてトルク増減量△Ｔを設定し（ステップＳ２６２，Ｓ２６４，Ｓ２６６）、ドライブモード切換後のエンジン５０の運転ポイントである回転数Ｎ２およびトルクＴ２を、ドライブモード切換前の出力エネルギＰｄを用いて図示しないマップにより設定するのである（ステップＳ２６８）。
【０１５４】
次に、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊にドライブモード切換後のエンジン５０の回転数Ｎ２を設定し（ステップＳ２７０）、クラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の各制御を行なう（ステップＳ２７２）。ここで、ステップＳ２７２のクラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の各制御は、図５のトルク制御処理におけるステップＳ１２０ないしＳ１２４の各制御と同一であるから、各制御の詳細な説明は省略する。なお、後述するステップＳ２８２や第１実施例の他のフローチャートにおけるクラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の制御も同一の制御であるから、以下、これらの制御についての詳細な説明は省略する。なお、特筆すべき事項がある場合は、その都度説明する。
【０１５５】
続いて、レゾルバ３９を介してエンジン５０の回転数Ｎｅを読み込み（ステップＳ２７４）、目標回転数Ｎｅ＊と読み込んだ回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満であるかを判定し（ステップＳ２７６）、目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満になるまでステップＳ２７２ないしＳ２７６の処理を繰り返し実行する。このステップＳ２７２ないしＳ２７６を繰り返し実行することによりエンジン５０の回転数Ｎｅは目標回転数Ｎｅ＊として設定された値Ｎ２となる。
【０１５６】
目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満になると、クラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊にトルク増減量△Ｔを加えて新たなトルク指令値Ｔｃ＊として設定すると共に（ステップＳ２７８）、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊にトルク増減量△Ｔを減じて新たなトルク指令値Ｔａ＊として設定する（ステップＳ２８０）。そして、ステップＳ２７２ないしＳ２７６と同様の処理であるのエンジン５０の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊の近傍に落ちつくまでクラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の制御を繰り返す処理を行なう（ステップＳ２８２ないしＳ２８６）。なお、ここでのエンジン５０の制御は、クラッチモータ３０のトルクＴｃの変更に伴って生じるエンジン５０の回転数Ｎｅの目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ２）からのズレをスロットルバルブ６６の開度を調節することにより打ち消すものとなる。
【０１５７】
目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満になると、ドライブモード切換後のエンジン５０のトルクＴ２とトルク指令値Ｔｃ＊との偏差がトルク増減量△Ｔ未満であるか否かを判定し（ステップＳ２８８）、トルクＴ２とトルク指令値Ｔｃ＊との偏差がトルク増減量△Ｔ未満でないときには、トルク指令値Ｔｃ＊をトルク増減量△Ｔだけ増減する処理であるステップＳ２７８に戻って、ステップＳ２７８ないしＳ２８８の処理を繰り返し実行する。そして、トルクＴ２とトルク指令値Ｔｃ＊との偏差がトルク増減量△Ｔ未満になると、ドライブモードの切り換えは終了したと判断して、本ルーチンを終了する。
【０１５８】
以上説明した回転数優先切換処理ルーチンを実行した際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を図１６および図１７に例示する。図１６は本ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図であり、図１７はオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【０１５９】
通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際には、図１６に示すように、まず、エンジン５０の負荷トルクＴｅ（クラッチモータ３０のトルクＴｃ）はそのままに、エンジン５０の回転数Ｎｅが運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更される（ステップＳ２７０）。この過程では、エンジン５０は図中の運転ポイントＰｍを目標として運転制御されることになる（ステップＳ２７２ないしＳ２７６）。エンジン５０が運転ポイントＰｍで運転されるようになると、エンジン５０の回転数Ｎｅを値Ｎ２で維持しながら、クラッチモータ３０のトルクＴｃを順次増加することによって、エンジン５０の運転ポイントを運転ポイントＰｍから運転ポイントＰ２に順次変更する（ステップＳ２７８ないしＳ２８８）。
【０１６０】
ここで、エンジン５０の運転ポイントが運転ポイントＰ１から運転ポイントＰｍへ変更される間はクラッチモータ３０のトルクＴｃとアシストモータ４０のトルクＴａは変更されず、エンジン５０の運転ポイントが運転ポイントＰｍから運転ポイントＰ２に変更される間はクラッチモータ３０のトルクＴｃの増加に応じてアシストモータ４０のトルクＴａを減少させるから、クラッチモータ３０のトルクＴｃとアシストモータ４０のトルクＴａとの和は一定に保たれる。したがって、ドライブモードの切り換えの最中であるにも拘わらず、駆動軸２２へは一定のトルク（Ｔｃ＋Ｔａ）が出力されることになる。なお、ドライブモードの切り換えの最中におけるエンジン５０から出力されるエネルギは、図１６におけるエンジン５０の運転ポイントの軌跡が駆動軸２２に出力するエネルギ（出力エネルギＰｄ）と同一のエネルギ同一の曲線Ｐｄの内側にあることから解るように、駆動軸２２へ出力するエネルギより小さくなるから、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０を駆動するのに必要なエネルギはエンジン５０から出力されるエネルギでは不足することとなり、バッテリ９４から賄われることになる。図１６には、エンジン５０が運転ポイントＰｍで運転されているときにバッテリ９４からクラッチモータ３０およびアシストモータ４０に供給されるエネルギ（電力）を領域Ｇｂｃおよび領域Ｇｂａとして表示した。
【０１６１】
オーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換える際も、図１７に示すように、通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際と同様に、エンジン５０の負荷トルクＴｅ（クラッチモータ３０のトルクＴｃ）はそのままに、エンジン５０の回転数Ｎｅのみを運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更し（ステップＳ２７０ないしＳ２７６）、その後、エンジン５０の回転数Ｎｅを値Ｎ２で維持しながら、クラッチモータ３０のトルクＴｃを順次増加（負の値のトルク増減量△Ｔの順次増加）することによって、エンジン５０を運転ポイントを運転ポイントＰ２に変更する（ステップＳ２７８ないしＳ２８８）。この場合も、クラッチモータ３０のトルクＴｃとアシストモータ４０のトルクＴａとの和は一定に保たれるから、ドライブモードの切り換えの最中であるにも拘わらず、駆動軸２２へは一定のトルク（Ｔｃ＋Ｔａ）が出力されることになる。しかし、ドライブモードの切り換えの最中におけるエンジン５０から出力されるエネルギは、図１７におけるエンジン５０の運転ポイントの軌跡が駆動軸２２に出力されるエネルギ（出力エネルギＰｄ）と同一のエネルギ同一の曲線Ｐｄの外側にあることから解るように、駆動軸２２へ出力するエネルギより大きくなるから、エンジン５０からは過剰なエネルギが出力されることになり、この過剰なエネルギによりバッテリ９４は充電される。なお、図１７には、エンジン５０が運転ポイントＰｍで運転されているときに、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０からバッテリ９４へ供給されるエネルギ（電力）を領域Ｇｃｂおよび領域Ｇａｂとして表示した。
【０１６２】
以上説明した回転数優先切換処理を実行する実施例の動力出力装置２０によれば、エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きい運転状態にある通常ドライブモードと、回転数Ｎｅが回転数Ｎｄより小さい運転状態にあるオーバードライブモードとを切り換えることができる。しかも、エンジン５０の回転数Ｎｅを優先して変更した後に、変更した回転数Ｎｅを維持しながらエンジン５０の負荷トルクＴｅの変更することによりスムースに切り換えることができる。
【０１６３】
また、ドライブモードの切り換えの間、クラッチモータ３０のトルクＴｃとアシストモータ４０のトルクＴａとの和を一定に保つから、ドライブモードの切り換えの最中でも駆動軸２２へ出力するトルクを一定に保つことができる。
【０１６４】
実施例の動力出力装置２０の制御装置８０が実行する回転数優先切換処理では、エンジン５０の負荷トルクＴｅの変更なしにエンジン５０の回転数Ｎｅを現在の運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２に変更する第１のステップと、エンジン５０の回転数Ｎｅを値Ｎ２に維持しながら負荷トルクＴｅを運転ポイントＰ１のトルクＴ１から運転ポイントＰ２のトルクＴ２へ変更する第２のステップとに大別される２つのステップによりドライブモードの切り換えを行なったが、運転ポイントＰ１から運転ポイントＰ２に至るエネルギ同一の曲線Ｐｄ上に１以上の中間運転ポイントを設定し、運転ポイントＰ１から中間運転ポイントへ前述の２つのステップにより変更し、更に中間運転ポイントから運転ポイントＰ２へ同じく２つのステップにより変更することによりドライブモードを切り換えるものとしてもよい。
【０１６５】
この一例として、運転ポイントＰ１から運転ポイントＰ２に至るエネルギ同一の曲線Ｐｄ上に１つの中間運転ポイントを設定して通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を図１８に、同じく１つの中間運転ポイントを設定してオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換える際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を図１９に示す。図１８および図１９に示すドライブモードの切り換えでは、エンジン５０の運転ポイントを、運転ポイントＰ１からエンジン５０の負荷トルクＴｅの変更なしにエンジン５０の回転数Ｎｅを変更する第１のステップにより運転ポイントＰｍ１に変更した後、エンジン５０の回転数Ｎｅを維持しながら負荷トルクＴｅを変更する第２のステップにより中間運転ポイントＰｍ２に変更し、同様に第１のステップおよび第２のステップにより中間運転ポイントＰｍ２から運転ポイントＰｍ３を経由して運転ポイントＰ２に変更する。
【０１６６】
このように中間運転ポイントを設定するものとすれば、エンジン５０の運転ポイントの変更を小刻みに行なうことができる。また、ドライブモードを切り換える際のバッテリ９４の放電電力または充電電力を調整することができる。
【０１６７】
なお、上述の説明では運転ポイントＰ１から運転ポイントＰ２に至るエネルギ同一の曲線Ｐｄ上に中間運転ポイントを設定するものとしたが、中間運転ポイントは、エネルギ同一曲線Ｐｄ上に限られるものではなく、如何なる運転ポイントに設定してもかまわない。
【０１６８】
また、実施例の動力出力装置２０の制御装置８０が実行する回転数優先切換処理では、エンジン５０から出力されるエネルギが等しい状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態との切り換えを行なうものとしたが、異なるエネルギ状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態とを切り換えるものとしてもよい。この場合、図１５のステップＳ２８０で算出されるアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊を図１３のステップＳ１７５で説明した上式（８）により算出するものとすればよい。こうすれば、異なるエネルギを出力するエンジン５０の運転ポイント間でのドライブモードの切り換えを、エンジン５０の回転数Ｎｅの変更を負荷トルクＴｅの変更に優先する処理によってスムースに行なうことができる。
【０１６９】
（５）トルク優先切換処理
【０１７０】
