(57)【要約】【課題】動力分配統合機構の第１要素と駆動軸とが連結される状態と第２要素と駆動軸とが連結される状態とをより適切に切り替えて、より広範な運転領域において動力の伝達効率を向上させる。【解決手段】ハイブリッド自動車２０では、変速機６０により第ｎ変速状態が設定されている最中にエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比の要求値である要求変速比γｒが第ｎ移行変速比γｔ（ｎ）以下の値である下限変速比γｌｉｍ（ｎ）以下になったときに、エンジン２２の回転数Ｎｅを上段側移行変速比γｔｕ（ｎ）すなわち実行用移行変速比γｔに基づく移行回転数（＝γｔ／ｋ・Ｖ）に一致させる機関回転数調整処理と、第ｎ変速状態から第ｎ＋１変速状態への移行とを伴って、要求トルクＴｒ＊に基づく動力が駆動軸６７に出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２と変速機６０とが制御される。【選択図】図１
2008137542.tif 000002
【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、
内燃機関と、
動力を入出力可能な第１電動機と、
動力を入出力可能な第２電動機と、
前記第１および第２電動機のそれぞれと電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記第１電動機の回転軸に接続される第１要素と前記第２電動機の回転軸に接続される第２要素と前記内燃機関の機関軸に接続される第３要素とを有すると共にこれら３つの要素が互いに差動回転できるように構成された動力分配統合機構と、
前記動力分配統合機構の前記第１要素と前記第２要素とを選択的に前記駆動軸に連結して複数の変速状態を設定可能であると共に、前記第１および第２要素の何れか一方と前記駆動軸とが連結される第ｎ変速状態のもとで前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比が所定の移行変速比になったときに、前記変速状態を前記第ｎ変速状態から前記第１および第２要素の他方と前記駆動軸とが連結される第ｎ＋１変速状態へと移行させて前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比をより小さく設定可能とする変速伝達手段と、
前記駆動軸に要求される動力である要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記設定された要求動力と所定の制約とに基づいて前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比の要求値である要求変速比を設定する要求変速比設定手段と、
前記変速伝達手段が前記第ｎ変速状態を設定している最中に前記設定された要求変速比が前記移行変速比以下の値である所定の下限変速比以下になったときに、前記機関軸の回転数を前記移行変速比に基づく移行回転数に一致させる機関回転数調整処理と、前記第ｎ変速状態から前記第ｎ＋１変速状態への移行とを伴って、前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機と前記変速伝達手段とを制御する変速時制御手段と、
を備える動力出力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動力出力装置において、
前記所定の制約は、前記要求動力と前記内燃機関を効率よく運転するための該内燃機関の運転ポイントとの関係を規定するものであり、
前記変速伝達手段が前記第ｎ変速状態を設定すると共に前記要求変速比が前記下限変速比よりも大きいときに、前記設定された要求動力と前記所定の制約とに基づいて前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段を更に備える動力出力装置。
【請求項３】
請求項２に記載の動力出力装置において、
前記運転ポイント設定手段は、前記機関回転数調整処理が実行される際に、前記機関軸の回転数が前記移行回転数に一致するように前記内燃機関の目標回転数を設定すると共に、前記設定された要求動力に基づく要求パワーが前記内燃機関から出力されるように前記目標回転数と該要求パワーとに基づいて前記内燃機関の目標トルクを設定する動力出力装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の動力出力装置において、
前記下限変速比は、前記第ｎ変速状態のもとで前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比が該下限変速比になったときの前記内燃機関と前記駆動軸との間における動力の伝達効率が前記第ｎ＋１変速状態のもとでの前記伝達効率を下回らないように設定される動力出力装置。
【請求項５】
前記下限変速比は、前記機関軸の回転数に基づいて設定される請求項１から４の何れかに記載の動力出力装置。
【請求項６】
前記下限変速比は、前記内燃機関の出力パワーに基づいて設定される請求項１から４の何れかに記載の動力出力装置。
【請求項７】
前記下限変速比は、前記変速伝達手段による前記変速状態のそれぞれについて設定される請求項１から６の何れかに記載の動力出力装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れかに記載の動力出力装置において、
前記変速時制御手段は、前記第ｎ変速状態から前記第ｎ＋１変速状態への移行後に、前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比が前記第ｎ変速状態における前記下限変速比よりも所定値だけ小さくなると共に、前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御する動力出力装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れかに記載の動力出力装置において、
前記変速伝達手段は、前記変速伝達手段が前記第ｎ＋１変速状態を設定している最中に前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比が前記移行変速比になったときに、前記変速状態を前記第ｎ＋１変速状態から前記第ｎ変速状態へと移行させて前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比をより大きく設定可能であり、
前記変速時制御手段は、前記変速伝達手段が前記第ｎ＋１変速状態を設定している最中に前記設定された要求変速比が前記移行変速比以上になったときに、前記機関軸の回転数を前記移行回転数に一致させる機関回転数調整処理と、前記第ｎ＋１変速状態から前記第ｎ変速状態への移行とを伴って、前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機と前記変速伝達手段とを制御する動力出力装置。
【請求項１０】
前記変速伝達手段は、前記動力分配統合機構の前記第１および第２要素の何れか一方を前記駆動軸に連結可能な少なくとも１組の平行軸式ギヤ列を有する第１変速機構と、前記第１および第２要素の他方を前記駆動軸に連結可能な少なくとも１組の平行軸式ギヤ列を有する第２変速機構とを含む平行軸式変速機である請求項１から９の何れかに記載の動力出力装置。
【請求項１１】
前記変速伝達手段は、前記動力分配統合機構の前記第１および第２要素の何れか一方を前記駆動軸に連結可能な遊星歯車機構と、前記第１および第２要素の他方を前記駆動軸に連結可能な連結機構とを含む遊星歯車式変速機である請求項１から９の何れかに記載の動力出力装置。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れかに記載の動力出力装置を備え、前記駆動軸からの動力により駆動される駆動輪を含むハイブリッド自動車。
【請求項１３】
駆動軸と、内燃機関と、動力を入出力可能な第１および第２電動機と、前記第１および第２電動機のそれぞれと電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記第１電動機の回転軸に接続される第１要素と前記第２電動機の回転軸に接続される第２要素と前記内燃機関の機関軸に接続される第３要素とを有すると共にこれら３つの要素が互いに差動回転できるように構成された動力分配統合機構と、前記動力分配統合機構の前記第１要素と前記第２要素とを選択的に前記駆動軸に連結して複数の変速状態を設定可能であると共に、前記第１および第２要素の何れか一方と前記駆動軸とが連結される第ｎ変速状態のもとで前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比が所定の移行変速比になったときに、前記変速状態を前記第ｎ変速状態から前記第１および第２要素の他方と前記駆動軸とが連結される第ｎ＋１変速状態へと移行させて前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比をより小さく設定可能とする変速伝達手段とを備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記変速伝達手段が前記第ｎ変速状態を設定している最中に、前記駆動軸に要求される動力である要求動力と所定の制約とに基づいて前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比の要求値として設定される要求変速比が前記移行変速比以下の値である所定の下限変速比以下であるか否かを判定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて前記要求変速比が前記下限変速比以下であると判断されたときに、前記機関軸の回転数を前記移行変速比に基づく移行回転数に一致させるステップと、
（ｃ）前記機関軸の回転数が前記移行回転数と一致したときに、前記変速状態が前記第ｎ変速状態から前記第ｎ＋１変速状態へと移行するように前記変速伝達手段を制御するステップと、
を含む動力出力装置の制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の動力出力装置の制御方法において、
ステップ（ｂ）および（ｃ）の実行中に、前記要求動力に基づく動力が出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御する、動力出力装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置、それを備えたハイブリッド自動車、および動力出力装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の動力出力装置として、内燃機関と、２体の電動機と、いわゆるラビニヨ型の遊星歯車機構と、それぞれ電動機に接続される遊星歯車機構の２つの出力要素を選択的に出力部材に連結可能な平行軸式変速機とを備えた動力出力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、従来から、内燃機関に接続される入力要素およびそれぞれ電動機に接続される２つの出力要素を含む遊星歯車機構と、当該遊星歯車機構の対応する出力要素にそれぞれ接続されると共に出力シャフトに連結される２本のカウンタシャフトを含む平行軸式変速機とを備えた動力出力装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。これらの動力出力装置では、平行軸式変速機により出力部材や出力シャフトに連結する遊星歯車機構の出力要素を切り替えることにより、内燃機関の出力トルクのうちの出力部材や出力シャフトに伝達されるトルクの割合を変更することが可能となる。
【特許文献１】特開２００５−１５５８９１号公報
【特許文献２】特開２００３−１０６３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の動力出力装置では、遊星歯車機構の一方の出力要素を出力部材等に連結している場合、駆動軸に連結されていない他方の出力要素の回転数を出力部材等に連結できるように所定の同期回転数に一致させ、当該他方の出力要素と出力部材とを連結すると共に当該一方の出力要素と出力部材との連結を解除することにより、出力軸に連結する遊星歯車機構の出力要素を切り替えることができる。ただし、上記各特許文献は、出力軸に連結する遊星歯車機構の出力要素の切り替え手順を何ら具体的に開示しておらず、このため、上記動力出力装置において、内燃機関と出力部材との間における動力の伝達効率の更なる向上を図ることは困難となっている。
【０００４】
そこで、本発明は、動力分配統合機構の第１および第２要素を選択的に駆動軸に連結可能な動力出力装置において、動力分配統合機構の第１要素と駆動軸とが連結される状態と第２要素と駆動軸とが連結される状態とをより適切に切り替えることを目的の一つとする。また、本発明による動力出力装置、それを備えたハイブリッド自動車、および動力出力装置の制御方法は、より広範な運転領域において動力の伝達効率を向上させることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による動力出力装置、それを備えたハイブリッド自動車、および動力出力装置の制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００６】
本発明による動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
動力を入出力可能な第１電動機と、
動力を入出力可能な第２電動機と、
前記第１および第２電動機のそれぞれと電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記第１電動機の回転軸に接続される第１要素と前記第２電動機の回転軸に接続される第２要素と前記内燃機関の機関軸に接続される第３要素とを有すると共にこれら３つの要素が互いに差動回転できるように構成された動力分配統合機構と、
前記動力分配統合機構の前記第１要素と前記第２要素とを選択的に前記駆動軸に連結して複数の変速状態を設定可能であると共に、前記第１および第２要素の何れか一方と前記駆動軸とが連結される第ｎ変速状態のもとで前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比が所定の移行変速比になったときに、前記変速状態を前記第ｎ変速状態から前記第１および第２要素の他方と前記駆動軸とが連結される第ｎ＋１変速状態へと移行させて前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比をより小さく設定可能とする変速伝達手段と、
前記駆動軸に要求される動力である要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記設定された要求動力と所定の制約とに基づいて前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比の要求値である要求変速比を設定する要求変速比設定手段と、
前記変速伝達手段が前記第ｎ変速状態を設定している最中に前記設定された要求変速比が前記移行変速比以下の値である所定の下限変速比以下になったときに、前記機関軸の回転数を前記移行変速比に基づく移行回転数に一致させる機関回転数調整処理と、前記第ｎ変速状態から前記第ｎ＋１変速状態への移行とを伴って、前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機と前記変速伝達手段とを制御する変速時制御手段と、
