(57)【要約】【課題】内燃機関と遊星歯車装置と二つの電動機とを備える新たな構成として低車速領域で高トルクを出力することができるものを提供する。【解決手段】エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された動力軸としてのリングギヤ軸３２ａと駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３７とに接続されたロックアップ付きのトルクコンバータ３５と、減速ギヤ３６を介して駆動軸３７に動力を出力するよう取り付けられたモータＭＧ２と、を備え、低車速高アクセル開度の領域でロックアップクラッチ３５ｃをオフとする。これにより、低車速で高トルクを出力して走行することができる。【選択図】図１
2008239063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
動力を入出力可能な発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記出力軸および前記回転軸とは異なる動力軸の３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
車軸に連結された駆動軸と前記動力軸とに接続され、前記動力軸の動力を増幅して前記駆動軸に出力するロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、
前記車軸または前記車軸とは異なる車軸に動力を出力可能な電動機と、
を備える車両。
【請求項２】
請求項１記載の車両であって、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項３】
請求項２記載の車両であって、
車速を検出する車速検出手段と、
運転者のアクセル操作量に基づくアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検出された車速と前記検出されたアクセル開度とに基づいて前記ロックアップクラッチの係合および係合の解除を制御する手段である
車両。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検出された車速と前記検出されたアクセル開度とが低車速且つ高アクセル開度に設定された係合解除領域にあるときには前記ロックアップクラッチの係合が解除されるよう前記ロックアップクラッチを制御し、前記検出された車速と前記検出されたアクセル開度とが前記係合解除領域にないときには前記ロックアップクラッチが係合されるよう前記ロックアップクラッチを制御する手段である請求項３記載の車両。
【請求項５】
請求項４記載の車両であって、
走行路の登坂勾配を検出する路面勾配検出手段を備え、
前記係合解除領域は、前記検出された路面勾配が大きいほど広くなる傾向に設定されてなる領域である、
車両。
【請求項６】
請求項４または５記載の車両であって、
車両重量を検出する車両重量検出手段を備え、
前記係合解除領域は、前記検出された車両重量が大きいほど広くなる傾向に設定されてなる領域である、
車両。
【請求項７】
請求項４ないし６いずれか記載の車両であって、
乗員数を検出する乗員数検出手段を備え、
前記係合解除領域は、前記検出された乗員数が大きいほど広くなる傾向に設定されてなる領域である、
車両。
【請求項８】
請求項４ないし７いずれか記載の車両であって、
前記電動機または前記電動機の駆動回路の温度を検出する電動機温度検出手段を備え、
前記係合解除領域は、前記検出された前記電動機または前記電動機の駆動回路の温度が高いほど広くなる傾向に設定されてなる領域である、
車両。
【請求項９】
請求項４ないし８いずれか記載の車両であって、
前記内燃機関の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段を備え、
前記係合解除領域は、前記検出された前記内燃機関の冷却水の温度が高いほど広くなる傾向に設定されてなる領域である、
車両。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記内燃機関を運転停止している状態のときに所定の始動条件が成立したときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、前記内燃機関を運転している状態のときに所定の停止条件が成立したときには前記内燃機関の運転を停止すると共に該内燃機関の運転を停止した状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する手段である請求項２ないし９いずれか記載の車両。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記内燃機関を始動するときには前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記内燃機関を始動するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する手段である請求項１０記載の車両。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の車両であって、
乗員室を暖房する暖房手段を備え、
前記制御手段は、前記暖房手段による乗員室の暖房のために前記内燃機関の運転が要請されたときには、前記ロックアップクラッチの係合が解除された状態で前記内燃機関の運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する手段である、
車両。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２いずれか記載の車両であって、
パワーを迅速に出力して走行するパワーモードを指示するパワーモード指示手段を備え、
前記制御手段は、前記パワーモードが指示され前記内燃機関が運転されており且つ車速が所定車速未満のときには、前記ロックアップクラッチの係合が解除された状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する手段である、
車両。
【請求項１４】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
動力を入出力可能な発電機と、
前記駆動軸とは異なる動力軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記駆動軸と前記動力軸とに接続され、前記動力軸の動力を増幅して前記駆動軸に出力するロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
を備える動力出力装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の動力出力装置であって、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記検出された駆動軸回転数と前記検出されたアクセル開度とが低回転数且つ高アクセル開度に設定された係合解除領域にあるときには前記ロックアップクラッチの係合が解除された状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、前記検出された駆動軸回転数と前記検出されたアクセル開度とが前記係合解除領域にないときには前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記内燃機関を運転停止している状態のときに所定の始動条件が成立したときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、前記内燃機関を運転している状態のときに所定の停止条件が成立したときには前記内燃機関の運転を停止すると共に該内燃機関の運転を停止した状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する手段である請求項１５記載の動力出力装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、前記内燃機関を始動するときには前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記内燃機関を始動するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する手段である請求項１６記載の動力出力装置。
【請求項１８】
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記出力軸および前記回転軸とは異なる動力軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、車軸に連結された駆動軸と前記動力軸とに接続され前記動力軸の動力を増幅して前記駆動軸に出力するロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、前記車軸または前記車軸とは異なる車軸に動力を出力可能な電動機と、を備える車両の制御方法であって、
車速と運転者のアクセル操作量に基づくアクセル開度とが低車速且つ高アクセル開度に予め設定された係合解除領域にあるときには前記ロックアップクラッチの係合が解除された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、車速とアクセル開度とが前記係合解除領域にないときには前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
【請求項１９】
前記係合解除領域は、路面勾配，車両重量，乗員数，前記電動機の温度，前記電動機の駆動回路の温度，前記内燃機関の冷却水の温度のうちのいずれかに基づいて設定されてなる請求項１８記載の車両の制御方法。
【請求項２０】
前記内燃機関を運転停止している状態のときに所定の始動条件が成立したときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、前記内燃機関を運転している状態のときに所定の停止条件が成立したときには前記内燃機関の運転を停止すると共に該内燃機関の運転を停止した状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御することを特徴とする請求項１８または１９記載の車両の制御方法。
【請求項２１】
前記内燃機関を始動するときには、前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記内燃機関を始動するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御することを特徴とする請求項２０記載の車両の制御方法。
【請求項２２】
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、動力軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、駆動軸と前記動力軸とに接続され前記動力軸の動力を増幅して前記駆動軸に出力するロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、を備え、前記駆動軸に動力を出力す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とアクセル開度とが低回転数且つ高アクセル開度に予め設定された係合解除領域にあるときには前記ロックアップクラッチの係合が解除された状態で前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、前記駆動軸の回転数とアクセル開度とが前記係合解除領域にないときには前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する、
ことを特徴とする動力出力装置の制御方法。
【請求項２３】
前記内燃機関を運転停止している状態のときに所定の始動条件が成立したときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、前記内燃機関を運転している状態のときに所定の停止条件が成立したときには前記内燃機関の運転を停止すると共に該内燃機関の運転を停止した状態で前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御することを特徴とする請求項２２記載の動力出力装置の制御方法。
【請求項２４】