実施例の動力出力装置２０では、制御装置８０で図２０に例示するトルク優先切換処理ルーチンを実行することにより、ドライブモードの切り換えを、エンジン５０の負荷トルクＴｅの変更を回転数Ｎｅの変更に優先して行なうこともできる。以下、このトルク優先切換処理について図２０に例示するトルク優先切換処理ルーチンに基づき説明する。
【０１７１】
本ルーチンが実行されると、制御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず、図８のドライブモード切換処理ルーチンのステップＳ１６０ないしＳ１６８の処理と同一の処理（ステップＳ３６０ないしＳ３６８）を実行する。これらの処理については詳述したので、ここでは省略する。
【０１７２】
次に、クラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊にトルク増減量△Ｔを加えて新たなトルク指令値Ｔｃ＊として設定すると共に（ステップＳ３７０）、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊にトルク増減量△Ｔを減じて新たなトルク指令値Ｔａ＊として設定して（ステップＳ３７２）、クラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の制御を行なう（ステップＳ３７４）。ここでは、クラッチモータ３０のトルクＴｃは変更されるが、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊は変更されないから、エンジン５０の回転数Ｎｅをそのまま維持しながらエンジン５０の負荷トルクＴｅ（クラッチモータ３０のトルクＴｃ）を変更する制御となる。前述したように、エンジン５０の負荷トルクＴｅであるクラッチモータ３０のトルクＴｃを変更すると、それに伴ってエンジン５０の回転数Ｎｅも変化して目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ１）からずれるから、エンジン５０の制御では、このトルクＴｃの変更に伴って生じるエンジン５０の回転数Ｎｅの目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ１）からのズレをスロットルバルブ６６の開度を調節することにより打ち消すものとなる。
【０１７３】
続いて、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満となるまでクラッチモータ３０等の制御を繰り返し実行する処理（ステップＳ３７４ないしＳ３７８）を行ない、目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満になると、ドライブモード切換後のエンジン５０のトルクＴ２とトルク指令値Ｔｃ＊との偏差がトルク増減量△Ｔ未満であるか否かを判定し（ステップＳ３８０）、トルクＴ２とトルク指令値Ｔｃ＊との偏差がトルク増減量△Ｔ未満でないときには、トルク指令値Ｔｃ＊をトルク増減量△Ｔだけ増減する処理であるステップＳ３７０に戻って、ステップＳ３７０ないしＳ３８０の処理を繰り返し実行する。
【０１７４】
トルクＴ２とトルク指令値Ｔｃ＊との偏差がトルク増減量△Ｔ未満になると、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊にドライブモード切換後のエンジン５０の回転数Ｎ２を設定し（ステップＳ３８２）、クラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の各制御を行なう（ステップＳ２８４）。そして、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満となるまでクラッチモータ３０等の制御を繰り返し実行する処理（ステップＳ３８４ないしＳ３８８）を行ない、目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満になると、ドライブモードの切り換えは終了したと判断して、本ルーチンを終了する。
【０１７５】
以上説明したトルク優先切換処理ルーチンを実行した際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を図２１および図２２に例示する。図２１は本ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図であり、図２２はオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【０１７６】
通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際には、図２１に示すように、まず、エンジン５０の回転数Ｎｅはそのままに、エンジン５０の負荷トルクＴｅ（クラッチモータ３０のトルクＴｃ）が運転ポイントＰ１のトルクＴ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２のトルクＴ２へ変更されるようクラッチモータ３０のトルクＴｃを順次変更する（ステップＳ３７０ないしＳ３７８）。この過程では、エンジン５０は図中の運転ポイントＰｍを目標として運転制御されることになる。エンジン５０が運転ポイントＰｍで運転されるようになると、エンジン５０の負荷トルクＴｅを値Ｔ２で維持しながら、エンジン５０の回転数Ｎｅを運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更することによって、エンジン５０の運転ポイントを運転ポイントＰｍから運転ポイントＰ２に変更する。
【０１７７】
ここで、エンジン５０の運転ポイントが運転ポイントＰ１から運転ポイントＰｍへ変更される間はクラッチモータ３０のトルクＴｃの増加に応じてアシストモータ４０のトルクＴａを減少させ、エンジン５０の運転ポイントが運転ポイントＰｍから運転ポイントＰ２に変更される間はクラッチモータ３０のトルクＴｃとアシストモータ４０のトルクＴａは変更されないから、クラッチモータ３０のトルクＴｃとアシストモータ４０のトルクＴａとの和は一定に保たれる。したがって、ドライブモードの切り換えの最中であるにも拘わらず、駆動軸２２へは一定のトルク（Ｔｃ＋Ｔａ）が出力されることになる。なお、ドライブモードの切り換えの最中におけるエンジン５０から出力されるエネルギは、図２１におけるエンジン５０の運転ポイントの軌跡から解るように、駆動軸２２へ出力するエネルギ（出力エネルギＰｄ）より大きくなるから、エンジン５０からは過剰なエネルギが出力されることになり、この過剰なエネルギによりバッテリ９４が充電される。図２１には、エンジン５０が運転ポイントＰｍで運転されているときに、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０からバッテリ９４に供給されるエネルギ（電力）を領域Ｇｃｂおよび領域Ｇａｂとして表示した。
【０１７８】
オーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換える際も、図２２に示すように、通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際と同様に、エンジン５０の回転数Ｎｅはそのままに、エンジン５０の負荷トルクＴｅ（クラッチモータ３０のトルクＴｃ）を運転ポイントＰ１のトルクＴ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２のトルクＴ２へ順次変更し（ステップＳ３７０ないしＳ３８０）、その後、エンジン５０の負荷トルクＴｅを値Ｔ２で維持しながら、エンジン５０の回転数Ｎｅを運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１から運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更することにより、エンジン５０を運転ポイントを運転ポイントＰ２に変更する（ステップＳ３８２ないしＳ３８８）。この場合も、クラッチモータ３０のトルクＴｃとアシストモータ４０のトルクＴａとの和は一定に保たれるから、ドライブモードの切り換えの最中であるにも拘わらず、駆動軸２２へは一定のトルク（Ｔｃ＋Ｔａ）が出力されることになる。しかし、ドライブモードの切り換えの最中におけるエンジン５０から出力されるエネルギは、図２２におけるエンジン５０の運転ポイントの軌跡から解るように、駆動軸２２へ出力するエネルギ（出力エネルギＰｄ）より小さくなるから、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０を駆動するのに必要なエネルギはエンジン５０から出力されるエネルギでは不足することとなり、バッテリ９４から賄われることになる。なお、図２２には、エンジン５０が運転ポイントＰｍで運転されているときにバッテリ９４からクラッチモータ３０およびアシストモータ４０に供給されるエネルギ（電力）を領域Ｇｂｃおよび領域Ｇｂａとして表示した。
【０１７９】
以上説明したトルク優先切換処理を実行する実施例の動力出力装置２０によれば、エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きい運転状態にある通常ドライブモードと、回転数Ｎｅが回転数Ｎｄより小さい運転状態にあるオーバードライブモードとを切り換えることができる。しかも、エンジン５０の負荷トルクＴｅを優先して変更した後に、変更した負荷トルクＴｅを維持しながらエンジン５０の回転数Ｎｅの変更することによりスムースに切り換えることができる。
【０１８０】
また、ドライブモードの切り換えの間、クラッチモータ３０のトルクＴｃとアシストモータ４０のトルクＴａとの和を一定に保つから、ドライブモードの切り換えの最中でも駆動軸２２へ出力するトルクを一定に保つことができる。
【０１８１】
実施例の動力出力装置２０の制御装置８０が実行するトルク優先切換処理では、エンジン５０の回転数Ｎｅの変更なしにエンジン５０の負荷トルクＴｅを現在の運転ポイントＰ１のトルクＴ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２のトルクＴ２に変更する第１のステップと、エンジン５０の負荷トルクＴｅを値Ｔ２に維持しながら回転数Ｎｅを運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１から運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更する第２のステップとに大別される２つのステップによりドライブモードの切り換えを行なったが、運転ポイントＰ１から運転ポイントＰ２に至る間に１以上の中間運転ポイントを設定し、運転ポイントＰ１から中間運転ポイントへ前述の２つのステップにより変更し、更に中間運転ポイントから運転ポイントＰ２へ同じく２つのステップにより変更することによりドライブモードを切り換えるものとしてもよい。このように中間運転ポイントを設定するものとすれば、エンジン５０の運転ポイントの変更を小刻みに行なうことができる。また、ドライブモードを切り換える際のバッテリ９４の放電電力または充電電力を調整することができる。
【０１８２】
また、実施例の動力出力装置２０の制御装置８０が実行するトルク優先切換処理では、エンジン５０から出力されるエネルギが等しい状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態との切り換えを行なうものとしたが、異なるエネルギ状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態とを切り換えるものとしてもよい。この場合、図２０のステップＳ３７２で算出されるアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊を図１３のステップＳ１７５で説明した上式（８）により算出するものとすればよい。こうすれば、異なるエネルギを出力するエンジン５０の運転ポイント間でのドライブモードの切り換えを、エンジン５０の負荷トルクＴｅの変更を回転数Ｎｅの変更に優先する処理によってスムースに行なうことができる。
【０１８３】
（６）バッテリ充放電切換処理
【０１８４】
実施例の動力出力装置２０では、これまでに説明した図８のドライブモード切換処理と、図１５の回転数優先切換処理と、図２０のトルク優先切換処理とを組み合わせることにより、ドライブモードの切り換えに際してバッテリ９４の充放電を自由に行なうことができる。以下にバッテリ９４の充放電を伴うドライブモードの切換処理について図２３のバッテリ充放電切換処理ルーチンに基づき説明する。
【０１８５】
本ルーチンが実行されると、制御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず、現在のドライブモードを入力する処理を実行し（ステップＳ４００）、現在のドライブモードが通常ドライブモードであればドライブモード判定フラグＦｄｒｖに値０を（ステップＳ４０２，Ｓ４０４）、現在のドライブモードが通常ドライブモードでなければ、即ちオーバードライブモードであればドライブモード判定フラグＦｄｒｖに値１を設定する（ステップＳ４０２，Ｓ４０６）。そして、バッテリ９４の残容量ＢＲＭを残容量検出器９９を介して読み込み（ステップＳ４０８）、読み込んだバッテリ９４の残容量ＢＲＭを閾値ＢＬおよび閾値ＢＨと比較する（ステップＳ４１０）。ここで、閾値ＢＬは、バッテリ９４の充電が必要される残容量として設定されるものであり、閾値ＢＨは、逆にバッテリ９４の放電が必要とされる残容量として設定されるものである。これら閾値ＢＬ，ＢＨは、バッテリ９４の特性や動力出力装置２０の動作特性等によって定められるものである。