を備えるものである。
【０００７】
この動力出力装置では、変速伝達手段が第ｎ変速状態を設定している最中に機関軸と駆動軸との間の変速比の要求値である要求変速比が移行変速比以下の値である所定の下限変速比以下になったときに、機関軸の回転数を移行変速比に基づく移行回転数に一致させる機関回転数調整処理と、第ｎ変速状態から第ｎ＋１変速状態への移行とを伴って、要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるように内燃機関と第１および第２電動機と変速伝達手段とが制御される。すなわち、この動力出力装置では、要求変速比が移行変速比になった段階で変速伝達手段の変速状態（駆動軸に連結する動力分配統合機構の要素）の切り替えを実行する代わりに、要求変速比が移行変速比以下の値である下限変速比以下になった段階で変速状態の切り替えを実行することが可能である。これにより、機関軸と駆動軸との間の変速比がより小さくなれば内燃機関と駆動軸との間における動力の伝達効率がより高まることから、内燃機関と駆動軸との間における動力の伝達効率の更なる向上を図ることが可能となる。そして、変速伝達手段が第ｎ変速状態を設定している最中に要求変速比が下限変速比以下になったときに、機関回転数調整処理と第ｎ変速状態から第ｎ＋１変速状態への移行とを実行すれば、内燃機関の回転数の過剰な高まりを抑制しつつ変速伝達手段の変速状態をスムースに切り替えることが可能となる。この結果、この動力出力装置では、動力分配統合機構の第１要素と駆動軸とが連結される状態と第２要素と駆動軸とが連結される状態とをより適切に切り替えて、より広範な運転領域において動力の伝達効率を向上させることができる。なお、「ｎ」は、値１以上の正の整数であり、その上限は、変速伝達手段により設定される変速状態の数と一致する。
【０００８】
また、前記所定の制約は、前記要求動力と前記内燃機関を効率よく運転するための該内燃機関の運転ポイントとの関係を規定するものであってもよく、本発明による動力出力装置は、前記変速伝達手段が前記第ｎ変速状態を設定すると共に前記要求変速比が前記下限変速比よりも大きいときに、前記設定された要求動力と前記所定の制約とに基づいて前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段を更に備えてもよい。これにより、変速伝達手段により第ｎ変速状態が設定されている最中に、要求変速比が下限変速比以下になるまでの間、内燃機関を効率よく運転して燃費を向上させることが可能となる。
【０００９】
この場合、前記運転ポイント設定手段は、前記機関回転数調整処理が実行される際に、前記機関軸の回転数が前記移行回転数に一致するように前記内燃機関の目標回転数を設定すると共に、前記設定された要求動力に基づく要求パワーが前記内燃機関から出力されるように前記目標回転数と該要求パワーとに基づいて前記内燃機関の目標トルクを設定するものであってもよい。これにより、機関回転数調整処理の実行に際して、内燃機関の出力パワーの変動を抑制することが可能となる。
【００１０】
更に、前記下限変速比は、前記第ｎ変速状態のもとで前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比が該下限変速比になったときの前記内燃機関と前記駆動軸との間における動力の伝達効率が前記第ｎ＋１変速状態のもとでの前記伝達効率を下回らないように設定されてもよい。これにより、変速伝達手段による各変速状態において、内燃機関と駆動軸との間における動力の伝達効率を良好に保つことが可能となる。
【００１１】
また、前記下限変速比は、前記機関軸の回転数に基づいて設定されてもよく、前記下限変速比は、前記内燃機関の出力パワーに基づいて設定されてもよい。これにより、下限変速比をより適正に設定することが可能となる。
【００１２】
更に、前記下限変速比は、前記変速伝達手段による前記変速状態のそれぞれについて設定されてもよい。これにより、変速伝達手段による各変速状態において、要求変速比が下限変速比以下になるまで当該変速状態を維持することにより、内燃機関と駆動軸との間における動力の伝達効率の更なる向上を図ることが可能となる。
【００１３】
また、前記変速時制御手段は、前記第ｎ変速状態から前記第ｎ＋１変速状態への移行後に、前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比が前記第ｎ変速状態における前記下限変速比よりも所定値だけ小さくなると共に、前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御するものであってもよい。すなわち、第ｎ変速状態から第ｎ＋１変速状態への移行後に、第ｎ変速状態に比べて機関軸と駆動軸との間の変速比をより小さく設定可能な第ｎ＋１変速状態のもとで、機関軸と駆動軸との間の変速比を第ｎ変速状態での下限変速比に一致させると、内燃機関と駆動軸との間における動力の伝達効率は、第ｎ変速状態のもとで機関軸と駆動軸との間の変速比を当該下限変速比に設定した場合に比べて低下し、それに伴い駆動軸に出力される駆動力も低下してしまう。従って、第ｎ変速状態から第ｎ＋１変速状態への移行後には、機関軸と駆動軸との間の変速比が第ｎ変速状態における下限変速比よりも所定値だけ小さくなるように内燃機関と第１および第２電動機とを制御すれば、駆動軸に出力される駆動力の低下を抑制することが可能となる。
【００１４】
更に、前記変速伝達手段は、前記変速伝達手段が前記第ｎ＋１変速状態を設定している最中に前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比が前記移行変速比になったときに、前記変速状態を前記第ｎ＋１変速状態から前記第ｎ変速状態へと移行させて前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比をより大きく設定可能であってもよく、前記変速時制御手段は、前記変速伝達手段が前記第ｎ＋１変速状態を設定している最中に前記設定された要求変速比が前記移行変速比以上になったときに、前記機関軸の回転数を前記移行回転数に一致させる機関回転数調整処理と、前記第ｎ＋１変速状態から前記第ｎ変速状態への移行とを伴って、前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機と前記変速伝達手段とを制御するものであってもよい。これにより、要求変速比がより大きくなったときに、第ｎ＋１変速状態から当該第ｎ＋１変速状態に比べて機関軸と駆動軸との間の変速比をより大きく設定可能な第ｎ変速状態へと変速状態を移行させて、内燃機関と駆動軸との間における動力の伝達効率をより高めることが可能となる。
【００１５】
前記変速伝達手段は、前記動力分配統合機構の前記第１および第２要素の何れか一方を前記駆動軸に連結可能な少なくとも１組の平行軸式ギヤ列を有する第１変速機構と、前記第１および第２要素の他方を前記駆動軸に連結可能な少なくとも１組の平行軸式ギヤ列を有する第２変速機構とを含む平行軸式変速機であってもよい。
【００１６】
前記変速伝達手段は、前記動力分配統合機構の前記第１および第２要素の何れか一方を前記駆動軸に連結可能な遊星歯車機構と、前記第１および第２要素の他方を前記駆動軸に連結可能な連結機構とを含む遊星歯車式変速機であってもよい。この場合、連結機構は、第１および第２要素の他方を駆動軸に直結するものであってもよく、変速比の変更を伴って第１および第２要素の他方を駆動軸に連結可能なものであってもよい。
【００１７】
本発明によるハイブリッド自動車は、上記何れかの動力出力装置を備え、前記駆動軸からの動力により駆動される駆動輪を含むものである。このハイブリッド自動車に備えられる動力出力装置は、より広範な運転領域において動力の伝達効率を向上可能なものであるから、このハイブリッド自動車では燃費と走行性能とを良好に向上させることができる。
【００１８】
本発明による動力出力装置の制御方法は、駆動軸と、内燃機関と、動力を入出力可能な第１および第２電動機と、前記第１および第２電動機のそれぞれと電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記第１電動機の回転軸に接続される第１要素と前記第２電動機の回転軸に接続される第２要素と前記内燃機関の機関軸に接続される第３要素とを有すると共にこれら３つの要素が互いに差動回転できるように構成された動力分配統合機構と、前記動力分配統合機構の前記第１要素と前記第２要素とを選択的に前記駆動軸に連結して複数の変速状態を設定可能であると共に、前記第１および第２要素の何れか一方と前記駆動軸とが連結される第ｎ変速状態のもとで前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比が所定の移行変速比になったときに、前記変速状態を前記第ｎ変速状態から前記第１および第２要素の他方と前記駆動軸とが連結される第ｎ＋１変速状態へと移行させて前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比をより小さく設定可能とする変速伝達手段とを備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記変速伝達手段が前記第ｎ変速状態を設定している最中に、前記駆動軸に要求される動力である要求動力と所定の制約とに基づいて前記機関軸と前記駆動軸との間の変速比の要求値として設定される要求変速比が前記移行変速比以下の値である所定の下限変速比以下であるか否かを判定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて前記要求変速比が前記下限変速比以下であると判断されたときに、前記機関軸の回転数を前記移行変速比に基づく移行回転数に一致させるステップと、
（ｃ）前記機関軸の回転数が前記移行回転数と一致したときに、前記変速状態が前記第ｎ変速状態から前記第ｎ＋１変速状態へと移行するように前記変速伝達手段を制御するステップと、
を含むものである。
【００１９】
この方法によれば、動力分配統合機構の第１要素と駆動軸とが連結される状態と第２要素と駆動軸とが連結される状態とをより適切に切り替えて、より広範な運転領域において動力の伝達効率を向上させることができる。
【００２０】
この場合、ステップ（ｂ）および（ｃ）の実行中に、前記要求動力に基づく動力が出力されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は、本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、後輪駆動車両として構成されており、車両前部に配置されるエンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト（機関軸）２６に接続された動力分配統合機構４０と、動力分配統合機構４０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、このモータＭＧ１と同軸に配置されると共に減速ギヤ機構５０を介して動力分配統合機構４０に接続された発電可能なモータＭＧ２と、動力分配統合機構４０からの動力を変速して駆動軸６７に伝達可能な変速機６０と、ハイブリッド自動車２０の全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０等とを備えるものである。
【００２３】
エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４から燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、例えばクランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサといったエンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００２４】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な同一諸元の同期発電電動機であり、インバータ３１，３２を介して二次電池であるバッテリ３５と電力のやり取りを行なう。インバータ３１，３２とバッテリ３５とを接続する電力ライン３９は、各インバータ３１，３２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ３５は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになり、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば充放電されないことになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、何れもモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）３０により駆動制御される。モータＥＣＵ３０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ３３，３４からの信号や、図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流等が入力されており、モータＥＣＵ３０からは、インバータ３１，３２へのスイッチング制御信号等が出力される。モータＥＣＵ３０は、回転位置検出センサ３３，３４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。また、モータＥＣＵ３０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００２５】
バッテリ３５は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）３６によって管理されている。バッテリＥＣＵ３６には、バッテリ３５を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ３５の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、バッテリ３５の出力端子に接続された電力ライン３９に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ３５に取り付けられた温度センサ３７からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力されている。バッテリＥＣＵ３６は、必要に応じてバッテリ３５の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に出力する。更に、バッテリＥＣＵ３６は、バッテリ３５を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量ＳＯＣも算出している。
【００２６】