前記内燃機関を始動するときには、前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記内燃機関を始動するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御することを特徴とする請求項２３記載の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、車両および動力出力装置並びにこれらの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、内燃機関と、内燃機関の出力軸にキャリアが接続された遊星歯車装置と、遊星歯車装置のサンギヤに取り付けられた第１の電動発電機と、遊星歯車装置のリングギヤに接続されると共に車軸に連結されたプロペラ軸に接続された変速機と、プロペラ軸に動力を出力するよう取り付けられた第２の電動発電機と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、変速機の変速によって内燃機関から出力された動力を遊星歯車装置を介して出力する分と第１の電動発電機によって発電する分との比率を変更することにより、低車速で高トルクを出力しながら走行することができるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−１２７６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の車両のように、内燃機関と遊星歯車装置と二つの電動機とを備える車両では、低車速領域で高トルクを出力することが課題の一つとして考えられており、さらに、燃費や操作性をも考慮したものが望まれている。
【０００４】
本発明の車両およびその制御方法は、内燃機関と遊星歯車装置と二つの電動機とを備える新たな構成を提供することを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、内燃機関と遊星歯車装置と二つの電動機とを備える車両において、低車速領域で高トルクを出力することができるようにすることを目的の一つとする。本発明の動力出力装置およびその制御方法は、内燃機関と遊星歯車装置と二つの電動機とを備える新たな構成を提供することを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびその制御方法は、内燃機関と遊星歯車装置と二つの電動機とを備える装置において、低回転領域で高トルクを出力することができるようにす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】
本発明の車両および動力出力装置並びにこれらの制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の車両は、
内燃機関と、
動力を入出力可能な発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記出力軸および前記回転軸とは異なる動力軸の３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
車軸に連結された駆動軸と前記動力軸とに接続され、前記動力軸の動力を増幅して前記駆動軸に出力するロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、
前記車軸または前記車軸とは異なる車軸に動力を出力可能な電動機と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の車両は、内燃機関から３軸式動力入出力手段を介して動力軸に出力された動力をトルクコンバータを介して車軸に連結された駆動軸に出力すると共に電動機からの動力を駆動軸に連結された車軸またはこの車軸とは異なる車軸に出力することにより、走行する。発進時や低車速のときにトルクコンバータのロックアップクラッチをオフとすることにより、内燃機関を高回転数高トルクで運転することができるようにすると共に内燃機関から３軸式動力入出力手段を介して動力軸に出力された動力をトルクコンバータによりトルクを増幅して駆動軸に出力することができる。即ち、低車速領域で高トルクを出力して走行することができるのである。また、トルクコンバータのロックアップクラッチをオンとすることにより、トルクコンバータを備えない内燃機関と３軸式動力入出力手段と発電機と電動機とを備える車両と同様に動作することができ、燃費のよい車両とすることができる。
【０００８】
こうした本発明の車両において、走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する制御手段と、を備えるものとすることもできる。この場合、車速を検出する車速検出手段と、運転者のアクセル操作量に基づくアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記検出された車速と前記検出されたアクセル開度とに基づいて前記ロックアップクラッチの係合および係合の解除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、車速とアクセル開度に応じてロックアップクラッチの係合や係合の解除を制御することができる。更にこの場合、前記制御手段は、前記検出された車速と前記検出されたアクセル開度とが低車速且つ高アクセル開度に設定された係合解除領域にあるときには前記ロックアップクラッチの係合が解除されるよう前記ロックアップクラッチを制御し、前記検出された車速と前記検出されたアクセル開度とが前記係合解除領域にないときには前記ロックアップクラッチが係合されるよう前記ロックアップクラッチ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、車両とアクセル開度が低車速且つ高アクセル開度に設定された係合解除領域にあるときにロックアップクラッチの係合を解除することにより、低車速で高アクセル開度の領域で内燃機関を高回転数高トルクで運転することができると共に内燃機関から３軸式動力入出力手段を介して動力軸に出力された動力をトルクコンバータによりトルクを増幅して駆動軸に出力することができる。もとより、係合解除領域にないときにはロックアップクラッチを係合するから、燃費のよい車両とすることができる。
【０００９】
この車速とアクセル開度とが係合解除領域にあるときにロックアップクラッチの係合を解除する態様の本発明の車両において、走行路の登坂勾配を検出する路面勾配検出手段を備え、前記係合解除領域は前記検出された路面勾配が大きいほど広くなる傾向に設定されてなる領域である、ものとすることもできる。また、車両重量を検出する車両重量検出手段を備え、前記係合解除領域は前記検出された車両重量が大きいほど広くなる傾向に設定されてなる領域である、ものとすることもできる。さらに、乗員数を検出する乗員数検出手段を備え、前記係合解除領域は前記検出された乗員数が大きいほど広くなる傾向に設定されてなる領域である、ものとすることもできる。あるいは、前記電動機または前記電動機の駆動回路の温度を検出する電動機温度検出手段を備え、前記係合解除領域は前記検出された前記電動機または前記電動機の駆動回路の温度が高いほど広くなる傾向に設定されてなる領域である、ものとすることもできる。また、前記内燃機関の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段を備え、前記係合解除領域は前記検出された前記内燃機関の冷却水の温度が高いほど広くなる傾向に設定されてなる領域である、ものとすることもできる。これらのようにすれば、走行路の登坂勾配や車両重量，乗員数，電動機の温度や電動機の駆動回路の温度，内燃機関の冷却水の温度などに基づいて、より適正に係合解除領域を設定することができる。この結果、より適正にロックアップクラッチの係合を解除することができる。
【００１０】
また、制御手段を備える態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記内燃機関を運転停止している状態のときに所定の始動条件が成立したときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、前記内燃機関を運転している状態のときに所定の停止条件が成立したときには前記内燃機関の運転を停止すると共に該内燃機関の運転を停止した状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチと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、内燃機関の間欠運転を伴って要求駆動力に基づく駆動力によって走行することができる。
【００１１】
この内燃機関を間欠運転する態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記内燃機関を始動するときには前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記内燃機関を始動するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチと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、トルクコンバータを備えない内燃機関と３軸式動力入出力手段と発電機と電動機とを備える車両と同様に内燃機関を始動することができる。
【００１２】
また、内燃機関を間欠運転する態様の本発明の車両において、乗員室を暖房する暖房手段を備え、前記制御手段は、前記暖房手段による乗員室の暖房のために前記内燃機関の運転が要請されたときには、前記ロックアップクラッチの係合が解除された状態で前記内燃機関の運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチと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、内燃機関の回転数を容易に高くすることができるから、内燃機関の暖機を迅速に行なって暖房に必要な熱を得ることができる。
【００１３】
さらに、内燃機関を間欠運転する態様の本発明の車両において、パワーを迅速に出力して走行するパワーモードを指示するパワーモード指示手段を備え、前記制御手段は、前記パワーモードが指示され前記内燃機関が運転されており且つ車速が所定車速未満のときには、前記ロックアップクラッチの係合が解除された状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチと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、内燃機関の回転数を迅速に大きくすることができ、パワー要求に迅速に対応することができる。
【００１４】
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
動力を入出力可能な発電機と、
前記駆動軸とは異なる動力軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記駆動軸と前記動力軸とに接続され、前記動力軸の動力を増幅して前記駆動軸に出力するロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
を備えることを要旨とする。
【００１５】
この本発明の動力出力装置では、内燃機関から３軸式動力入出力手段を介して動力軸に出力された動力をトルクコンバータを介して駆動軸に出力すると共に電動機からの動力を駆動軸に出力する。駆動軸を回転開始するときや駆動軸の回転数が小さいときにトルクコンバータのロックアップクラッチをオフとすることにより、内燃機関を高回転数高トルクで運転することができるようにすると共に内燃機関から３軸式動力入出力手段を介して動力軸に出力された動力をトルクコンバータによりトルクを増幅して駆動軸に出力することができる。即ち、駆動軸が低回転数のときに容易に高トルクを出力することができるのである。また、トルクコンバータのロックアップクラッチをオンとすることにより、トルクコンバータを備えない内燃機関と３軸式動力入出力手段と発電機と電動機とを備える動力出力装置と同様に動作することができ、燃費のよい装置とすることができる。
【００１６】
こうした本発明の動力出力装置において、前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、前記検出された駆動軸回転数と前記検出されたアクセル開度とが低回転数且つ高アクセル開度に設定された係合解除領域にあるときには前記ロックアップクラッチの係合が解除された状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、前記検出された駆動軸回転数と前記検出されたアクセル開度とが前記係合解除領域にないときには前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する制御手段と、を備えるものとすることもできる。こうすれば、駆動軸の回転数とアクセル開度が係合解除領域にあるときにロックアップクラッチの係合を解除することにより、駆動軸が低回転数で高アクセル開度の領域で内燃機関を高回転数高トルクで運転することができると共に内燃機関から３軸式動力入出力手段を介して動力軸に出力された動力をトルクコンバータによりトルクを増幅して駆動軸に出力することができる。もとより、係合解除領域にないときにはロックアップクラッチを係合するから、燃費のよい装置とすることができる。
【００１７】
この駆動軸の回転数とアクセル開度とが係合解除領域にあるときにロックアップクラッチの係合を解除する態様の本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記内燃機関を運転停止している状態のときに所定の始動条件が成立したときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、前記内燃機関を運転している状態のときに所定の停止条件が成立したときには前記内燃機関の運転を停止すると共に該内燃機関の運転を停止した状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチと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、内燃機関の間欠運転を伴って要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。