【０１８６】
バッテリ９４の残容量ＢＲＭが閾値ＢＬ以上閾値ＢＨ以下のときには、バッテリ９４の充放電は不要と判断して、バッテリ９４の充放電なしにドライブモードの切り換えを行なうドライブモード切換処理（図８）を行なう（ステップＳ４１２）。
【０１８７】
バッテリ９４の残容量ＢＲＭが閾値ＢＬ未満のときには、バッテリ９４の充電が必要と判断し、ドライブモード判定フラグＦｄｒｖが値０のときにはトルク優先切換処理（図１６）を（ステップＳ４１４，Ｓ４１６）、ドライブモード判定フラグＦｄｒｖが値１のときには回転数優先切換処理（図１３）を行なう（ステップＳ４１４，Ｓ４１８）。即ち、ドライブモード判定フラグＦｄｒｖが値０のときには、通常ドライブモードからオーバードライブモードへの切り換えとなるから、この切り換えでバッテリ９４を充電するトルク優先切換処理（図２１参照）を行ない、ドライブモード判定フラグＦｄｒｖが値１のときには、オーバードライブモードから通常ドライブモードへの切り換えでバッテリ９４を充電する回転数優先切換処理（図１７参照）を行なうのである。
【０１８８】
バッテリ９４の残容量ＢＲＭが閾値ＢＬより大きいときには、バッテリ９４からの放電が必要と判断し、ドライブモード判定フラグＦｄｒｖが値０のときには回転数優先切換処理（図１３）を（ステップＳ４２４，Ｓ４２６）、ドライブモード判定フラグＦｄｒｖが値１のときにはトルク優先切換処理（図１６）を行なう（ステップＳ４２４，Ｓ４２８）。即ち、ドライブモード判定フラグＦｄｒｖが値０のときには、通常ドライブモードからオーバードライブモードへの切り換えとなるから、この切り換えでバッテリ９４からの放電を伴う回転数優先切換処理（図１６参照）を行ない、ドライブモード判定フラグＦｄｒｖが値１のときには、オーバードライブモードから通常ドライブモードへの切り換えでバッテリ９４からの放電を伴うトルク優先切換処理（図２２参照）を行なうのである。
【０１８９】
以上説明したバッテリ充放電切換処理を実行する実施例の動力出力装置２０によれば、バッテリ９４の状態に応じて、充電または放電を伴って、あるいは充放電を伴わずに、エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きい運転状態にある通常ドライブモードと、回転数Ｎｅが回転数Ｎｄより小さい運転状態にあるオーバードライブモードとを切り換えることができる。
【０１９０】
（７）所定トルク経由切換処理
【０１９１】
実施例の動力出力装置２０では、制御装置８０で図２４に例示する所定トルク経由切換処理ルーチンを実行することにより、ドライブモードの切り換えを、エンジン５０の負荷トルクＴｅを所定のトルクにすると共に回転数Ｎｅを変更し、その後、エンジン５０の負荷トルクＴｅを変更することによって行なうこともできる。以下、このエンジン５０を一旦所定トルクにしてドライブモードを切り換える処理について図２４に例示する所定トルク経由切換処理ルーチンに基づき説明する。
【０１９２】
本ルーチンが実行されると、制御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず、図８のドライブモード切換処理ルーチンのステップＳ１６０ないしＳ１６８の処理と同一の処理（ステップＳ４６０ないしＳ４６８）を実行する。
【０１９３】
次に、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊にドライブモード切換後のエンジン５０の回転数Ｎ２を設定すると共に（ステップＳ４７０）、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊を次式（９）の計算により求め（ステップＳ４７２）、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔｃ＊に所定トルクＴｓｅｔを設定する（ステップＳ４７４）。ここで、実施例では、所定トルクＴｓｅｔは、ドライブモードの切り換えの前後の運転ポイントＰ１，Ｐ２のトルクＴ１，Ｔ２のいずれよりも小さい零以上の値に設定されている。また、式（９）では、クラッチモータ３０のトルクＴｃを所定トルクＴｓｅｔに変更したときでも、クラッチモータ３０のトルクＴｃとアシストモータ４０のトルクＴａとの和がその変更の前後で保持されるようアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊を算出している。
【０１９４】
Ｔａ＊←Ｔａ＊＋Ｔｃ＊−Ｔｓｅｔ    …（９）
【０１９５】
各指令値を設定した後は、エンジン５０の回転数Ｎｅが変更した目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ２）に落ちつくまでクラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の各制御を繰り返し実行する処理を行なう（ステップＳ４７６ないしＳ４８０）。このように制御することにより、エンジン５０の運転ポイントは、回転数Ｎｅが値Ｎ２で負荷トルクＴｅが所定トルクＴｓｅｔとなるが、前述したように、クラッチモータ３０に比してエンジン５０の応答性は著しく低いから、クラッチモータ３０のトルクＴｃを変更することによりエンジン５０の負荷トルクＴｅが直ちに所定トルクＴｓｅｔとなっても、エンジン５０の回転数Ｎｅは直ちには値Ｎ２にならない。実施例では、所定トルクＴｓｅｔはドライブモードの切り換え前後の運転ポイントＰ１，Ｐ２のトルクＴ１，Ｔ２のいずれよりも小さい零以上の値が設定されているから、エンジン５０の負荷トルクＴｅの所定トルクＴｓｅｔへの変更に伴って、エンジン５０は噴き上がろうとする。したがって、この処理におけるエンジン５０の制御としては、エンジン５０の負荷トルクＴｅが所定トルクＴｓｅｔに変更されると同時に燃料カットを行なってエンジン５０の噴き上がりを抑制し、その後、回転数Ｎｅが値Ｎ２となるよう燃料噴射量およびスロットルバルブ６６の開度を調整するものとなる。
【０１９６】
エンジン５０の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ２）に落ちついてきて、目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満になると、図１５の回転数優先切換処理ルーチンのステップＳ２７８ないしＳ２８８と同一の処理であるトルク変更処理、即ち、エンジン５０の回転数Ｎｅを値Ｎ２に維持しながら、クラッチモータ３０のトルクＴｃをトルク増減量△Ｔずつ順次変更する処理を実行して（ステップＳ４８２）、本ルーチンを終了する。
【０１９７】
以上説明した所定トルク経由切換処理ルーチンを実行した際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を図２５および図２６に例示する。図２５は本ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図であり、図２６はオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【０１９８】
通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際には、図２５に示すように、まず、エンジン５０の負荷トルクＴｅ（クラッチモータ３０のトルクＴｃ）が所定トルクＴｓｅｔに変更されると共に、エンジン５０の回転数Ｎｅが運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更される（ステップＳ４７０ないしＳ４８０）。この過程では、エンジン５０の負荷トルクＴｅは直ちに所定トルクＴｓｅｔになるがエンジン５０の回転数Ｎｅは直ちに値Ｎ２にならないから、エンジン５０の運転ポイントは、ドライブモード切換前の運転ポイントＰ１からエンジン５０の負荷トルクＴｅのみが所定トルクＴｓｅｔに変更された運転ポイントＰｍ１へ変更され、その後、この運転ポイントＰｍ１からエンジン５０の回転数Ｎｅも値Ｎ２に変更された運転ポイントＰｍ２へ変更されることになる。なお、前述したように、この過程では、エンジン５０は、制御開始直後には燃料カットが行なわれ、その後、回転数Ｎｅが値Ｎ２となるよう制御されるから、必ずしも運転ポイントＰｍ１を経由して運転ポイントＰｍ２に変更されるとは限らず、図中の破線の経路によりエンジン５０の回転数Ｎｅが値Ｎ１より大きい運転ポイントＰｍ１’を経由して運転ポイントＰｍ２になる場合も有り得る。エンジン５０が運転ポイントＰｍ２で運転されるようになると、エンジン５０の回転数Ｎｅを値Ｎ２で維持しながら、クラッチモータ３０のトルクＴｃを順次増加することによって、エンジン５０の運転ポイントを運転ポイントＰｍ２から運転ポイントＰ２に順次変更する（ステップＳ４８２）。
【０１９９】
ここで、エンジン５０の運転ポイントが運転ポイントＰ１から運転ポイントＰｍ２へ変更される間は、クラッチモータ３０のトルクＴｃは所定トルクＴｓｅｔに、アシストモータ４０のトルクＴａはクラッチモータ３０のトルクＴｃの変更を吸収するように計算された値に保持され、エンジン５０の運転ポイントが運転ポイントＰｍ２から運転ポイントＰ２に変更される間は、クラッチモータ３０のトルクＴｃの増加に応じてアシストモータ４０のトルクＴａを減少させるから、クラッチモータ３０のトルクＴｃとアシストモータ４０のトルクＴａとの和は一定に保たれる。したがって、ドライブモードの切り換えの最中であるにも拘わらず、駆動軸２２へは一定のトルク（Ｔｃ＋Ｔａ）が出力されることになる。ドライブモードの切り換えの最中におけるエンジン５０から出力されるエネルギは、図２５におけるエンジン５０の運転ポイントの軌跡から解るように、駆動軸２２に作用されるエネルギより小さくなるから、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０を駆動するのに必要なエネルギはエンジン５０から出力されるエネルギでは不足することとなり、バッテリ９４から賄われることになる。なお、図２５には、エンジン５０が運転ポイントＰｍ２で運転されているときにバッテリ９４からクラッチモータ３０およびアシストモータ４０に供給されるエネルギ（電力）を領域Ｇｂｃおよび領域Ｇｂａとして表示した。
【０２００】
オーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換える際も、図２６に示すように、通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際と同様に、エンジン５０の負荷トルクＴｅ（クラッチモータ３０のトルクＴｃ）を所定トルクＴｓｅｔに変更すると共にエンジン５０の回転数Ｎｅを運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更して運転ポイントＰ１から運転ポイントＰｍ１経由で運転ポイントＰｍ２とし（ステップＳ４７０ないしＳ４８０）、その後、エンジン５０の回転数Ｎｅを値Ｎ２で維持しながら、クラッチモータ３０のトルクＴｃを順次増加（負の値のトルク増減量△Ｔの順次増加）することによって、エンジン５０の運転ポイントを運転ポイントＰｍ２から運転ポイントＰ２に順次変更する（ステップＳ４８２）。この切り換えの運転ポイントＰ１から運転ポイントＰｍ２へ至る過程でも、通常ドライブモードからオーバードライブモードへの切り換え時と同様に、エンジン５０は、制御開始直後には燃料カットが行なわれ、その後、回転数Ｎｅが値Ｎ２となるよう制御されるから、必ずしも運転ポイントＰｍ１を経由して運転ポイントＰｍ２に変更されるとは限らず、図中の破線の経路によりエンジン５０の回転数Ｎｅが値Ｎ１より大きい運転ポイントＰｍ１’を経由して運転ポイントＰｍ２になる場合も有り得る。
【０２０１】
この切り換えの最中でも、クラッチモータ３０のトルクＴｃとアシストモータ４０のトルクＴａとの和は一定に保たれるから、駆動軸２２へは一定のトルク（Ｔｃ＋Ｔａ）が出力されることになる。また、エンジン５０から出力されるエネルギは、図２６におけるエンジン５０の運転ポイントの軌跡から解るように、駆動軸２２へ出力するエネルギより小さくなるから、不足するエネルギはバッテリ９４から賄われることになる。なお、図２６には、エンジン５０が運転ポイントＰｍ２で運転されているときに、クラッチモータ３０により回生されるエネルギ（電力）を領域Ｇｃｂとして、クラッチモータ３０およびバッテリ９４からアシストモータ４０に供給されるエネルギ（電力）をエネルギを領域Ｇｂａとして表示した。
【０２０２】
以上説明した所定トルク経由切換処理を実行する実施例の動力出力装置２０によれば、エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きい運転状態にある通常ドライブモードと、回転数Ｎｅが回転数Ｎｄより小さい運転状態にあるオーバードライブモードとを切り換えることができる。しかも、エンジン５０の負荷トルクＴｅを、一旦、両モードの負荷トルクＴｅより小さい所定トルクＴｓｅｔにするから、エンジン５０の回転数Ｎｅを素早くドライブモード切換後の回転数にすることができ、ドライブモードに切り換えをスムースに行なうことができる。
