(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの回転駆動力がそれぞれ入力軸に伝達される第１及び第２動力分配器と、該第１動力分配器の一方の出力軸と該第２動力分配器の一方の出力軸とから回転駆動力が伝達され、その伝達された回転駆動力を車両の駆動輪に出力する動力出力軸と、前記第１動力分配器の他方の出力軸に駆動トルク又は回生トルクを付与する第１モータと、前記第２動力分配器の他方の出力軸に駆動トルク又は回生トルクを付与する第２モータとを備え、前記エンジンから前記第１動力分配器を介して前記動力出力軸に回転伝達を行う回転伝達系の減速比が、前記エンジンから前記第２動力分配器を介して前記動力出力軸に回転伝達を行う回転伝達系の減速比よりも大きい減速比に設定されているハイブリッド車両の動力伝達装置において、
前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも大きい減速比で前記第２モータのトルクを前記動力出力軸に伝達する回転伝達手段と、
前記第２モータの回転軸を該回転伝達手段と前記第２動力分配器の他方の出力軸とにそれぞれ選択的に断接自在に接続する第１クラッチ手段とを備えたことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項２】
前記第１モータの回転軸を前記エンジンの出力軸と前記第１動力分配器の他方の出力軸とにそれぞれ選択的に断接自在に接続する第２クラッチ手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１記載のハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法であって、前記第２動力分配器側の回転伝達系の減速比と前記回転伝達手段の減速比との間の変速比で変速動作を行いつつ、前記エンジンの出力を車両の推進源として走行するとき、
前記回転伝達手段の減速比と前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比との間の変速比での走行中は、前記第２モータの回転軸を前記回転伝達手段に接続するように前記第１クラッチ手段を制御すると共に前記第１モータ及び第２モータをそれぞれ回生状態、駆動状態に制御し、
前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比と前記第２動力分配器側の回転伝達系の減速比との間の変速比での走行中は、前記第２モータの回転軸を前記第２動力分配器の他方の出力軸に接続するように前記第１クラッチ手段を制御すると共に前記第１モータ及び第２モータをそれぞれ駆動状態、回生状態に制御することを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法。
【請求項４】
前記回転伝達手段の減速比と前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比との間の変速比と、前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比と前記第２動力分配器側の回転伝達系の減速比との間の変速比との一方から他方への移行の際に、一時的に、第１モータの回転速度を略零に制御しつつ、前記第２モータの回転軸を前記第２動力分配器の他方の出力軸及び前記回転伝達手段の両者から切り離すように前記第１クラッチ手段を制御して、該第２モータの回転速度を調整する工程を備えたことを特徴とする請求項３記載のハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法。
【請求項５】
請求項１記載のハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法であって、車両を発進させるとき、前記第１モータの通電電流を遮断すると共に、前記第２モータの回転軸を前記回転伝達手段に接続するように前記第１クラッチ手段を制御し、この状態で、前記第２モータを駆動状態に制御することを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法。
【請求項６】
請求項２記載のハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法であって、前記第２動力分配器側の回転伝達系の減速比と前記回転伝達手段の減速比との間の変速比で変速動作を行いつつ、前記エンジンの出力を車両の推進源として走行するとき、
前記回転伝達手段の減速比と前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比との間の変速比での走行中は、前記第２モータの回転軸を前記回転伝達手段に接続するように前記第１クラッチ手段を制御し、且つ前記第１モータの回転軸を前記第１動力分配器の他方の出力軸に接続するように前記第２クラッチ手段を制御すると共に、前記第１モータ及び第２モータをそれぞれ回生状態、駆動状態に制御し、
前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比と前記第２動力分配器側の回転伝達系の減速比との間の変速比での走行中は、前記第２モータの回転軸を前記第２動力分配器の他方の出力軸に接続するように前記第１クラッチ手段を制御し、且つ前記第１モータの回転軸を前記第１動力分配器の他方の出力軸に接続するように前記第２クラッチ手段を制御すると共に、前記第１モータ及び第２モータをそれぞれ駆動状態、回生状態に制御することを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法。
【請求項７】
前記回転伝達手段の減速比と前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比との間の変速比と、前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比と前記第２動力分配器がわの回転伝達系の減速比との間の変速比との一方から他方への移行の際に、該第１モータの回転軸を前記第１動力分配器の他方の出力軸に接続するように前記第２クラッチ手段を制御した状態で、一時的に、第１モータの回転速度を略零に制御しつつ、前記第２モータの回転軸を前記第２動力分配器の他方の出力軸及び前記回転伝達手段の両者から切り離すように前記第１クラッチ手段を制御して、該第２モータの回転速度を調整する工程を備えたことを特徴とする請求項６記載のハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法。
【請求項８】
請求項２記載のハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法であって、所定の車速以下で前記モータの出力を車両の推進源として走行するとき、第２モータを駆動状態に制御しつつ、前記第２モータの回転軸を前記回転伝達手段に接続するように前記第１クラッチ制御手段を制御すると共に、前記第１モータの回転軸を少なくとも前記第１動力分配器の他方の出力軸から切り離すように前記第２クラッチ手段を制御することを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法。
【請求項９】