【００１８】
この内燃機関を間欠運転する態様の本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記内燃機関を始動するときには前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記内燃機関を始動するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチと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、トルクコンバータを備えない内燃機関と３軸式動力入出力手段と発電機と電動機とを備える装置と同様に内燃機関を始動することができる。
【００１９】
本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記出力軸および前記回転軸とは異なる動力軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、車軸に連結された駆動軸と前記動力軸とに接続され前記動力軸の動力を増幅して前記駆動軸に出力するロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、前記車軸または前記車軸とは異なる車軸に動力を出力可能な電動機と、を備える車両の制御方法であって、
車速と運転者のアクセル操作量に基づくアクセル開度とが低車速且つ高アクセル開度に予め設定された係合解除領域にあるときには前記ロックアップクラッチの係合が解除された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、車速とアクセル開度とが前記係合解除領域にないときには前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する、
ことを特徴とする。
【００２０】
この本発明の車両の制御方法では、車速と運転者のアクセル操作量に基づくアクセル開度とが低車速且つ高アクセル開度に予め設定された係合解除領域にあるときにはトルクコンバータのロックアップクラッチの係合が解除された状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機とロックアップクラッチとを制御する。ロックアップクラッチの係合を解除することにより、低車速で高アクセル開度の領域で内燃機関を高回転数高トルクで運転することができると共に内燃機関から３軸式動力入出力手段を介して動力軸に出力された動力をトルクコンバータによりトルクを増幅して駆動軸に出力することができる。一方、車速とアクセル開度とが係合解除領域にないときにはロックアップクラッチが係合された状態で要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機とロックアップクラッチとを制御する。これにより、トルクコンバータを備えない内燃機関と３軸式動力入出力手段と発電機と電動機とを備える車両と同様に動作することができ、車両の燃費を向上させることができる。
【００２１】
こうした本発明の車両の制御方法において、前記係合解除領域は、路面勾配，車両重量，乗員数，前記電動機の温度，前記電動機の駆動回路の温度，前記内燃機関の冷却水の温度のうちのいずれかに基づいて設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、登坂勾配や車両重量，乗員数，電動機の温度，電動機の駆動回路の温度，内燃機関の冷却水の温度などに基づいて、より適正に係合解除領域を設定することができる。この結果、より適正にロックアップクラッチの係合を解除することができる。
【００２２】
また、本発明の車両の制御方法において、前記内燃機関を運転停止している状態のときに所定の始動条件が成立したときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、前記内燃機関を運転している状態のときに所定の停止条件が成立したときには前記内燃機関の運転を停止すると共に該内燃機関の運転を停止した状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御することを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の間欠運転を伴って要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。この場合、前記内燃機関を始動するときには、前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記内燃機関を始動するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御することを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、トルクコンバータを備えない内燃機関と３軸式動力入出力手段と発電機と電動機とを備える車両と同様に内燃機関を始動することができる。
【００２３】
本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、動力軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、駆動軸と前記動力軸とに接続され前記動力軸の動力を増幅して前記駆動軸に出力するロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、を備え、前記駆動軸に動力を出力す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とアクセル開度とが低回転数且つ高アクセル開度に予め設定された係合解除領域にあるときには前記ロックアップクラッチの係合が解除された状態で前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、前記駆動軸の回転数とアクセル開度とが前記係合解除領域にないときには前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御する、
ことを特徴とする。
【００２４】
この本発明の動力出力装置の制御方法では、駆動軸の回転数とアクセル開度とが低回転数且つ高アクセル開度に予め設定された係合解除領域にあるときにはトルクコンバータのロックアップクラッチの係合が解除された状態で駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とロックアップクラッチとを制御する。ロックアップクラッチの係合を解除することにより、駆動軸が低回転数で高アクセル開度の領域で内燃機関を高回転数高トルクで運転することができると共に内燃機関から３軸式動力入出力手段を介して動力軸に出力された動力をトルクコンバータによりトルクを増幅して駆動軸に出力することができる。一方、駆動軸の回転数とアクセル開度とが係合解除領域にないときにはロックアップクラッチが係合された状態で要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とロックアップクラッチとを制御する。これにより、トルクコンバータを備えない内燃機関と３軸式動力入出力手段と発電機と電動機とを備える装置と同様に動作することができ、装置の燃費を向上させることができる。
【００２５】
こうした本発明の動力出力装置の制御方法において、前記内燃機関を運転停止している状態のときに所定の始動条件が成立したときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御し、前記内燃機関を運転している状態のときに所定の停止条件が成立したときには前記内燃機関の運転を停止すると共に該内燃機関の運転を停止した状態で前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御することを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の間欠運転を伴って要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。この場合、前記内燃機関を始動するときには、前記ロックアップクラッチが係合された状態で前記内燃機関を始動するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記ロックアップクラッチとを制御することを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、トルクコンバータを備えない内燃機関と３軸式動力入出力手段と発電機と電動機とを備える装置と同様に内燃機関を始動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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】
【００２７】
図１は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された動力軸としてのリングギヤ軸３２ａと駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３７とに接続されたロックアップ付きのトルクコンバータ３５と、減速ギヤ３６を介して駆動軸３７に動力を出力するよう取り付けられたモータＭＧ２と、乗員室２１の空気調和を行なう空調装置９０と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００２８】
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。
【００２９】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃ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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４の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１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００３０】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３６がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからトルクコンバータ３５およびデファレンシャルギヤ３８を介して、最終的には車両の駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００３１】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流，モータＭＧ２に取り付けられた温度センサ４５からのモータ温度Ｔｍ，モータＭＧ２のインバータ４２に取り付けられた温度センサ４６からのインバータ温度Ｔｉｎｖなどが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００３２】
トルクコンバータ３５は、周知のロックアップクラッチ付きの流体式トルクコンバータとして構成されており、動力軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続されたタービンランナー３５ａと駆動軸３７に接続されたポンプインペラ３５ｂとをロックアップクラッチ３５ｃによりロックアップする。トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により油圧式のアクチュエータ１００の駆動により作用させる油圧を調節することより係合したり係合を解除したりする。この油圧式のアクチュエータ１００は、オイルを圧送するオイルポンプ１０２と、オイルポンプ１０２から圧送されたオイルの圧力（ライン圧）をロックアップクラッチ３５ｃ側に調整可能な圧力をもって個別に供給可能な油圧供給部１０４と、を備える。
【００３３】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０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することができる。図３に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図４にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。
【００３４】