【０２０３】
また、ドライブモードの切り換えの間、クラッチモータ３０のトルクＴｃとアシストモータ４０のトルクＴａとの和を一定に保つから、ドライブモードの切り換えの最中でも駆動軸２２へ出力するトルクを一定に保つことができる。
【０２０４】
実施例の動力出力装置２０が実行する所定トルク経由切換処理では、所定トルクＴｓｅｔは、ドライブモードの切り換えの前後の運転ポイントＰ１，Ｐ２のトルクＴ１，Ｔ２のいずれよりも小さい値として設定したが、トルクＴ１，Ｔ２のうちのいずれか一方より大きい値として設定してもよく、あるいはトルクＴ１，Ｔ２のいずれよりも大きな値としてもかまわない。
【０２０５】
また、実施例の動力出力装置２０の制御装置８０が実行する所定トルク経由切換処理では、エンジン５０から出力されるエネルギが等しい状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態との切り換えを行なうものとしたが、異なるエネルギ状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態とを切り換えるものとしてもよい。この場合、図２４のステップＳ４８２」で流用する図１５のステップＳ２８０で算出されるアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊を図１３のステップＳ１７５で説明した上式（８）により算出するものとすればよい。こうすれば、異なるエネルギを出力するエンジン５０の運転ポイント間でのドライブモードの切り換えを、エンジン５０の負荷トルクＴｅを一旦所定トルクＴｓｅｔとすると共に回転数Ｎｅを変更した後に負荷トルクＴｅの変更する処理によってスムースに行なうことができる。
【０２０６】
（８）変形例としての動力出力装置２０Ａ
【０２０７】
以上説明した実施例の動力出力装置２０では、クラッチモータ３０とアシストモータ４０とをそれぞれ別個に駆動軸２２に取り付けたが、図２７に例示する実施例の動力出力装置２０の変形例である動力出力装置２０Ａのように、クラッチモータとアシストモータとが一体となるよう構成してもよい。この動力出力装置２０Ａの構成について以下に簡単に説明する。図示するように、この動力出力装置２０Ａのクラッチモータ３０Ａは、クランクシャフト５６に結合したインナロータ３４Ａと、駆動軸２２に結合したアウタロータ３２Ａとから構成され、インナロータ３４Ａには三相コイル３６Ａが取り付けられており、アウタロータ３２Ａには永久磁石３５Ａがその外周面側の磁極と内周面側の磁極とが異なるよう嵌め込まれている。一方、アシストモータ４０Ａは、このクラッチモータ３０Ａのアウタロータ３２Ａと、三相コイル４４が取り付けられたステータ４３とから構成される。すなわち、クラッチモータ３０Ａのアウタロータ３２Ａがアシストモータ４０Ａのロータを兼ねる構成となっている。なお、クランクシャフト５６に結合したインナロータ３４Ａに三相コイル３６Ａが取り付けられているから、クラッチモータ３０Ａの三相コイル３６Ａに電力を供給する回転トランス３８は、クランクシャフト５６に取り付けられている。
【０２０８】
この動力出力装置２０Ａでは、アウタロータ３２Ａに嵌め込まれた永久磁石３５Ａの内周面側の磁極に対してインナロータ３４Ａの三相コイル３６Ａに印加する電圧を制御することにより、クラッチモータ３０とアシストモータ４０とを駆動軸２２に別個に取り付けた前述の動力出力装置２０のクラッチモータ３０と同様に動作する。また、アウタロータ３２Ａに嵌め込まれた永久磁石３５Ａの外周面側の磁極に対してステータ４３の三相コイル４４に印加する電圧を制御することにより、動力出力装置２０のアシストモータ４０と同様に動作する。したがって、上述した動力出力装置２０の総ての動作、即ち図５のトルク制御処理、図８のドライブモード切換処理、図１５の回転数優先切換処理、図２０のトルク優先切換処理、図２３のバッテリ充放電切換処理、図２４の所定トルク経由切換処理やこれらの変形例について、この動力出力装置２０Ａも同様に動作する。
【０２０９】
こうした変形例の動力出力装置２０Ａによれば、アウタロータ３２Ａがクラッチモータ３０Ａのロータの一方とアシストモータ４０Ａのロータとを兼ねるから、動力出力装置の小型化および軽量化を図ることができる。
【０２１０】
２．第２実施例としての動力出力装置２０Ｂ
（１）動力出力装置２０Ｂの構成と基本動作
【０２１１】
次に本発明の第２の実施例である動力出力装置２０Ｂについて説明する。図２８は、第２実施例の動力出力装置２０Ｂの構成の概略を例示する構成図である。図示するように、第２実施例の動力出力装置２０Ｂは、アシストモータ４０がエンジン５０とクラッチモータ３０との間のクランクシャフト５６に取り付けられている点を除いて第１実施例の動力出力装置２０の構成と同一の構成をしている。したがって、第２実施例の動力出力装置２０Ｂの構成のうち第１実施例の動力出力装置２０と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、明示しない限り第１実施例の説明の際に用いた符号はそのまま同じ意味で用いる。
【０２１２】
第２実施例の動力出力装置２０Ｂは次のように動作する。今、エンジン５０が、図４のトルクと回転数とにより現わされる出力エネルギ一定の曲線上のトルクＴｅが値Ｔ１，回転数Ｎｅが値Ｎ１の運転ポイントで運転されており、駆動軸２２の回転数Ｎｄが値Ｎ２であるとする。クランクシャフト５６に取り付けられたアシストモータ４０によりクランクシャフト５６にトルクＴａ（Ｔａ＝Ｔ２−Ｔ１）を付加すれば、図４中領域Ｇ２と領域Ｇ３の和で表わされるエネルギがクランクシャフト５６に与えられて、クランクシャフト５６のトルクは値Ｔ２（Ｔ１＋Ｔａ）となる。一方、クラッチモータ３０のトルクＴｃを値Ｔ２として制御すれば、駆動軸２２にこのトルクＴｃ（Ｔ１＋Ｔａ）が伝達されると共に、エンジン５０の回転数Ｎｅと駆動軸２２の回転数Ｎｄとの回転数差Ｎｃに基づく電力（領域Ｇ１と領域Ｇ３との和で表わされるエネルギ）が回生される。したがって、アシストモータ４０のトルクＴａをクラッチモータ３０により回生される電力により丁度賄えるよう設定し、この回生電力を電源ラインＬ１，Ｌ２を介して第２の駆動回路９２に供給すれば、アシストモータ４０は、この回生電力により駆動する。
【０２１３】
また、エンジン５０が、図４中のトルクＴｅが値Ｔ２，回転数Ｎｅが値Ｎ２の運転ポイントで運転されており、駆動軸２２の回転数Ｎｄが値Ｎ１のときを考える。このとき、アシストモータ４０のトルクＴａをＴ２−Ｔ１で求められる値として制御すれば、アシストモータ４０は回生制御され、図４中領域Ｇ２で表わされるエネルギ（電力）をクランクシャフト５６から回生する。一方、クラッチモータ３０は、インナロータ３４がアウタロータ３２に対して回転数差Ｎｃ（Ｎ１−Ｎ２）の回転数で駆動軸２２の回転方向に相対的に回転するから、通常のモータとして機能し、回転数差Ｎｃに応じた領域Ｇ１で表わされるエネルギを駆動軸２２に回転エネルギとして与える。したがって、アシストモータ４０のトルクＴａを、アシストモータ４０により回生される電力でクラッチモータ３０により消費される電力を丁度賄えるよう設定すれば、クラッチモータ３０は、アシストモータ４０により回生される電力により駆動する。
【０２１４】
したがって、第２実施例の動力出力装置２０Ｂでも、第１実施例の動力出力装置２０と同様に、アシストモータ４０のトルクＴａおよびクラッチモータ３０のトルクＴｃを、次式（１０）および式（１１）が成り立つよう制御すれば、エンジン５０から出力されるエネルギを自由にトルク変換して駆動軸２２に付与することができる。なお、式（１０）および式（１１）の関係は、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０の効率が１００％のときの理想状態であるから、実際にはＴｃ×ＮｄおよびＴａは若干小さくなる。
【０２１５】
Ｔｅ×Ｎｅ＝Ｔｃ×Ｎｄ    …（１０）
Ｔｅ＋Ｔａ＝Ｔｃ＝Ｔｄ    …（１１）
【０２１６】
以下に第２実施例の動力出力装置２０Ｂにおけるトルク変換の基本について図２９に例示するトルク制御処理に基づき説明する。トルク制御処理が実行されると、制御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず、駆動軸２２の回転数Ｎｄをレゾルバ４８から、エンジン５０の回転数Ｎｅをレゾルバ３９から読み込むと共に（ステップＳ５００，Ｓ５０２）、アクセルペダルポジションＡＰをアクセルペダルポジションセンサ６５から読み込み（ステップＳ５０４）、読み込んだアクセルペダルポジションＡＰに基づいて出力トルク指令値Ｔｄ＊を導出する処理を行なう８ステップＳ５０６）。そして、導き出した出力トルク指令値Ｔｄ＊と読み込んだ駆動軸２２の回転数Ｎｄとから駆動軸２２に出力すべきエネルギＰｄを計算（Ｐｄ＝Ｔｄ＊×Ｎｄ）により求め（ステップＳ５０８）、この求めた出力エネルギＰｄに基づいてエンジン５０の目標トルクＴｅ＊とエンジンの目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ５１０）。ここまでの処理の詳細は、図５のトルク制御処理のステップＳ１００ないしＳ１１２で述べた。
【０２１７】
次に、上式（１１）の関係にアシストモータ４０の効率Ｋｓａを考慮して次式（１２）によりアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊を計算して設定し（ステップＳ５１２）、設定したトルク指令値Ｔａ＊と目標トルクＴｅ＊とを用いて上式（１１）の関係を用いてクラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊を計算して設定する（ステップＳ５１４）。
【０２１８】
Ｔａ＊←Ｋｓａ×（Ｔｄ＊−Ｔｅ＊）  …（１２）
【０２１９】
こうして、エンジン５０の目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊，クラッチモータ３０およびアシストモータ４０のトルク指令値Ｔｃ＊，Ｔａ＊を設定した後に、クラッチモータ３０の制御（ステップＳ５１６）とアシストモータ４０の制御（ステップＳ５１８）とエンジン５０の制御（ステップＳ５２０）を行なう。なお、これらの制御は、アシストモータ４０をエンジン５０のクランクシャフト５６に設置したことに伴う変更点を除いて、第１実施例の動力出力装置２０の制御装置８０での制御、即ち図５のステップＳ１２０ないしＳ１２４の制御と同一である。アシストモータ４０をエンジン５０のクランクシャフト５６に設置したことに伴う変更点としては、図７のアシストモータ４０の制御において、ステップＳ１５０の駆動軸２２の回転角度θｄの入力に代えてエンジン５０のクランクシャフト５６の回転角度θｅを入力する点と、エンジン５０のクランクシャフト５６は逆回転をしないからアシストモータ４０も逆回転する制御がない点である。なお、第２実施例の動力出力装置２０Ｂの制御装置８０で実行する他のフローチャートにおけるクラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の制御もステップＳ５１６ないしＳ５２０における各制御と同一であるから、以下、これらの制御についての詳細な説明は省略する。なお、特筆すべき事項がある場合は、その都度説明する。
【０２２０】
以上の処理により、第２実施例の動力出力装置２０Ｂでも、エンジン５０からの出力エネルギＰｄをクラッチモータ３０およびアシストモータ４０によりトルク変換して駆動軸２２に作用させることができる。
【０２２１】
（２）ドライブモード切換処理
【０２２２】
第２実施例の動力出力装置２０Ｂでも、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊が駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きく設定されて運転される通常ドライブモードと、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊が駆動軸２２の回転数Ｎｄより小さく設定されて運転されるオーバードライブモードとの切り換えを行なうドライブモード切換制御を行なうことができる。以下に、第２実施例の動力出力装置２０Ｂのドライブモード切換処理について、図３０に例示するドライブモード切換処理ルーチンに基づき説明する。ここで、通常ドライブモードは車両が比較的低速で走行をしており加減速が頻繁に行なわれる際に選択され、オーバードライブモードは車両が比較的高速で安定して走行している際に選択されるが、エンジン５０やモータ３０，４０の効率やエミッション、エンジン５０が車両に及ぼす振動等の要因により、上記以外の状態でも通常ドライブモードまたはオーバードライブモードが選択される場合もあることは第１実施例の動力出力装置２０と同様である。本ルーチンは、こうしたドライブモードの選択が変更されたときに、図２９のトルク制御処理に代えて実行される。
【０２２３】
本ルーチンが実行されると、制御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず図８のドライブモード切換処理ルーチンにおけるステップＳ１６０ないしＳ１６８と同様な処理を実行する（ステップＳ５６０ないしＳ５６８）。即ち、現在のドライブモードを入力し（ステップＳ５６０）、入力したドライブモードに応じてトルク増減量△Ｔを設定し（ステップＳ５６２，Ｓ５６４，Ｓ５６６）、ドライブモード切換後のエンジン５０の運転ポイントである回転数Ｎ２およびトルクＴ２を、ドライブモード切換前の出力エネルギＰｄを用いて図示しないマップにより設定するのである（ステップＳ５６８）。
