(57)【要約】【課題】  内燃機関から出力される動力を効率よく駆動軸に出力する。【解決手段】  動力入出力機構３０のキャリア３４にエンジン２２の出力軸を接続し、サンギヤ３１にモータＭＧ１の回転軸を接続し、リングギヤ３２にモータＭＧ２の回転軸を接続すると共に駆動輪３９ａ，３９ｂを接続する。そして、モータＭＧ３の回転軸をエンジン２２の出力軸に一体回転可能に接続する。モータＭＧ１の回転がエンジン２２の回転と同一方向のときにはモータＭＧ１で回生された電力がモータＭＧ２に供給される形態としてモータＭＧ１，ＭＧ２を運転制御し、モータＭＧ１の回転がエンジン２２の回転と逆方向のときにはモータＭＧ３で回生された電力がモータＭＧ１に供給される形態としてモータＭＧ３，ＭＧ１を運転制御する。これにより、エネルギ循環が生じるのを回避して装置全体のエネルギ効率を向上することができる。【選択図】        図１
2004336983.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、
発電可能な第１の回転電機と、
前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸と前記駆動軸に接続された第３の軸とを有し、これら３つの軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式の動力入出力手段と、
前記駆動軸に接続された第２の回転電機と、
前記内燃機関の出力軸または前記第１の軸に接続された発電可能な第３の回転電機と、
前記第１の回転電機と前記第２の回転電機と前記第３の回転電機との間で電力をやり取り可能に接続された電力系統と
を備える動力出力装置。
【請求項２】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記第１の回転電機の回転軸の回転状態または前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸の回転状態に基づいて前記内燃機関と前記第１の回転電機と前記第２の回転電機と前記第３の回転電機とを運転制御する運転制御手段を備える
動力出力装置。
【請求項３】
請求項２記載の動力出力装置であって、
前記運転制御手段は、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と同方向に回転するときには、前記内燃機関から出力される動力を前記第１の回転電機と前記第２の回転電機とによりトルク変換することにより要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１の回転電機と前記第２の回転電機とを運転制御し、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と逆方向に回転するときには、前記内燃機関からの動力を前記第３の回転電機と前記第１の回転電機とによりトルク変換することにより要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１の回転電機と前記第３の回転電機とを運転制御する手段である
動力出力装置。
【請求項４】
請求項３記載の動力出力装置であって、
前記運転制御手段は、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と同方向に回転するときには、前記第１の回転電機を回生運転すると共に回生された電力を用いて前記第２の回転電機を力行運転するよう制御し、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と逆方向に回転するときには、前記第３の回転電機を回生運転すると共に回生された電力を用いて前記第１の回転電機を力行運転するよう制御する手段である
動力出力装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置であって、
前記運転制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき又は前記内燃機関の停止が指示されたとき、前記第３の回転電機の駆動により該内燃機関をモータリングして始動、または前記内燃機関の運転を停止すると共に前記第３の回転電機により該内燃機関の回転を停止するよう前記内燃機関と前記第３の回転電機とを運転制御する手段である
動力出力装置。
【請求項６】
請求項５記載の動力出力装置であって、
前記運転制御手段は、要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記第２の回転電機を運転制御する手段である
動力出力装置。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置であって、
前記第３の回転電機の回転軸は、前記内燃機関の出力軸と一体的に回転するよう接続されてなる
動力出力装置。
【請求項８】
請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置であって、
前記第３の回転電機の回転軸は、前記内燃機関の出力軸とベルトまたはギヤまたはチェーンを介して接続されてなる
動力出力装置。
【請求項９】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
発電可能な第１の回転電機と、
前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と前記第１の回転電機に接続された第２の軸と前記駆動軸に接続された第３の軸とを有し、これら３つの軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式の動力入出力手段と、
第２の回転電機と、
前記第２の回転電機の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続および接続解除が可能な第１の接続解除手段と、
前記第２の回転電機の回転軸と前記駆動軸とを接続および接続解除が可能な第２の接続解除手段と、
前記第１の回転電機の回転軸の回転状態または前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸の回転状態に基づいて前記第１の接続解除手段と前記第２の接続解除手段とを制御する接続制御手段と、