空調装置９０は、エンジン２２の冷却系に取り付けられ冷却水との熱交換を行なう熱交換器９１と、外気や乗員室２１内の空気を熱交換器９１側に吸引すると共にこの熱交換器９１による熱交換によって暖められた空気を乗員室２１に吹き出させるブロワ９３と、ブロワ９３により吸引される空気を外気か乗員室２１内の空気かに切り替える切替機構９２と、乗員室２１に取り付けられた操作パネル９４と、装置全体をコントロールする空調用電子制御ユニット（以下、空調用ＥＣＵという）９８とを備える。空調用ＥＣＵ９８には、操作パネル９４に取り付けられてヒータのオンオフを操作するブロワスイッチ９４ａからのブロワスイッチ信号ＢＳＷや同じく操作パネル９４に取り付けられて乗員室２１内の温度を設定する設定温度スイッチ９４ｂからの設定温度Ｔ＊，操作パネル９４に取り付けられて乗員室２１内の温度を検出する温度センサ９４ｃからの乗員室温Ｔｉｎ，乗員室２１の外部に取り付けられて外気温を検出する外気温センサ９５からの外気温Ｔｏｕｔなどが入力されており、これらの入力信号に基づいて乗員室温Ｔｉｎが設定温度Ｔ＊となるようブロワ９３を駆動制御すると共に暖房性能を確保する必要からエンジン２２の冷却水温Ｔｗが低いときにはエンジン２２の運転を要求するエンジン運転要求をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信する。ここで、エンジン２２の運転要求は、例えば、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが第１の温度（例えば６０℃）未満のときに行なわれ、冷却水温Ｔｗが第２の温度（例えば８０℃）以上に至ったときに解除されるなど種々の手法により行なうことができる。また、空調用ＥＣＵ９８は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、必要に応じて空調装置９０の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信する。
【００３５】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，走行路面の勾配を検出する勾配センサ８９ａからの路面勾配θ，車両重量Ｍｗを検出する車重センサ８９ｂからの車両重量Ｍｗ，燃費よりパワーの出力を重視するパワーモードを指示するパワースイッチ８９ｃからのパワースイッチ信号ＰＳＷなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃの油圧式のアクチュエータ１００への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，空調用ＥＣＵ９８と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，空調用ＥＣＵ９８と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００３６】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、基本的にはトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃを係合した状態（オンの状態）として、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて動力軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。この場合のエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。また、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃの係合を解除した状態（オフの状態）として、エンジン２２から動力分配統合機構３０を介して動力軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されたトルクを増幅して駆動軸３７に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を減速ギヤ３６を介して駆動軸３７に出力して走行する。
【００３７】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。実施例のハイブリッド自動車２０は、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃがオン（係合）しているときには図５に例示するロックアップオン時駆動制御ルーチンによる駆動制御により走行し、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃがオフ（解除）しているときには図６に例示するロックアップオフ時駆動制御ルーチンによる駆動制御により走行する。また、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃは、図７に例示するロックアップ制御ルーチンによりオンオフされる。これらのルーチンは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。以下、説明の都合上、まず、図７のロックアップ制御ルーチンを用いてロックアップクラッチ３５ｃのオンオフ制御について説明し、次に、図５のロックアップオン時駆動制御ルーチンを用いてロックアップクラッチ３５ｃがオンとされているときやエンジン２２を始動するときの駆動制御について説明し、その後、図６のロックアップオフ時駆動制御ルーチンを用いてロックアップクラッチ３５ｃがオフとされているときの駆動制御について説明する。
【００３８】
図７のロックアップ制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，勾配センサ８９ａからの路面勾配θ，エンジン２２の冷却水温Ｔｗ，車重センサ８９ｂからの車両重量Ｍｗ，モータＭＧ２の温度Ｔｍ，インバータ４２の温度Ｔｉｎｖ，パワースイッチ８９ｃからのパワースイッチ信号ＰＳＷなどトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオンオフ制御するのに必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ５００）。ここで、エンジン２２の冷却水温Ｔｗは、水温センサ１４２により検出された冷却水温Ｔｗを通信によりエンジンＥＣＵ２４から入力するものとした。また、モータＭＧ２の温度Ｔｍとインバータ４２の温度Ｔｉｎｖは、温度センサ４５，４６により検出された温度Ｔｍ，Ｔｉｎｖを通信によりモータＥＣＵ４０から入力するものとした。
【００３９】
こうしてデータを入力すると、まず、エンジン２２の始動時であるか否かを判定する（ステップＳ５１０）。エンジン２２の始動時であるときにには、エンジン２２を始動する際にモータＭＧ２から反力としてのトルクを出力することによりショックを低減するためにロックアップクラッチ３５ｃをオンとし（ステップＳ５９０）、本ルーチンを終了する。
【００４０】
エンジン２２の始動時ではないときには、空調用ＥＣＵ９８からエンジン２２の運転要求がなされているか否かを判定し（ステップＳ５２０）、暖房のためにエンジン２２の運転要求がなされているときには、ロックアップクラッチ３５ｃをオフ（解除）して（ステップＳ６００）、本ルーチンを終了する。このように、暖房のためにエンジン２２の運転要求がなされているときにロックアップクラッチ３５ｃをオフ（解除）するのは、ロックアップクラッチ３５ｃをオフすることにより、車速Ｖに拘わらずにエンジン２２を高回転で回転させることができ、これによりエンジン２２を迅速に暖機することができるからである。この結果、乗員室２１を迅速に暖房することができる。
【００４１】
エンジン２２の運転要求がなされていないときには、パワースイッチ信号ＰＳＷによりパワーモードが設定されているか否かを判定する（ステップＳ５３０）。パワーモードが設定されていないときには、路面勾配θ，エンジン２２の冷却水温Ｔｗ，車両重量Ｍｗ，モータＭＧ２の温度Ｔｍ，インバータ４２の温度Ｔｉｎｖに基づいて路面勾配係数ｒ１，エンジン水温係数ｒ２，車両重量係数ｒ３，モータ温度係数ｒ４，インバータ温度係数ｒ５を設定すると共に（ステップＳ５４０）、設定した路面勾配係数ｒ１，エンジン水温係数ｒ２，車両重量係数ｒ３，モータ温度係数ｒ４，インバータ温度係数ｒ５のうち最も大きなものをロックアップ係数ｒとして設定し（ステップＳ５５０）、設定したロックアップ係数ｒによりアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてロックアップクラッチ３５ｃをオンするロックアップ領域とロックアップクラッチ３５ｃをオフする解除領域とを設定し（ステップＳ５６０）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとがロックアップ領域に属するか解除領域に属するかを判定する（ステップＳ５８０）。ここで、路面勾配係数ｒ１，エンジン水温係数ｒ２，車両重量係数ｒ３，モータ温度係数ｒ４，インバータ温度係数ｒ５は、路面勾配θ，エンジン２２の冷却水温Ｔｗ，車両重量Ｍｗ，モータＭＧ２の温度Ｔｍ，インバータ４２の温度Ｔｉｎｖと対応する係数との関係を予め設定して係数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、路面勾配θ，エンジン２２の冷却水温Ｔｗ，車両重量Ｍｗ，モータＭＧ２の温度Ｔｍ，インバータ４２の温度Ｔｉｎｖが与えられると対応するマップから対応する係数を導出することにより設定するものとした。路面勾配係数設定用マップの一例を図８に、エンジン水温係数設定用マップの一例を図９に、車両重量係数設定用マップの一例を図１０に、モータ温度係数設定用マップの一例を図１１に、インバータ温度係数設定用マップの一例を図１２に示す。実施例では、図８に示すように、比較的小さなある程度の勾配を超えると路面勾配θが大きくなるほど大きくなる傾向に路面勾配係数ｒ１が設定され、図９に示すように、エンジン２２が暖機されるまではエンジン２２の冷却水温Ｔｗが低くなるほど大きくなる傾向にエンジン水温係数ｒ２が設定され、図１０に示すように、予め設定した１人乗車のときの車両重量を超えると車両重量Ｍｗが大きくなるほど大きくなる傾向に車両重量係数ｒ３が設定され、図１１に示すように、モータＭＧ２の温度Ｔｍが予め設定された適温より高くなるとモータＭＧ２の温度Ｔｍが高くなるほど大きくなる傾向にモータ温度係数ｒ４が設定され、図１２に示すように、インバータ４２の温度Ｔｉｎｖが予め設定された適温より高くなるとインバータ４２の温度Ｔｉｎｖが高くなるほど大きくなる傾向にインバータ温度係数ｒ５が設定される。ロックアップ係数ｒとロックアップ領域および解除領域との関係の一例を図１３に示す。図示するように、ロックアップ係数ｒによって定まる境界線に対して低車速且つ高アクセル開度の領域が解除領域として設定され、解除領域以外の領域がロックアップ領域として設定される。境界線は、図示するように、ロックアップ係数ｒが大きくなると解除領域が拡大する方向に移動す���。したがって、解除領域は、比較的小さなある程度の勾配を超えると路面勾配θが大きくなるほど大きくなる傾向に設定され、エンジン２２が暖機されるまではエンジン２２の冷却水温Ｔｗが低くなるほど大きくなる傾向に設定され、予め設定した１人乗車のときの車両重量を超えると車両重量Ｍｗが大きくなるほど大きくなる傾向に設定され、モータＭＧ２の温度Ｔｍが予め設定された適温より高くなるとモータＭＧ２の温度Ｔｍが高くなるほど大きくなる傾向に設定され、インバータ４２の温度Ｔｉｎｖが予め設定された適温より高くなるとインバータ４２の温度Ｔｉｎｖが高くなるほど大きくなる傾向に設定されることになる。
【００４２】
入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖが設定したロックアップ領域に属するときには、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）して（ステップＳ５９０）、本ルーチンを終了し、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖが設定した解除領域に属するときには、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオフ（係合を解除）して（ステップＳ６００）、本ルーチンを終了する。
【００４３】
ステップＳ５３０でパワースイッチ信号ＰＳＷによりパワーモードが設定されていると判定されたときには、パワーモード用領域をロックアップ領域および解除領域として設定し（ステップＳ５７０）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖが設定したロックアップ領域に属するか解除領域に属するかを判定し（ステップＳ５８０）、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖがロックアップ領域に属するときにはトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）して（ステップＳ５９０）、本ルーチンを終了し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖが解除領域に属するときにはトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオフ（係合を解除）して（ステップＳ６００）、本ルーチンを終了する。パワーモード用領域の一例を図１４に示す。図示するように、実施例のパワーモード用領域では、アクセル開度Ａｃｃに拘わらず、低車速領域が解除領域で中高車速領域がロックアップ領域として設定されている。