【０２２４】
ここで、トルク増減量△Ｔに設定される値としては、クラッチモータトルク増減量△Ｔｃに代えてアシストモータトルク増減量△Ｔａが用いられる。これは、第１実施例の動力出力装置２０では、エンジン５０の負荷トルクＴｅの変更をクラッチモータ３０のトルクＴｃの変更によって行ない、トルクＴｃの変更に伴うクラッチモータ３０による駆動軸２２への出力トルクの変動をアシストモータ４０のトルクＴａの変更により打ち消すのに対し、第２実施例の動力出力装置２０Ｂでは、駆動軸２２へ出力トルクＴｄを出力するためにはクラッチモータ３０のトルクＴｃの変更は許されず、アシストモータ４０のトルクＴａを変更することによってエンジン５０の負荷トルクＴｅの変更を行なうからである。なお、アシストモータトルク増減量△Ｔａは、負荷トルクＴｅを変化させてもエンジン５０が安定して運転される範囲内の正の値として設定される。また、ドライブモードに基づいて正か負の値のアシストモータトルク増減量△Ｔａをトルク増減量△Ｔに設定するのは、ドライブモードによってエンジン５０の負荷トルクＴｅを順次増加して切り換えるか又は順次減少させて切り換えるかの相違があるからである。
【０２２５】
次に、現在設定されているアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊にトルク増減量△Ｔを加えて新たなトルク指令値Ｔａ＊として設定すると共に（ステップＳ５７０）、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊を次式（１３）により計算して設定する（ステップＳ５７２）。式（１３）によりエンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊を計算するのは、上式（１１）の関係から、エンジン５０の負荷トルクＴｅは、クラッチモータ３０のトルクＴｃからアシストモータ４０のトルクＴａを減じて求められ、エンジン５０の回転数Ｎｅと負荷トルクＴｅとの積が出力エネルギＰｄとなるからである。
【０２２６】
Ｎｅ＊←Ｐｄ／（Ｔｃ＊−Ｔａ＊）  …（１３）
【０２２７】
こうしてアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊とエンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊とを設定すると、図８のドライブモード切換処理ルーチンにおけるステップＳ１７６ないしＳ１８０の処理と同一の処理、即ち、エンジン５０の回転数Ｎｅが設定した目標回転数Ｎｅ＊に落ちつくまでクラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の各制御を繰り返し行なう処理を実行する（ステップＳ５７４ないしＳ５７８）。
【０２２８】
ここで、これらの制御によるエンジン５０の動作について若干説明する。アシストモータ４０のトルクＴａを変更することによりエンジン５０の負荷トルクＴｅは直ちに変更されるが、エンジン５０の回転数Ｎｅは、機械的な動作の結果変更されるものであるから、エンジン５０の負荷トルクＴｅと回転数Ｎｅとは同時に変更されず、負荷トルクＴｅが先行して変更され、その後回転数Ｎｅが変更されることになる。また、エンジン５０の負荷トルクＴｅと回転数Ｎｅとは反比例の関係にあり、トルク指令値Ｔａ＊の変更に伴うエンジン５０の負荷トルクＴｅの変更と目標回転数Ｎｅ＊の変更も反比例の関係にあるから、エンジン５０の制御は、エンジン５０の回転数Ｎｅを微調整する制御となる。
【０２２９】
エンジン５０の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に落ちついてきて、目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満になると、出力トルク指令値Ｔｄ＊からトルクＴ２を減じ、これにトルク指令値Ｔａ＊を加えたものの大きさ（絶対値）がトルク増減量△Ｔ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１８２）。そして、トルク増減量△Ｔ未満でないときには、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊をトルク増減量△Ｔだけ増減する処理であるステップＳ５７０に戻ってステップＳ５７０ないしＳ５８０を繰り返し実行し、トルク増減量△Ｔ未満のときには、ドライブモードの切り換えは終了したと判断して、本ルーチンを終了する。
【０２３０】
こうした第２実施例の動力出力装置２０Ｂの制御装置８０によりドライブモード切換処理ルーチンを実行した際のエンジン５０の運転ポイントの変化は、第１実施例の動力出力装置２０の制御装置８０により図８のドライブモード切換処理ルーチンを実行した際のエンジン５０の運転ポイントの変化と同一となり、その様子は、図９および図１０に表わされるものとなる。ただし、エンジン５０の負荷トルクＴｅの変化（トルク増減量△Ｔ）は、第１実施例ではクラッチモータ３０にトルクＴｃの変更によって行なうが、第２実施例ではアシストモータ４０のトルクＴａの変更によって行なう点で相違する。
【０２３１】
以上説明した第２実施例の動力出力装置２０Ｂによれば、エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きい運転状態にある通常ドライブモードと、回転数Ｎｅが回転数Ｎｄより小さい運転状態にあるオーバードライブモードとを切り換えることができる。しかも、アシストモータ４０のトルクＴａを順次変更することによりエンジン５０の負荷トルクＴｅを順次変更して切り換えるから、エンジン５０の運転状態を滑らかに変化させながらドライブモードを切り換えることができる。
【０２３２】
また、第２実施例の動力出力装置２０Ｂによれば、クラッチモータ３０のトルクＴｃはドライブモードの切り換えに拘わらず変更しないから、駆動軸２２にドライブモードの切り換えの最中でも一定のトルク（出力トルクＴｄ）を出力することができる。しかも、エンジン５０の負荷トルクＴｅと回転数Ｎｅとを、エンジン５０から出力されるエネルギが同一の曲線上で変更するから、バッテリ９４の充放電を伴うことなしに駆動軸２２に所望のトルクを作用させることができる。
【０２３３】
第２実施例の動力出力装置２０Ｂでは、アシストモータ４０とエンジン５０の応答性の相違によりエンジン５０の負荷トルクＴｅ（アシストモータ４０のトルクＴａ）を先行して変更するものとしたが、エンジン５０の回転数Ｎｅを先行して変更するようアシストモータ４０のトルクＴａの変更を遅らせるものとしてもよい。
【０２３４】
また、第２実施例の動力出力装置２０Ｂでは、エンジン５０から出力されるエネルギが等しい状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態との切り換えを行なうものとしたが、異なるエネルギ状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態とを切り換えるものとしてもよい。この場合、エンジン５０の回転数Ｎｅがドライブモード切換後のエンジン５０の回転数になるまでエンジン５０からの出力エネルギが同一の曲線に沿ってエンジン５０の運転ポイントを順次変更した後、エンジン５０の回転数Ｎｅを維持しながら負荷トルクＴｅをドライブモード切換後の負荷トルクになるようアシストモータ４０のトルクＴａを順次変更するものや、逆にエンジン５０の負荷トルクＴｅがドライブモード切換後のエンジン５０の負荷トルクになるまでエンジン５０からの出力エネルギが同一の曲線に沿ってエンジン５０の運転ポイントを順次変更した後、エンジン５０の回転数Ｎｅをドライブモード切換後の回転数になるようスロットルバルブ６６の開度を調節するもの、あるいは、エンジン５０から出力されるエネルギがドライブモード切換後のエネルギとなるようエンジン５０の回転数Ｎｅか負荷トルクＴｅの一方を変更した後に、そのエネルギの同一の曲線に沿ってエンジン５０の運転ポイントを順次変更するものとすればよい。
【０２３５】
また、図１３に例示する第１実施例のドライブモード切換処理ルーチンの変形例のように、ドライブモードの切り換えの前後の運転ポイントＰ１，Ｐ２から、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊の一回当たりのトルク増減量△Ｔの増減に対するエンジン５０の回転数Ｎｅの増減量を比例計算により回転数増減量△Ｎとして定め、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊の順次変更に伴ってエンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊を回転数増減量△Ｎを用いて順次増減するものとしてもよい。
【０２３６】
（３）回転数優先切換処理
【０２３７】
次に、第２実施例の動力出力装置２０Ｂの制御装置８０により実行される回転数優先切換処理について図３１に例示する回転数優先切換処理ルーチンに基づき説明する。なお、この回転数優先切換処理ルーチンは、図３０のドライブモード切換処理ルーチンに代えて実行されるものである。
【０２３８】
本ルーチンが実行されると、制御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず、図３０のドライブモード切換処理ルーチンのステップＳ５６０ないしＳ５６８の処理と同一の処理（ステップＳ６６０ないしＳ６６８）を実行する。即ち、現在のドライブモードを入力し（ステップＳ６６０）、入力したドライブモードに応じてトルク増減量△Ｔを設定し（ステップＳ６６２，Ｓ６６４，Ｓ６６６）、ドライブモード切換後のエンジン５０の運転ポイントである回転数Ｎ２およびトルクＴ２を、ドライブモード切換前の出力エネルギＰｄを用いて図示しないマップにより設定するのである（ステップＳ６６８）。
【０２３９】
次に、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊にドライブモード切換後のエンジン５０の回転数Ｎ２を設定し（ステップＳ６７０）、エンジン５０の回転数Ｎｅが設定した目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ２）に落ちつくまでクラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の各制御を繰り返し行なう処理を実行する（ステップＳ６７２ないしＳ６７６）。
【０２４０】
エンジン５０の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ２）に落ちついてきて、目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満になると、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊からトルク増減量△Ｔを減じて新たなトルク指令値Ｔａ＊として設定し（ステップＳ６７８）、再び、エンジン５０の回転数Ｎｅが設定した目標回転数Ｎｅ＊に落ちつくまでクラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の各制御を繰り返し行なう処理を実行する（ステップＳ６８０ないしＳ６８４）。なお、ここでのエンジン５０の制御は、アシストモータ４０のトルクＴａの変更に伴って生じるエンジン５０の回転数Ｎｅの目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ２）からのズレをスロットルバルブ６６の開度を調節することにより打ち消すものとなる。
【０２４１】
目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満になると、出力トルク指令値Ｔｄ＊からトルクＴ２を減じ、これにトルク指令値Ｔａ＊を加えたものの大きさ（絶対値）がトルク増減量△Ｔ未満であるか否かを判定し（ステップＳ６８６）、トルク増減量△Ｔ未満でないときには、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊をトルク増減量△Ｔだけ減じる処理であるステップＳ６７８に戻ってステップＳ６７８ないしＳ６８６を繰り返し実行し、トルク増減量△Ｔ未満のときには、ドライブモードの切り換えは終了したと判断して、本ルーチンを終了する。
【０２４２】
以上説明した回転数優先切換処理ルーチンを実行した際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を図３２および図３３に例示する。図３２は本ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図であり、図３３はオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【０２４３】