動力分配統合機構４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２、減速ギヤ機構５０、変速機６０と共に図示しないトランスミッションケースに収容され、エンジン２２から所定距離を隔ててクランクシャフト２６と同軸に配置される。実施例の動力分配統合機構４０は、外歯歯車のサンギヤ４１と、このサンギヤ４１と同心円上に配置される内歯歯車のリングギヤ４２と、互いに噛合すると共に一方がサンギヤ４１と他方がリングギヤ４２と噛合する２つのピニオンギヤ４３，４４の組を自転かつ公転自在に少なくとも１組保持するキャリア４５とを有するダブルピニオン式遊星歯車機構であり、サンギヤ４１（第２要素）とリングギヤ４２（第３要素）とキャリア４５（第１要素）とは互いに差動回転可能である。また、実施例において、動力分配統合機構４０は、そのギヤ比ρ（サンギヤ４１の歯数をリングギヤ４２の歯数で除した値）がρ＜０．５となるように構成されている。かかる動力分配統合機構４０の第２要素たるサンギヤ４１には、当該サンギヤ４１からエンジン２２とは反対側（車両後方）に延びる中空のサンギヤ軸４１ａおよび中空の第１モータ軸４６を介して第２電動機としてのモータＭＧ１（中空のロータ）が接続されている。また、第１要素たるキャリア４５には、動力分配統合機構４０とエンジン２２との間に配置される減速ギヤ機構５０および当該減速ギヤ機構５０（サンギヤ５１）からエンジン２２に向けて延びる中空の第２モータ軸５５を介して第１電動機としてのモータＭＧ２（中空のロータ）が接続されている。更に、第３要素たるリングギヤ４２には、第２モータ軸５５およびモータＭＧ２を通って延びるリングギヤ軸４２ａおよびダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００２７】
また、図１に示すように、サンギヤ軸４１ａと第１モータ軸４６との間には、両者の接続（駆動源要素接続）および当該接続の解除を実行するクラッチＣ０（接続断接手段）が設けられている。実施例において、クラッチＣ０は、例えば、サンギヤ軸４１ａの先端に固定されたドグと第１モータ軸４６の先端に固定されたドグとをより少ない損失で噛み合わせると共に両者の噛み合いを解除することができるドグクラッチとして構成されており、電気式、電磁式あるいは油圧式のアクチュエータ８８により駆動される。クラッチＣ０によりサンギヤ軸４１ａと第１モータ軸４６との接続を解除した際には、第２電動機としてのモータＭＧ１と動力分配統合機構４０の第２要素たるサンギヤ４１との接続が解除されることになり、動力分配統合機構４０の機能によりエンジン２２を実質的にモータＭＧ１，ＭＧ２や変速機６０から切り離すことが可能となる。そして、このように動力分配統合機構４０のサンギヤ４１にクラッチＣ０を介して連結され得る第１モータ軸４６は、モータＭＧ１からエンジン２２とは反対側（車両後方）に更に延出され、変速機６０に接続される。また、動力分配統合機構４０のキャリア４５からは、中空のサンギヤ軸４１ａや第１モータ軸４６を通してエンジン２２とは反対側（車両後方）にキャリア軸（連結軸）４５ａが延出されており、このキャリア軸４５ａも変速機６０に接続される。これにより、実施例において、動力分配統合機構４０は互いに同軸に配置されたモータＭＧ１およびモータＭＧ２の間に両モータＭＧ１，ＭＧ２と同軸に配置され、エンジン２２はモータＭＧ２に同軸に並設されると共に動力分配統合機構４０を挟んで変速機６０と対向することになる。すなわち、実施例では、エンジン２２、モータＭＧ１，ＭＧ２、動力分配統合機構４０および変速機６０という動力出力装置の構成要素が、車両前方から、エンジン２２、モータＭＧ２、（減速ギヤ機構５０）、動力分配統合機構４０、モータＭＧ１、変速機６０という順番で配置されることになる。これにより、動力出力装置をコンパクトで搭載性に優れて主に後輪を駆動して走行するハイブリッド自動車２０に好適なものとすることができる。
【００２８】
減速ギヤ機構５０は、外歯歯車のサンギヤ５１と、このサンギヤ５１と同心円上に配置される内歯歯車のリングギヤ５２と、サンギヤ５１およびリングギヤ５２の双方と噛合する複数のピニオンギヤ５３と、複数のピニオンギヤ５３を自転かつ公転自在に保持するキャリア５４とを備えるシングルピニオン式遊星歯車機構である。この減速ギヤ機構５０のサンギヤ５１は、上述の第２モータ軸５５を介してモータＭＧ２のロータに接続されている。また、減速ギヤ機構５０のリングギヤ５２は、動力分配統合機構４０のキャリア４５に固定され、これにより減速ギヤ機構５０は動力分配統合機構４０と実質的に一体化される。そして、減速ギヤ機構５０のキャリア５４は、トランスミッションケースに対して固定されている。従って、減速ギヤ機構５０の作用により、モータＭＧ２からの動力が減速されて動力分配統合機構４０のキャリア４５に入力されると共に、キャリア４５からの動力が増速されてモータＭＧ２に入力されることになる。上述のように、ギヤ比ρが値０．５未満とされるダブルピニオン式遊星歯車機構である動力分配統合機構４０を採用した場合、サンギヤ４１に比べてキャリア４５に対するエンジン２２からのトルクの分配比率が大きくなる。従って、動力分配統合機構４０のキャリア４５とモータＭＧ２との間に減速ギヤ機構５０を配置することにより、モータＭＧ２の小型化とその動力損失の低減化を図ることが可能となる。また、実施例のように、減速ギヤ機構５０をモータＭＧ２と動力分配統合機構４０との間に配置して動力分配統合機構４０と一体化させれば、動力出力装置をより一層コンパクト化することができる。更に、実施例において、減速ギヤ機構５０は、その減速比（サンギヤ５１の歯数／リングギヤ５２の歯数）が動力分配統合機構４０のギヤ比をρとしたときに、ρ／（１−ρ）近傍の値となるように構成されている。これにより、モータＭＧ１およびＭＧ２の諸元を同一のものとすることが可能となるので、ハイブリッド自動車２０や動力出力装置の生産性を向上させると共にコストの低減化を図ることができる。
【００２９】
変速機６０は、複数段階に変速状態（変速比）を設定可能とする平行軸式自動変速機として構成されており、１速ギヤ列を構成する第１カウンタドライブギヤ６１ａおよび第１カウンタドリブンギヤ６１ｂ、２速ギヤ列を構成する第２カウンタドライブギヤ６２ａおよび第２カウンタドリブンギヤ６２ｂ、３速ギヤ列を構成する第３カウンタドライブギヤ６３ａおよび第３カウンタドリブンギヤ６３ｂ、４速ギヤ列を構成する第４カウンタドライブギヤ６４ａおよび第４カウンタドリブンギヤ６４ｂ、各カウンタドリブンギヤ６１ｂ〜６４ｂおよびギヤ６５ｂが固定されたカウンタシャフト６５、クラッチＣ１，Ｃ２、駆動軸６７に取り付けられたギヤ６６ａ、更に図示しないリバースギヤ列等を含む（以下、適宜「１速から４速ギヤ列」を「変速ギヤ列」といい、「カウンタドライブギヤ」および「カウンタドリブンギヤ」を単に「ギヤ」という）。なお、実施例の変速機６０において、１速ギヤ列のギヤ比Ｇ（１）が最も大きく、２速ギヤ列、３速ギヤ列、４速ギヤ列へと移行するにつれてギヤ比Ｇ（ｎ）が小さくなる。
【００３０】
図１に示すように、１速ギヤ列の第１ギヤ６１ａは、動力分配統合機構４０の第１要素たるキャリア４５から延出されたキャリア軸４５ａに回転自在かつ軸方向に移動不能に保持されており、カウンタシャフト６５に固定された第１ギヤ６１ｂと常時噛合している。同様に、３速ギヤ列の第３ギヤ６３ａもキャリア軸４５ａに回転自在かつ軸方向に移動不能に保持されており、カウンタシャフト６５に固定された第３ギヤ６３ｂと常時噛合している。そして、実施例ではキャリア軸４５ａ側（カウンタドライブギヤ側）に、第１ギヤ６１ａ（１速ギヤ列）と第３ギヤ６３ａ（３速ギヤ列）との何れか一方をキャリア軸４５ａに対して選択的に固定すると共に、第１ギヤ６１ａおよび第３ギヤ６３ａの双方をキャリア軸４５ａに対して回転自在に（解放）することができるクラッチＣ１が配置されている。実施例において、クラッチＣ１は、例えば、キャリア軸４５ａに回転不能かつ軸方向に移動自在に保持されたドグを第１ギヤ６１ａに固定されたドグと第３ギヤ６３ａに固定されたドグとの何れか一方により少ない損失で噛み合わせると共に両者の噛み合いを解除することができるドグクラッチとして構成されており、上述のアクチュエータ８８により駆動される。これら１速ギヤ列のギヤ６１ａ，６１ｂ、３速ギヤ列のギヤ６３ａ，６３ｂおよびクラッチＣ１は、変速機６０の第１変速機構を構成する。また、２速ギヤ列の第２ギヤ６２ａは、動力分配統合機構４０の第２要素たるサンギヤ４１にクラッチＣ０を介して連結され得る第１モータ軸４６に回転自在かつ軸方向に移動不能に保持されており、カウンタシャフト６５に固定された第２ギヤ６２ｂと常時噛合している。同様に、４速ギヤ列の第４ギヤ６４ａも第１モータ軸４６に回転自在かつ軸方向に移動不能に保持されており、カウンタシャフト６５に固定された第４ギヤ６４ｂと常時噛合している。そして、実施例では第１モータ軸４６側（カウンタドライブギヤ側）に、第２ギヤ６２ａ（２速ギヤ列）と第４ギヤ６４ａ（４速ギヤ列）との何れか一方を第１モータ軸４６に対して選択的に固定すると共に、第２ギヤ６２ａおよび第４ギヤ６４ａの双方を第１モータ軸４６に対して回転自在に（解放）することができるクラッチＣ２が配置されている。実施例において、クラッチＣ２も、例えば、第１モータ軸４６に回転不能かつ軸方向に移動自在に保持されたドグを第２ギヤ６２ａに固定されたドグと第４ギヤ６４ａに固定されたドグとの何れか一方により少ない損失で噛み合わせると共に両者の噛み合いを解除することができるドグクラッチとして構成されており、上述のアクチュエータ８８により駆動される。これら２速ギヤ列のギヤ６２ａ，６２ｂ、４速ギヤ列のギヤ６４ａ，６４ｂおよびクラッチＣ２は、変速機６０の第２変速機構を構成する。
【００３１】
そして、キャリア軸４５ａまたは第１モータ軸４６からカウンタシャフト６５に伝達された動力は、ギヤ６５ｂ，６６ａを介して駆動軸６７に伝達され、デファレンシャルギヤ６８を介して最終的に駆動輪としての後輪６９ａ，６９ｂに出力されることになる。なお、実施例の変速機６０のように、クラッチＣ１，Ｃ２をキャリア軸４５ａ、第１モータ軸４６側に設けることにより、クラッチＣ１，Ｃ２によりギヤ６１ａ〜６４ａをキャリア軸４５ａまたは第１モータ軸４６に固定する際の損失を低減することが可能となる。すなわち、各ギヤ列における歯数の比にもよるが、特に減速比が小さい４速ギヤ列を含む第２変速機構に関しては、クラッチＣ２により第１モータ軸４６に固定される前に空転しているギヤ６４ａの回転数は、それぞれに対応するカウンタシャフト６５側のギヤ６４ｂの回転数よりも低くなるので、少なくともクラッチＣ２を第１モータ軸４６側に設ければ、ギヤ６４ａのドグと第１モータ軸４６のドグとをより少ない損失で係合させることが可能となる。なお、減速比が大きい１速ギヤ列を含む第１変速機構については、クラッチＣ１をカウンタシャフト６５側に設けてもよい。
【００３２】
このように構成された変速機６０によれば、クラッチＣ２を解放状態とすると共に、クラッチＣ１により第１ギヤ６１ａ（１速ギヤ列）と第３ギヤ６３ａ（３速ギヤ列）との何れか一方をキャリア軸４５ａに固定すれば、キャリア軸４５ａからの動力を第１ギヤ６１ａ（１速ギヤ列）または第３ギヤ６３ａ（３速ギヤ列）とカウンタシャフト６５とを介して駆動軸６７に伝達することができる。また、クラッチＣ０を繋ぐと共にクラッチＣ１を解放状態とし、クラッチＣ２により第２ギヤ６２ａ（２速ギヤ列）と第４ギヤ６４ａ（４速ギヤ列）との何れか一方を第１モータ軸４６に固定すれば、第１モータ軸４６からの動力を第２ギヤ６２ａ（２速ギヤ列）または第４ギヤ６４ａ（４速ギヤ列）とカウンタシャフト６５とを介して駆動軸６７に伝達することができる。以下、適宜、１速ギヤ列を用いて動力を伝達する状態を「第１変速状態（１速）」と、２速ギヤ列を用いて動力を伝達する状態を「第２変速状態（２速）」と、３速ギヤ列を用いて動力を伝達する状態を「第３変速状態（３速）」と、４速ギヤ列を用いて動力を伝達する状態を「第４変速状態（４速）」という。なお、実施例の変速機６０では、クラッチＣ１，Ｃ２がキャリア軸４５ａ、第１モータ軸４６側に設けられているので、クラッチＣ１，Ｃ２によりギヤ６１ａ〜６４ａをキャリア軸４５ａまたは第１モータ軸４６に固定する際の損失を低減することが可能となる。すなわち、各ギヤ列における歯数の比にもよるが、特に減速比が小さい４速ギヤ列を含む第２変速機構に関しては、クラッチＣ２により第１モータ軸４６に固定される前に空転しているギヤ６４ａの回転数は、それぞれに対応するカウンタシャフト６５側のギヤ６４ｂの回転数よりも低くなるので、少なくともクラッチＣ２を第１モータ軸４６側に設ければ、ギヤ６４ａのドグと第１モータ軸４６のドグとをより少ない損失で係合させることが可能となる。なお、減速比が大きい１速ギヤ列を含む第１変速機構については、クラッチＣ１をカウンタシャフト６５側に設けてもよい。
【００３３】
そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８７からの車速Ｖが入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ３０、バッテリＥＣＵ３６と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ３０、バッテリＥＣＵ３６と各種制御信号やデータのやり取りを行なっている。また、クラッチＣ０や変速機６０のクラッチＣ１およびＣ２を駆動するアクチュエータ８８もハイブリッドＥＣＵ７０により制御される。
【００３４】
次に、図２から図１１を参照しながら、上記ハイブリッド自動車２０の動作の概要について説明する。なお、図２から図８において、Ｓ軸は動力分配統合機構４０のサンギヤ４１の回転数（モータＭＧ１すなわち第１モータ軸４６の回転数Ｎｍ１）を、Ｒ軸は動力分配統合機構４０のリングギヤ４２の回転数（エンジン２２の回転数Ｎｅ）を、Ｃ軸は動力分配統合機構４０のキャリア４５（キャリア軸４５ａおよび減速ギヤ機構５０のリングギヤ５２）の回転数をそれぞれ示す。また、６１ａ軸〜６４ａ軸，６５軸および６７軸は、変速機６０の第１ギヤ６１ａ〜第４ギヤ６４ａ、カウンタシャフト６５および駆動軸６７の回転数をそれぞれ示す。
【００３５】
上述のハイブリッド自動車２０では、クラッチＣ０の係合とエンジン２２の運転とを伴う走行時に、クラッチＣ２を解放状態とすると共にクラッチＣ１により第１ギヤ６１ａ（１速ギヤ列）をキャリア軸４５ａに固定すれば、図２に示すように、第１変速状態（１速）のもとでキャリア軸４５ａからの動力を１速ギヤ列（第１ギヤ６１ａ，６１ｂ）のギヤ比Ｇ（１）に基づいて変速（減速）して駆動軸６７へと出力することができる。また、第１変速状態のもとで、車速Ｖの変化に応じて、第１モータ軸４６（サンギヤ４１）とカウンタシャフト６５に固定された第２ギヤ６２ｂと常時噛合している第２ギヤ６２ａとを回転同期させれば、図３に示すように、クラッチＣ１により第１ギヤ６１ａ（１速ギヤ列）をキャリア軸４５ａに固定したまま、クラッチＣ２により第２ギヤ６２ａ（２速ギヤ列）を第１モータ軸４６に固定することが可能となる。以下、このように動力分配統合機構４０の第１要素たるキャリア４５を変速機６０の１速ギヤ列により、第２要素たるサンギヤ４１を変速機６０の２速ギヤ列により駆動軸６７に連結する状態（図３）を「１−２速同時係合状態」という。また、１−２速同時係合状態のもとでのエンジン２２のクランクシャフト２６（リングギヤ４２）と駆動軸６７との間の変速比を第１変速状態（１速ギヤ列）のもとで上段側の変速状態へ移行するときの変速比である第１移行変速比γｔ（１）という。なお、かかる１−２速同時係合状態のもとで、モータＭＧ１およびＭＧ２に対するトルク指令を値０に設定すれば、エンジン２２からの動力（トルク）を電気エネルギへの変換無しに１速ギヤ列のギヤ比Ｇ（１）と２速ギヤ列のギヤ比Ｇ（２）との間の値である第１移行変速比γｔ（１）で機械的（直接）に駆動軸６７へと伝達することができる。そして、図３に示す１−２速同時係合状態のもとでクラッチＣ１を解放状態とすれば、図４において二点鎖線で示すように、クラッチＣ２により第２ギヤ６２ａ（２速ギヤ列）のみが第１モータ軸４６（サンギヤ４１）に固定され、第２変速状態（２速）のもとで第１モータ軸４６からの動力を２速ギヤ列（第２ギヤ６２ａ，６２ｂ）のギヤ比Ｇ（２）に基づいて変速して駆動軸６７へと出力することができる。