【００４４】
次に、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃがオン（係合）されているときの駆動制御について説明する。図５のロックアップオン時駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，パワースイッチ８９ｃからのパワースイッチ信号ＰＳＷ，充放電要求パワーＰｂ＊，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）などによりモータＥＣＵ４０によって設定されたものを通信によりモータＥＣＵ４０から入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００４５】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３７に出力すべき要求トルクＴｄ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｄ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｄ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｄ＊を導出して設定するものとした。図１５に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３７の回転数Ｎｄを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、駆動軸３７の回転数Ｎｄは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｄ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３６のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｄ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。
【００４６】
続いて、エンジン２２が運転中であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、エンジン２２が運転中のときには設定した要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を運転停止するための閾値Ｐｓｔｏｐ以上か否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｐｓｔｏｐとしては、エンジン２２を比較的効率よく運転することができるパワー領域の下限値近傍の値を用いることができる。
【００４７】
要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ以上のときには、エンジン２２の運転を継続すると判断し、エンジン２２の設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１４０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図１６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００４８】
そして、パワーモードが設定されているか否かを判定し（ステップＳ１５０）、パワーモードが設定されているときには車速Ｖに基づくエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎと設定した目標回転数Ｎｅ＊との大きい方を目標回転数Ｎｅ＊として再設定すると共に再設定した目標回転数Ｎｅ＊で要求パワーＰｅ＊を除して目標トルクＴｅ＊を再設定する（ステップＳ１６０）。エンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎは、パワーモードが設定されているときには、車速Ｖに応じてエンジン２２から迅速にトルクを出力することができる回転数が設定され、実施例では、車速Ｖとエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎとの関係を予め設定してエンジン下限回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、車速Ｖが与えられるとマップから対応するエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎを導出して設定するものとした。エンジン下限回転数設定用マップの一例を図１７に示す。なお、パワーモードが設定されていないときには目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊の再設定は行なわれない。
【００４９】
次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１７０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）としてエンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図１８に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３６のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示し、３７軸は駆動軸３７の回転数Ｎｄを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを示し、３７軸上の二つの太線矢印は、リングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３６を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００５０】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ    (1)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００５１】
続いて、式（３）および式（４）を共に満たす仮トルクＴｍ１ｔｍｐの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定すると共に（ステップＳ１８０）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップ１９０）。ここで、式（４）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａ（駆動軸３７）に出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｄ＊までの範囲内となる関係であり、式（５）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図１９に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。
【００５２】
0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Td*          (3)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout  (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min)  (5)
【００５３】
そして、要求トルクＴｄ＊にトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加え、これを減速ギヤ３６のギヤ比Ｇｒで除して得られる値をモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐとして次式（６）により計算し（ステップＳ２００）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（７）および式（８）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２２０）。ここで、式（６）は、図１８の共線図から容易に導くことができる。
【００５４】
Tm2tmp=(Td*+Tm1*/ρ)/Gr            (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2           (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2          (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min)  (9)
【００５５】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２３０）、ロックアップオン時駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸３７に要求トルクＴｄ＊を出力して走行することができる。
【００５６】
ステップＳ１３０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ未満であると判定されたときには、エンジン２２の運転を停止すべきと判断し、燃料噴射制御や点火制御を停止してエンジン２２の運転を停止する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信してエンジン２２を停止すると共に（ステップＳ２４０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する（ステップＳ２５０）。そして、要求トルクＴｄ＊を減速ギヤ３６のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐとして設定し（ステップＳ２６０）、値０のトルク指令Ｔｍ１＊を上述の式（７）および式（８）に代入してモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算すると共に（ステップＳ２７０）、仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン２２の運転を停止し、モータＭＧ２からバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸３７に要求トルクＴｄ＊を出力して走行することができる。トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）としてエンジン２２の運転を停止した状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図２０に示す。
【００５７】
ステップＳ１２０でエンジン２２が運転中ではない、即ちエンジン２２が運転停止されていると判定されると、エンジン２２の始動中か否か（ステップＳ３００）、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を始動するための閾値Ｐｓｔａｒｔ以上であるか否か（ステップＳ３１０）、を判定する。ここで、閾値Ｐｓｔａｒｔとしては、エンジン２２を比較的効率よく運転することができるパワー領域の下限値近傍の値を用いることができるが、頻繁なエンジン２２の運転停止と始動とが生じないように上述したエンジン２２を運転停止するための閾値Ｐｓｔｏｐより大きな値を用いるのが好ましい。エンジン２２の始動中ではなく、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ未満のときには、エンジン２２の運転停止状態を継続すべきと判断し、上述したステップＳ２５０〜Ｓ２９０の処理を実行する。
【００５８】
ステップＳ１２０でエンジン２２が運転停止されていると判定され、ステップＳ３００でエンジン２２の始動中ではないと判定され、ステップＳ３１０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以上と判定されたときには、エンジン２２を始動すべきと判断し、始動時のトルクマップとエンジン２２の始動開始からの経過時間ｔとに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ３２０）。エンジン２２の始動時にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する際のトルクマップの一例とエンジン２２の回転数Ｎｅの変化の様子の一例とを図２１に示す。実施例のトルクマップは、エンジン２２の始動指示がなされた時間ｔ１１の直後からレート処理を用いて比較的大きなトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定してエンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させる。エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯を通過したか共振回転数帯を通過するのに必要な時間以降の時間ｔ１２にエンジン２２を安定して回転数Ｎｒｅｆ以上でモータリングすることができるトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、電力消費や駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにおける反力を小さくする。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆに至った時間ｔ１３からレート処理を用いてトルク指令Ｔｍ１＊を値０とし、エンジン２２の完爆が判定された時間ｔ１５から発電用のトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。ここで、回転数Ｎｒｅｆは、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数である。なお、いまエンジン２２を始動するときを考えているから、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊にはレート処理に用いるレート値が設定されることになる。