通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際には、図３２に示すように、まず、クラッチモータ３０のトルクＴｃおよびアシストモータ４０のトルクＴａの変更なしに、即ちエンジン５０の負荷トルクＴｅの変更なしに、エンジン５０の回転数Ｎｅを運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更する（ステップＳ６７０ないしＳ６７６）。そして、エンジン５０が運転ポイントＰｍで運転されるようになると、エンジン５０の回転数Ｎｅを値Ｎ２で維持しながら、アシストモータ４０のトルクＴａを順次減少することによって、エンジン５０の運転ポイントを運転ポイントＰｍから運転ポイントＰ２に順次変更する（ステップＳ６７８ないしＳ６８８）。
【０２４４】
こうしたエンジン５０の運転ポイントの変更の際、クラッチモータ３０のトルクＴｃは変更されないから、駆動軸２２へは一定のトルク（Ｔｃ）が出力されることになる。また、ドライブモードの切り換えの最中におけるエンジン５０から出力されるエネルギは、図３２におけるエンジン５０の運転ポイントの軌跡が駆動軸２２に出力されるエネルギ（出力エネルギＰｄ）と同一のエネルギ同一の曲線Ｐｄの内側にあることから解るように、駆動軸２２へ出力するエネルギより小さくなるから、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０を駆動するのに必要なエネルギはエンジン５０から出力されるエネルギでは不足することとなり、バッテリ９４から賄われることになる。図３２には、エンジン５０が運転ポイントＰｍで運転されているときにバッテリ９４からクラッチモータ３０およびアシストモータ４０に供給されるエネルギ（電力）を領域Ｇｂｃおよび領域Ｇｂａとして表示した。
【０２４５】
オーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換える際も、図３３に示すように、通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際と同様に、エンジン５０の負荷トルクＴｅの変更なしにその回転数Ｎｅを運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更し（ステップＳ６７０ないしＳ６７６）、その後、エンジン５０の回転数Ｎｅを値Ｎ２で維持しながら、アシストモータ４０のトルクＴａを順次増加（負の値のトルク増減量△Ｔを減少）することによって、エンジン５０を運転ポイントを運転ポイントＰ２に変更する（ステップＳ６７８ないしＳ６８８）。この場合も、クラッチモータ３０のトルクＴｃは変更されないから、駆動軸２２へは一定のトルク（Ｔｃ）が出力されることになる。しかし、ドライブモードの切り換えの最中におけるエンジン５０から出力されるエネルギは、図３３におけるエンジン５０の運転ポイントの軌跡が駆動軸２２に出力されるエネルギ（出力エネルギＰｄ）と同一のエネルギ同一の曲線Ｐｄの外側にあることから解るように、駆動軸２２へ出力するエネルギより大きくなるから、エンジン５０からは過剰なエネルギが出力されることになり、この過剰なエネルギによりバッテリ９４は充電される。なお、図３３には、エンジン５０が運転ポイントＰｍで運転されているときに、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０からバッテリ９４へ供給されるエネルギ（電力）を領域Ｇｃｂおよび領域Ｇａｂとして表示した。
【０２４６】
以上説明した回転数優先切換処理を実行する第２実施例の動力出力装置２０Ｂによれば、エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きい運転状態にある通常ドライブモードと、回転数Ｎｅが回転数Ｎｄより小さい運転状態にあるオーバードライブモードとを切り換えることができる。しかも、エンジン５０の回転数Ｎｅを優先して変更した後に、変更した回転数Ｎｅを維持しながらエンジン５０の負荷トルクＴｅの変更することによりスムースに切り換えることができる。また、クラッチモータ３０のトルクＴｃを変更しないから、ドライブモードの切り換えの最中でも、駆動軸２２へ出力するトルクを一定に保つことができる。
【０２４７】
第２実施例の動力出力装置２０Ｂの制御装置８０が実行する回転数優先切換処理では、エンジン５０の負荷トルクＴｅの変更なしにエンジン５０の回転数Ｎｅを現在の運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２に変更する第１のステップと、エンジン５０の回転数Ｎｅを値Ｎ２に維持しながら負荷トルクＴｅを運転ポイントＰ１のトルクＴ１から運転ポイントＰ２のトルクＴ２へ変更する第２のステップとに大別される２つのステップによりドライブモードの切り換えを行なったが、図１８および図１９を用いて説明した第１実施例の動力出力装置２０の制御装置８０で実行する回転数優先切換処理の変形例と同様に、運転ポイントＰ１から運転ポイントＰ２に至る間に１以上の中間運転ポイントを設定し、運転ポイントＰ１から中間運転ポイントへ前述の２つのステップにより変更し、更に中間運転ポイントから運転ポイントＰ２へ同じく２つのステップにより変更することによりドライブモードを切り換えるものとしてもよい。このように中間運転ポイントを設定するものとすれば、エンジン５０の運転ポイントの変更を小刻みに行なうことができる。また、ドライブモードを切り換える際のバッテリ９４の放電電力または充電電力を調整することができる。
【０２４８】
また、第２実施例の動力出力装置２０Ｂの制御装置８０が実行する回転数優先切換処理では、エンジン５０から出力されるエネルギが等しい状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態との切り換えを行なうものとしたが、異なるエネルギ状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態とを切り換えるものとしてもよい。
【０２４９】
（４）トルク優先切換処理
【０２５０】
次に、第２実施例の動力出力装置２０Ｂの制御装置８０により実行されるトルク優先切換処理について図３４に例示するトルク優先切換処理ルーチンに基づき説明する。
【０２５１】
本ルーチンが実行されると、制御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず、図３０のドライブモード切換処理ルーチンのステップＳ５６０ないしＳ５６８の処理と同一の処理（ステップＳ７６０ないしＳ７６８）を実行する。
【０２５２】
次に、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊からトルク増減量△Ｔを減じて新たなトルク指令値Ｔａ＊として設定し（ステップＳ７７０）、エンジン５０の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ１）に落ちつくまでクラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の各制御を繰り返し行なう処理を実行する（ステップＳ７７２ないしＳ７７６）。ここでは、アシストモータ４０のトルクＴａは変更されるが、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊は変更されないから、エンジン５０の回転数Ｎｅをそのまま維持しながらエンジン５０の負荷トルクＴｅを変更する制御となる。前述したように、エンジン５０の負荷トルクＴｅを変更すると、それに伴ってエンジン５０の回転数Ｎｅも変化して目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ１）からずれるから、エンジン５０の制御では、この負荷トルクＴｅの変更に伴って生じるエンジン５０の回転数Ｎｅの目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ１）からのズレをスロットルバルブ６６の開度を調節することにより打ち消すものとなる。
【０２５３】
目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満になると、出力トルク指令値Ｔｄ＊からトルクＴ２を減じ、これにトルク指令値Ｔａ＊を加えたものの大きさ（絶対値）がトルク増減量△Ｔ未満であるか否かを判定し（ステップＳ７７８）、トルク増減量△Ｔ未満でないときには、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊をトルク増減量△Ｔだけ減じる処理であるステップＳ７７０に戻ってステップＳ７７０ないしＳ７７８を繰り返し実行する。
【０２５４】
トルク増減量△Ｔ未満になると、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊にドライブモード切換後のエンジン５０の回転数Ｎ２を設定し（ステップＳ７８０）、再び、エンジン５０の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ２）に落ちつくまでクラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の各制御を繰り返し行なう処理を実行する（ステップＳ７８２ないしＳ７８６）。そして、目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満になると、ドライブモードの切り換えは終了したと判断して、本ルーチンを終了する。
【０２５５】
以上説明したトルク優先切換処理ルーチンを実行した際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を図３５および図３６に例示する。図３５は本ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図であり、図３６はオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【０２５６】
通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際には、図３５に示すように、まず、エンジン５０の回転数Ｎｅの変更なしに、エンジン５０の負荷トルクＴｅが運転ポイントＰ１のトルクＴ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２のトルクＴ２へ変更されるようアシストモータ４０のトルクＴａを順次変更する（ステップＳ７７０ないしＳ７７８）。エンジン５０が運転ポイントＰｍで運転されるようになると、エンジン５０の負荷トルクＴｅを値Ｔ２で維持しながら、エンジン５０の回転数Ｎｅを運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更することによって、エンジン５０の運転ポイントを運転ポイントＰｍから運転ポイントＰ２に変更する。
【０２５７】
このトルク優先切換処理ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへの切り換えの際もクラッチモータ３０のトルクＴｃは変更されないから、駆動軸２２へは一定のトルク（Ｔｃ）が出力されることになる。なお、ドライブモードの切り換えの最中におけるエンジン５０から出力されるエネルギは、図３５におけるエンジン５０の運転ポイントの軌跡から解るように、駆動軸２２へ出力するエネルギ（出力エネルギＰｄ）より大きくなるから、エンジン５０からは過剰なエネルギが出力されることになり、この過剰なエネルギによりバッテリ９４が充電される。図３５には、エンジン５０が運転ポイントＰｍで運転されているときに、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０からバッテリ９４に供給されるエネルギ（電力）を領域Ｇｃｂおよび領域Ｇａｂとして表示した。
【０２５８】
オーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換える際も、図３６に示すように、通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際と同様に、エンジン５０の回転数Ｎｅの変更なしにエンジン５０の負荷トルクＴｅを運転ポイントＰ１のトルクＴ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２のトルクＴ２へ順次変更し（ステップＳ７７０ないしＳ７７８）、その後、エンジン５０の負荷トルクＴｅを値Ｔ２で維持しながら、エンジン５０の回転数Ｎｅを運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１から運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更することにより、エンジン５０を運転ポイントを運転ポイントＰ２に変更する（ステップＳ７８０ないしＳ７８６）。この場合も、クラッチモータ３０のトルクＴｃは変更されないから、駆動軸２２へは一定のトルク（Ｔｃ＋Ｔａ）が出力されることになる。しかし、ドライブモードの切り換えの最中におけるエンジン５０から出力されるエネルギは、図３６におけるエンジン５０の運転ポイントの軌跡から解るように、駆動軸２２へ出力するエネルギ（出力エネルギＰｄ）より小さくなるから、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０を駆動するのに必要なエネルギはエンジン５０から出力されるエネルギでは不足することとなり、バッテリ９４から賄われることになる。なお、図３６には、エンジン５０が運転ポイントＰｍで運転されているときにバッテリ９４からクラッチモータ３０およびアシストモータ４０に供給されるエネルギ（電力）を領域Ｇｂｃおよび領域Ｇｂａとして表示した。