前記内燃機関から出力される動力を前記第１の回転電機と前記第２の回転電機とによりトルク変換することにより要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１の回転電機と前記第２の回転電機とを運転制御する運転制御手段と、
を備える動力出力装置。
【請求項１０】
請求項９記載の動力出力装置であって、
前記接続制御手段は、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と同方向に回転するときには、前記第１の接続解除手段が接続解除状態とされると共に前記第２の接続解除手段が接続状態とされるよう該第１の接続解除手段と該第２の接続解除手段とを駆動制御し、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と逆方向に回転するときには、前記第１の接続解除手段が接続状態とされると共に前記第２の接続解除手段が接続解除状態とされるよう該第１の接続解除手段と該第２の接続解除手段とを駆動制御する手段である
動力出力装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の動力出力装置であって、
前記運転制御手段は、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と同方向に回転するときには、前記第１の回転電機を回生運転すると共に回生された電力を用いて前記第２の回転電機を力行運転するよう制御し、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と逆方向に回転するときには、前記第２の回転電機を回生運転すると共に回生された電力を用いて前記第１の回転電機を力行運転するよう制御する手段である
動力出力装置。
【請求項１２】
請求項９ないし１１いずれか記載の動力出力装置であって、
前記接続制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき又は前記内燃機関の停止が指示されたとき、前記第１の接続解除手段が接続状態とされると共に前記第２の接続解除手段が接続解除状態とされるよう該第１の接続解除手段と該第２の接続解除手段とを駆動制御する手段であり、
前記運転制御手段は、前記接続制御手段により前記第１の接続解除手段が接続状態とされると共に前記第２の接続解除手段が接続解除状態とされたとき、前記第２の回転電機の駆動により前記内燃機関をモータリングして始動、または前記内燃機関の運転を停止すると共に前記第２の回転電機により該内燃機関の回転を停止するよう前記内燃機関と前記第２の回転電機とを運転制御する手段である
動力出力装置。
【請求項１３】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記３軸式の動力入出力手段は、ダンパを介して前記内燃機関の出力軸に接続されてなり、
前記第３の回転電機は、前記ダンパを介さずに前記内燃機関の出力軸に接続されてなる  動力出力装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の動力出力装置であって、
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃機関の始動が指示されたとき、少なくとも前記回転数検出手段により検出される内燃機関の回転数が所定回転数領域内にあるときには前記第１の回転電機を停止して前記第３の回転電機により該内燃機関がモータリングされるよう前記第１の回転電機と前記第２の回転電機と前記第３の回転電機とを運転制御すると共に該内燃機関が始動するよう該内燃機関を運転制御する始動時運転制御手段と
を備える動力出力装置。
【請求項１５】
前記始動時運転制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記第１の回転電機を停止して前記第３の回転電機により前記内燃機関がモータリングされるよう前記第１の回転電機と前記第３の回転電機とを運転制御し、前記回転数検出手段により検出される内燃機関の回転数が前記所定回転数領域を超えたときに前記第３の回転電機を停止して前記第１の回転電機により前記内燃機関がモータリングされて該内燃機関が始動するよう前記第１の回転電機と前記第３の回転電機と前記内燃機関とを運転制御する手段である請求項１４記載の動力出力装置。
【請求項１６】
前記始動時運転制御手段は、要求駆動力に対応する駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記第２の回転電機を運転制御する手段である請求項１４または１５記載の動力出力装置。
【請求項１７】
請求項１３ないし１６いずれか記載の動力出力装置であって、
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃機関の停止が指示されたとき、該内燃機関の運転が停止するよう該内燃機関を運転制御すると共に少なくとも前記回転数検出手段により検出される内燃機関の回転数が所定回転数領域内にあるときには前記第１の回転電機を停止して前記第３の回転電機により該内燃機関の回転が停止するよう前記第１の回転電機と前記第２の回転電機と前記第３の回転電機とを運転制御する停止時運転制御手段と
を備える動力出力装置。
【請求項１８】
前記停止時運転制御手段は、前記内燃機関の停止が指示されたとき、前記内燃機関の運転が停止するよう該内燃機関を運転制御すると共に前記第１の回転電機により該内燃機関の回転を制動するよう該第１の回転電機を運転制御し、前記回転数検出手段により検出される内燃機関の回転数が所定回転数領域に至ったときに前記第１の回転電機を停止して前記第３の回転電機により該内燃機関の回転を停止するよう前記第１の回転電機と前記第３の回転電機とを運転制御する手段である請求項１７記載の動力出力装置。
【請求項１９】
前記停止時運転制御手段は、要求駆動力に対応する駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記第２の回転電機を運転制御する手段である請求項１７または１８記載の動力出力装置。
【請求項２０】
前記所定回転数領域は、前記内燃機関と前記ダンパと前記第１の回転電機とからなる系に共振現象が生じうる回転数領域を含む領域である請求項１５または１８記載の動力出力装置。
【請求項２１】
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、