前記第１モータの回転軸を前記エンジンの出力軸に接続するように前記第２クラッチ手段を制御すると共に、前記エンジンを作動状態としつつ前記第１モータを回生状態に制御する工程を備えたことを特徴とする請求項８記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１０】
前記第１モータの回転軸を前記エンジンの出力軸に接続するように前記第２クラッチ手段を制御すると共に、前記エンジンを間欠的に作動させ、該エンジンの作動状態では、前記第１モータを回生状態に制御し、該エンジンの停止状態から該エンジンを始動する際には、該第１モータを駆動状態に制御して該第１モータの駆動力により該エンジンを始動することを特徴とする請求項８記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１１】
請求項２記載のハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法であって、車両を発進させるとき、前記第１モータの回転軸を少なくとも前記第１動力分配器の他方の出力軸から切り離すように前記第２クラッチ手段を制御すると共に、前記第２モータの回転軸を前記回転伝達手段に接続するように前記第１クラッチ手段を制御し、この状態で、前記第２モータを駆動状態に制御することを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両の動力伝達装置及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハイブリッド車両の動力伝達装置では、二つの動力分配器と二つのモータ（駆動及び回生の両者の動作が可能なモータ）とを備えたものが知られている（例えば２０００年５月、自動車技術会／学術講演会前刷集Ｎｏ．２−００／「並列差動式電気変速ハイブリッド車駆動システムの基本構成」、「並列差動式電気変速ハイブリッド車駆動システムの特性評価」を参照）。
【０００３】
この動力伝達装置の概念的構成を図６に示す。
【０００４】
この動力伝達装置では、エンジン１００の出力軸１００ａの回転駆動力が図示を省略するギヤ等を介して二つの動力分配器１０１，１０２の入力軸１０１ａ，１０２ａに分配されて伝達される。各動力分配器１０１，１０２は、差動歯車機構や遊星歯車機構等により構成されたもので、それぞれ、二つの出力軸１０１ｂ，１０１ｃ及び１０２ｂ，１０２ｃを有している。そして、各動力分配器１０１，１０２は、それぞれの二つの出力軸に、その回転速度の偏差によらずに一定減速比のトルクを発生させるように作動するものである。
【０００５】
図６の動力伝達装置では、上記のような動力分配器１０１，１０２のそれぞれの一方の出力軸１０１ｂ，１０２ｂが、それぞれ互いに異なる減速比α，β（ここではα＞β）を有する回転伝達機構１０３，１０４を介して共通の動力出力軸１０５に並列的に接続され、他方の出力軸１０１ｃ，１０２ｃにはそれぞれモータ１０６，１０７の回転軸１０６ａ，１０７ａが連結されている。そして、動力出力軸１０５は、図示を省略する車両の駆動輪の車軸に接続される。尚、上記減速比α，βはそれぞれ、より正確には、動力分配器１０１，１０２を含めた減速比であるが、ここでは、説明の便宜上、各動力分配器１０１，１０２の減速比を「１」としている。
【０００６】
かかる構成の動力伝達装置では、例えば、エンジン１００を作動させつつ、モータ１０６の消費電力とモータ１０７の発電電力とが等しくなるようにモータ１０６，１０７をそれぞれ駆動状態、回生状態（発電状態）に制御したとき、エンジン１００の出力軸１００ａに発生する機械的なエネルギーは、その一部がモータ１０７により一旦、電気エネルギーに変換された後、モータ１０６により再び機械的なエネルギーに戻されて動力出力軸１０５に伝達されると共に、残部はモータ１０６，１０７を経ることなく機械的に動力出力軸１０５に伝達される。
【０００７】
そして、このとき、モータ１０６，１０７におけるエネルギーの収支は基本的には略「０」となるので（ここではモータ１０６，１０７のエネルギー損失は無視できるものとする）、エンジン１００の出力軸１００ａのトルクＴｅ（エンジン１００の負荷トルク）と動力伝達軸１０５に伝達されるトルクＴｖとの関係は基本的には次式（１）のようになる。
【０００８】
Ｔｖ＝（ωｅ／ωｖ）・Ｔｅ                ……（１）
ここで、式（１）において、ωｅはエンジン１００の出力軸１００ａの回転速度、ωｖは動力出力軸１０５の回転速度であり、ωｅ／ωｖはエンジン１の出力軸１００ａから動力出力軸１０５への回転伝達の減速比である。
【０００９】
さらにこのとき、エンジン１００から動力出力軸１０５への減速比ωｅ／ωｖは、各モータ１０６，１０７に発生させるトルクを制御することで、前記回転伝達機構１０３の減速比αと回転伝達機構１０４の減速比βとの間の任意の減速比に変更できる。
【００１０】
従って、エンジン１００を車両の推進源として走行する場合に、モータ１０６の消費電力とモータ１０７の発電電力とが等しくなるようにしつつ、各モータ１０６，１０７のトルクを制御することによって、エンジン１から動力伝達軸１０５への減速比ωｅ／ωｖ（変速比）を連続的に変化させることができる。つまり、プーリ／ベルト式のＣＶＴ等、機械的な変速装置を用いずに、電気的な無段階変速システムとして機能する動力伝達装置を介してエンジン１００の出力を動力出力軸１０５に伝達して、車両の走行を行うことができることとなる。
【００１１】
尚、このような電気的な無段階変速システムは、一つの動力分配器と二つのモータとを用いた動力伝達装置により構成したものも知られているが、上記のような無段階変速を行う場合に、図６の動力伝達装置よりも、モータに大トルクを発生させることが必要となって、高容量のモータやその駆動回路が要求され、また、エンジン１の発生出力のうち、モータを介して車軸側に伝達されるエネルギーが多くなって、エネルギー損失を生じ易い等の点で、不利である。
【００１２】
また、図６の動力伝達機構では、各モータ１０６，１０７のトルクをそれぞれＴ１，Ｔ２としたとき、平衡状態において、エンジン１００の出力軸１００ａのトルクＴｅ（負荷トルク）と、動力出力軸１０５のトルクＴｖとの間に次の関係式（２），（３）が成立する（但し、ここでは各動力分配器１０１，１０２は、例えば差動歯車機構により構成されているものとする）。
【００１３】
Ｔｅ／２＝Ｔ１＋Ｔ２                    ……（２）
Ｔｖ＝α・Ｔ１＋β・Ｔ２                ……（３）
従って、各モータ１０６，１０７のトルクをＴ１，Ｔ２を制御することで、エンジン１００の出力軸１００ａに所望の負荷トルクＴｅを付与することができると共に、動力出力軸１０５にも所望のトルクＴｖを発生させることができる。
【００１４】
そして、例えば、エンジン１００の出力軸１００ａの負荷トルクＴｅが「０」になるように各モータ１０６，１０７のトルクをＴ１，Ｔ２を制御しつつ、動力出力軸１０５に車両の走行方向のトルクを発生させることで、エンジン１００の運転を停止した状態で、モータの駆動力による走行（所謂ＥＶ走行）を行うことができる。尚、この場合、エンジン１００の出力軸１００ａのトルクＴｅを「０」にするために、モータ１０６，１０７はそれぞれ駆動状態、回生状態となり、モータ１０６の駆動トルクの一部（モータ１０６からエンジン１００に伝達されるトルク）は、モータ１０７の回生トルクの一部（モータ１０７からエンジン１００に伝達されるトルク）と相殺される。