【００３６】
同様に、第２変速状態のもとで、車速Ｖの変化に応じて、キャリア軸４５ａ（キャリア４５）とカウンタシャフト６５に固定された第３ギヤ６３ｂと常時噛合している第３ギヤ６３ａとを回転同期させれば、図５に示すように、クラッチＣ２により第２ギヤ６２ａ（２速ギヤ列）を第１モータ軸４６に固定したまま、クラッチＣ１により第３ギヤ６３ａ（３速ギヤ列）をキャリア軸４５ａに固定することが可能となる。以下、このように動力分配統合機構４０の第２要素たるサンギヤ４１を変速機６０の２速ギヤ列により、第１要素たるキャリア４５を変速機６０の３速ギヤ列により駆動軸６７に連結する状態（図５）を「２−３速同時係合状態」という。また、２−３速同時係合状態のもとでのエンジン２２のクランクシャフト２６（リングギヤ４２）と駆動軸６７との間の変速比を第２変速状態（２速ギヤ列）における第２移行変速比γｔ（２）という。なお、かかる２−３速同時係合状態のもとでも、モータＭＧ１およびＭＧ２に対するトルク指令を値０に設定すれば、エンジン２２からの動力（トルク）を電気エネルギへの変換無しに２速ギヤ列のギヤ比Ｇ（２）と３速ギヤ列のギヤ比Ｇ（３）との間の値である第２移行変速比γｔ（２）で機械的（直接）に駆動軸６７へと伝達することができる。そして、図５に示す２−３速同時係合状態のもとでクラッチＣ２を解放状態とすれば、図６において一点鎖線で示すように、クラッチＣ１により第３ギヤ６３ａ（３速ギヤ列）のみがキャリア軸４５ａ（キャリア４５）に固定され、第３変速状態（３速）のもとでキャリア軸４５ａからの動力を３速ギヤ列（第３ギヤ６３ａ，６３ｂ）のギヤ比Ｇ（３）に基づいて変速して駆動軸６７へと出力することができる。
【００３７】
更に、第３変速状態のもとで、車速Ｖの変化に応じて、第１モータ軸４６（サンギヤ４１）とカウンタシャフト６５に固定された第４ギヤ６４ｂと常時噛合している第４ギヤ６４ａとを回転同期させれば、図７に示すように、クラッチＣ１により第３ギヤ６３ａ（３速ギヤ列）をキャリア軸４５ａに固定したまま、クラッチＣ２により第４ギヤ６４ａ（４速ギヤ列）を第１モータ軸４６に固定することが可能となる。以下、このように動力分配統合機構４０の第１要素たるキャリア４５を変速機６０の３速ギヤ列により、第２要素たるサンギヤ４１を変速機６０の４速ギヤ列により駆動軸６７に連結する状態（図７）を「３−４速同時係合状態」という。また、３−４速同時係合状態のもとでのエンジン２２のクランクシャフト２６（リングギヤ４２）と駆動軸６７との間の変速比を第３変速状態（３速ギヤ列）における第３移行変速比γｔ（３）という。なお、かかる３−４速同時係合状態のもとで、モータＭＧ１およびＭＧ２に対するトルク指令を値０に設定すれば、エンジン２２からの動力（トルク）を電気エネルギへの変換無しに３速ギヤ列のギヤ比Ｇ（３）と４速ギヤ列のギヤ比Ｇ（４）との間の値である第３移行変速比γｔ（３）で機械的（直接）に駆動軸６７へと伝達することができる。そして、図７に示す３−４速同時係合状態のもとでクラッチＣ１を解放状態とすれば、図８において二点鎖線で示すように、クラッチＣ２により第４ギヤ６４ａ（４速ギヤ列）のみが第１モータ軸４６（サンギヤ４１）に固定され、第４変速状態（４速）のもとで第１モータ軸４６からの動力を４速ギヤ列（第４ギヤ６４ａ，６４ｂ）のギヤ比Ｇ（４）に基づいて変速して駆動軸６７へと出力することができる。
【００３８】
上述のようにエンジン２２の運転を伴いながらハイブリッド自動車２０を走行させる際に、変速機６０が第１または第３変速状態に設定されると、動力分配統合機構４０のキャリア４５が出力要素となって当該キャリア４５に接続されたモータＭＧ２が電動機として機能し、かつ反力要素となるサンギヤ４１に接続されたモータＭＧ１が発電機として機能するようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御することが可能となる。この際、動力分配統合機構４０は、リングギヤ４２を介して入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ４１側とキャリア４５側とにそのギヤ比ρに応じて分配すると共に、エンジン２２からの動力と電動機として機能するモータＭＧ２からの動力とを統合してキャリア４５側に出力する。以下、モータＭＧ１が発電機として機能すると共にモータＭＧ２が電動機として機能するモードを「第１トルク変換モード」という。かかる第１トルク変換モードのもとでは、エンジン２２からの動力が動力分配統合機構４０とモータＭＧ１およびＭＧ２とによってトルク変換されてキャリア４５に出力され、モータＭＧ１の回転数を制御することにより、エンジン２２の回転数Ｎｅと出力要素たるキャリア４５の回転数との比を無段階かつ連続的に変化させることができる。図９に第１トルク変換モードにおける動力分配統合機構４０の各要素と減速ギヤ機構５０の各要素とにおける回転数やトルクの関係を表す共線図の一例を示す。図９においてＳ軸、Ｒ軸、Ｃ軸は、図２から図８と同様のものを示すと共に、５４軸は減速ギヤ機構５０のキャリア５４の回転数を、５１軸は減速ギヤ機構５０のサンギヤ５１の回転数（モータＭＧ２すなわち第２モータ軸５５の回転数Ｎｍ２）をそれぞれ示し、ρは動力分配統合機構４０のギヤ比（サンギヤ４１の歯数／リングギヤ４２の歯数）を、ρｒは減速ギヤ機構５０の減速比（サンギヤ５１の歯数／リングギヤ５２の歯数）を、各軸上の太線矢印は対応する要素に作用するトルクをそれぞれ示す。また、図９において、Ｓ軸、Ｒ軸、Ｃ軸および５１軸における回転数は０軸（水平軸）よりも上側で正の値となると共に下側で負の値となるものとする。更に、図９において、太線矢印は、各要素に作用するトルクを示し、矢印が図中上向きである場合にはトルクの値が正であり、矢印が図中下向きである場合にはトルクの値が負であるものとする（図２から図８、図１０および図１１も同様）。
【００３９】
また、エンジン２２の運転を伴いながらハイブリッド自動車２０を走行させる際に、変速機６０が第２または第４変速状態に設定されると、動力分配統合機構４０のサンギヤ４１が出力要素となって当該サンギヤ４１に接続されたモータＭＧ１が電動機として機能し、かつ反力要素となるキャリア４５に接続されたモータＭＧ２が発電機として機能するようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御することが可能となる。この際、動力分配統合機構４０は、リングギヤ４２を介して入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ４１側とキャリア４５側とにそのギヤ比ρに応じて分配すると共に、エンジン２２からの動力と電動機として機能するモータＭＧ１からの動力とを統合してサンギヤ４１側に出力する。以下、モータＭＧ２が発電機として機能すると共にモータＭＧ１が電動機として機能するモードを「第２トルク変換モード」という。かかる第２トルク変換モードのもとでは、エンジン２２からの動力が動力分配統合機構４０とモータＭＧ１およびＭＧ２とによってトルク変換されてサンギヤ４１に出力され、モータＭＧ２の回転数を制御することにより、エンジン２２の回転数Ｎｅと出力要素たるサンギヤ４１の回転数との比を無段階かつ連続的に変化させることができる。図１０に第２トルク変換モードにおける動力分配統合機構４０の各要素と減速ギヤ機構５０の各要素とにおける回転数やトルクの関係を表す共線図の一例を示す。
【００４０】
このように、実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０の変速状態（変速比）の変更に伴って第１トルク変換モードと第２トルク変換モードとが交互に切り替えられるので、特に電動機として機能するモータＭＧ２またはＭＧ１の回転数Ｎｍ２またはＮｍ１が高まったときに、発電機として機能するモータＭＧ１またはＭＧ２の回転数Ｎｍ１またはＮｍ２が負の値にならないようにすることができる。従って、ハイブリッド自動車２０では、第１トルク変換モードのもとで、モータＭＧ１の回転数が負になることに伴いキャリア軸４５ａに出力される動力の一部を用いてモータＭＧ２が発電すると共にモータＭＧ２により発電された電力をモータＭＧ１が消費して動力を出力するという動力循環や、第２トルク変換モードのもとで、モータＭＧ２の回転数が負になることに伴い第１モータ軸４６に出力される動力の一部を用いてモータＭＧ１が発電すると共にモータＭＧ１により発電された電力をモータＭＧ２が消費して動力を出力するという動力循環の発生を抑制することが可能となり、より広範な運転領域において動力の伝達効率を向上させることができる。また、このような動力循環の抑制に伴いモータＭＧ１，ＭＧ２の最高回転数を抑えることができるので、それによりモータＭＧ１，ＭＧ２を小型化することも可能となる。更に、ハイブリッド自動車２０では、上述の１−２速同時係合状態、２−３速同時係合状態および３−４速同時係合状態のそれぞれに固有の変速比でエンジン２２からの動力を機械的（直接）に駆動軸６７へと伝達することができるので、電気エネルギへの変換を伴うことなくエンジン２２から駆動軸６７に動力を機械的に出力する機会を増やして、より広範な運転領域において動力の伝達効率をより一層向上させることができる。一般に、エンジンと２体の電動機と遊星歯車機構のような差動回転機構とを用いた動力出力装置では、エンジンと駆動軸との間の減速比が比較的大きいときにエンジンの動力が電気エネルギにより多く変換されるので動力の伝達効率が悪化すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２の発熱を招く傾向にあることから、上述の同時係合モードは、特にエンジン２２と駆動軸との間の減速比が比較的大きい場合に有利なものとなる。
【００４１】
続いて、図１１等を参照しながら、エンジン２２を停止させた状態でバッテリ３５からの電力を用いてモータＭＧ１やモータＭＧ２に動力を出力させ、それによりハイブリッド自動車２０を走行させるモータ走行モードの概要について説明する。実施例のハイブリッド自動車２０において、モータ走行モードは、クラッチ係合１モータ走行モードと、クラッチ解放１モータ走行モードと、２モータ走行モードとに大別される。クラッチ係合１モータ走行モードを実行する際には、クラッチＣ０を繋いだ上で、変速機６０の１速ギヤ列の第１ギヤ６１ａまたは３速ギヤ列の第３ギヤ６３ａをキャリア軸４５ａに固定してモータＭＧ２のみに動力を出力させるか、変速機６０の２速ギヤ列の第２ギヤ６２ａまたは４速ギヤ列の第４ギヤ６４ａを第１モータ軸４６に固定してモータＭＧ１のみ動力を出力させる。クラッチ係合１モータ走行モードのもとでは、クラッチＣ０により動力分配統合機構４０のサンギヤ４１と第１モータ軸４６とが接続されることから、動力を出力していないモータＭＧ１またはＭＧ２は、動力を出力しているモータＭＧ２またはＭＧ１に連れ回されて空転する（図１１における破線参照）。また、クラッチ解放１モータ走行モードを実行する際には、クラッチＣ０を解放状態とした上で、変速機６０の１速ギヤ列の第１ギヤ６１ａまたは３速ギヤ列の第３ギヤ６３ａをキャリア軸４５ａに固定してモータＭＧ２のみに動力を出力させるか、変速機６０の２速ギヤ列の第２ギヤ６２ａまたは４速ギヤ列の第４ギヤ６４ａを第１モータ軸４６に固定してモータＭＧ１のみ動力を出力させる。クラッチ解放１モータ走行モードのもとでは、図１１において一点鎖線および二点鎖線で示すように、クラッチＣ０が解放状態とされてサンギヤ４１と第１モータ軸４６との接続が解除されることから動力分配統合機構４０の機能により停止されたエンジン２２のクランクシャフト２６の連れ回しが回避されると共に、クラッチＣ２またはＣ１が解放状態とされることにより停止しているモータＭＧ１またはＭＧ２の連れ回しが回避され、それにより動力の伝達効率の低下を抑制することができる。更に、２モータ走行モードを実行する際には、クラッチＣ０を解放状態とすると共にクラッチＣ１およびＣ２を用いて変速機６０を上述の１−２速同時係合状態、２−３速同時係合状態あるいは３−４速同時係合状態に設定した上でモータＭＧ１およびＭＧ２の少なくとも何れか一方を駆動制御する。これにより、エンジン２２の連れ回しを回避しながらモータＭＧ１およびＭＧ２の双方から動力を出力させ、モータ走行モードのもとで大きな動力を駆動軸６７に伝達することが可能となるので、いわゆる坂道発進を良好に実行したり、モータ走行時におけるトーイング性能等を良好に確保したりすることができる。
【００４２】
そして、実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチ解放１モータ走行モードが選択されると、動力が効率よく駆動軸６７に伝達されるように変速機６０の変速状態（変速比）を容易に変更することができる。例えば、クラッチ解放１モータ走行モードのもとで、変速機６０の１速ギヤ列の第１ギヤ６１ａまたは３速ギヤ列の第３ギヤ６３ａをキャリア軸４５ａに固定すると共にモータＭＧ２のみに動力を出力させているときに、停止していたモータＭＧ１の回転数を２速ギヤ列の第２ギヤ６２ａあるいは４速ギヤ列の第４ギヤ６４ａの回転数に同期させると共に、クラッチＣ２により第２ギヤ６２ａあるいは第４ギヤ６４ａを第１モータ軸４６に固定すれば、上述の１−２速同時係合状態、２−３速同時係合状態および３−４速同時係合状態の何れか、すなわち２モータ走行モードへと移行することができる。そして、この状態で変速機６０のクラッチＣ１を解放状態とすると共にモータＭＧ１のみに動力を出力させれば、モータＭＧ１により出力される動力を変速機６０の２速ギヤ列あるいは４速ギヤ列を介して駆動軸６７に伝達することが可能となる。この結果、実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ走行モードのもとでも、変速機６０を用いてキャリア軸４５ａや第１モータ軸４６の回転数を変速してトルクを増幅等することができるので、モータＭＧ１，ＭＧ２に要求される最大トルクを低下させることが可能となり、モータＭＧ１，ＭＧ２の小型化を図ることができる。また、このようなモータ走行中における変速機６０の変速比の変更に際しても、一旦変速機６０の同時係合状態すなわち２モータ走行モードが実行されることから、変速比の変更時におけるいわゆるトルク抜けを生じることはなく、変速比の変更を極めてスムースかつショック無く実行することが可能となる。なお、これらのモータ走行モードのもとで要求駆動力が高まったり、バッテリ３５の残容量ＳＯＣが低下したりしたような場合には、変速機６０の変速比に応じて動力を出力しないことになるモータＭＧ１またはＭＧ２によるエンジン２２のクランキングを実行し、それによりエンジン２２を始動させる。
【００４３】
引き続き、図１２から図１８を参照しながら、エンジン２２の運転を伴いながらハイブリッド自動車２０を走行させる際に変速機６０の変速状態（変速比）を変更するときの動作について具体的に説明する。図１２および図１３は、クラッチＣ０の係合とエンジン２２の運転とを伴いながらハイブリッド自動車２０を走行させる際に、ハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間ごとに（例えば、数ｍｓｅｃごとに）実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００４４】