【００５９】
こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、要求トルクＴｄ＊にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３６のギヤ比Ｇｒで除して、モータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１０）により計算し（ステップＳ３３０）、上述した式（７）および式（８）を用いてモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算すると共に（ステップＳ３４０）、仮トルクＴｍ２ｔｍｐを上述の式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ３５０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ３６０）。
【００６０】
Tm2tmp=(Td*+Tm1*/ρ)/Gr    (10)
【００６１】
そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数Ｎｒｅｆ以上に至っているか否かを判定する（ステップＳ３７０）。いま、エンジン２２の始動開始時を考えているから、エンジン２２の回転数Ｎｅは小さく、回転数Ｎｒｅｆには至っていない。このため、この判定では否定的な結論がなされ、燃料噴射制御や点火制御が開始されることなく本ルーチンを終了する。
【００６２】
エンジン２２の始動が開始されると、ステップＳ３００ではエンジン２２の始動中であると判定されるから、上述したステップＳ３２０からＳ３７０の処理が実行され、エンジン２２の回転数Ｎｅが燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数Ｎｒｅｆ以上に至るのを待って（ステップＳ３７０）、燃料噴射制御と点火制御とが開始されるよう制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ３８０）。こうした制御により、停止しているエンジン２２を始動しながらモータＭＧ２からバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸３７に要求トルクＴｄ＊を出力して走行することができる。トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）してエンジン２２をモータリングしている状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図２２に示す。なお、エンジン２２の始動時には、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃがオフ（係合の解除）されていても図７のロックアップ制御ルーチンによりトルクコンバータ３５がオン（係合）されるから、ロックアップクラッチ３５ｃの係合や係合の解除に拘わらず、ステップＳ３００〜Ｓ３８０の処理によりエンジン２２が始動される。
【００６３】
次に、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃがオフ（係合の解除）されているときの駆動制御について説明する。図６のロックアップオフ時駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，充放電要求パワーＰｂ＊，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行し（ステップＳ４００）、入力したアクセル開度Ａｃｃに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ４１０）。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと目標回転数Ｎｅ＊との関係を予め設定して目標回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃが与えられるとマップから対応する目標回転数Ｎｅ＊を導出して設定するものとした。目標回転数設定用マップの一例を図２３に示す。実施例では、図２３に示すように、アクセル開度Ａｃｃに対してリニアに増加するよう目標回転数Ｎｅ＊を設定するものとしたが、アクセル開度Ａｃｃに対して増加傾向に目標回転数Ｎｅ＊を設定するものとすればよく、リニアに増加しないものとしても構わない。
【００６４】
続いて、設定した目標回転数Ｎｅ＊に対して図１６に例示する動作ラインから得られるトルクをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊として設定し（ステップＳ４２０）、目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とに基づいて上述した式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数としての仮の値である仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐを計算すると共に（ステップＳ４３０）、計算した仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐとモータＭＧ１の定格最大回転数にマージンをもって設定された許容最大回転数Ｎｍ１ｍａｘとのうち小さい方をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊として設定する（ステップＳ４４０）。そして、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるために上述した式（２）を用いてモータＭＧ１から出力すべきトルクとしての仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算し（ステップＳ４５０）、計算した仮トルクＴｍ１ｔｍｐとモータＭＧ１の負側の定格最小トルクにマージンをもって設定された許容最小トルクＴｍ１ｍｉｎとのうち大きい方をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定する（ステップＳ４６０）。ここで、仮トルクＴｍ１ｔｍｐと許容最小トルクＴｍ１ｍｉｎとの小さい方をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定するのは、エンジン２２から出力されるトルクを押さえるためにモータＭＧ１は負側のトルクを出力することになるからである。
【００６５】
次に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に回転数Ｎｍ１を乗じて符号を反転させたものと充放電要求パワーＰｂ＊との和をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ４７０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するのは、充放電要求パワーＰｂ＊が値０とすれば、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃの係合が解除されている状態では、モータＭＧ１によって発電される電力の全てをモータＭＧ２の駆動により消費する必要があるからである。
【００６６】
そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ４８０）、ロックアップオフ時駆動制御ルーチンを終了する。
【００６７】
図２４にトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオフ（係合を解除）してエンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す。図中、３７軸の二つの太線矢印は、リングギヤ軸３２ａに作用するトルクがトルクコンバータ３５を介してトルクが増幅されて駆動軸３７に作用するトルクと、モータＭＧ２から出力され減速ギヤ３６を介して駆動軸３７に作用するトルクと、を示す。アクセル開度Ａｃｃを比較的大きく踏み込むと、エンジン２２はアクセル開度Ａｃｃに応じて大きな回転数で回転すると共に大きなトルクを出力する。モータＭＧ１は許容最大回転数以下に設定された目標回転数Ｎｍ１＊で回転するよう駆動され、モータＭＧ２はモータＭＧ１による発電電力を消費するよう駆動される。この結果、図示するように、Ｒ軸と３７軸との間、即ちトルクコンバータ３５の前後で回転数差が生じる。Ｒ軸に出力されたトルクは、トルクコンバータ３５で増幅されて駆動軸３７に出力され、これにモータＭＧ２からのトルクが加えられる。これにより、低車速でも大きなトルクを駆動軸３７に出力することができ、大きなトルクを作用させて発進することができる。
【００６８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された動力軸としてのリングギヤ軸３２ａと駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３７とに接続されたロックアップ付きのトルクコンバータ３５と、減速ギヤ３６を介して駆動軸３７に動力を出力するよう取り付けられたモータＭＧ２と、を備える構成とすることにより、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）としてトルクコンバータ３５を備えない構成としての動作を行なうことができると共にトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオフ（係合の解除）として動力軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクを増幅して駆動軸３７に出力することができる。即ち、ロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）してエンジン２２を効率よく運転すると共にエンジン２２からの動力を効率よく駆動軸３７に出力して走行することができると共にロックアップクラッチ３５ｃをオフ（係合の解除）して低車速でも大きなトルクを駆動軸３７に出力して走行することができる。
【００６９】
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、路面勾配θ，エンジン２２の冷却水温Ｔｗ，車両重量Ｍｗ，モータＭＧ２の温度Ｔｍ，インバータ４２の温度Ｔｉｎｖに基づく路面勾配係数ｒ１，エンジン水温係数ｒ２，車両重量係数ｒ３，モータ温度係数ｒ４，インバータ温度係数ｒ５のうち最も大きなものをロックアップ係数ｒとして設定すると共にこの設定したロックアップ係数ｒによりアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてロックアップクラッチ３５ｃをオンするロックアップ領域とロックアップクラッチ３５ｃをオフする解除領域とを設定し、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとがロックアップ領域に属するか解除領域に属するかによりトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）したりオフ（係合の解除）したりするから、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃのオンオフを、路面勾配θ，エンジン２２の冷却水温Ｔｗ，車両重量Ｍｗ，モータＭＧ２の温度Ｔｍ，インバータ４２の温度Ｔｉｎｖに応じたものとすることができる。即ち、比較的小さなある程度の勾配を超えると路面勾配θが大きくなるほど大きくなる傾向に解除領域を設定することにより、大きな路面勾配θのときに大きなトルクを出力して走行することができ、エンジン２２が暖機されるまではエンジン２２の冷却水温Ｔｗが低くなるほど大きくなる傾向に解除領域を設定することにより、エンジン２２の回転数Ｎｅを大きく運転して迅速にエンジン２２を暖機することができ、予め設定した１人乗車のときの車両重量を超えると車両重量Ｍｗが大きくなるほど大きくなる傾向に解除領域を設定することにより、車両重量Ｍｗが大きいときに大きなトルクを出力して走行することができ、モータＭＧ２の温度Ｔｍが予め設定された適温より高くなるとモータＭＧ２の温度Ｔｍが高くなるほど大きくなる傾向に解除領域を設定することにより、動力軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されたトルクをトルクコンバータ３５によって増幅して駆動軸３７に出力できる領域を大きくし、モータＭＧ２から出力するトルクを小さくすることができ、インバータ４２の温度Ｔｉｎｖが予め設定された適温より高くなるとインバータ４２の温度Ｔｉｎｖが高くなるほど大きくなる傾向に解除領域を設定することにより、動力軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されたトルクをトルクコンバータ３５によって増幅して駆動軸３７に出力できる領域を大きくすると共にモータＭＧ２から出力するトルクを小さくしてインバータ４２の負荷を小さくすることができるのである。