【００１５】
このように図６の動力伝達装置を搭載したハイブリッド車両によれば、エンジン１００を車両の推進源として、変速動作を行いながら走行したり、モータを車両推進源とするＥＶ走行を行うことができる。また、必要に応じてモータによるアシスト駆動力をエンジンの駆動力に付加して車両の走行を行ったり（例えば駆動力を発生するモータ１０６の消費電力を回生発電を行うモータ１０７の発電電力よりも大きくする）、モータの電源の充電を行ったりする（例えばモータ１０７の発電電力をモータ１０６の消費電力よりも大きくする）ことも可能である。
【００１６】
ところで、一般に、モータに大きなトルクを発生させようとすると、モータやその駆動回路、さらにはモータの電源（蓄電器）の必要容量が大きくなるために、それらの大型化や重量の増大化、コストの上昇を招く。このため、ハイブリッド車両ではモータに発生させるトルクはできるだけ小さくて済むことが望まれる。また、ハイブリッド車両では、その走行性能を確保するために、例えば通常的な自動車と同程度の駆動力を駆動輪に伝達できることが望まれる。
【００１７】
しかるに、前述した従来の動力伝達装置では、以下に説明するように、上記のような要望を十分に満たすことができず、これを改善することが望まれていた。
【００１８】
まず、図６の従来の動力伝達装置では、動力分配器１０１側の減速比αをあまり大きくする（例えば通常の自動車の１速相当の減速比にする）ことが困難である。すなわち、動力分配器１０１側の減速比αを大きくすると、例えば車両の高速走行時に、エンジン１００の故障が生じて該エンジン１００の運転が停止したときに、モータ１０６の回転軸１０６ａが動力分配器１０１の出力軸１０１ｂ側からの回転伝達によって高速で回転する（このときモータ１０６は、回生状態となる）こととなる。そして、この場合、モータ１０６の発電電圧が高圧なものとなることから、フェイル対策上、モータ１０６の駆動回路の容量を、通常の車両の運転時に必要な程度以上に大きなものとしておかなければならない。また、この場合、モータ１０６の回転軸１０６ａの軸受け機構等も、高速回転に対応できるような高価なものを使用しなければならない。尚、例えばモータ１０６と動力分配器１０１との間にクラッチを設けて、エンジン１００の故障時に該クラッチを切断するようにしても、クラッチを切断するまでは、モータ１０６の回転軸１０６ａが一時的に高速で回転するため、上記のような対策は依然として必要になる。
【００１９】
このようなことから、図６の動力伝達装置では、動力分配器１０１側の減速比αをあまり大きくすることが困難であり、該減速比αは例えば通常の自動車の２速相当の減速比に設定される。
【００２０】
ところが、このように減速比αをあまり大きくすることができないため、例えば前述のように変速動作を行いながらエンジン１００を車両の推進源として車両の走行を行う場合に、特に大きな車両推進力を要求される低車速域における車両の駆動力がエンジン１００の出力だけでは不足する。そして、このような場合には、モータ１０６によるアシスト駆動力が必要となる。この結果、モータ１０６の必要トルクが大きくなって、該モータ１０６やその駆動回路の容量を低減することが困難となる。また、車両の低車速域でモータ１０６，１０７の電源（蓄電器）のエネルギーを消費する状況も生じやすくなることから、その容量を低減することも困難となる。
【００２１】
また、図６の動力伝達装置では、エンジン１００を停止して、モータによるＥＶ走行を行う場合に、前述のようにモータ１０６で発生させる駆動トルクの一部は、エンジン１００の出力軸１００ａのトルクを「０」に制御するために、モータ１０７で発生させる回生トルクの一部と相殺されてしまう。このため、モータ１０６から車両の駆動輪側への駆動力の伝達効率が悪く、ＥＶ走行（モータによる車両の発進を含む）で、必要な車両推進力を得るためのモータ１０６の駆動トルクやモータ１０７の回生トルクが大きくなる。さらに、ＥＶ走行中に、エンジン１００を始動する場合には、その始動のためのトルクも必要となって、モータ１０６に要求される駆動トルクが大きくなる。この結果、モータ１０６，１０７やその駆動回路の容量を低減することが困難となる。
【００２２】
さらに、図６の動力伝達装置では、エンジン１００の出力により車両の発進を行うことも可能であるが、この場合、車両の発進の際（車速が「０」で、動力分配器１０１，１０２の出力軸１０１ｂ，１０２ｂの回転速度が「０」となっている状況）には、モータ１０６，１０７は、共に回生状態となって、エンジン１００の出力エネルギーを電気エネルギーに変換することとなる。そして、この場合、モータ１０６，１０７による回生電力が大きなものとなり、その結果、モータ１０６，１０７やその駆動回路の容量や、モータ１０６，１０７の電源の容量を低減することが困難となる。
【００２３】
以上のように、図６の動力伝達装置では、車両の必要な走行性能を確保しつつ、モータ１０６，１０７や、その駆動回路の容量や、モータ１０６，１０７の電源（蓄電器）の容量をより低減することが困難なものとなっていた。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、車両の必要な走行性能を確保しつつ、モータや、その駆動回路、電源の容量を低減することを可能とするハイブリッド車両の動力伝達装置と、その制御方法を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明のハイブリッド車両の制御装置は、かかる目的を達成するために、エンジンの回転駆動力がそれぞれ入力軸に伝達される第１及び第２動力分配器と、該第１動力分配器の一方の出力軸と該第２動力分配器の一方の出力軸とから回転駆動力が伝達され、その伝達された回転駆動力を車両の駆動輪に出力する動力出力軸と、前記第１動力分配器の他方の出力軸に駆動トルク又は回生トルクを付与する第１モータと、前記第２動力分配器の他方の出力軸に駆動トルク又は回生トルクを付与する第２モータとを備え、前記エンジンから前記第１の動力分配器を介して前記動力出力軸に回転伝達を行う回転伝達系の減速比が、前記エンジンから前記第２の動力分配器を介して前記動力出力軸に回転伝達を行う回転伝達系の減速比よりも大きい減速比に設定されているハイブリッド車両の動力伝達装置において、前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも大きい減速比で前記第２モータのトルクを前記動力出力軸に伝達する回転伝達手段と、前記第２モータの回転軸を該回転伝達手段と前記第２動力分配器の他方の出力軸とにそれぞれ選択的に断接自在に接続する第１クラッチ手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２６】
尚、以下の本発明の説明では、前記回転伝達手段の減速比と、前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比と、前記第２動力分配器側の減速比とにそれぞれ参照符号α１，α２，α３（α１＞α２＞α３）を付する。
【００２７】
かかる本発明によれば、前記第１クラッチ手段により、前記第２モータの回転軸を前記第２動力分配器の他方の出力軸に接続した状態では、基本的作動は、前述の図６の従来の動力伝達装置と同様のものとなり、例えばエンジンを車両の推進源として走行するときには、基本的には、前記第１モータを駆動状態、第２モータを回生状態に制御することで、第１動力分配器側の回転伝達系の減速比α２と第２動力分配器側の回転伝達系の減速比α３との間で変速を行いつつ車両の走行を行うことが可能である。