図１２および図１３の駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８７からの車速Ｖ、エンジン２２（クランクシャフト２６）の回転数Ｎｅ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、変速機６０の現変速ギヤ列の段数ｎ（ただし、実施例ではｎ＝１，２，３，４である）およびギヤ比Ｇ（ｎ）、充放電要求パワーＰｂ＊、バッテリ３５の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、アップシフトフラグＦｕおよびダウンシフトフラグＦｄといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとし、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ３０から通信により入力するものとした。また、現変速ギヤ列の段数ｎは、変速機６０の現変速ギヤ列が１速ギヤ列であればｎ＝１、２速ギヤ列であればｎ＝２といったように１速から４速ギヤ列のうちのキャリア軸４５ａや第１モータ軸４６と駆動軸６７との連結に供されているものを示しており、現変速ギヤ列の段数ｎおよびギヤ比Ｇ（ｎ）は、１速から４速ギヤ列の何れかを介してキャリア軸４５ａや第１モータ軸４６と駆動軸６７との連結がなされた時点でＲＡＭ７６の所定領域に記憶されるものである。更に、充放電要求パワーＰｂ＊（実施例では、放電時に正の値となる）は、バッテリ３５の残容量ＳＯＣ等に基づいてバッテリＥＣＵ３６によってバッテリ３５を充放電すべき電力として設定されるものをバッテリＥＣＵ３６から通信により入力するものとした。また、バッテリ３５の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎと、その放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔとは、温度センサ３７により検出されたバッテリ３５のバッテリ温度Ｔｂとバッテリ３５の残容量ＳＯＣとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ３６から通信により入力するものとした。なお、バッテリ３５の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、バッテリ３５の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定可能である。更に、アップシフトフラグＦｕは、変速機６０の変速状態（変速ギヤ列）をアップシフト側（ｎ→ｎ＋１）に変更しないときに値０に設定されると共に変速機６０の変速状態をアップシフト側に変更するときに値１に設定されるものである。また、ダウンシフトフラグＦｄは、変速機６０の変速状態をダウンシフト側（ｎ→ｎ−１）に変更しないときに値０に設定されると共に変速機６０の変速状態をダウンシフト側に変更するときに値１に設定されるものである。
【００４５】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸６７に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共に、ハイブリッド自動車２０の全体に要求される要求パワーＰ＊を設定する（ステップＳ１１０）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めた図示しない要求トルク設定用マップがＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒ＊としては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応したものが当該マップから導出・設定される。また、実施例において、要求パワーＰ＊は、ステップＳ１１０にて設定した要求トルクＴｒ＊と駆動軸６７の回転数を示す車速Ｖに換算係数ｋを乗じた値との積と充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの総和として計算される。次いで、ステップＳ１１０にて設定された要求パワーＰ＊をエンジン２２に出力させるものとし、要求パワーＰ＊に基づいてエンジン２２の仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定する（ステップＳ１２０）。ここでは、エンジン２２を効率よく動作させて燃費をより向上させることができるように予め定められた動作ラインと要求パワーＰ＊とに基づいて仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定するものとした。図１４に、エンジン２２の動作ラインの一例とエンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅとの相関曲線（等パワーライン）の例とを示す。同図に示すように、仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐは、動作ラインと要求パワーＰ＊（Ｎｅ×Ｔｅ）が一定となることを示す相関曲線との交点から求めることができる。
【００４６】
こうして仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定したならば、エンジン２２（クランクシャフト２６）と駆動軸６７との間の変速比の要求値である要求変速比γｒや、現変速ギヤ列（ｎ速ギヤ列）におけるエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比の下限値である下限変速比γｌｉｍ（ｎ）、現変速ギヤ列における上段側移行変速比γｔｕ（ｎ）、現変速ギヤ列における下段側移行変速比γｔｄ（ｎ）を設定する（ステップＳ１３０）。ここで、実施例において、要求変速比γｒは、現変速ギヤ列を用いて図１４の動作ラインに従ってエンジン２２を効率よく運転したときのエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比であり、ステップＳ１２０にて設定された仮目標回転数Ｎｅｔｍｐを駆動軸６７の回転数（車速Ｖに換算係数ｋを乗じた値）で除した値として設定される。更に、下限変速比γｌｉｍ（ｎ）は、変速機６０による第１から第４変速状態（１速から４速ギヤ列）のそれぞれについて設定されるものであり、実施例では、変速機６０の変速状態（変速ギヤ列）ごとにエンジン２２の回転数Ｎｅと下限変速比γｌｉｍ（ｎ）との関係を規定する下限変速比設定用マップが予めＲＯＭ７４に記憶されている。そして、ステップＳ１３０では、当該下限変速比設定用マップからステップＳ１００にて入力したエンジン２２の回転数Ｎｅに対応したものが下限変速比γｌｉｍ（ｎ）として導出・設定される。図１５に、下限変速比設定用マップの一例を示す。図１５の下限変速比設定用マップを採用した場合、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定の低回転数領域にある場合には、第ｎ変速状態のもとでエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比が下限変速比γｌｉｍ（ｎ）になったときのエンジン２２と駆動軸６７との間における動力の伝達効率ηｅｄが第ｎ＋１変速状態のもとでの伝達効率ηｅｄを下回らないように（値１近傍となるように）下限変速比γｌｉｍ（ｎ）が比較的小さな値に設定される。また、図１５の下限変速比設定用マップを採用した場合、回転数Ｎｅが低回転数領域を外れて大きくなるにつれて下限変速比γｌｉｍ（ｎ）も徐々に大きな値とされ、回転数Ｎｅがある程度大きくなった時点から下限変速比γｌｉｍ（ｎ）が当該変速ギヤ列の第ｎ移行変速比γｔ（ｎ）とされる。何れにしても各変速ギヤ列における下限変速比γｌｉｍ（ｎ）は、当該変速ギヤ列の移行変速比（１速ギヤ列であれば第１移行変速比γｔ（１）、２速ギヤ列であれば第２移行変速比γｔ（２）、３速ギヤ列であれば第３移行変速比γｔ（３））以下の値とされる。なお、最上段の４速ギヤ列（第４変速状態）に関しては、更に上段側の変速ギヤ列へ移行するときの変速比が存在しないことから、実施例では、４速ギヤ列の下限変速比γｌｉｍ（４）が例えば第３移行変速比γｔ（３）以下の値となるように定められる。また、上段側移行変速比γｔｕ（ｎ）は、変速機６０の変速状態をアップシフト側に変更するときのエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比であり、変速機６０の現変速ギヤ列をｎ速ギヤ列とすれば第ｎ移行変速比γｔ（ｎ）と一致する。すなわち、上段側移行変速比γｔｕ（ｎ）は、現変速ギヤ列が１速ギヤ列であれば第１移行変速比γｔ（１）、２速ギヤ列であれば第２移行変速比γｔ（２）、３速ギヤ列��あれば第３移行変速比γｔ（３）となる。なお、上述のように、最上段の４速ギヤ列（第４変速状態）に関しては、更に上段側の変速ギヤ列へ移行するときの変速比が存在しないことから、実施例において４速ギヤ列の上段側移行変速比γｔｕ（４）は制御上適正な所定の値とされる。そして、下段側移行変速比γｔｄ（ｎ）は、変速機６０の変速状態をダウンシフト側に変更するときのエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比であり、変速機６０の現変速ギヤ列をｎ速ギヤ列とすれば第ｎ−１移行変速比γｔ（ｎ−１）と一致する。すなわち、下段側移行変速比γｔｄ（ｎ）は、現変速ギヤ列が２速ギヤ列であれば第１移行変速比γｔ（１）、３速ギヤ列であれば第２移行変速比γｔ（２）、４速ギヤ列であれば第３移行変速比γｔ（３）となる。なお、最下段の１速ギヤ列（第１変速状態）に関しては、更に下段側の変速ギヤ列へ移行するときの変速比が存在しないことから、実施例において１速ギヤ列の下段側移行変速比γｔｄ（１）は制御上適正な所定の値とされる。
【００４７】
続いて、ステップＳ１００にて入力したアップシフトフラグＦｕが値０であるか否か判定し（ステップＳ１４０）、アップシフトフラグＦｕが値０であれば、更にステップＳ１００にて入力したダウンシフトフラグＦｄが値０であるか否か判定する（ステップＳ１５０）。そして、ダウンシフトフラグＦｄが値０であれば、ステップＳ１３０にて設定した要求変速比γｒが下限変速比γｌｉｍ（ｎ）を上回っているか否かを判定し（ステップＳ１６０）、要求変速比γｒが下限変速比γｌｉｍ（ｎ）を上回っていれば、更に、要求変速比γｒが下限側移行変速比γｔｄ（ｎ）を下回っているか否かを判定する（ステップＳ１７０）。要求変速比γｒが下限変速比γｌｉｍ（ｎ）を上回っており、かつ下段側移行変速比γｔｄ（ｎ）を下回っており、ステップＳ１７０にて肯定判断がなされた場合には、アップシフトもダウンシフトも行わず変速機６０の変速状態（現変速ギヤ列）をそのまま維持するものとして、ステップＳ１２０にて設定された仮目標回転数Ｎｅｔｍｐをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定すると共にステップＳ１２０にて設定された仮目標トルクＴｅｔｍｐをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊として設定する（ステップＳ１８０）。そして、ステップＳ１００にて入力した段数ｎに基づいて現変速ギヤ列が１速から４速ギヤ列の何れかであるかを判定する（ステップＳ１９０）。
【００４８】
現変速ギヤ列が１速または３速ギヤ列である場合には、キャリア軸４５ａが変速機６０により駆動軸６７に連結されていることから、ステップＳ１８０にて設定した目標回転数Ｎｅ＊とキャリア軸４５ａの回転数（Ｎｍ２・ρｒ）と動力分配統合機構４０のギヤ比ρとを用いて次式（１）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づく式（２）の計算を実行してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２００）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構４０の回転要素に対する力学的な関係式であり、図９の共線図から容易に導出することができる。そして、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ１２」は積分項のゲインである。次いで、バッテリ３５の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと、Ｓ２００にて設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との積として得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除することによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを計算する（ステップＳ２１０）。更に、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と現変速ギヤ列のギヤ比Ｇ（ｎ）と動力分配統合機構４０のギヤ比ρと減速ギヤ機構５０の減速比ρｒとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（３）に従って計算する（ステップＳ２２０）。なお、式（３）は、図９の共線図から容易に導出することができる。そして、計算した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをステップＳ２１０にて計算したトルク制限Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎで制限することによりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２３０）。このようにしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、キャリア軸４５ａに出力するトルクをバッテリ３５の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ３０にそれぞれ送信し（ステップＳ２４０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを得るための制御を実行する。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ３０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ３１，３２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００４９】
Nm1*=1/ρ[Ne*+(1-ρ)・Nm2・ρr]  …（１）
Tm1* = 前回Tm1*+k11(Nm1*-Nm1)+k12∫(Nm1*-Nm1)dt  …（２）
Tm2tmp=-ρr・[Tr*/G(n)+(1-ρ)/ρ・Tm1*]  …（３）
【００５０】