【０２５９】
以上説明したトルク優先切換処理を実行する第２実施例の動力出力装置２０Ｂによれば、エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きい運転状態にある通常ドライブモードと、回転数Ｎｅが回転数Ｎｄより小さい運転状態にあるオーバードライブモードとを切り換えることができる。しかも、エンジン５０の負荷トルクＴｅを優先して変更した後に、変更した負荷トルクＴｅを維持しながらエンジン５０の回転数Ｎｅの変更することによりスムースに切り換えることができる。また、クラッチモータ３０のトルクＴｃを変更しないから、ドライブモードの切り換えの最中でも、駆動軸２２へ出力するトルクを一定に保つことができる。
【０２６０】
第２実施例の動力出力装置２０Ｂの制御装置８０が実行するトルク優先切換処理では、エンジン５０の回転数Ｎｅの変更なしにエンジン５０の負荷トルクＴｅを現在の運転ポイントＰ１のトルクＴ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２のトルクＴ２に変更する第１のステップと、エンジン５０の負荷トルクＴｅを値Ｔ２に維持しながら回転数Ｎｅを運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１から運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更する第２のステップとに大別される２つのステップによりドライブモードの切り換えを行なったが、運転ポイントＰ１から運転ポイントＰ２に至る間に１以上の中間運転ポイントを設定し、運転ポイントＰ１から中間運転ポイントへ前述の２つのステップにより変更し、更に中間運転ポイントから運転ポイントＰ２へ同じく２つのステップにより変更することによりドライブモードを切り換えるものとしてもよい。このように中間運転ポイントを設定するものとすれば、エンジン５０の運転ポイントの変更を小刻みに行なうことができる。また、ドライブモードを切り換える際のバッテリ９４の放電電力または充電電力を調整することができる。
【０２６１】
また、第２実施例の動力出力装置２０Ｂの制御装置８０が実行するトルク優先切換処理では、エンジン５０から出力されるエネルギが等しい状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態との切り換えを行なうものとしたが、異なるエネルギ状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態とを切り換えるものとしてもよい。
【０２６２】
（５）バッテリ充放電切換処理
【０２６３】
第２実施例の動力出力装置２０Ｂでも、これまでに説明した図３０のドライブモード切換処理と、図３１の回転数優先切換処理と、図３４のトルク優先切換処理とを組み合わせることにより、ドライブモードの切り換えに際してバッテリ９４の充放電を自由に行なうことができる。第２実施例のバッテリ９４の充放電を伴うドライブモードの切換処理は、第１実施例のバッテリ９４の充放電を伴うドライブモードの切換処理と同一であるから、第１実施例で用いた図２３のバッテリ充放電切換処理ルーチンをそのまま用いることができ、この処理を行なった際の効果も、第１実施例で説明した効果と同一のものとなる。したがって、この処理の詳細な説明については省略する。
【０２６４】
（６）所定トルク経由切換処理
【０２６５】
次に、第２実施例の動力出力装置２０Ｂの制御装置８０により実行される所定トルク経由切換処理について図３７に例示する所定トルク経由切換処理ルーチンに基づき説明する。
【０２６６】
本ルーチンが実行されると、制御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず、図３０のドライブモード切換処理ルーチンのステップＳ５６０ないしＳ５６８の処理と同一の処理（ステップＳ８６０ないしＳ８６８）を実行する。
【０２６７】
次に、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊にドライブモード切換後のエンジン５０の回転数Ｎ２を設定すると共に（ステップＳ８７０）、出力トルク指令値Ｔｄ＊から所定トルクＴｓｅｔを減じたものアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊として設定し（ステップＳ８７２）、エンジン５０の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ２）に落ちつくまでクラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジン５０の各制御を繰り返し行なう処理を実行する（ステップＳ８７４ないしＳ８７８）。ここで、第２実施例でも、所定トルクＴｓｅｔは、ドライブモードの切り換えの前後の運転ポイントＰ１，Ｐ２のトルクＴ１，Ｔ２のいずれよりも小さい零以上の値に設定されている。
【０２６８】
このように制御することにより、エンジン５０の運転ポイントは、回転数Ｎｅが値Ｎ２で負荷トルクＴｅが所定トルクＴｓｅｔとなるが、前述したように、アシストモータ４０に比してエンジン５０の応答性は著しく低いから、アシストモータ４０のトルクＴａを変更することによりエンジン５０の負荷トルクＴｅが直ちに所定トルクＴｓｅｔとなっても、エンジン５０の回転数Ｎｅは直ちには値Ｎ２にならない。また、第１実施例の所定トルク経由切換処理で説明したように、エンジン５０の負荷トルクＴｅの所定トルクＴｓｅｔへの変更に伴ってエンジン５０は噴き上がろうとするから、この処理におけるエンジン５０の制御としては、エンジン５０の負荷トルクＴｅが所定トルクＴｓｅｔに変更されると同時に燃料カットを行なってエンジン５０の噴き上がりを抑制し、その後、回転数Ｎｅが値Ｎ２となるよう燃料噴射量およびスロットルバルブ６６の開度を調整するものとなる。
【０２６９】
エンジン５０の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊（値Ｎ２）に落ちついてきて、目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅとの偏差が閾値Ｎｒｅｆ未満になると、図３１の回転数優先切換処理ルーチンのステップＳ６７８ないしＳ６８６と同一の処理であるトルク変更処理、即ち、エンジン５０の回転数Ｎｅを値Ｎ２に維持しながら、アシストモータ４０のトルクＴａをトルク増減量△Ｔずつ順次変更する処理を実行して（ステップＳ８８０）、本ルーチンを終了する。
【０２７０】
以上説明した所定トルク経由切換処理ルーチンを実行した際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を図３８および図３９に例示する。図３８は本ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図であり、図３９はオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【０２７１】
通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際には、図３８に示すように、まず、エンジン５０の負荷トルクＴｅが所定トルクＴｓｅｔに変更されると共に、エンジン５０の回転数Ｎｅが運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更される（ステップＳ８７０ないしＳ８７８）。この過程では、エンジン５０の負荷トルクＴｅは直ちに所定トルクＴｓｅｔになるがエンジン５０の回転数Ｎｅは直ちに値Ｎ２にならないから、エンジン５０の運転ポイントは、ドライブモード切換前の運転ポイントＰ１からエンジン５０の負荷トルクＴｅのみが所定トルクＴｓｅｔに変更された運転ポイントＰｍ１へ変更され、その後、この運転ポイントＰｍ１からエンジン５０の回転数Ｎｅも値Ｎ２に変更された運転ポイントＰｍ２へ変更されることになる。なお、前述したように、この過程では、エンジン５０は、制御開始直後には燃料カットが行なわれ、その後、回転数Ｎｅが値Ｎ２となるよう制御されるから、必ずしも運転ポイントＰｍ１を経由して運転ポイントＰｍ２に変更されるとは限らず、図中の破線の経路によりエンジン５０の回転数Ｎｅが値Ｎ１より大きい運転ポイントＰｍ１’を経由して運転ポイントＰｍ２になる場合も有り得る。エンジン５０が運転ポイントＰｍ２で運転されるようになると、エンジン５０の回転数Ｎｅを値Ｎ２で維持しながら、アシストモータ４０のトルクＴａを順次減少することによって、エンジン５０の運転ポイントを運転ポイントＰｍ２から運転ポイントＰ２に順次変更する（ステップＳ８８０）。
【０２７２】
この所定トルク経由切換処理ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへの切り換えの際もクラッチモータ３０のトルクＴｃは変更されないから、駆動軸２２へは一定のトルク（Ｔｃ）が出力されることになる。ドライブモードの切り換えの最中におけるエンジン５０から出力されるエネルギは、図３８におけるエンジン５０の運転ポイントの軌跡から解るように、駆動軸２２に作用されるエネルギより小さくなるから、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０を駆動するのに必要なエネルギはエンジン５０から出力されるエネルギでは不足することとなり、バッテリ９４から賄われることになる。なお、図３８には、エンジン５０が運転ポイントＰｍ２で運転されているときにバッテリ９４からクラッチモータ３０およびアシストモータ４０に供給されるエネルギ（電力）を領域Ｇｂｃおよび領域Ｇｂａとして表示した。
【０２７３】
オーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換える際も、図３９に示すように、通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際と同様に、エンジン５０の負荷トルクＴｅを所定トルクＴｓｅｔに変更すると共にエンジン５０の回転数Ｎｅを運転ポイントＰ１の回転数Ｎ１からドライブモード切換後の運転ポイントＰ２の回転数Ｎ２へ変更して運転ポイントＰ１から運転ポイントＰｍ１経由で運転ポイントＰｍ２とし（ステップＳ８７０ないしＳ８７８）、その後、エンジン５０の回転数Ｎｅを値Ｎ２で維持しながら、アシストモータ４０のトルクＴａを順次減少（負の値のトルク増減量△Ｔの順次減少）することによって、エンジン５０の運転ポイントを運転ポイントＰｍ２から運転ポイントＰ２に順次変更する（ステップＳ８８０）。この切り換えの運転ポイントＰ１から運転ポイントＰｍ２へ至る過程でも、通常ドライブモードからオーバードライブモードへの切り換え時と同様に、エンジン５０は、制御開始直後には燃料カットが行なわれ、その後、回転数Ｎｅが値Ｎ２となるよう制御されるから、必ずしも運転ポイントＰｍ１を経由して運転ポイントＰｍ２に変更されるとは限らず、図中の破線の経路によりエンジン５０の回転数Ｎｅが値Ｎ１より大きい運転ポイントＰｍ１’を経由して運転ポイントＰｍ２になる場合も有り得る。
【０２７４】
この切り換えの最中でも、クラッチモータ３０のトルクＴｃは変更されないから、駆動軸２２へは一定のトルク（Ｔｃ）が出力されることになる。また、エンジン５０から出力されるエネルギは、図３９におけるエンジン５０の運転ポイントの軌跡から解るように、駆動軸２２へ出力するエネルギより小さくなるから、不足するエネルギはバッテリ９４から賄われることになる。なお、図３９には、エンジン５０が運転ポイントＰｍ２で運転されているときに、クラッチモータ３０により回生されるエネルギ（電力）を領域Ｇｃｂとして、クラッチモータ３０およびバッテリ９４からアシストモータ４０に供給されるエネルギ（電力）を領域Ｇｂａとして表示した。
【０２７５】
以上説明した所定トルク経由切換処理を実行する第２実施例の動力出力装置２０Ｂによれば、エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きい運転状態にある通常ドライブモードと、回転数Ｎｅが回転数Ｎｄより小さい運転状態にあるオーバードライブモードとを切り換えることができる。しかも、エンジン５０の負荷トルクＴｅを、一旦、両モードの負荷トルクＴｅより小さい所定トルクＴｓｅｔにするから、エンジン５０の回転数Ｎｅを素早くドライブモード切換後の回転数にすることができ、ドライブモードに切り換えをスムースに行なうことができる。また、クラッチモータ３０のトルクＴｃを変更しないから、ドライブモードの切り換えの最中でも、駆動軸２２へ出力するトルクを一定に保つことができる。
【０２７６】
第２実施例の動力出力装置２０Ｂが実行する所定トルク経由切換処理では、所定トルクＴｓｅｔは、ドライブモードの切り換えの前後の運転ポイントＰ１，Ｐ２のトルクＴ１，Ｔ２のいずれよりも小さい値として設定したが、トルクＴ１，Ｔ２のうちのいずれか一方より大きい値として設定してもよく、あるいはトルクＴ１，Ｔ２のいずれよりも大きな値としてもかまわない。
【０２７７】