【００２８】
そして、本発明では、前記第１クラッチ手段により、前記第２モータの回転軸を前記回転伝達手段に接続したときには、例えば第１モータを回生状態、第２モータを駆動状態に制御することで、第１動力分配器側の回転伝達系の減速比α２と前記回転伝達手段の減速比α１との間で変速を行いつつ、エンジンを推進源として車両の走行を行うことが可能である。あるいは、第２モータの駆動力を大きな減速比α１の回転伝達手段を介して動力出力軸に伝達して車両の走行を行うことも可能である。従って、車両の低速車速域では、第１モータや第２モータの発生トルクを比較的小さいものとしても、比較的大きな駆動力を前記動力出力軸に伝達し、さらには該動力出力軸から車両の駆動輪に伝達することが可能となる。
【００２９】
従って、車両の必要な走行性能を確保しつつ、モータや、その駆動回路、電源の容量を低減することが可能となる。
【００３０】
尚、第１クラッチ手段によって、第２モータの回転軸を第２動力分配器側に接続した状態での減速比は、第２のモータの回転軸を回転伝達手段に接続した状態で減速比よりも小さいので、車両の高速車速域では必然的に第２モータの回転軸を回転伝達手段から切り離し、第２動力分配器側に接続することとなる。このため、例えば、エンジンを車両の推進源として走行しているときに該エンジンが故障して停止しても、第１モータや第２モータの回転軸がさほど、高速回転になるようなことはない。
【００３１】
かかる本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置では、より好ましくは、前記第１モータの回転軸を前記エンジンの出力軸と前記第１動力分配器の他方の出力軸とにそれぞれ選択的に断接自在に接続する第２クラッチ手段を備える。
【００３２】
このように第２クラッチ手段を備えたときには、第２クラッチ手段により第１モータの回転軸を第１動力分配器側に接続した状態では、前述のような走行運転を行うことができる。また、例えば第２クラッチ手段により第１モータの回転軸をエンジンの出力軸に接続すると共に、第１クラッチ手段により第２モータの回転軸を回転伝達手段側に接続したときには、第２モータの駆動力を回転伝達手段を介して直接的に動力出力軸、さらには車両の駆動輪に伝達して、第２モータの駆動力のみによる車両の走行（ＥＶ走行）を行うことが可能となる。同時に、エンジンの駆動力を直接的に第２モータに付与して該第２モータの回生発電を行うようにすることも可能となり、所謂シリーズ型のハイブリッド車両のような運転（以下、ここではシリーズ運転という）を行うことが可能となる。また、このとき、第２モータの駆動力をエンジンに直接的に伝達して、該エンジンを始動することもできるため、シリーズ運転を断続的に行うようにすることも可能である。
【００３３】
この場合、このようなＥＶ走行に際しては、第２モータの駆動トルクは第１モータやエンジン１に伝達されることなく、大きな減速比α１を有する回転伝達手段を介して車両の駆動輪側に伝達されるため、第１モータの比較的小さな駆動トルクにより効率よく車両のＥＶ走行を行うことが可能である。また、第２モータの回生発電においては、エンジンの出力を直接的に第２モータに付与することができるため、第２モータの回生発電を効率よく行うことが可能となる。さらに、第２モータによりエンジンを始動する場合には、該第２モータの駆動力はエンジンのみに伝達されるため、比較的小さな駆動トルクでエンジンの始動を行うことができる。従って、効率のよいＥＶ走行（シリーズ運転を含む）を行うことができる。
【００３４】
次に、本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法は、前述のように第１クラッチ手段を備えた動力伝達装置を制御する手法であり、その第１の態様は、前記第２動力分配器側の回転伝達系の減速比α５と前記回転伝達手段の減速比α１との間の変速比で変速動作を行いつつ、前記エンジンの出力を車両の推進源として走行するとき、前記回転伝達手段の減速比α１と前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比α２との間の変速比での走行中は、前記第２モータの回転軸を前記回転伝達手段に接続するように前記第１クラッチ手段を制御すると共に前記第１モータ及び第２モータをそれぞれ回生状態、駆動状態に制御し、前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比α２と前記第２動力分配器側の回転伝達系の減速比α３との間の変速比での走行中は、前記第２モータの回転軸を前記第２動力分配器の他方の出力軸に接続するように前記第１クラッチ御手段を制御すると共に前記第１モータ及び第２モータをそれぞれ駆動状態、回生状態に制御することを特徴とするものである。
【００３５】
そして、この場合、さらに前記第２クラッチ手段を備えた場合には、上記のいずれの変速比で走行している状態であっても、前記第１モータの回転軸を前記第１動力分配器の他方の出力軸に接続するように前記第２クラッチ手段を制御する。
【００３６】
このように第１及び第２クラッチ手段と第１モータ及び第２モータとを制御することで、先にも説明したように、エンジンを車両の推進源として変速動作を行いながら車両の走行を行う場合に、第１モータ及び第２モータのさほど大きなトルクを発生させなくとも、車両の必要な推進力を確保して車両の走行を円滑に行うことができる。
【００３７】
かかる本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法の第１の態様では、さらに、前記回転伝達手段の減速比α１と前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比α２との間の変速比と、前記第１動力分配器側の回転伝達系の減速比α２と前記第２動力分配器側の回転伝達系の減速比α３との間の変速比との一方から他方への移行の際に、一時的に、第１モータの回転速度を略零に制御しつつ、前記第２モータの回転軸を前記第２動力分配器の他方の出力軸及び前記回転伝達手段の両者から切り離すように前記第１クラッチ手段を制御して、該第２モータの回転速度を調整する工程を備えることが好ましい。尚、この場合、前記第２クラッチ手段を備えた場合には、上記の変速比の移行の際にも、記第１動力分配器の他方の出力軸に接続するように前記第２クラッチ制御手段を制御する状態を維持する。
【００３８】
すなわち、α１〜α２の変速比と、α２〜α３の変速比との一方から他方への移行の際には、一般に、第２モータの回転速度が不連続的に異なるものとなるため、前記第２モータの回転軸を前記第２動力分配器の他方の出力軸及び前記回転伝達手段の両者から切り離し、該第２モータの回転速度を調整する。また、このとき、
第１モータの回転速度を略零に制御することで、エンジンから動力出力軸に至る変速比（減速比）は、α１〜α２の変速比と、α２〜α３の変速比との境界の減速比α２となる。このような制御を行うことで、上記の変速比の移行を、その際に車両の挙動変化が生じたりすることなく、円滑に行うことが可能となる。
【００３９】
また、本発明の制御方法の第２の態様では、車両を発進させるとき、前記第１モータの通電電流を遮断すると共に、前記第２モータの回転軸を前記回転伝達手段に接続するように前記第１クラッチ手段を制御し、この状態で、前記第２モータを駆動状態に制御する。