また、現変速ギヤ列が２速または４速ギヤ列である場合には、第１モータ軸４６が変速機６０により駆動軸６７に連結されていることから、ステップＳ１８０にて設定した目標回転数Ｎｅ＊と第１モータ軸４６（サンギヤ４１）の回転数Ｎｍ１と動力分配統合機構４０のギヤ比ρとを用いて次式（４）に従いモータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ２＊を計算した上で、計算した目標回転数Ｎｍ２＊と現在の回転数Ｎｍ２とに基づく式（５）の計算を実行してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２５０）。ここで、式（４）も動力分配統合機構４０の回転要素に対する力学的な関係式であり、図１０の共線図から容易に導出することができる。そして、式（５）は、モータＭＧ２を目標回転数Ｎｍ２＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（５）中、右辺第２項の「ｋ２１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２２」は積分項のゲインである。次いで、バッテリ３５の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと、Ｓ２５０にて設定したモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と現在のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２との積として得られるモータＭＧ２の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１で除することによりモータＭＧ１から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを計算する（ステップＳ２６０）。更に、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ２＊と現変速ギヤ列のギヤ比Ｇ（ｎ）と動力分配統合機構４０のギヤ比ρと減速ギヤ機構５０の減速比ρｒとを用いてモータＭＧ１から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐを式（６）に従って計算する（ステップＳ２７０）。なお、式（６）は、図１０の共線図から容易に導出することができる。そして、計算した仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐをステップＳ２６０にて計算したトルク制限Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎで制限することによりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２８０）。このようにしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定することにより、第１モータ軸４６に出力するトルクをバッテリ３５の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ３０にそれぞれ送信し（ステップＳ２４０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。
【００５１】
Nm2*=(ρ・Nm1-Ne*)/(1-ρ)・ρr  …（４）
Tm2* = 前回Tm2*+k21(Nm2*-Nm2)+k22∫(Nm2*-Nm2)dt  …（５）
Tm1tmp=Tr*/G(n)-ρ/(1-ρ)・Tm2*/ρr  …（６）
【００５２】
ここで、例えば変速機６０が第１変速状態にあり、１速ギヤ列を介してキャリア軸４５ａと駆動軸６７とが連結されている場合、車速Ｖの高まりと共にエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比が第１移行変速比γｔ（１）になった時点で、変速機６０の変速状態（変速ギヤ列）を第１変速状態（１速ギヤ列）から第２変速状態（２速ギヤ列）へと切り替えれば制御上効率がよいともいえる。ただし、図１６からわかるように、エンジン２２と駆動軸６７との間における動力の伝達効率ηｅｄは、基本的に、エンジン２２と駆動軸６７との間の変速比が第ｎ移行変速比γｔ（ｎ）よりも小さいときの方がより高い値を示すことになる。このため、実施例のハイブリッド自動車２０では、上述のように変速機６０の変速状態ごとに当該ｎ速ギヤ列の第ｎ移行変速比γｔ（ｎ）以下の値である下限変速比γｌｉｍ（ｎ）を設定し、変速機６０のある変速状態が選択されているときに要求変速比γｒが下限変速比γｌｉｍ（ｎ）を上回っていれば、より広範な運転領域において伝達効率ηｅｄを向上させるべく、要求変速比γｒが第ｎ移行変速比γｔ（ｎ）になったとしても変速状態のアップシフト側への切り替えを実行することなく当該変速ギヤ列を維持することとしている。一方、変速機６０のある変速状態が選択されているときに要求変速比γｒが下段側移行変速比γｔｄ（ｎ）以上となったときに、その変速ギヤ列を維持すれば、エンジン２２と駆動軸６７との間における動力の伝達効率ηｅｄの悪化を招くことになる。このため、実施例のハイブリッド自動車２０では、要求変速比γｒが増加傾向にあるときに、当該要求変速比γｒが下段側移行変速比γｔｄ（ｎ）以上になるまで当該変速ギヤ列を維持し、要求変速比γｒが下段側移行変速比γｔｄ（ｎ）以上になった段階で変速状態のダウンシフト側への切り替えを実行することとしている。
【００５３】
従って、ステップＳ１６０にて要求変速比γｒが下限変速比γｌｉｍ（ｎ）以下であると判断した場合には、変速機６０の変速状態をアップシフト側へと切り替えるべく、アップシフトフラグＦｕを値１に設定した上で（ステップＳ２９０）、図１３に示すように、ステップＳ１３０にて設定した上段側移行変速比γｔｕ（ｎ）を実行用移行変速比γｔとして設定する（ステップＳ３１０）。また、ステップＳ１７０にて要求変速比γｒが下限側移行変速比γｔｄ（ｎ）以上であると判断した場合には、変速機６０の変速状態をダウンシフト側へと切り替えるべく、ダウンシフトフラグＦｄを値１に設定した上で（ステップＳ３００）、図１３に示すように、ステップＳ１３０にて設定した下段側移行変速比γｔｄ（ｎ）を実行用移行変速比γｔとして設定する（ステップＳ３２０）。そして、ステップＳ３１０または３２０の処理の後、設定した実行用移行変速比γｔ等に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ３３０）。ここで、変速機６０の変速ギヤ列をアップシフト側またはダウンシフト側へと切り替えるためには、エンジン２２（クランクシャフト２６）と駆動軸６７との間の変速比を実行用移行変速比γｔに一致させる必要がある。このため、ステップＳ３３０では、実行用移行変速比γｔと駆動軸６７の回転数とに基づくエンジン２２の回転数（移行回転数）すなわち実行用移行変速比γｔと車速Ｖに換算係数ｋを乗じた値との積を目標回転数Ｎｅ＊として設定した上で、ステップＳ１１０にて設定された要求パワーＰ＊を目標回転数Ｎｅ＊で除した値を目標トルクＴｅ＊として設定する。すなわち、ステップＳ３３０では、エンジン２２の運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を上記動作ラインと要求パワーＰ＊が一定となることを示す相関曲線との交点として設定する代わりに、エンジン２２の回転数Ｎｅが実行用移行変速比γｔに基づく移行回転数に一致するようにステップＳ１１０にて設定された要求トルクＰ＊についての相関曲線（等パワーライン）上で目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定するのである（図１４参照）。
【００５４】
次いで、ステップＳ１００にて入力したエンジン２２の回転数ＮｅとステップＳ３３０にて設定した目標回転数Ｎｅ＊とが概ね一致しているか否かを判定し（ステップＳ３４０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊から乖離していれば、図１２のステップＳ１９０以降の処理を実行する。この場合、ステップＳ２４０の処理の後、再度ステップＳ１００以降の処理が実行されると、ステップＳ１４０またはＳ１５０にてアップシフトフラグＦｕまたはダウンシフトフラグＦｄが値１であると判断されることから、ステップＳ３１０またはＳ３２０以降の処理（図１３）が繰り返し実行されることになる。そして、ステップＳ３４０にてエンジン２２の回転数ＮｅとステップＳ３３０にて設定した目標回転数Ｎｅ＊とが概ね一致していると判断したならば、アップシフトフラグＦｕが値１であるか否かを判定する（ステップＳ３５０）。アップシフトフラグＦｕが値１であれば、当該アップシフトフラグＦｕを値０に設定すると共に、変速機６０の現変速ギヤ列の段数ｎをアップシフトに対応した値となるように値１だけインクリメントし、更に後述のアップシフト後駆動制御ルーチンの実行を指示すべく所定のフラグＦｕａｆｔを値１に設定する（ステップＳ３６０）。また、ステップＳ３５０にてアップシフトフラグＦｕが値０であると判断した場合、ダウンシフトフラグＦｄが値１であることから、この場合、ダウンシフトフラグＦｄを値０に設定すると共に、変速機６０の現変速ギヤ列の段数ｎをダウンシフトに対応した値となるように値１だけデクリメントする（ステップＳ３７０）。ステップＳ３６０またはＳ３７０の処理の後、それまで駆動軸６７に連結されていなかったキャリア軸４５ａおよび第１モータ軸４６の何れか一方が変速機６０により駆動軸６７に連結されると共にキャリア軸４５ａおよび第１モータ軸４６の他方と駆動軸６７との連結が解除されるように、新たに設定した現変速ギヤ列の段数ｎに応じたアップシフト指令またはダウンシフト指令を変速機６０（アクチュエータ８８）に送信し（ステップＳ３８０）、上記ステップＳ１９０以降の処理を実行する。上述のようにして変速機６０の現変速ギヤ列をアップシフト側に切り替える場合、ステップＳ３６０にてフラグＦｕａｆｔが値１に設定され、それにより、Ｓ３１０，Ｓ１９０〜Ｓ２４０の処理が実行された後には、図１７に示すアップシフト後駆動制御ルーチンが実行される。また、上述のようにして変速機６０の現変速ギヤ列をダウンシフト側に切り替える場合、Ｓ３１０，Ｓ１９０〜Ｓ２４０の処理が実行された後には、基本的に、ステップＳ１００以降の処理が再度実行されることになる。
【００５５】
図１７は、変速機６０の変速状態（変速ギヤ列）がアップシフト側に切り替えられた後に、ハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間ごとに（例えば、数ｍｓｅｃごとに）実行されるアップシフト後駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。図１７のルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、図１２のステップＳ１００と同様に、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、エンジン２２の回転数Ｎｅ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、変速機６０の現変速ギヤ列の段数ｎおよびギヤ比Ｇ（ｎ）、充放電要求パワーＰｂ＊、バッテリ３５の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ４００）。ステップＳ４００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸６７に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共に、ハイブリッド自動車２０の全体に要求される要求パワーＰ＊を設定する（ステップＳ４１０）。
【００５６】
続いて、ステップＳ４００にて入力したエンジン２２の回転数Ｎｅ等に基づいて現変速比γｎｏｗと目標変速比γｔａｇ（ｎ）とを設定する（ステップＳ４２０）。現変速比γｎｏｗは、エンジン２２（クランクシャフト２６）と駆動軸６７との間の現在の変速比であり、ステップＳ４００にて入力したエンジン２２の回転数Ｎｅを駆動軸６７の回転数（車速Ｖに換算係数ｋを乗じた値）で除することにより得ることができる。また、目標変速比γｔａｇ（ｎ）は、図１２および図１３の駆動制御ルーチンにおいて変速機６０の変速状態がアップシフト側に切り替えられた後の第２から第４変速状態（２速〜４速ギヤ列）におけるエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比の目標値である。実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅと目標変速比γｔａｇ（ｎ）との関係を規定する図示しない目標変速比設定用マップが予めＲＯＭ７４に記憶されており、目標変速比γｔａｇ（ｎ）としては、与えられた回転数Ｎｅに対応したものが当該マップから導出・設定される。実施例において、この目標変速比設定用マップは、変速機６０の第２から第４変速状態のそれぞれについて用意されており、変速機６０の変速状態の切替後（アップシフト後）の変速ギヤ列の段数をｘ（ただし、ｘ＝２，３，４）とすると、第ｘ変速状態における目標変速比γｔａｇ（ｘ）が第ｘ−１変速状態における下限変速比γｌｉｍ（ｘ−１）よりも所定値だけ小さい値となるように作成されている。すなわち、第ｘ−１変速状態から第ｘ変速状態への移行後に、第ｘ−１変速状態に比べてエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比をより小さく設定可能な第ｘ変速状態のもとで、エンジン２２と駆動軸６７との間の変速比を第ｘ−１変速状態での下限変速比γｌｉｍ（ｘ−１）に一致させると、図１６に示すように、エンジン２２と駆動軸６７との間における動力の伝達効率ηｅｄは、第ｘ−１変速状態のもとでエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比を下限変速比γｌｉｍ（ｘ−１）に設定した場合に比べて低下し、それに伴い駆動軸６７に出力される駆動力も低下してしまう。これを踏まえて、実施例では、変速機６０の変速状態がアップシフト側に切り替えられた後に駆動軸６７に出力される駆動力の低下を抑制すべく、上述のようにして目標変速比γｔａｇ（ｎ）を設定し、エンジン２２と駆動軸６７との間の変速比を速やかに目標変速比γｔａｇ（ｎ）に一致するように図１７のアップシフト後駆動制御ルーチンを実行することとしているのである。
【００５７】
ステップＳ４２０にて現変速比γｎｏｗと目標変速比γｔａｇ（ｎ）とを設定したならば、現変速比γｎｏｗが目標変速比γｔａｇ（ｎ）を上回っているか否かを判定する（ステップＳ４３０）。現変速比γｎｏｗが目標変速比γｔａｇ（ｎ）を上回っていれば、目標変速比γｔａｇ（ｎ）と駆動軸６７の回転数とに基づくエンジン２２の回転数すなわち目標変速比γｔａｇ（ｎ）と車速Ｖに換算係数ｋを乗じた値との積を目標回転数Ｎｅ＊として設定し、ステップＳ４１０にて設定された要求パワーＰ＊を目標回転数Ｎｅ＊で除した値を目標トルクＴｅ＊として設定する（ステップＳ４４０）。このように、ステップＳ４４０においても、エンジン２２の運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を上記動作ラインと要求パワーＰ＊が一定となることを示す相関曲線との交点として設定する代わりに、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標変速比γｔａｇ（ｎ）に基づく回転数に一致するようにステップＳ４１０にて設定された要求トルクＰ＊についての相関曲線（等パワーライン）上で目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定するのである（図１４の破線参照）。次いで、ステップＳ４００にて入力した段数ｎに基づいて現変速ギヤ列が１速から４速ギヤ列の何れかであるかを判定する（ステップＳ４５０）。現変速ギヤ列が１速または３速ギヤ列である場合には、図１２のステップＳ２００〜Ｓ２３０と同様のステップＳ４６０〜Ｓ４９０の処理を実行し、目標値を送信した後（ステップＳ５００）、再度ステップＳ４００以降の処理を実行する。また、現変速ギヤ列が２速または４速ギヤ列である場合には、図１２のステップＳ２５０〜Ｓ２８０と同様のステップＳ５１０〜Ｓ５４０の処理を実行し、目標値を送信した後（ステップＳ５００）、再度ステップＳ４００以降の処理を実行する。そして、ステップＳ４３０にて現変速比γｎｏｗが目標変速比γｔａｇ（ｎ）以下になったと判断されたならば本ルーチンを終了させ、その後、図１２および図１３の駆動制御ルーチンを実行する。