発電可能な第１の回転電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記第１の回転電機の回転軸と前記駆動軸との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が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式の動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２の回転電機と、
前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な第３の回転電機と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて前記内燃機関が運転すべき動作点を設定する動作点設定手段と、
該設定された動作点と前記第１の回転電機の駆動力制限とに基づいて前記第１の回転電機の目標駆動力と前記第３の回転電機の目標駆動力とを設定すると共に前記要求駆動力に対応する駆動力を前記駆動軸に出力するための前記第２の回転電機の目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、
前記設定された動作点で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御すると共に前記設定された目標駆動力で前記第１の回転電機と前記第２の回転電機と前記第３の回転電機とが運転されるよう該第１の回転電機と該第２の回転電機と該第３の回転電機とを運転制御する運転制御手段と
を備える動力出力装置。
【請求項２２】
請求項２１記載の動力出力装置であって、
前記３軸式の動力入出力手段は、前記第１の回転電機で反力を受け持つことにより前記内燃機関から入力される動力を前記駆動軸に出力する手段であり、
前記目標駆動力設定手段は、前記設定された動作点で前記内燃機関を運転したときに前記第１の回転電機で受け持つべき反力が前記第１の回転電機の駆動力制限の範囲内のときには該反力を前記第１の回転電機の目標駆動力として設定すると共に前記第３の回転電機の目標駆動力を値０に設定し、前記設定された動作点で前記内燃機関を運転したときに前記第１の回転電機が受け持つべき反力が前記第１の回転電機の駆動力制限を越えるときには該第１の回転電機で受け持つべき反力が前記第１の回転電機の駆動力制限の範囲内となるよう前記第３の回転電機の目標駆動力を設定すると共に該設定した目標駆動力で前記第３の回転電機を運転したときの前記第１の回転電機で受け持つべき反力を該第１の回転電機の目標駆動力として設定する手段である
動力出力装置。
【請求項２３】
請求項２１または２２記載の動力出力装置であって、
前記３軸式の動力入出力手段は、ダンパを介して前記内燃機関の出力軸に接続されてなり、
前記第３の回転電機は、前記ダンパを介さずに前記内燃機関の出力軸に接続されてなる  動力出力装置。  
【請求項２４】
請求項１３ないし２０，２３いずれか記載の動力出力装置であって、
前記内燃機関と前記３軸式の動力入出力手段と前記第１の回転電機と前記第２の回転電機と前記第３の回転電機は、同軸上に配置されてなり、
前記第３の回転電機は、前記ダンパの外周に同心円上に配置されてなる
動力出力装置。
【請求項２５】
前記第１の回転電機は、前記第３の回転電機に比して高トルク型電動機として構成されてなる請求項１３ないし２４いずれか記載の動力出力装置。  
【請求項２６】
請求項１ないし２５いずれか記載の動力出力装置であって、
前記第２の回転電機の回転軸と前記駆動軸との間に介在し、該第２の回転電機の回転軸から入力した動力を変速して該駆動軸に出力する変速手段を備える
動力出力装置。
【請求項２７】
請求項１ないし２６いずれか記載の動力出力装置を搭載する自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する自動車に関し、詳しくは、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびこれを搭載する自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、エンジンの出力軸に接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤに接続された第１のモータと、同じくプラネタリギアに接続されると共に駆動軸に接続された第２のモータとを備えるものが提案されている。この装置では、エンジンから出力された動力を第１のモータと第２のモータとによりトルク変換して駆動軸に出力することができる。このとき、エンジンを効率のよい運転ポイントで運転させるものとすれば、装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。
【０００３】
こうした動力出力装置では、エンジンから出力される動力を用いて第２のモータで回生すると共に第１のモータを力行して駆動軸に動力を出力するエネルギ循環が生じて、効率を悪化させる場合がある。
【０００４】
なお、本出願人は、上述した課題の少なくとも一部を解決する手法として、エンジンの出力軸と駆動軸と第１のモータの回転軸とをプラネタリギヤで結合し、第２のモータの回転軸を第１クラッチを介してエンジンの出力軸に連結すると共に第２クラッチを介して駆動軸に連結し、駆動軸の回転数がエンジンの回転数よりも大きいときには第１クラッチをオンすると共に第２クラッチをオフし、駆動軸の回転数がエンジンの回転数よりも小さいときには第１クラッチをオフすると共に第２クラッチをオンすることにより、第１のモータと第２のモータとの間でエネルギ循環が生じるのを防止する技術を提案している（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３３２０１８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように動力出力装置のエネルギ循環を防止して装置全体のエネルギ効率をより向上させることは重要な課題として考えられており、更なる改善あるいは異なる構成の動力出力装置への適用が求められている。
【０００７】