【００４０】
あるいは、前記第２クラッチ手段を備えた場合には、車両を発進させるとき、前記第１モータの回転軸を少なくとも前記第１動力分配器の他方の出力軸から切り離すように前記第２クラッチ手段を制御すると共に、前記第２モータの回転軸を前記回転伝達手段に接続するように前記第１クラッチ手段を制御し、この状態で、前記第２モータを駆動状態に制御する。
【００４１】
このようにすることによって、エンジンを作動させた状態及びエンジンを停止させた状態のいずれであっても、第２モータの駆動トルクを車両の駆動輪側に直接的に伝達して車両の発進を行うことができる。そして、この場合、第２モータの駆動トルクは、大きな減速比α１を有する回転伝達手段を介して車両の駆動輪側に直接的に効率よく伝達されるため、第２モータの駆動トルクを比較的小さなものとしても、円滑に車両の発進を行うことができる。従って、第２モータの容量を低減することが可能となる。
【００４２】
また、本発明の制御方法の第３の態様は、特に動力伝達装置に前記第２クラッチ手段を備えた場合に好適であり、所定の車速以下で前記モータの出力を車両の推進源として走行するとき、第２モータを駆動状態に制御しつつ、前記第２モータの回転軸を前記回転伝達手段に接続するように前記第１クラッチ制御手段を制御すると共に、前記第１モータの回転軸を少なくとも前記第１動力分配器の他方の出力軸から切り離すように前記第２クラッチ手段を制御する。
【００４３】
これによれば、第２モータの駆動トルクを効率よく直接的に車両の駆動輪側に伝達してＥＶ走行を行うことができる。そして、この場合、このような走行を所定の車速以下の比較的低速域で行うことで、第２モータの必要な駆動トルクや第２モータの回転軸の回転速度が小さく抑えられる。
【００４４】
かかる本発明の制御方法の第３の態様では、さらに、前記第１モータの回転軸を前記エンジンの出力軸に接続するように前記第２クラッチ手段を制御すると共に、前記エンジンを作動状態としつつ前記第１モータを回生状態に制御する工程を備えることが好ましい。
【００４５】
あるいは、前記第１モータの回転軸を前記エンジンの出力軸に接続するように前記第２クラッチ手段を制御すると共に、前記エンジンを間欠的に作動させ、該エンジンの作動状態では、前記第１モータを回生状態に制御し、該エンジンの停止状態から該エンジンを始動する際には、該第１モータを駆動状態に制御して該第１モータの駆動力により該エンジンを始動することが好ましい。
【００４６】
これによれば、先にも説明したように、第２モータの駆動トルクによる車両の走行とは独立的に、エンジンの出力による第１モータの回生発電を効率よく行って前記シリーズ運転を行うことができ、あるいは、該シリーズ運転を間欠的に行うことができる。そして、特にシリーズ運転を間欠的に行う場合に、第１モータによりエンジンの始動を行うとき、該第１モータのさほど大きな駆動トルクは必要ないので、第１モータの容量を低減することができる。
【００４７】
以上のように、本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置の制御方法によれば、第１モータや第２モータのさほど大きなトルクを必要とすることなく、各種の形態の走行運転を効率よく行うことが可能となり、それらのモータやその駆動回路、電源等の容量を低減することができる。
【００４８】
尚、エンジンのエネルギー効率を考慮した場合、前述のようにエンジンを車両推進源として変速動作を行いつつ走行するような運転形態は、基本的には、車速が比較的高い高速車速域か、あるいは、要求される車両の推進力が比較的大きい場合に行うことが好適であり、ＥＶ走行（シリーズ運転を含む）は、比較的低車速で、要求される車両推進力が比較的小さい場合に行うことが好適である。
【００４９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１〜図５を参照して説明する。図１は本実施形態における動力伝達装置の構成を模式的に示す説明図、図２〜図５は図１の動力伝達装置の作動を説明するための説明図である。
【００５０】
図１に示すように、本実施形態におけるハイブリッド車両の動力伝達装置は、エンジン１と、第１及び第２の二つの動力分配器２，３と、第１及び第２の二つのモータ４，５と、動力出力軸６とを具備している。動力出力軸６は、図示を省略する車両の駆動輪の車軸に連接されている。
【００５１】
第１及び第２動力分配器２，３は、本実施形態では差動歯車機構により構成されたものであり、それぞれのリングギヤ７，８がエンジン１から回転駆動力が伝達される入力軸となっている。そして、これらのリングギヤ（入力軸）７，８が、エンジン１の出力軸１ａにギヤ９を介して接続され、該出力軸１ａとの間の回転伝達がギヤ９を介して行われるようになっている。
【００５２】
これらの動力分配器２，３のうち、第１動力分配器２は、その二つのサイドギヤ１０，１１とそれぞれ一体に回転する二つの出力軸１２，１３を備えている。そして、一方の出力軸１２は、一対のギヤ１４ａ，１４ｂにより構成された減速器１４を介して動力出力軸６に連接され、該出力軸１２から動力出力軸６への回転伝達が減速器１４を介して行われるようになっている。
【００５３】
これと同様に、第２動力分配器３は、その二つのサイドギヤ１５，１６とそれぞれ一体に回転する二つの出力軸１７，１８を備えている。そして、一方の出力軸１７は、ギヤ１９ａ，１９ｂにより構成された減速器１９を介して動力出力軸６に連接され、該出力軸１７から動力出力軸６への回転伝達が減速器１９を介して行われるようになっている。
【００５４】
この場合、減速器１９のギヤ１９ａ，１９ｂのうち、動力出力軸６に連なるギヤ１９ｂには、一対のギヤ２０ａ，２０ｂにより構成された減速器２０を有する回転伝達手段２１が連接されている。
【００５５】
第１モータ４は、その回転軸４ａが図示を省略するギヤ等を介して二つのクラッチ２２，２３に接続され、これらのクラッチ２２，２３に並列的に駆動トルクあるいは回生トルクを付与可能としている。そして、第１モータ４の回転軸４ａは、クラッチ２２を介して動力分配器２の他方の出力軸１３に該出力軸１３との間の回転伝達を断接可能に連接されていると共に、クラッチ２３を介してエンジン１の出力軸１ａに該出力軸１ａとの間の回転伝達を断接可能に連接されている。
【００５６】
尚、クラッチ２２，２３は、本発明における第２クラッチ手段２４を構成するものである。
【００５７】
第２モータ５は、第１モータ４と同様、その回転軸５ａが図示を省略するギヤ等を介して二つのクラッチ２５，２６に接続され、これらのクラッチ２５，２６に並列的に駆動トルクあるいは回生トルクを付与可能としている。そして、第２モータ５の回転軸５ａは、クラッチ２５を介して動力分配器３の他方の出力軸１８に該出力軸１８との間の回転伝達を断接可能に連接されていると共に、クラッチ２６を介して前記回転伝達手段２１の減速器２０に、該減速器２０との間の回転伝達を断接可能に連接されている。
【００５８】
この場合、減速器２０は、前記減速器１９の動力出力軸６に連なるギヤ１９ｂに連接されているので、クラッチ２６の接続状態でモータ５から減速器２０に伝達されるトルクは、該減速器２０から直接的に動力出力軸６に伝達されることとなる。
【００５９】
尚、クラッチ２５，２６は、本発明における第２クラッチ手段２７を構成するものである。
【００６０】