【００５８】
以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０が第ｎ変速状態を設定している最中にエンジン２２（クランクシャフト２６）と駆動軸６７との間の要求変速比γｒが第ｎ移行変速比γｔ（ｎ）以下の値である下限変速比γｌｉｍ（ｎ）以下になったときに、エンジン２２の回転数Ｎｅを第ｎ移行変速比γｔ（ｎ）と一致する上段側移行変速比γｔｕ（ｎ）すなわち実行用移行変速比γｔに基づく移行回転数（＝γｔ／ｋ・Ｖ）に一致させる機関回転数調整処理（ステップＳ３１０，Ｓ３３０，Ｓ２００〜Ｓ２４０またはＳ２５０〜Ｓ２８０，Ｓ２４０）と、第ｎ変速状態から第ｎ＋１変速状態への移行（ステップＳ３８０）とを伴って、要求トルクＴｒ＊に基づく動力が駆動軸６７に出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２と変速機６０とが制御される。すなわち、ハイブリッド自動車２０では、要求変速比γｒが第ｎ移行変速比γｔ（ｎ）と一致する上段側移行変速比γｔｕ（ｎ）になった段階で変速機６０の変速状態（駆動軸６７に連結する動力分配統合機構４０の要素）の切り替えを実行する代わりに、要求変速比γｒが第ｎ移行変速比γｔ（ｎ）以下の値である下限変速比γｌｉｍ（ｎ）以下になった段階で変速機６０の変速状態の切り替えを実行することが可能である。これにより、エンジン２２と駆動軸６７との間の変速比がより小さくなればエンジン２２と駆動軸６７との間における動力の伝達効率ηｅｄがより高まることから（図１６参照）、当該伝達効率ηｅｄの更なる向上を図ることが可能となる。そして、変速機６０が第ｎ変速状態を設定している最中に要求変速比γｒが下限変速比γｌｉｍ（ｎ）以下になったときに、機関回転数調整処理と第ｎ変速状態から第ｎ＋１変速状態への移行とを実行すれば、エンジン２２の回転数Ｎｅの過剰な高まりを抑制しつつ変速機６０の変速状態をスムースに切り替えることが可能となる。この結果、ハイブリッド自動車２０では、動力分配統合機構４０のキャリア４５（キャリア軸４５ａ）と駆動軸６７とが連結される状態とサンギヤ４１（第１モータ軸４６）と駆動軸６７とが連結される状態とをより適切に切り替えて、より広範な運転領域において動力の伝達効率を向上させることが可能となり、燃費と走行性能とを良好に向上させることができる。
【００５９】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０が第ｎ変速状態を設定すると共に要求変速比γｒが下限変速比γｌｉｍ（ｎ）よりも大きいときに、要求トルクＴｒ＊に基づく要求パワーＰ＊とエンジン２２を効率よく動作させて燃費をより向上させることができるように予め定められた動作ラインとに基づいてエンジン２２の運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とが設定される（ステップＳ１２０，Ｓ１８０）。これにより、変速機６０により第ｎ変速状態が設定されている最中に、要求変速比γｒが下限変速比γｌｉｍ（ｎ）以下になるまでの間、エンジン２２を効率よく運転して燃費を向上させることが可能となる。その一方で、実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０の変速状態をアップシフト側またはダウンシフト側へと切り替えるためにエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比を実行用移行変速比γｔに一致させる機関回転数調整処理や、変速機６０の変速状態をアップシフト側に切り替えた後にエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比を目標変速比γｔａｇ（ｎ）に一致させるためのアップシフト後駆動制御ルーチンの実行に際して、エンジン２２の回転数Ｎｅが実行用移行変速比γｔや目標変速比γｔａｇ（ｎ）に基づく回転数に一致するようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると共に、要求トルクＴｒ＊に基づく要求パワーＰ＊がエンジン２２から出力されるように目標回転数Ｎｅ＊と要求パワーＰ＊とに基づいてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊が設定される（ステップＳ３３０，Ｓ４４０）。これにより、機関回転数調整処理やアップシフト後駆動制御ルーチンの実行に際して、エンジン２２の出力パワーの変動を抑制することが可能となる。
【００６０】
更に、実施例のハイブリッド自動車２０のように、下限変速比γｌｉｍ（ｎ）をエンジン２２（クランクシャフト２６）の回転数Ｎｅに基づいて設定すれば（ステップＳ１３０）、下限変速比γｌｉｍ（ｎ）をより適正に設定することが可能となる。すなわち、図１５に例示するような下限変速比設定用マップを用いれば、エンジン２２の回転数Ｎｅが低回転数領域にある場合、第ｎ変速状態についての下限変速比γｌｉｍ（ｎ）は、第ｎ変速状態のもとでエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比が下限変速比γｌｉｍ（ｎ）になったときのエンジン２２と駆動軸６７との間における動力の伝達効率ηｅｄが第ｎ＋１変速状態のもとでの伝達効率ηｅｄを下回らないように設定される。これにより、変速機６０による各変速状態において、エンジン２２と駆動軸６７との間における動力の伝達効率ηｅｄを良好に保つことができる。また、図１５に例示するような下限変速比設定用マップを用いれば、エンジン２２の回転数Ｎｅが比較的高い場合に、下限変速比γｌｉｍ（ｎ）が比較的大きく設定されるか、あるいは第ｎ移行変速比γｔ（ｎ）と一致することになる。これにより、エンジン２２の回転数Ｎｅがある程度高まっている状態で、要求変速比γｒが下限変速比γｌｉｍ（ｎ）以下となって変速機６０の変速状態をアップシフト側に切り替える際に、機関回転数調整処理の実行に伴ってエンジン２２の回転数Ｎｅが所定の上限値を超えてしまうことやエンジン２２の騒音や振動の発生を抑制することが可能となる。ただし、下限変速比γｌｉｍ（ｎ）は、図１８に例示するような下限変速比設定用マップを用いてエンジン２２の出力パワーたる要求パワーＰ＊に基づいて設定されてもよく、エンジン２２の回転数Ｎｅおよび出力パワー（要求パワーＰ＊）との双方に基づいて設定されてもよい。
【００６１】
また、実施例のハイブリッド自動車２０のように、下限変速比γｌｉｍ（ｎ）を変速機６０による変速状態（変速ギヤ列）のそれぞれについて設定すれば、変速機６０の各変速状態において、要求変速比γｒが下限変速比γｌｉｍ（ｎ）以下になるまで当該変速状態を維持することにより、エンジン２２と駆動軸６７との間における動力の伝達効率ηｅｄの更なる向上を図ることが可能となる。更に、要求変速比γｒが下限変速比γｌｉｍ（ｎ）以下となって変速機６０の変速状態をアップシフト側に切り替えた後に、図１７のアップシフト後駆動制御ルーチンを実行し、第ｎ変速状態から第ｎ＋１変速状態への移行後には、エンジン２２（クランクシャフト２６）と駆動軸６７との間の変速比が第ｎ変速状態における下限変速比γｌｉｍ（ｎ）よりも所定値だけ小さくなるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２を制御すれば、駆動軸６７に出力される駆動力の低下を抑制することが可能となる。加えて、実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０により第ｎ＋１変速状態が設定されている最中に要求変速比γｒが下段側移行変速比γｔｄ（ｎ）になったときに、エンジン２２の回転数Ｎｅを下段側移行変速比γｔｄ（ｎ）すなわち実行用移行変速比γｔに基づく移行回転数（＝γｔ／ｋ・Ｖ）に一致させる機関回転数調整処理（ステップＳ３２０，Ｓ３３０，Ｓ２００〜Ｓ２４０またはＳ２５０〜Ｓ２８０，Ｓ２４０）と、第ｎ＋１変速状態から第ｎ変速状態への移行（ステップＳ３８０）とを伴って、要求トルクＴｒ＊に基づく動力が駆動軸６７に出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２と変速機６０とが制御される。これにより、要求変速比γｒがより大きくなったときに、第ｎ＋１変速状態から当該第ｎ＋１変速状態に比べてエンジン２２と駆動軸６７との間の変速比をより大きく設定可能な第ｎ変速状態へと変速状態を移行させて、エンジン２２と駆動軸６７との間における動力の伝達効率ηｅｄをより高めることが可能となる。
【００６２】
なお、実施例の変速機６０は、動力分配統合機構４０の第１要素たるキャリア４５を駆動軸６７に連結可能な平行軸式ギヤ列である１速ギヤ列および３速ギヤ列を有する第１変速機構と、モータＭＧ１の第１モータ軸４６を駆動軸６７に連結可能な平行軸式ギヤ列である２速ギヤ列および４速ギヤ列を有する第２変速機構とを含む平行軸式変速機であるが、実施例のハイブリッド自動車２０において、平行軸式の変速機６０の代わりに遊星歯車式の変速機が採用されてもよい。
【００６３】
図１９は、実施例のハイブリッド自動車２０に対して適用可能な遊星歯車式の変速機１００を示す概略構成図である。同図に示す変速機１００も、複数段階に変速状態（変速比）を設定可能とするものであり、動力分配統合機構４０の第１要素たるキャリア４５（キャリア軸４５ａ）を駆動軸６７に連結可能な第１変速用遊星歯車機構１１０、モータＭＧ１の第１モータ軸４６を駆動軸６７に連結可能な第２変速用遊星歯車機構１２０、第１変速用遊星歯車機構１１０に対して設けられたブレーキＢ１（第１固定機構）、第２変速用遊星歯車機構１２０に対して設けられたブレーキＢ２（第２固定機構）、ブレーキＢ３（第３固定機構）およびクラッチＣ１（変速用接続断接機構）等を含む。第１変速用遊星歯車機構１１０とブレーキＢ１とは変速機１００の第１変速機構を構成し、第２変速用遊星歯車機構１２０とブレーキＢ２とは変速機１００の第２変速機構を構成する。図１９に示すように、第１変速用遊星歯車機構１１０は、キャリア軸４５ａに接続されたサンギヤ１１１と、このサンギヤ１１１と同心円上に配置される内歯歯車のリングギヤ１１２と、サンギヤ（入力要素）１１１およびリングギヤ（固定可能要素）１１２の双方と噛合するピニオンギヤ１１３を複数保持すると共に駆動軸６７に接続されたキャリア１１４（出力要素）とを有するシングルピニオン式遊星歯車機構である。また、第２変速用遊星歯車機構１２０は、第１モータ軸４６に接続されたサンギヤ（入力要素）１２１と、このサンギヤ１２１と同心円上に配置される内歯歯車のリングギヤ（固定可能要素）１２２と、サンギヤ１２１およびリングギヤ１２２の双方と噛合するピニオンギヤ１２３を複数保持する第１変速用遊星歯車機構１１０と共通のキャリア（出力要素）１１４とを有するシングルピニオン式遊星歯車機構である。図１９の例では、第２変速用遊星歯車機構１２０が、第１変速用遊星歯車機構１１０に対して同軸かつそれよりも車両前方に位置するように並設されており、第２変速用遊星歯車機構１２０のギヤ比ρ２（サンギヤ１２１の歯数／リングギヤ１２２の歯数）は、第１変速用遊星歯車機構１１０のギヤ比（サンギヤ１１１の歯数／リングギヤ１１２の歯数）ρ１よりも多少大きく設定されている。
【００６４】
ブレーキＢ１は、第１変速用遊星歯車機構１１０のリングギヤ１１２をトランスミッションケースに対して回転不能に固定すると共に当該リングギヤ１１２を解放して回転自在にすることができるものであり、図示しない電気式、電磁式あるいは油圧式のアクチュエータにより駆動される。また、ブレーキＢ２は、第２変速用遊星歯車機構１２０のリングギヤ１２２をトランスミッションケースに対して回転不能に固定すると共に当該リングギヤ１２２を解放して回転自在にすることができるものであり、図示しない電気式、電磁式あるいは油圧式のアクチュエータにより駆動される。更に、ブレーキＢ３は、第１モータ軸４６に固定された固定子１３０を介して第１モータ軸４６すなわち動力分配統合機構４０の第２要素たるサンギヤ４１をトランスミッションケースに対して回転不能に固定すると共に固定子１３０を解放して第１モータ軸４６を回転自在にすることができるものであり、図示しない電気式、電磁式あるいは油圧式のアクチュエータにより駆動される。また、クラッチＣ１は、第１変速用遊星歯車機構１１０の出力要素であるキャリア１１４と固定可能要素であるリングギヤ１１２との接続および当該接続の解除を実行可能なものであり、図示しない電気式、電磁式あるいは油圧式のアクチュエータにより駆動される。このように構成される変速機１００は、例えば平行軸式の変速機に比べて軸方向および径方向の寸法を小さくすることが可能なものである。また、第１変速用遊星歯車機構１１０および第２変速用遊星歯車機構１２０は、エンジン２２、モータＭＧ１，ＭＧ２および動力分配統合機構４０の下流側にこれらと同軸に配置可能であるから、変速機１００を用いれば、軸受を簡素化すると共に軸受の数を減らすことができる。
【００６５】
そして、この変速機１００では、次のようにして変速状態（変速比）を複数段階に設定することができる。すなわち、ブレーキＢ１により第１変速用遊星歯車機構１１０のリングギヤ１１２をトランスミッションケースに対して回転不能に固定すれば、キャリア軸４５ａからの動力を第１変速用遊星歯車機構１１０のギヤ比ρ１に基づく変速比（ρ１／（１＋ρ１））で変速して駆動軸６７に伝達することができる（この状態を「第１変速状態（１速）」という）。また、ブレーキＢ２により第２変速用遊星歯車機構１２０のリングギヤ１２２をトランスミッションケースに対して回転不能に固定すれば、第１モータ軸４６からの動力を第２変速用遊星歯車機構１２０のギヤ比ρ２に基づく変速比（ρ２／（１＋ρ２））で変速して駆動軸６７に伝達することができる（この状態を「第２変速状態（２速）」という）。更に、クラッチＣ１により第１変速用遊星歯車機構１１０のキャリア１１４とリングギヤ１１２とを接続すれば、第１変速用遊星歯車機構１１０を構成するサンギヤ１１１、リングギヤ１１２およびキャリア１１４が実質的にロックされて一体に回転することになるので、キャリア軸４５ａからの動力を変速比１で駆動軸６７に伝達することができる（この状態を「第３変速状態（３速）」という）。加えて、変速機１００では、上記第１変速状態のもとで、第２変速機構を構成するブレーキＢ２によりリングギヤ１２２を固定すれば、キャリア軸４５ａと第１モータ軸４６との双方を駆動軸６７に連結してエンジン２２からの動力またはモータＭＧ１およびＭＧ２の少なくとも何れか一方からの動力を固定変速比（第１移行変速比）で機械的（直接）に駆動軸６７へと伝達することが可能となる（この状態を「１−２速同時係合状態」という）。また、上記第２変速状態のもとでクラッチＣ１に対応した第１変速用遊星歯車機構１１０のキャリア１１４とリングギヤ１１２とをクラッチＣ１により接続しても、第１モータ軸４６とキャリア４５との双方を駆動軸６７に連結可能となり、上記１−２速同時係合状態とは異なる固定変速比（第２移行変速比）でエンジン２２からの動力またはモータＭＧ１およびＭＧ２の少なくとも何れか一方からの動力を機械的（直接）に駆動軸６７へと伝達することが可能となる（この状態を「２−３速同時係合状態」という）。更に、上記第３変速状態のもとで、ブレーキＢ３により第１モータ軸４６に固定された固定子１３０を介して第１モータ軸４６すなわち動力分配統合機構４０の第２要素たるサンギヤ４１をトランスミッションケースに対して回転不能に固定すれば、上記１−２速同時係合状態や２−３速同時係合状態とは異なる固定変速比でエンジン２２やモータＭＧ２からの動力を機械的（直接）に駆動軸６７へと伝達することが可能となる（この状態を「３速固定状態」という）。このように、遊星歯車式の変速機１００を採用しても、平行軸式の変速機６０を用いた場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００６６】