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車は、第１の回転電機と第２の回転電機との間のエネルギ循環を防止してエネルギ効率をより向上させ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これを搭載する自動車は、内燃機関を始動する際や停止させる際に、車両に振動が生じるのを抑制することを目的の一つとする。さらに、本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車は、内燃機関を始動する際や停止させる際に駆動軸に出力する駆動力を維持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これを搭載する自動車は、装置の小型化を図ることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００９】
本発明の第１の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
発電可能な第１の回転電機と、
前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸と前記駆動軸に接続された第３の軸とを有し、これら３つの軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式の動力入出力手段と、
前記駆動軸に接続された第２の回転電機と、
前記内燃機関の出力軸または前記第１の軸に接続された発電可能な第３の回転電機と、
前記第１の回転電機と前記第２の回転電機と前記第３の回転電機との間で電力をやり取り可能に接続された電力系統と
を備えることを要旨とする。
【００１０】
この本発明の第１の動力出力装置では、内燃機関から出力される動力を第１の回転電機と第２の回転電機とを介して駆動軸に出力したり、内燃機関から出力される動力を第３の回転電機と第１の回転電機とを介して駆動軸に出力したりすることが可能となるから、エネルギ循環が生じるのを回避することが可能となり、装置全体のエネルギ効率をより向上させることが可能となる。
【００１１】
こうした本発明の第１の動力出力装置において、前記第１の回転電機の回転軸の回転状態または前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸の回転状態に基づいて前記内燃機関と前記第１の回転電機と前記第２の回転電機と前記第３の回転電機とを運転制御する運転制御手段を備えるものとすることもできる。この態様の本発明の第１の動力出力装置において、前記運転制御手段は、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と同方向に回転するときには、前記内燃機関から出力される動力を前記第１の回転電機と前記第２の回転電機とによりトルク変換することにより要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１の回転電機と前記第２の回転電機とを運転制御し、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と逆方向に回転するときには、前記内燃機関からの動力を前記第３の回転電機と前記第１の回転電機とによりトルク変換することにより要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１の回転電機と前記第３の回転電機とを運転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、エネルギ循環が生じるのをより適切に回避でき、装置全体のエネルギ効率をより向上させることができる。この態様の本発明の第１の動力出力装置において、前記運転制御手段は、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と同方向に回転するときには、前記第１の回転電機を回生運転すると共に回生された電力を用いて前記第２の回転電機を力行運転するよう制御し、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と逆方向に回転するときには、前記第３の回転電機を回生運転すると共に回生された電力を用いて前記第１の回転電機を力行運転するよう運転制御する手段であるものとすることもできる。
【００１２】
また、本発明の第１の動力出力装置において、前記運転制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき又は前記内燃機関の停止が指示されたとき、前記第３の回転電機の駆動により該内燃機関をモータリングして始動、または前記内燃機関の運転を停止すると共に前記第３の回転電機により該内燃機関の回転を停止するよう前記内燃機関と前記第３の回転電機とを運転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、内燃機関を始動する際や停止する際に生じる得る車両の振動や駆動軸へのトルクショックを低減したりなくしたりすることができる。この態様の本発明の第１の動力出力装置において、前記運転制御手段は、要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記第２の回転電機を運転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、第３の回転電機の駆動により内燃機関を始動しながら第２の回転電機を駆動して要求動力を駆動軸に出力することができる。また、第３の回転電機により内燃機関を始動する際に駆動軸へトルクショックが生じるのを低減するから、第２の回転電機によりスムーズに要求動力を駆動軸に出力することができる。
【００１３】
さらに、本発明の第１の動力出力装置において、前記第３の回転電機の回転軸は、前記内燃機関の出力軸と一体的に回転するよう接続されてなるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関と第３の回転電機との間でやり取りされる動力の伝達効率を高めることができる。
【００１４】
また、本発明の第１の動力出力装置において、前記第３の回転電機の回転軸は、前記内燃機関の出力軸とベルトまたはギヤまたはチェーンを介して接続されてなるものとすることもできる。こうすれば、第３の回転電機を装置内の空きスペースに搭載することも可能となるから装置全体を小型化することも可能となる。
【００１５】
本発明の第２の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
発電可能な第１の回転電機と、