【００７０】
さらに、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２を始動するときにはトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）するから、モータＭＧ２からの出力トルクによってエンジン２２をモータリングするトルクを適正にキャンセルして走行することができる。また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、パワーモードが設定されたときには、低車速領域をアクセル開度Ａｃｃに拘わらずに解除領域としてトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオフ（係合の解除）とするから、低車速領域で大きなトルクを迅速に出力して走行することができる。加えて、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、空調装置９０によるエンジン２２の運転要求がなされたときには、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオフ（係合の解除）するから、エンジン２２を大きな回転数で運転して迅速にエンジン２２を暖機することができる。
【００７１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、路面勾配θ，エンジン２２の冷却水温Ｔｗ，車両重量Ｍｗ，モータＭＧ２の温度Ｔｍ，インバータ４２の温度Ｔｉｎｖに基づく路面勾配係数ｒ１，エンジン水温係数ｒ２，車両重量係数ｒ３，モータ温度係数ｒ４，インバータ温度係数ｒ５のうち最も大きなものをロックアップ係数ｒとして設定すると共にこの設定したロックアップ係数ｒによりアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてロックアップクラッチ３５ｃをオンするロックアップ領域とロックアップクラッチ３５ｃをオフする解除領域とを設定し、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとがロックアップ領域に属するか解除領域に属するかによりトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）したりオフ（係合の解除）したりするものとしたが、路面勾配θ，エンジン２２の冷却水温Ｔｗ，車両重量Ｍｗ，モータＭＧ２の温度Ｔｍ，インバータ４２の温度Ｔｉｎｖに基づく路面勾配係数ｒ１，エンジン水温係数ｒ２，車両重量係数ｒ３，モータ温度係数ｒ４，インバータ温度係数ｒ５のうちいずれか一つまたは複数を用いずにロックアップ係数ｒを設定すると共にこの設定したロックアップ係数ｒによりロックアップ領域と解除領域とを設定してトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）したりオフ（係合の解除）したりするものとしてもよい。また、路面勾配θ，エンジン２２の冷却水温Ｔｗ，車両重量Ｍｗ，モータＭＧ２の温度Ｔｍ，インバータ４２の温度Ｔｉｎｖに基づく路面勾配係数ｒ１，エンジン水温係数ｒ２，車両重量係数ｒ３，モータ温度係数ｒ４，インバータ温度係数ｒ５以外の物理量、例えば、乗員用の各シートに乗員が座っているか否かを検出するセンサを取り付け、このセンサからの信号によりハイブリッド用電子制御ユニット７０で認識できる乗員数など、に基づく係数によりロックアップ係数ｒを設定すると共にこの設定したロックアップ係数ｒによりロックアップ領域と解除領域とを設定してトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）したりオフ（係合の解除）したりするものとしてもよい。
【００７２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、路面勾配θ，エンジン２２の冷却水温Ｔｗ，車両重量Ｍｗ，モータＭＧ２の温度Ｔｍ，インバータ４２の温度Ｔｉｎｖに基づく路面勾配係数ｒ１，エンジン水温係数ｒ２，車両重量係数ｒ３，モータ温度係数ｒ４，インバータ温度係数ｒ５のうち最も大きなものをロックアップ係数ｒとして設定すると共にこの設定したロックアップ係数ｒによりアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてロックアップクラッチ３５ｃをオンするロックアップ領域とロックアップクラッチ３５ｃをオフする解除領域とを設定し、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとがロックアップ領域に属するか解除領域に属するかによりトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）したりオフ（係合の解除）したりするものとしたが、路面勾配θ，エンジン２２の冷却水温Ｔｗ，車両重量Ｍｗ，モータＭＧ２の温度Ｔｍ，インバータ４２の温度Ｔｉｎｖに基づく路面勾配係数ｒ１，エンジン水温係数ｒ２，車両重量係数ｒ３，モータ温度係数ｒ４，インバータ温度係数ｒ５を乗じてロックアップ係数ｒを設定すると共にこの設定したロックアップ係数ｒによりロックアップ領域と解除領域とを設定してトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）したりオフ（係合の解除）したりするものとしてもよい。
【００７３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を始動するときには、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）した状態でエンジン２２をモータリングして始動するものとしたが、エンジン２２を始動するときでもトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオフ（係合の解除）した状態でエンジン２２をモータリングして始動するものとしても構わない。
【００７４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、パワーモードが設定されたときには、低車速領域をアクセル開度Ａｃｃに拘わらずに解除領域としてトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオフ（係合の解除）するものとしたが、低車速領域でもアクセル開度Ａｃｃが低いときにはロックアップ領域としてトルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）するものとしても構わない。
【００７５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、空調装置９０によるエンジン２２の運転要求がなされたときには、車速Ｖやアクセル開度Ａｃｃに拘わらず、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオフ（係合の解除）するものとしたが、空調装置９０によるエンジン２２の運転要求がなされたときには、エンジン２２を始動するだけでロックアップクラッチ３５ｃをオフしないものとしても構わない。
【００７６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃがオン（係合）しているときには、上述した式（３），（４）を満たす範囲内でモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限するトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを求めてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定したが、式（３），（４）を満たす範囲内によるトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの制限を受けることなくモータトルクＴｍ１ｔｍｐをそのままモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定すると共にこのトルク指令Ｔｍ１＊を用いて式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしても構わない。この他、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や予想モータ回転数Ｎｍ２ｅｓｔを用いてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊Ｔｍ２＊を設定するものであれば、如何なる手法を用いるものとしても構わない。
【００７７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３６を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３６に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。
【００７８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３６により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図２５の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力を駆動軸３７に連結された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図２５における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００７９】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としてもよい。動力出力装置の形態の場合、上述の実施例における車速Ｖを駆動軸３７の回転数Ｎｄ（Ｎｍ２／Ｇｒ）に代えて用いればよい。即ち、車速センサ８８からの車速Ｖに代えて回転位置検出センサ４４により検出されるモータＭＧ２の回転子の位置に基づいてモータＥＣＵ４０により演算されるモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３６のギヤ比Ｇｒで除して駆動軸３７の回転数Ｎｄに換算したものを用いればよい。また、こうした車両や動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。