ここで、前記減速器１４の減速比（詳しくは第１動力分配器２の出力軸１２から動力出力軸６への回転伝達の減速比。以下、参照符号α２を付する）と、減速器１９の減速比（詳しくは第２動力分配器３の出力軸１７から動力出力軸６への減速比。以下参照符号α３を付する）と、減速器２０の減速比（詳しくはクラッチ２７から動力出力軸６への減速比。以下参照符号α１を付する）とに関しては、本実施形態では、α１＞α２＞α３とされている。より具体的には、減速比α１，α２，α３はそれぞれ、例えば通常の自動車の変速装置の１速相当の減速比、２速相当の減速比、５速相当の減速比とされている。
【００６１】
また、本実施形態のハイブリッド車両は、上述のような構成の動力伝達装置を制御する制御装置２８を備えている。
【００６２】
この制御装置２８は、マイクロコンピュータ等を用いて構成されたものであり、エンジン１、第１及び第２クラッチ手段２７，２４、第１及び第モータ４，５の動作制御を可能としている。この場合、制御装置２８は、エンジン１の動作制御を図示を省略するスロットル弁、燃料供給装置、点火装置等を介して行う。また、第１及び第２クラッチ手段２７，２４の動作制御を図示を省略するアクチュエータを介して行う。さらに、第１及び第２モータ４，５の動作制御を、それらのモータ４，５の電源である蓄電器２９（二次電池やコンデンサ）と各モータ４，５との間に電気的に接続された駆動回路３０，３１を介して行う。
【００６３】
尚、制御装置２８には、車両の運転者によるアクセルの操作量や、車速、エンジン１の回転速度等の運転状態情報が、図示しない各種のセンサから与えられる。
【００６４】
次に、本実施形態の装置の作動を説明する。
【００６５】
本実施形態では、車両の主要な運転モードとして、エンジン１を車両の主たる推進源として走行する運転モード（以下、エンジン走行モードという）と、第２モータ５を車両の推進源として走行する運転モード（以下、ＥＶ走行モード）とがある。
【００６６】
そして、エンジン走行モードには、さらに、前記減速器２０の減速比α１と減速器１４の減速比α２との間の減速比で動力伝達装置の変速動作を行いながら走行するモード（以下、低速域エンジン走行モードという）と、減速器１４の減速比α２と減速器１９の減速比α３との間の減速比で動力伝達装置の変速動作を行いながら走行するモード（以下、中高速域エンジン走行モードという）と、これらの低速域エンジン走行モード及び中高速域エンジン走行モードの一方から他方への移行の際に一時的に使用するモード（以下、一時使用エンジン走行モードという）とがある。
【００６７】
また、ＥＶ走行モードには、さらに、エンジン１の出力により第１モータ４の回生発電を行いながら走行するモード（以下、シリーズ運転ＥＶ走行モードという）と、エンジン１及び第１モータ４の運転を停止した状態で走行するモード（以下、シリーズ中断ＥＶ走行モードという）とがある。シリーズ運転ＥＶ走行モードは、別の言い方をすれば、第１モータ４の回生発電により蓄電器２９の充電を行いながらＥＶ走行を行うモードであり、シリーズ中断ＥＶ走行モードは、別の言い方をすれば、第２モータ５により蓄電器２９の電気エネルギーを消費しながらＥＶ走行を行うモードである。
【００６８】
そして、本実施形態では、基本的には、前記制御装置２８が車両のアクセル操作量と車速とからあらかじめ定めたマップ等を用いて車両の要求駆動力（要求推進力）を把握し、その要求駆動力と車速とに基づいて、上記の各走行モードを選択的に設定する。さらに、その設定した走行モードに対応させて動力伝達装置を後述するように制御する。
【００６９】
この場合、本実施形態では、制御装置２８は、例えば図２に示すように、車両の要求駆動力と車速とに対して各走行モードを設定する。すなわち、基本的には、低車速域で且つ要求駆動力が比較的大きい領域（図の斜線領域）では、前記低速域エンジン走行モードが設定され、所定車速Ｖｘ以上の高車速域や、中車速域で且つ要求駆動力が比較的大きい領域（図の×印の領域）では、中高速域エンジン走行モードが設定される。さらに、低速域エンジン走行モードに対応する領域と中高速域エンジン走行モードに対応する領域との間の境界領域（図の曲線ｂに沿った領域）では、一時使用エンジン走行モードが設定される。また、所定車速Ｖｘ以下の低車速域で、且つ要求駆動力が比較的小さい領域（図の点描領域）では、ＥＶ走行モードが設定される。
【００７０】
ここで、このような要求駆動力及び車速に応じた走行モードの設定は、本実施形態では、基本的には、エンジン１の燃料消費効率ができるだけ良好となるように定められている。
【００７１】
また、エンジン走行モードに関連した図２の曲線ａ，ｂ，ｃはそれぞれ、動力伝達装置の変速比を前記減速比α１，α２，α３に固定した場合にエンジン１の出力により発生し得る車両の最大の駆動力を表す曲線である。そして、エンジン走行モードのうち、前記一時使用エンジン走行モードは、基本的には、減速比α２に対応する曲線ｂ上で設定される走行モードである。
【００７２】
また、ＥＶ走行モードにおいては、例えば前記蓄電器２９の残容量に応じて、前記シリーズ運転ＥＶ走行モード及びシリーズ中断走行モードの選択・切換えが行われる。具体的には、例えば図３に示すように、蓄電器２９の残容量が所定の下限側閾値Ｃｄまで低下すると、蓄電器２９の充電を行うためにシリーズ運転ＥＶモードが設定され、その充電により蓄電器２９の残容量が所定の上限側閾値Ｃｕまで上昇すると、シリーズ中断ＥＶ走行モードが設定される。つまり、ＥＶ走行モードでは、シリーズ運転ＥＶ走行モード及びシリーズ中断走行モードが交互に繰り返される。
【００７３】
尚、前記図２に表した走行モードの設定においては、実際上は、要求駆動力及び車速から常に一義的に走行モードが設定されるのではなく、特に各走行モードに対応する領域の境界付近では、車両の挙動変化等を考慮して走行モードが設定される。
【００７４】
前記制御装置２８は、上述のように設定する各走行モードに対応させて、動力伝達装置を次のように制御する。
【００７５】
まず、エンジン走行モードに関して図４（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。これらの図４（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、低速域エンジン走行モード、一時使用エンジン走行モード、高速域エンジン走行モードにおける前記各クラッチ２２，２３，２５，２６の動作状態と第１及び第２モータ４，５の動作状態とを模式的に表している。これらの図において、塗りつぶしたクラッチは接続状態であることを示し、空隙を有するクラッチは切断状態であることを示している。尚、図４（ａ）〜（ｃ）のいずれにおいても、エンジン１は稼動状態である。
【００７６】
制御装置２８は、低速域エンジン走行モードでは、図４（ａ）に示すように、クラッチ２２，２３，２５，２６をそれぞれ接続状態、切断状態、切断状態、接続状態に制御する。これにより、第１モータ４の回転軸４ａを第１動力分配器２の出力軸１３に接続する（エンジン１の出力軸１ａから切り離す）と共に、第２モータ５の回転軸５ａを回転伝達手段２１の減速器２０に接続する（第２動力分配器３から切り離す）。
【００７７】
さらに、第１モータ４及び第２モータ５をそれぞれ回生状態、駆動状態に制御する。このとき、さらに詳細には、制御装置２８は、エンジン１と第１及び第モータ４，５を次のように制御する。
【００７８】