前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と前記第１の回転電機に接続された第２の軸と前記駆動軸に接続された第３の軸とを有し、これら３つの軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式の動力入出力手段と、
第２の回転電機と、
前記第２の回転電機の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続および接続解除が可能な第１の接続解除手段と、
前記第２の回転電機の回転軸と前記駆動軸とを接続および接続解除が可能な第２の接続解除手段と、
前記第１の回転電機の回転軸の回転状態または前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸の回転状態に基づいて前記第１の接続解除手段と前記第２の接続解除手段とを制御する接続制御手段と、
前記内燃機関から出力される動力を前記第１の回転電機と前記第２の回転電機とによりトルク変換することにより要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１の回転電機と前記第２の回転電機とを運転制御する運転制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１６】
この本発明の第２の動力出力装置では、第２の回転電機の回転軸と内燃機関の出力軸とを第１の接続解除手段により接続したり接続解除したりすることができると共に第２の回転電機の回転軸と駆動軸とを第２の接続解除手段により接続したり接続解除したりすることができるから、第１の回転電機と第２の回転電機との間のエネルギ循環を回避することが可能となり、装置全体のエネルギ効率をより向上させることが可能となる。
【００１７】
こうした本発明の第２の動力出力装置において、前記接続制御手段は、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と同方向に回転するときには、前記第１の接続解除手段が接続解除状態とされると共に前記第２の接続解除手段が接続状態とされるよう該第１の接続解除手段と該第２の接続解除手段とを駆動制御し、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と逆方向に回転するときには、前記第１の接続解除手段が接続状態とされると共に前記第２の接続解除手段が接続解除状態とされるよう該第１の接続解除手段と該第２の接続解除手段とを駆動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、第１の回転電機と第２の回転電機との間でエネルギ循環が生じたりするのをより適切に回避でき、装置全体のエネルギ効率をより向上させることができる。この態様の本発明の第２の動力出力装置において、前記運転制御手段は、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と同方向に回転するときには、前記第１の回転電機を回生運転すると共に回生された電力を用いて前記第２の回転電機を力行運転するよう制御し、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第２の軸が前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と逆方向に回転するときには、前記第２の回転電機を回生運転すると共に回生された電力を用いて前記第１の回転電機を力行運転するよう制御する手段であるものとすることもできる。
【００１８】
また、本発明の第２の動力出力装置において、前記接続制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき又は前記内燃機関の停止が指示されたとき、前記第１の接続解除手段が接続状態とされると共に前記第２の接続解除手段が接続解除状態とされるよう該第１の接続解除手段と該第２の接続解除手段とを駆動制御する手段であり、
前記運転制御手段は、前記接続制御手段により前記第１の接続解除手段が接続状態とされると共に前記第２の接続解除手段が接続解除状態とされたとき、前記第２の回転電機の駆動により前記内燃機関をモータリングして始動、または前記内燃機関の運転を停止すると共に前記第２の回転電機により該内燃機関の回転を停止するよう前記内燃機関と前記第２の回転電機とを運転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、内燃機関を始動する際や停止する際に生じうる車両の振動や駆動軸へのトルクショックを低減したりなくしたりすることができる。
【００１９】
本発明の第１の動力出力装置において、前記３軸式の動力入出力手段は、ダンパを介して前記内燃機関の出力軸に接続されてなり、前記第３の回転電機は、前記ダンパを介さずに前記内燃機関の出力軸に接続されてなるものとすることもできる。ここで、第１の回転電機は、第３の回転電機に比して高トルク型電動機として構成されてなるものとすることもできる。
【００２０】
第３の回転電機がダンパを介さずに内燃機関の出力軸に接続された態様の本発明の第１の動力出力装置において、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記内燃機関の始動が指示されたとき、少なくとも前記回転数検出手段により検出される内燃機関の回転数が所定回転数領域内にあるときには前記第１の回転電機を停止して前記第３の回転電機により該内燃機関がモータリングされるよう前記第１の回転電機と前記第２の回転電機と前記第３の回転電機とを運転制御すると共に該内燃機関が始動するよう該内燃機関を運転制御する始動時運転制御手段とを備えるものとすることもできる。所定回転数領域を内燃機関とダンパと第１の回転電機とからなる系の共振現象が生じうる回転数領域を含む領域とすれば、内燃機関がこの回転数領域を通過する際の共振現象を抑制でき、車両の振動を抑制することができる。この態様の本発明の第１の動力出力装置において、前記始動時運転制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記第１の回転電機を停止して前記第３の回転電機により前記内燃機関がモータリングされるよう前記第１の回転電機と前記第３の回転電機とを運転制御し、前記回転数検出手段により検出される内燃機関の回転数が前記所定回転数領域を超えたときに前記第３の回転電機を停止して前記第１の回転電機により前記内燃機関がモータリングされて該内燃機関が始動するよう前記第１の回転電機と前記第３の回転電機と前記内燃機関とを運転制御する手段であるものとすることもできる。第１の回転電機が第３の回転電機に比して高トルク型電動機として構成するものとすれば、内燃機関を始動する際の初爆による比較的大きなトルクを第１の回転電機により受けることができる。さらに、これらの態様の本発明の第１の動力出力装置において、前記始動時運転制御手段は、要求駆動力に対応する駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記第２の回転電機を運転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、要求駆動力に対応する駆動力を駆動軸に出力しながら内燃機関を始動することができる。