図２０は、実施例のハイブリッド自動車２０に対して適用可能な他の遊星歯車式の変速機２００を示す概略構成図である。同図に示す変速機２００も、複数段階に変速状態（変速比）を設定可能とするものであり、変速用差動回転機構（減速手段）２０１、クラッチＣ１１およびＣ１２を含む。変速用差動回転機構２０１は、入力要素たるサンギヤ２０２と、トランスミッションケースに対して回転不能に固定されてサンギヤ２０２と同心円上に配置される固定要素たるリングギヤ２０３と、サンギヤ２０２およびリングギヤ２０３の双方と噛合するピニオンギヤ２０４を複数保持する出力要素たるキャリア２０５とを有するシングルピニオン式遊星歯車機構である。クラッチＣ１１は、第１モータ軸４６の先端に設けられた第１係合部２１１と、キャリア軸４５ａに設けられた第２係合部２１２と、変速用差動回転機構２０１のサンギヤ２０２に接続された中空のサンギヤ軸２０２ａに設けられた第３係合部２１３と、第１係合部２１１と第３係合部２１３との双方と係合可能であると共に第１モータ軸４６やキャリア軸４５ａ等の軸方向に移動可能に配置される第１可動係合部材２１４と、第２係合部２１２と第３係合部２１３との双方と係合可能であると共に軸方向に移動可能に配置される第２可動係合部材２１５とを含む。第１可動係合部材２１４と第２可動係合部材２１５とは、それぞれ図示しない電気式、電磁式あるいは油圧式のアクチュエータにより駆動され、第１可動係合部材２１４と第２可動係合部材２１５とを適宜駆動することにより、第１モータ軸４６とキャリア軸４５ａとの何れか一方または双方を変速用差動回転機構２０１のサンギヤ２０２に選択的に連結することが可能となる。また、クラッチＣ１２は、変速用差動回転機構２０１の出力要素たるキャリア２０５には接続されて車両後方に向け延びる中空のキャリア軸２０５ａの先端に設けられた第１係合部２２１と、サンギヤ軸２０２ａやキャリア軸２０５ａを通って延びるキャリア軸４５ａに設けられた第２係合部２２２と、駆動軸６７に設けられた第３係合部２２３と、第１係合部２２１と第３係合部２２３との双方と係合可能であると共に第１モータ軸４６やキャリア軸４５ａ等の軸方向に移動可能に配置される第１可動係合部材２２４と、第２係合部２２２と第３係合部２２３との双方と係合可能であると共に軸方向に移動可能に配置される第２可動係合部材２２５とを含む。第１可動係合部材２２４と第２可動係合部材２２５とは、それぞれ図示しない電気式、電磁式あるいは油圧式のアクチュエータにより駆動され、第１可動係合部材２２４と第２可動係合部材２２５とを適宜駆動することにより、キャリア軸２０５ａとキャリア軸４５ａとの何れか一方または双方を駆動軸６７に選択的に連結することが可能となる。
【００６７】
そして、この変速機２００では、次のようにして変速状態（変速比）を複数段階に設定することができる。すなわち、クラッチＣ１１によりキャリア軸４５ａを変速用差動回転機構２０１のサンギヤ２０２に接続すると共にクラッチＣ１２によりキャリア軸２０５ａを駆動軸６７に連結すれば、キャリア軸４５ａからの動力を変速用差動回転機構２０１のギヤ比に基づく変速比で変速して駆動軸６７に伝達することができる（この状態を「第１変速状態（１速）」という）。また、クラッチＣ１１により第１モータ軸４６を変速用差動回転機構２０１のサンギヤ２０２に接続すると共に、クラッチＣ１２によりキャリア軸２０５ａを駆動軸６７に連結すれば、第１モータ軸４６からの動力を変速用差動回転機構２０１のギヤ比に基づく変速比で変速して駆動軸６７に伝達することができる（この状態を「第２変速状態（２速）」という）。更に、キャリア軸４５ａと第１モータ軸４６との何れもがサンギヤ軸２０２ａに連結されないようにクラッチＣ１１を解放状態としてクラッチＣ１２によりキャリア軸４５ａを駆動軸６７に連結すれば、キャリア軸４５ａからの動力を変速比１で駆動軸６７に伝達することができる（この状態を「第３変速状態（３速）」という）。加えて、変速機２００では、クラッチＣ１１によりキャリア軸４５ａと第１モータ軸４６との双方を駆動軸６７に連結すると共にクラッチＣ１２によりキャリア軸２０５ａを駆動軸６７に連結すれば、エンジン２２からの動力またはモータＭＧ１およびＭＧ２の少なくとも何れか一方からの動力を固定変速比（第１移行変速比）で機械的（直接）に駆動軸６７へと伝達することが可能となる（この状態を「１−２速同時係合状態」という）。また、クラッチＣ１１によりキャリア軸４５ａと第１モータ軸４６との双方を駆動軸６７に連結すると共にクラッチＣ１２によりキャリア軸４５ａを駆動軸６７に連結すれば、上記１−２速同時係合状態とは異なる固定変速比（第２移行変速比）でエンジン２２からの動力またはモータＭＧ１およびＭＧ２の少なくとも何れか一方からの動力を機械的（直接）に駆動軸６７へと伝達することが可能となる（この状態を「２−３速同時係合状態」という）。更に、上記第３変速状態のもとで、図示しないブレーキにより第１モータ軸４６すなわち動力分配統合機構４０の第２要素たるサンギヤ４１をトランスミッションケースに対して回転不能に固定すれば、上記１−２速同時係合状態や２−３速同時係合状態とは異なる固定変速比でエンジン２２やモータＭＧ２からの動力を機械的（直接）に駆動軸６７へと伝達することが可能となる（この状態を「３速固定状態」という）。このように、遊星歯車式の変速機２００を採用しても、平行軸式の変速機６０を用いた場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００６８】
図２１は、変形例のハイブリッド自動車２０Ａを示す概略構成図である。上述のハイブリッド自動車２０が後輪駆動車両として構成されるのに対して、変形例のハイブリッド自動車２０Ａは、前輪駆動車両として構成されたものである。ハイブリッド自動車２０Ａは、図２１に示すように、サンギヤ１１と、このサンギヤ１１と同心円上に配置されるリングギヤ１２と、サンギヤ１１およびリングギヤ１２の双方と噛合するピニオンギヤ１３を複数保持するキャリア１４とを含むシングルピニオン式遊星歯車機構である動力分配統合機構１０を備えている。この場合、エンジン２２は横置きに配置され、エンジン２２のクランクシャフト２６が動力分配統合機構１０の第３要素たるキャリア１４に接続される。また、動力分配統合機構１０の第１要素たるリングギヤ１２には中空のリングギヤ軸１２ａが接続され、このリングギヤ軸１２ａには、平行軸式ギヤ列である減速ギヤ機構５０Ａおよび第１モータ軸４６と平行に延びる第２モータ軸５５を介してモータＭＧ２が接続される。そして、リングギヤ軸１２ａには、クラッチＣ１により変速機６０の第１変速機構を構成する１速ギヤ列（ギヤ６１ａ）および３速ギヤ列（ギヤ６３ａ）の何れか一方を選択的に固定することができる。更に、動力分配統合機構１０の第２要素たるサンギヤ１１にはサンギヤ軸１１ａが接続されており、このサンギヤ軸１１ａは、中空のリングギヤ軸１２ａを通してクラッチＣ０に接続されており、当該クラッチＣ０により第１モータ軸４６すなわちモータＭＧ１と接続され得る。そして、第１モータ軸４６には、クラッチＣ２を用いて変速機６０の第２変速機構を構成する２速ギヤ列（ギヤ６２ａ）および４速ギヤ列（ギヤ６４ａ）との何れか一方を選択的に固定することができる。このように、本発明によるハイブリッド自動車は、前輪駆動車両として構成されてもよい。
【００６９】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【００７０】
すなわち、上記ハイブリッド自動車２０に備えられる動力分配統合機構は、互いに異なる歯数をもった第１サンギヤおよび第２サンギヤと、第１サンギヤと噛合する第１ピニオンギヤと第２サンギヤと噛合する第２ピニオンギヤとを連結してなる段付ギヤを少なくとも１つ保持するキャリアとを含む遊星歯車機構であってもよい。更に、上記実施例において、クラッチＣ０は、動力分配統合機構４０の第２要素たるサンギヤ４１と第２電動機としてのモータＭＧ１との間に設けられて両者の接続およびその解除を実行するものとされたが、動力分配統合機構４０の第１要素たるキャリア４５と第１電動機としてのモータＭＧ２との間に設けられて両者の接続およびその解除を実行するものであってもよく、動力分配統合機構４０の第３要素たるリングギヤ４２とエンジン２２のクランクシャフト２６との間に設けられて両者の接続およびその解除を実行するものであってもよい。また、上記ハイブリッド自動車２０，２０Ａは、何れも後輪駆動ベースあるいは前輪駆動ベースの４輪駆動車両として構成されてもよい。そして、上記実施例においては、動力出力装置をハイブリッド自動車２０，２０Ａに搭載されるものとして説明したが、本発明による動力出力装置は、自動車以外の車両や船舶、航空機などの移動体に搭載されるものであってもよく、建設設備などの固定設備に組み込まれるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】実施例のハイブリッド自動車２０をエンジン２２の運転を伴って走行させる場合に車速変化に応じて変速機６０の変速状態を変化させていくときの動力分配統合機構４０および変速機６０の主たる要素の回転数やトルクの関係を例示する説明図である。
【図３】図２と同様の説明図である。
【図４】図２と同様の説明図である。
【図５】図２と同様の説明図である。
【図６】図２と同様の説明図である。
【図７】図２と同様の説明図である。
【図８】図２と同様の説明図である。
【図９】モータＭＧ１が発電機として機能すると共にモータＭＧ２が電動機として機能するときの動力分配統合機構４０の各要素と減速ギヤ機構５０の各要素とにおける回転数やトルクの関係を表す共線図の一例を示す説明図である。
【図１０】モータＭＧ２が発電機として機能すると共にモータＭＧ１が電動機として機能するときの動力分配統合機構４０の各要素と減速ギヤ機構５０の各要素とにおける回転数やトルクの関係を表す共線図の一例を示す説明図である。
【図１１】実施例のハイブリッド自動車２０におけるモータ走行モードを説明するための説明図である。
【図１２】クラッチＣ０の係合とエンジン２２の運転とを伴いながら実施例のハイブリッド自動車２０を走行させる際に、ハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１３】クラッチＣ０の係合とエンジン２２の運転とを伴いながら実施例のハイブリッド自動車２０を走行させる際に、ハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１４】エンジン２２の動作ラインの一例とエンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅとの相関曲線（等パワーライン）の例とを示す説明図である。
【図１５】下限変速比設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１６】実施例のハイブリッド自動車２０における変速機６０の変速状態とエンジン２２と駆動軸６７との間の動力の伝達効率ηｅｄとの関係を示す説明図である。
【図１７】変速機６０の変速状態がアップシフト側に切り替えられた後に、ハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるアップシフト後駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１８】下限変速比設定用マップの他の例を示す説明図である。
【図１９】実施例のハイブリッド自動車２０に適用可能な他の変速機１００を示す概略構成図である。
【図２０】実施例のハイブリッド自動車２０に適用可能な他の変速機２００を示す概略構成図である。
【図２１】変形例のハイブリッド自動車２０Ａの概略構成図である。
【符号の説明】
【００７２】
２０，２０Ａ  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、３１，３２  インバータ、３３，３４  回転位置検出センサ、３５  バッテリ、３６  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、３７  温度センサ、３９  電力ライン、４０，１０  動力分配統合機構、４１，５１，１１，１１１，１２１，２０２  サンギヤ、４１ａ，１１ａ，２０２ａ  サンギヤ軸、４２，５２，１２，１１２，１２２，２０３  リングギヤ、４２ａ，１２ａ  リングギヤ軸、４３，４４，５３，１３，１１３，１２３，２０４  ピニオンギヤ、４５，５４，１４，１１４，２０５  キャリア、４５ａ，２０５ａ  キャリア軸、４６  第１モータ軸、５０，５０Ａ  減速ギヤ機構、５５  第２モータ軸、６０，１００，２００  変速機、６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａ  カウンタドライブギヤ、６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ  カウンタドリブンギヤ、６５  カウンタシャフト、６５ｂ，６６ａ  ギヤ、６７  駆動軸、６８  デファレンシャルギヤ、６９ａ，６９ｂ  後輪、６９ｃ，６９ｄ  前輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８７  車速センサ、８８  アクチュエータ、１１０  第１変速用遊星歯車機構、１２０  第２変速用遊星歯車機構、１３０  固定子、２０１  変速用差動回転機構、２１１，２２１  第１係合部、２１２，２２２  第２係合部、２１３，２２３  第３係合部、２１４，２２４  第１可動係合部材、２１５，２２５  第２可動係合部材、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３  ブレーキ、Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１１，Ｃ１２  クラッチ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【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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