すなわち、車両の要求駆動力と車速とから、それに対応したエネルギーを車両の駆動輪側に付与し得るエンジン１の目標出力トルクと目標回転速度とをあらかじめ定められたマップ等を用いて設定する。このとき、これらの目標出力トルク及び目標回転速度は、基本的にはエンジン１の燃焼消費効率が最大となるようなエンジン１の動作点（これは基本的にはエンジン１のスロットル開度がほぼ最大となるような動作点である）として設定される。
【００７９】
そして、その目標出力トルクと目標回転数とに対応させて、エンジン１のスロットル開度を制御すると共に、エンジン１の実際の回転速度を上記目標回転速度に収束させるようにエンジン１の目標負荷トルクを決定する。この場合、該目標負荷トルクは、例えばエンジン１の実際の回転速度と目標回転速度との偏差に応じたフィードバック制御処理（例えば比例制御やＰＩ制御の処理）により算出した操作量により前記目標出力トルクを補正した値として決定される。つまり、実際の回転速度が目標回転速度に収束したとき、目標負荷トルクが目標出力トルクに収束するように目標負荷トルクが決定される。
【００８０】
さらに、制御装置２８は、上記のように決定した目標負荷トルクと、車両の要求駆動力に対応して前記動力出力軸６に発生させるべき駆動トルク（これは要求駆動力に比例する）とから、第１及び第２モータ４，５のそれぞれの目標回生トルク、目標駆動トルクを算出し、その目標トルクに従って第１及び第２モータ４，５の通電電流を前記駆動回路３０，３１を介して制御する。
【００８１】
この場合、エンジン１の目標負荷トルクをＴｅ、動力出力軸６の駆動トルクをＴｖ、第１及び第２モータ４，５の目標トルクをＴ１，Ｔ２としたとき、該目標トルクＴ１，Ｔ２は、次式（４），（５）により与えられる。
【００８２】
Ｔ１＝Ｔｅ／２                            ……（４）
Ｔ２＝（Ｔｖ−α２・Ｔｅ／２）／α１          ……（５）
尚、ここでは、エンジン１の出力軸１ａと各動力分配器２，３のリングギヤ７，８（入力軸）との間の減速比は「１」としている。
【００８３】
このように、第１及び第２モータ４，５を制御したとき、基本的には（定常的には）、回生状態となる第１モータ４の発電電力と駆動状態となる第２モータ５の消費電力とはバランスし、このとき、減速比α１とα２との間の変速比で変速動作が行われつつ、エンジン１の出力が動力出力軸６に伝達されて車両の走行が行われる。
【００８４】
また、制御装置２８は、前記中高速域エンジン走行モードでは、図４（ｃ）に示すように、クラッチ２２，２３，２５，２６をそれぞれ接続状態、切断状態、接続状態、切断状態に制御する。これにより、第１モータ４の回転軸４ａを第１動力分配器２の出力軸１３に接続する（エンジン１の出力軸１ａから切り離す）と共に、第２モータ５の回転軸５ａを第２動力分配器３の出力軸１８に接続する（回転伝達手段２１の減速器２０から切り離す）。
【００８５】
さらに、第１モータ４及び第モータ５をそれぞれ駆動状態、回生状態に制御する。このとき、制御装置２８は、前記低速域エンジン走行モードと同様にエンジン１の目標負荷トルクＴｅを決定し、この目標負荷トルクと、車両の要求駆動力に対応して前記動力出力軸６に発生させるべき駆動トルクとから、第１及び第２モータ４，５のそれぞれの目標駆動トルク、目標回生トルクを算出する。そして、その算出した目標トルクに従って第１及び第２モータ４，５の通電電流を前記駆動回路３０，３１を介して制御する。
【００８６】
この場合、第１及び第２モータ４，５の目標トルクをＴ１，Ｔ２は、次式（６），（７）により与えられる。
【００８７】
Ｔ１＝（Ｔｖ−α３・Ｔｅ／２）／（α２−α３）    ……（６）
Ｔ２＝（Ｔｖ−α２・Ｔｅ／２）／（α３−α２）    ……（７）
このように、第１及び第２モータ４，５を制御したとき、基本的には（定常的には）、駆動状態となる第１モータ４の消費電力と回生状態となる第２モータ５の発電電力とはバランスし、このとき、減速比α２とα３との間の変速比で変速動作が行われつつ、エンジン１の出力が動力出力軸６に伝達されて車両の走行が行われる。
【００８８】
また、制御装置２８は、前記低速域エンジン走行モードと中高速エンジン走行モードとの切換わりの際の前記一時使用エンジン走行モードでは、一時的に図４（ｂ）に示すように、クラッチ２２，２３，２５，２６をそれぞれ接続状態、切断状態、切断状態、切断状態に制御する。これにより、第１モータ４の回転軸４ａを第１動力分配器２の出力軸１３に接続する（エンジン１の出力軸１ａから切り離す）と共に、第２モータ５の回転軸５ａを第２動力分配器３と回転伝達手段２１の減速器２０との両者から切り離す。
【００８９】
さらに、第１モータ４の回転速度を「０」にするように第１モータ４の駆動トルクを制御する。この場合、第１モータ４の目標トルクＴ１は、基本的には、次式（８）により与えられる。
【００９０】
Ｔ１＝Ｔｖ／α２              ……（８）
尚、この場合のエンジン１の目標負荷トルクＴｅは、基本的には前記低速域エンジン走行モード等と同様に決定されるが、前記式（５），（７）でＴ２＝０となる負荷トルクＴｅ＝２・Ｔｖ／α２の近傍の値である。
【００９１】
また、第２モータ５については、低速域エンジン走行モードにおける駆動状態と、中高速域エンジン走行モードにおける回生状態との間での第２モータ５の回転軸５ａの回転速度の変化を補償するように回転速度の調整制御を行う。
【００９２】
このように動力伝達装置を制御したとき、エンジン１の駆動力は、減速比α２で動力出力軸６に伝達されて車両の走行が行われる。また、このとき、第２モータ５の回転速度の調整が行われることで、低速域エンジン走行モードにおける駆動状態と、中高速域エンジン走行モードにおける回生状態との間での第２モータ５の動作状態の変化が円滑に行われ、低速域エンジン走行モードと中高速域エンジン走行モードの一方から他方への移行が、車両の挙動変化を生じることなく円滑に行われる。
【００９３】
尚、一時使用エンジン走行モードでは、原理的には、クラッチ２５，２６のいずれかを接続した状態のままで、第２モータ５の通電電流を遮断して、第２モータ５の回転軸５ａの発生トルクを「０」にするようにしてもよいが、この場合には、低速域エンジン走行モードと中高速域エンジン走行モードの一方から他方への移行の際に、第２モータ５の回転速度の調整を行うことができない。このため、その移行前後の第２モータ５の動作状態の変化によって、違和感を伴う車両の挙動変化が生じる恐れがある。
【００９４】
以上のように、エンジン走行モードにおける動力伝達装置の制御を行うことによって、減速比α１とα３との間で変速作動が行われつつエンジン１を車両の主たる推進源とする車両の走行が行われる。この場合、比較的大きな減速比α１〜α２の変速域での走行を行うことができるため（低速域エンジン走行モード）、前記式（４），（５）から明らかなように車両の低車速域で比較的大きな要求駆動力が必要とされる状況であっても、第１モータ４のトルクＴ１（回生トルク）や、第２モータ５のトルクＴ２（駆動トルク）を比較的小さなトルクに抑えることができると共に、エンジン１を燃料消費効率の良好な動作点で動作させつつ要求駆動力を車両の駆動輪側に発生させて、車両の走行を円滑に行うことができる。
【００９５】
また、減速比α２〜α３の変速域での走行を行う中高速域エンジン走行モードでは、低車速域エンジン走行モードよりも車両の要求駆動力は低いので、第１モータ４のトルクＴ１（駆動トルク）や、第２モータ５のトルクＴ２（回生トルク）を比較的小さなトルクに抑えることができると共に、エンジン１を燃料消費効率の良好な動作点で動作させつつ要求駆動力を車両の駆動輪側に発生させて、車両の走行を円滑に行うことができる。