【００２１】
また、第３の回転電機がダンパを介さずに内燃機関の出力軸に接続された態様の第１の動力出力装置において、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記内燃機関の停止が指示されたとき、該内燃機関の運転が停止するよう該内燃機関を運転制御すると共に少なくとも前記回転数検出手段により検出される内燃機関の回転数が所定回転数領域内にあるときには前記第１の回転電機を停止して前記第３の回転電機により該内燃機関の回転が停止するよう前記第１の回転電機と前記第２の回転電機と前記第３の回転電機とを運転制御する停止時運転制御手段とを備えるものとすることもできる。所定回転数領域を内燃機関とダンパと第１の回転電機とからなる系の共振現象が生じうる回転数領域を含む領域とすれば、内燃機関がこの回転数領域を通過する際の共振現象を抑制でき、車両の振動を抑制することができる。この態様の本発明の第１の動力出力装置において、前記停止時運転制御手段は、前記内燃機関の停止が指示されたとき、前記内燃機関の運転が停止するよう該内燃機関を運転制御すると共に前記第１の回転電機により該内燃機関の回転を制動するよう該第１の回転電機を運転制御し、前記回転数検出手段により検出される内燃機関の回転数が所定回転数領域に至ったときに前記第１の回転電機を停止して前記第３の回転電機により該内燃機関の回転を停止するよう前記第１の回転電機と前記第３の回転電機とを運転制御する手段であるものとすることもできる。第１の回転電機が第３の回転電機に比して高トルク型電動機として構成するものとすれば、内燃機関の運転を停止した直後の内燃機関の制動に必要な比較的大きなトルクを第１の回転電機により受けることができる。さらに、これらの態様の本発明の第１の動力出力装置において、前記停止時運転制御手段は、要求駆動力に対応する駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記第２の回転電機を運転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、要求駆動力に対応する駆動力を駆動軸に出力しながら内燃機関を停止することができる。
【００２２】
内燃機関の回転数が所定回転数領域内にあるときに第３の回転電機を用いる態様の本発明の第１の動力出力装置において、前記所定回転数領域は、前記内燃機関と前記ダンパと前記第１の回転電機とからなる系に共振現象が生じうる回転数領域を含む領域であるものとすることもできる。
【００２３】
本発明の第３の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
発電可能な第１の回転電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記第１の回転電機の回転軸と前記駆動軸との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が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式の動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２の回転電機と、
前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な第３の回転電機と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて前記内燃機関が運転すべき動作点を設定する動作点設定手段と、
該設定された動作点と前記第１の回転電機の駆動力制限とに基づいて前記第１の回転電機の目標駆動力と前記第３の回転電機の目標駆動力とを設定すると共に前記要求駆動力に対応する駆動力を前記駆動軸に出力するための前記第２の回転電機の目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、
前記設定された動作点で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御すると共に前記設定された目標駆動力で前記第１の回転電機と前記第２の回転電機と前記第３の回転電機とが運転されるよう該第１の回転電機と該第２の回転電機と該第３の回転電機とを運転制御する運転制御手段と
を備えることを要旨とする。
【００２４】
この本発明の第３の動力出力装置では、駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて内燃機関が運転すべき動作点を設定し、設定した動作点と第１の回転電機の駆動力制限とに基づいて第１の回転電機の目標駆動力と第３の回転電機の目標駆動力とを設定すると共に要求駆動力に対応する駆動力を駆動軸に出力するための第２の回転電機の目標駆動力を設定して、内燃機関と第１の回転電機と第２の回転電機と第３の回転電機とを運転制御する。したがって、第１の駆動力制限の範囲内で内燃機関と第１の回転電機と第２の回転電機と第３の回転電機を運転して要求駆動力に対応する駆動力を駆動軸に出力できるから、第１の回転電機として比較的小型のものを用いることができる。この結果、装置の小型化を図ることができる。ここで、第１の回転電機は、第３の回転電機に比して高トルク型電動機として構成されてなるものとすることもできる。
【００２５】