【００８０】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。車両の形態としては、実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、ロックアップクラッチ３５ｃを有するトルクコンバータ３５が「トルクコンバータ」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当する。また、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３７に要求される要求トルクＴｄ＊を設定する図５のロックアップオン時駆動制御ルーチンのステップＳ１１０や図６のロックアップオフ時駆動制御ルーチンのステップＳ４１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、図５のロックアップオン時駆動制御ルーチンや図６のロックアップオフ時駆動制御ルーチン，図７のロックアップ制御ルーチンを実行してエンジン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＊を設定して送信したりエンジン２２の運転を停止する制御信号やエンジン２２を始動する制御信号を送信したりトルクコンバータのロックアップクラッチ３５ｃをオンオフ制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，エンジン２２の運転を停止する制御信号やエンジン２２を始動する制御信号を受信してエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。さらに、車速センサ８８が「車速検出手段」に相当し、アクセルペダルポジションセンサ８４が「アクセル開度検出手段」に相当し、勾配センサ８９ａが「路面勾配検出手段」に相当し、車重センサ８９ｂが「車両重量検出手段」に相当し、乗員用の各シートに乗員が座っているか否かを検出するセンサとこのセンサからの信号により乗員数を認識するハイブリッド用電子制御ユニット７０とが「乗員数検出手段」に相当し、モータＭＧ２の温度を検出する温度センサ４５やインバータ４２の温度を検出する温度センサ４６が「電動機温度検出手段」に相当し、水温センサ１４２が「冷却水温度検出手段」に相当し、空調装置９０が「暖房手段」に相当し、パワースイッチ８９ｃが「パワーモード指示手段」に相当する。動力出力装置の形態としては、車両の形態と同様に、実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、ロックアップクラッチ３５ｃを有するトルクコンバータ３５が「トルクコンバータ」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当する。そして、その他については、車両における車速Ｖを駆動軸３７の回転数Ｎｄ（Ｎｍ２／Ｇｒ）に代えて用いるもの、即ち、車速センサ８８からの車速Ｖに代えて回転位置検出センサ４４により検出されるモータＭＧ２の回転子の位置に基づいてモータＥＣＵ４０により演算されるモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３６のギヤ比Ｇｒで除して駆動軸３７の回転数Ｎｄに換算したものを用いるものがそれぞれの要素に相当する。ここで、車両の形態では、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機であっても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、内燃機関の出力軸と発電機の回転軸と出力軸および回転軸とは異なる動力軸の３軸に接続され、３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「トルクコンバータ」としては、ロックアップクラッチ３５ｃを有するトルクコンバータ３５に限定されるものではなく、車軸に連結された駆動軸と動力軸とに接続され、動力軸の動力を増幅して駆動軸に出力するロックアップクラッチ付きのトルクコンバータであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、車軸またはこの車軸とは異なる車軸に動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機としても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３７に要求される要求トルクＴｄ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、走行に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、図５のロックアップオン時駆動制御ルーチンや図６のロックアップオフ時駆動制御ルーチン，図７のロックアップ制御ルーチンに基づいてエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御すると共にトルクコンバータのロックアップクラッチ３５ｃをオンオフ制御するものに限定されるものではなく、設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機とロックアップクラッチとを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「車速検出手段」としては、車速センサ８８に限定されるものではなく、駆動輪や従動輪に取り付けられた車輪速センサからの信号に基づいて演算するものなど、車速を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「アクセル開度検出手段」としては、アクセルペダルポジションセンサ８４に限定されるものではなく、アクセルレバーの位置を検出するセンサなど、運転者のアクセル操作量に基づくアクセル開度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「路面勾配検出手段」としては、勾配センサ８９ａに限定されるものではなく、走行用に駆動軸３７に出力しているトルクと車両の加速度との関係から路面勾配を演算によって求めるものとするなど、走行路の登坂勾配を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「車両重量検出手段」としては、車重センサ８９ｂに限定されるものではなく、走行用に駆動軸３７に出力しているトルクと車両の加速度との関係から車両重量を演算によって求めるものとするなど、車両重量を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「乗員数検出手段」としては、乗員用の各シートに乗員が座っているか否かを検出するセンサとこのセンサからの信号により乗員数を認識するハイブリッド用電子制御ユニット７０とに限定されるものではなく、赤外線センサなどにより乗員を感知するものを用いるなど、乗員数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機温度検出手段」としては、モータＭＧ２の温度を検出する温度センサ４５やインバータ４２の温度を検出する温度センサ４６に限定されるものではなく、モータＭＧ２やインバータ４２の温度を間接的に測定するものとするなど、電動機または電動機の駆動回路の温度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「冷却水温度検出手段」としては、水温センサ１４２に限定されるものではなく、内燃機関の冷却水の温度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「暖房手段」としては、空調装置９０に限定されるものではなく、乗員室を暖房するものであれば如何なるものとしても構わない。「パワーモード指示手段」としては、パワースイッチ８９ｃに限定されるものではなく、パワーを迅速に出力して走行するパワーモードを指示するものであれば如何なるものとしても構わない。また、動力出力装置の形態では、車両の形態と同様に、「内燃機関」や「発電機」，「３軸式動力入出力手段」，「トルクコンバータ」，「電動機」について考えることができる。また、「駆動軸回転数検出手段」としては、回転位置検出センサ４４により検出されるモータＭＧ２の回転子の位置に基づいて演算されるモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３６のギヤ比Ｇｒで除して駆動軸３７の回転数Ｎｄに換算するものに限定されるものではなく、駆動軸３７に回転数センサを取り付けるものとするなど、駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「アクセル開度検出手段」としては、アクセルペダルポジションセンサ８４に限定されるものではなく、アクセルレバーの位置を検出するセンサなど、アクセル開度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００８１】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、車両や動力出力装置の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の一例を示す説明図である。
【図３】バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図４】バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。
【図５】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるロックアップオン時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６】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるロックアップオフ時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７】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるロックアップ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】路面勾配係数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図９】エンジン水温係数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１０】車両重量係数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１１】モータ温度係数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１２】インバータ温度係数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１３】ロックアップ係数ｒとロックアップ領域および解除領域との関係の一例を示す説明図である。
【図１４】パワーモード用領域の一例を示す説明図である。
【図１５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１６】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図１７】エンジン下限回転数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１８】トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）としてエンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図１９】トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する様子を説明する説明図である。
【図２０】トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）としてエンジン２２の運転を停止した状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図２１】エンジン２２の始動時にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定するトルクマップの一例とエンジン２２の回転数Ｎｅの変化の様子の一例とを示す説明図である。
【図２２】トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオン（係合）してエンジン２２をモータリングしている状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図２３】目標回転数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図２４】トルクコンバータ３５のロックアップクラッチ３５ｃをオフ（係合を解除）してエンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図２５】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００８４】
２０，１２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  トルクコンバータ、３５ａ  タービンランナー、３５ｂ  ポンプインペラ、３５ｃ  ロックアップクラッチ、３６  減速ギヤ、３７  駆動軸、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、３９ｃ，３９ｄ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４５，４６  温度センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、８９ａ  勾配センサ、８９ｂ  車重センサ、８９ｃ  パワースイッチ、９０  空調装置、９１  熱交換器、９２  切替機構、９３  ブロワ、９４  操作パネル、９４ａ  ブロワスイッチ、９４ｂ  設定温度スイッチ、９４ｃ  温度センサ、９５  外気温センサ、９８  空調用電子制御ユニット（空調用ＥＣＵ）、１００  アクチュエータ、１０２  オイルポンプ、１０４  油圧供給部、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３５ａ  空燃比センサ、１３５ｂ  酸素センサ、１３６  スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４３  圧力センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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