【００９６】
次に、ＥＶ走行モードに関して図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。これらの図５（ａ），（ｂ）はそれぞれ、シリーズ運転ＥＶ走行モード、シリーズ中断ＥＶ走行モードにおける前記各クラッチ２２，２３，２５，２６の動作状態と第１及び第２モータ４，５の動作状態と前記図４の場合と同様に模式的に表している。
【００９７】
制御装置２８は、シリーズ運転ＥＶ走行モードでは、図５（ａ）に示すように、クラッチ２２，２３，２５，２６をそれぞれ切断状態、接続状態、切断状態、接続状態に制御する。これにより、第１モータ４の回転軸４ａをエンジン１の出力軸１ａに接続する（第１動力分配器２から切り離す）と共に、第２モータ５の回転軸５ａを回転伝達手段２１の減速器２０に接続する（第２動力分配器３から切り離す）。
【００９８】
さらに、エンジン１を作動させた状態で第１モータ４及び第２モータ５をそれぞれ回生状態、駆動状態に制御する。このとき、第２モータ５は、車両の要求駆動力に対応した動力出力軸６の必要トルクＴｖを減速器２０を介して伝達し得るトルクを目標トルクＴ２（≒Ｔｖ／α１）として、制御される。これにより、第２モータ５の駆動力による車両の走行が行われる。
【００９９】
また、車両の要求駆動力と車速とから、あらかじめ定めたマップ等を用いてエンジン１の目標出力を決定し、その目標出力を最も良好な燃焼消費効率で発生させ得るエンジン１の動作点のトルクと回転数とをエンジン１の目標出力トルク及び目標回転速度として決定する。尚、この場合、エンジン１の目標出力は、車両の要求駆動力と車速とから定まる車両の要求推進出力よりも多少大きな出力に設定される。そして、このエンジン１の目標出力トルク及び目標回転速度に応じてスロットル開度を制御すると共に、エンジン１の目標回転速度と実際の回転速度との偏差に応じたフィードバック制御処理により上記目標出力トルク補正してなるトルクを第１モータ４の目標回生トルクとして該第１モータ４を制御する。
【０１００】
これにより、エンジン１の出力トルク及び回転速度が上記目標出力トルク及び目標回転速度に制御されつつ、該エンジン１の出力によって第１モータ４の回生発電が行われ、蓄電器２９の充電が行われる（図３参照）。
【０１０１】
また、前記シリーズ中断ＥＶ走行モードでは、制御装置２８は、図５（ａ）に示すように、クラッチ２２，２３，２５，２６をそれぞれ切断状態、切断状態、切断状態、接続状態に制御する。これにより、第１モータ４の回転軸４ａをエンジン１の出力軸１ａと第１動力分配器２との両者から切り離すと共に、第２モータ５の回転軸５ａを回転伝達手段２１の減速器２０に接続する（第２動力分配器３から切り離す）。
【０１０２】
さらにエンジン１の運転を停止させると共に、第１モータ４を停止させ（第１モータ４の通電を遮断する）、また、第２モータ５を前記シリーズ運転ＥＶ走行の場合と全く同様に制御する。
【０１０３】
これにより、シリーズ運転ＥＶ走行モードの場合と同様に、第２モータ５の駆動力による車両の走行が行われる。そして、このとき、エンジン１及び第１モータ４は、その作動を停止しているので、蓄電器２９の電力が第２モータ５により消費され、該蓄電器２９の残容量が減少していく（図３参照）。
【０１０４】
尚、シリーズ中断ＥＶ走行モードから、シリーズ運転ＥＶ走行モードに移行する際には、エンジン１を始動する必要がある。そして、この始動は、シリーズ運転ＥＶ走行モードと同様にクラッチ２２，２３，２５，２６を制御した状態で、一時的に第１モータ４を駆動状態に制御することで、該第１モータ４を始動モータとしてエンジン１の始動が行われる。
【０１０５】
尚、本実施形態の装置では、車両の発進は、上述したシリーズ運転ＥＶ走行モードあるいはシリーズ中断ＥＶ走行モードのいずれかの走行モードで行われる。すなわち、図５（ａ）あるいは（ｂ）に示したようにクラッチ２２，２３，２５，２６を制御した状態で、第２モータ５に所定の駆動トルクを発生させ、それを減速比α１の減速器２０を介して動力出力軸に伝達することで、車両を発進させる。
【０１０６】
以上のようにして、ＥＶ走行モードでは、第２モータ５の駆動力を減速器２０を介して動力出力軸６に伝達しつつ走行が行われると共に、エンジン１の運転及び第１モータ４の回生発電が間欠的に繰り返される。
【０１０７】
この場合、車両の発進時を含めて、第２モータ５の駆動力は、大きな減速比α１を有する減速器２０を介して直接的に動力出力軸６に伝達されるため、第２モータ５のさほど大きなく動トルクを要することなく、車両の発進及びＥＶ走行を行うことができる。また、シリーズ運転ＥＶ走行モードにおける第１モータ４の回生発電は、第２モータ５の駆動力による車両の走行に影響を及ぼすことなく、エンジン１の出力を直接的に用いて行うことができるので、第１モータ４の回生トルクを比較的小さく抑え、また、エンジン１を燃料消費効率の良い動作点で作動させつつ、良好なエネルギー効率で蓄電器２９の充電を行うことができる。
【０１０８】
尚、車両の発進時において、第１モータ４の回生発電を行わないような場合には、第１モータ４の通電電流を遮断しておくようにしてもよく、このようにした場合には、例えば、エンジン１を停止させた状態はもちろんのこと、エンジン１を作動させた状態であっても、クラッチ２２，２３のいずれを接続状態としても、上述と同様に車両の発進を行うことが可能である。
【０１０９】
以上説明したように、本実施形態によれば、エンジン走行モード及びＥＶ走行モードのいずれであっても、第１及び第２モータ４，５のさほど大きなトルクを必要とすることなく、車両の要求駆動力を効率よく発生させながら、走行を行うことができる。このため、各モータ４，５や、駆動回路３０，３１、さらには蓄電器２９の容量を従来のものよりも低減することができ、それらの小型化やコスト低減、軽量化を図ることができる。また、車両の走行性能を満たしつつ、エンジン１を燃料消費効率の良好な動作点で作動させることができるため、エネルギ効率の良いハイブリッド車両を提供できる。
【０１１０】
尚、以上説明した実施形態では、動力分配器２，３として、差動歯車機構を用いたが、遊星歯車機構を用いて動力分配器を構成してもよい。
【０１１１】
また、クラッチ２２，２３，２５，２６は、通常的なクラッチのように摩擦板等を用いたものでもよいが、単に回転軸同士を嵌合させるような形式のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における動力伝達装置の構成を模式的に示す説明図。
【図２】図１の動力伝達装置の作動を説明するための説明図である。
【図３】図１の動力伝達装置の作動を説明するための説明図である。
【図４】図１の動力伝達装置の作動を説明するための説明図である。
【図５】図１の動力伝達装置の作動を説明するための説明図である。
【図６】従来の動力伝達装置の構成を模式的に示す説明図。
【符号の説明】
１…エンジン、２，３…動力分配器、４，５…モータ、２１…回転伝達手段、２４，２７…クラッチ手段。
【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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