こうした本発明の第３の動力出力装置において、前記３軸式の動力入出力手段は、前記第１の回転電機で反力を受け持つことにより前記内燃機関から入力される動力を前記駆動軸に出力する手段であり、前記目標駆動力設定手段は、前記設定された動作点で前記内燃機関を運転したときに前記第１の回転電機で受け持つべき反力が前記第１の回転電機の駆動力制限の範囲内のときには該反力を前記第１の回転電機の目標駆動力として設定すると共に前記第３の回転電機の目標駆動力を値０に設定し、前記設定された動作点で前記内燃機関を運転したときに前記第１の回転電機が受け持つべき反力が前記第１の回転電機の駆動力制限を越えるときには該第１の回転電機で受け持つべき反力が前記第１の回転電機の駆動力制限の範囲内となるよう前記第３の回転電機の目標駆動力を設定すると共に該設定した目標駆動力で前記第３の回転電機を運転したときの前記第１の回転電機で受け持つべき反力を該第１の回転電機の目標駆動力として設定する手段であるものとすることもできる。
【００２６】
また、本発明の第３の動力出力装置において、前記３軸式の動力入出力手段は、ダンパを介して前記内燃機関の出力軸に接続されてなり、前記第３の回転電機は、前記ダンパを介さずに前記内燃機関の出力軸に接続されてなるものとすることもできる。
【００２７】
第３の回転電機がダンパを介さずに内燃機関の出力軸に接続された態様の発明の第１または第３の動力出力装置において、前記内燃機関と前記３軸式の動力入出力手段と前記第１の回転電機と前記第２の回転電機と前記第３の回転電機は、同軸上に配置されてなり、前記第３の回転電機は、前記ダンパの外周に同心円上に配置されてなるものとすることもできる。こうすれば、軸方向の装置の長さを抑えることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００２８】
さらに、本発明の第１ないし第３の動力出力装置において、前記第２の回転電機の回転軸と前記駆動軸との間に介在し、該第２の回転電機の回転軸から入力した動力を変速して該駆動軸に出力する変速手段を備えるものとすることができる。こうすれば、第２の回転電機をより効率よく運転することもできる。ここで、「変速手段」には、その変速比を変更できないものの他、変速比を変更可能なものも含まれる。
【００２９】
また、本発明の第１ないし第３の動力出力装置を搭載する自動車として構成するものとすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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１】
【００３１】
図１は、本発明の一実施形態としての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軸式の動力入出力機構３０と、動力入出力機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力入出力機構３０に変速機６０を介して接続されたモータＭＧ２と、エンジン２２のクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された発電可能なモータＭＧ３と、車両の駆動系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。
【００３２】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００３３】
動力入出力機構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。動力入出力機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２の出力軸およびモータＭＧ３の回転軸をなすクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２には変速機６０を介してモータＭＧ２がそれぞれ連結されている。また、リングギヤ３２は、デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力入出力機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸およびモータＭＧ３の回転軸となるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａ，リングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。
【００３４】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２およびモータＭＧ３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４１，４２，４３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４１，４２，４３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４１，４２，４３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，ＭＧ３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，ＭＧ３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とモータＭＧ２とモータＭＧ３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，ＭＧ３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，ＭＧ３を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４４，４５，４６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，ＭＧ３に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２，４３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、回転位置検出センサ４４，４５，４６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によりモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３を計算している。この回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３は、モータＭＧ１がサンギヤ３１に接続されモータＭＧ２がリングギヤ３２に接続されモータＭＧ３がクランクシャフト２６に接続されていることから、サンギヤ軸３１ａやリングギヤ軸３２ａやクランクシャフト２６の回転数になる。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，ＭＧ３を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３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。