また、第２実施例の動力出力装置２０Ｂの制御装置８０が実行する所定トルク経由切換処理では、エンジン５０から出力されるエネルギが等しい状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態との切り換えを行なうものとしたが、異なるエネルギ状態の通常ドライブ状態とオーバードライブ状態とを切り換えるものとしてもよい。
【０２７８】
（７）変形例としての動力出力装置２０Ｃおよび動力出力装置２０Ｄ
【０２７９】
第２実施例の動力出力装置２０Ｂでは、アシストモータ４０がエンジン５０とクラッチモータ３０との間のクランクシャフト５６に取り付けられているが、図４０に例示する動力出力装置２０Ｃのように、アシストモータ４０とクラッチモータ３０とでエンジン５０を挟持する配置としてもよい。
【０２８０】
また、第２実施例の動力出力装置２０Ｂを、図４１に例示する動力出力装置２０Ｄのように、クラッチモータとアシストモータとを一体となるよう構成してもよい。動力出力装置２０Ｄでは、図示するように、クラッチモータ３０Ｄのアウタロータ３２Ｄがアシストモータ４０Ｄのロータを兼ねる構成となっており、アウタロータ３２Ｄに嵌め込まれた永久磁石３５Ｄの内周面側の磁極に対してインナロータ３４の三相コイル３６に印加する電圧を制御することにより、第２実施例の動力出力装置２０Ｂのクラッチモータ３０と同様の動作が可能となる。また、アウタロータ３２Ｄに嵌め込まれた永久磁石３５Ｄの外周面側の磁極に対してステータ４３の三相コイル４４に印加する電圧を制御することにより、第２実施例の動力出力装置２０Ｂのアシストモータ４０と同様の動作が可能となる。この変形例である動力出力装置２０Ｄは、第２実施例の動力出力装置２０Ｂの総ての動作について全く同様に動作することができる。この動力出力装置２０Ｄによれば、第２実施例の動力出力装置２０Ｂが奏する効果の他に動力出力装置の小型化および軽量化を図ることができる。
【０２８１】
３．その他の変形例
【０２８２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態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。
【０２８３】
例えば、図１に示した動力出力装置２０を４輪駆動車（４ＷＤ）に適用した場合は、図４２に示すごとくになる。図４２に示す構成では、駆動軸２２に機械的に結合していたアシストモータ４０を駆動軸２２より分離して、車両の後輪部に独立して配置し、このアシストモータ４０によって後輪部の駆動輪２７，２９を駆動する。一方、駆動軸２２の先端はギヤ２３を介してディファレンシャルギヤ２４に結合されており、この駆動軸２２によって前輪部の駆動輪２６，２８を駆動する。このような構成の下においても、前述した第１実施例を実現することは可能である。
【０２８４】
ところで、上述した各実施例では、エンジン５０としてガソリンにより運転されるガソリンエンジンを用いたが、その他に、ディーゼルエンジンや、タービンエンジンや、ジェットエンジンなど各種の内燃或いは外燃機関を用いることもできる。
【０２８５】
また、実施例では、クラッチモータ３０及びアシストモータ４０としてＰＭ形（永久磁石形；Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  ｔｙｐｅ）同期電動機を用いていたが、回生動作及び力行動作を行なわせるのであれば、その他にも、ＶＲ形（可変リラクタンス形；Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ  ｔｙｐｅ）同期電動機や、バーニアモータや、直流電動機や、誘導電動機や、超電導モータや、ステップモータなどを用いることもできる。
【０２８６】
さらに、実施例では、クラッチモータ３０に対する電力の伝達手段として回転トランス３８を用いたが、その他、スリップリング−ブラシ接触、スリップリング−水銀接触、或いは磁気エネルギの半導体カップリング等を用いることもできる。
【０２８７】
あるいは、実施例では、第１および第２の駆動回路９１，９２としてトランジスタインバータを用いたが、その他に、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラモードトランジスタ；Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  ｍｏｄｅ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）インバータや、サイリスタインバータや、電圧ＰＷＭ（パルス幅変調；Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）インバータや、方形波インバータ（電圧形インバータ，電流形インバータ）や、共振インバータなどを用いることもできる。
【０２８８】
また、バッテリ９４としては、Ｐｂバッテリ，ＮｉＭＨバッテリ，Ｌｉバッテリなどを用いることができるが、バッテリ９４に代えてキャパシタを用いることもできる。
【０２８９】
以上の各実施例では、動力出力装置を車両に搭載する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、船舶，航空機などの交通手段や、その他各種産業機械などに搭載することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例としての動力出力装置２０の概略構成を示す構成図である。
【図２】図１の動力出力装置２０が構成として備えるクラッチモータ３０およびアシストモータ４０の構造を示す断面図である。
【図３】図１の動力出力装置２０を組み込んだ車両の概略構成を示す構成図である。
【図４】動力出力装置２０の動作原理を説明するためのグラフである。
【図５】制御装置８０の制御ＣＰＵ９０により実行されるトルク制御処理を例示するフローチャートである。
【図６】制御装置８０により実行されるクラッチモータ３０の制御の基本的な処理を例示するフローチャートである。
【図７】制御装置８０により実行されるアシストモータ４０の制御の基本的な処理を例示するフローチャートである。
【図８】制御装置８０により実行されるドライブモード切換処理ルーチンを例示するフローチャートである。
【図９】ドライブモード切換処理ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図１０】ドライブモード切換処理ルーチンによりオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図１１】実施例の変形例により通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を示す説明図である。
【図１２】実施例の変形例によりオーバードライブモードから通常ライブモードへ切り換える際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を示す説明図である。
【図１３】実施例の変形例のドライブモード切換処理ルーチンの一部を例示するフローチャートである。
【図１４】変形例のドライブモード切換処理ルーチンを実行した際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図１５】制御装置８０により実行される回転数優先切換処理ルーチンを例示するフローチャートである。
【図１６】回転数優先切換処理ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図１７】回転数優先切換処理ルーチンによりオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図１８】変形例の回転数優先切換処理ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図１９】変形例の回転数優先切換処理ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換える際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図２０】制御装置８０により実行されるトルク優先切換処理ルーチンを例示するフローチャートである。
【図２１】トルク優先切換処理ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図２２】トルク優先切換処理ルーチンによりオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図２３】制御装置８０により実行されるバッテリ充放電切換処理ルーチンを例示するフローチャートである。
【図２４】制御装置８０により実行される所定トルク経由切換処理ルーチンを例示するフローチャートである。
【図２５】所定トルク経由切換処理ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図２６】所定トルク経由切換処理ルーチンによりオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図２７】実施例の動力出力装置２０の変形例である動力出力装置２０Ａの概略構成を示す構成図である。
【図２８】第２実施例の動力出力装置２０Ｂの概略構成を示す構成図である。
【図２９】第２実施例の制御装置８０により実行されるトルク制御処理を例示するフローチャートである。
【図３０】第２実施例の制御装置８０により実行されるドライブモード切換処理ルーチンを例示するフローチャートである。
【図３１】第２実施例の制御装置８０により実行される回転数優先切換処理ルーチンを例示するフローチャートである。
【図３２】第２実施例の回転数優先切換処理ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図３３】第２実施例の回転数優先切換処理ルーチンによりオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図３４】第２実施例の制御装置８０により実行されるトルク優先切換処理ルーチンを例示するフローチャートである。
【図３５】第２実施例のトルク優先切換処理ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図３６】第２実施例のトルク優先切換処理ルーチンによりオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図３７】第２実施例の制御装置８０により実行される所定トルク経由切換処理ルーチンを例示するフローチャートである。
【図３８】第２実施例の所定トルク経由優先切換処理ルーチンにより通常ドライブモードからオーバードライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図３９】第２実施例の所定トルク経由切換処理ルーチンによりオーバードライブモードから通常ドライブモードへ切り換えられる際のエンジン５０の運転ポイントの変化の様子を例示する説明図である。
【図４０】第２実施例の動力出力装置２０Ｂの変形例である動力出力装置２０Ｃの構成の概略を例示する構成図である。
【図４１】第２実施例の動力出力装置２０Ｂの変形例である動力出力装置２０Ｄの構成の概略を例示する構成図である。
【図４２】図１に示した実施例の動力出力装置２０を４輪駆動車に適用した場合の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
２０…動力出力装置
２０Ａ〜２０Ｄ…動力出力装置
２２…駆動軸
２４…ディファレンシャルギヤ
２６，２８…駆動輪
３０…クラッチモータ
３０Ａ，３０Ｄ…クラッチモータ
３２…アウタロータ
３２Ａ，３２Ｄ…アウタロータ
３４…インナロータ
３４Ａ，３４Ｄ…インナロータ
３５…永久磁石
３５Ａ，３５Ｄ…永久磁石
３６…三相コイル
３６Ａ…三相コイル
３７Ａ，３７Ｂ…ベアリング
３８…回転トランス
３８Ａ…一次巻線
３８Ｂ…二次巻線
３９…レゾルバ
４０…アシストモータ
４０Ａ．４０Ｄ…アシストモータ
４２…ロータ
４３…ステータ
４４…三相コイル
４５…ケース
４６…永久磁石
４８…レゾルバ
４９…ベアリング
５０…エンジン
５１…燃料噴射弁
５２…燃焼室
５４…ピストン
５６…クランクシャフト
５７…ホイール
５８…イグナイタ
５９ａ…圧入ピン
５９ｂ…ネジ
６０…ディストリビュータ
６２…点火プラグ
６４…アクセルペダル
６５…アクセルペダルポジションセンサ
６６…スロットルバルブ
６７…スロットルバルブポジションセンサ
６８…アクチュエータ
７０…ＥＦＩＥＣＵ
７２…吸気管負圧センサ
７４…水温センサ
７６…回転数センサ
７８…回転角度センサ
７９…スタータスイッチ
８０…制御装置
８２…シフトレバー
８４…シフトポジションセンサ
９０…制御ＣＰＵ
９０ａ…ＲＡＭ
９０ｂ…ＲＯＭ
９１…第１の駆動回路
９２…第２の駆動回路
９４…バッテリ
９５，９６，９７，９８…電流検出器
９９…残容量検出器
Ｌ１，Ｌ２…電源ライン
Ｔｒ１〜Ｔｒ６…トランジスタ
Ｔｒ１１〜Ｔｒ１６…トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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