【００３５】
変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８の回転数を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達できるように構成されている。この変速機６０は、図１に示すように、外歯歯車のサンギヤ６２とこのサンギヤ６２と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６４とサンギヤ６２に噛合すると共にリングギヤ６４に噛合する複数のピニオンギヤ６６と複数のピニオンギヤ６６を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６２にはモータＭＧ２の回転軸４８が接続されると共にリングギヤ６４にはリングギヤ軸３２ａが接続され、キャリア６８にはその回転が禁止されるようにモータＭＧ２のケースに接続されている。
【００３６】
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に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００３７】
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の踏み込み量に対応したアクセル開度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ＡＰ，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などが入力ポートを介して入力されている。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と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００３８】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３９】
運転制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８３からのアクセル開度ＡＰや車速センサ８８からの車速Ｖ、バッテリＥＣＵ５２により演算されたバッテリ５０の残容量ＳＯＣなどを入力し（ステップＳ１００）、入力したアクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴ＊と要求動力Ｐ＊とを設定する処理を行なう（ステップＳ１０２）。要求トルクＴ＊の設定は、実施例では、アクセル開度ＡＰと車速Ｖと要求トルクＴ＊との関係を予め求めて要求トルク設定マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度ＡＰと車速Ｖとが与えられると、要求トルク設定マップから対応する要求トルクＴ＊を導出して行なうものとし、要求動力Ｐ＊の設定は、導出された要求トルクＴ＊に車速Ｖから比例的に求まるリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝ｋ・Ｖ）を乗算することにより行なうものとした。この要求トルク設定マップの一例を図３に示す。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、実施例では、車速Ｖから算出したものを用いるものとしたが、リングギヤ軸３２ａに回転数センサを設置し、この回転数センサにより直接検出したものを用いるものとしてもよい。
【００４０】
続いて、ステップＳ１００で入力したバッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充放電量Ｐｂ＊を設定する（ステップＳ１０４）。このバッテリ５０の充放電量Ｐｂ＊の設定は、基本的には、残容量ＳＯＣが適正範囲内（例えば、６０％〜７０％）となるように設定することにより行われる。
【００４１】
こうして要求動力Ｐ＊と充放電量Ｐｂ＊とを設定すると、この要求動力Ｐ＊と充放電量Ｐｂ＊との和によりエンジン２２が出力すべき目標動力Ｐｅ＊を設定すると共に（ステップＳ１０６）、この目標動力Ｐｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイント（トルクと回転数とにより定まるポイント）のうちエンジン２２が効率よく運転できるポイントを目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊として設定し（ステップＳ１０８）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と車速Ｖから比例的に求まるリングギヤ３２の回転数Ｎｒ（＝ｋ・Ｖ）と動力入出力機構３０のギヤ比ρとにより次式（１）を用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算する（ステップＳ１１０）。
【００４２】
Ｎｍ１＊＝（Ｎｅ＊−ｋ・Ｖ）／ρ＋Ｎｅ＊    …（１）
【００４３】
図４は、サンギヤ３１の回転数Ｎｓとリングギヤ３２の回転数Ｎｒとキャリア３４の回転数Ｎｃとの関係を示す説明図である。図４に示すように、サンギヤ３１の回転数Ｎｓとリングギア３２の回転数Ｎｒとキャリア３４の回転数Ｎｃは、次式（２）〜（４）で示すことができる。
【００４４】
Ｎｓ＝（Ｎｃ−Ｎｒ）／ρ＋Ｎｃ              …（２）
Ｎｒ＝（１＋ρ）Ｎｃ−ρＮｓ                …（３）
Ｎｃ＝（Ｎｒ＋ρＮｓ）／（１＋ρ）          …（４）
【００４５】
前述したように、サンギヤ３１にはモータＭＧ１の回転軸が接続され、リングギヤ３２には変速機６０を介してモータＭＧ２が接続され、キャリア３４にはモータＭＧ３と一体回転するエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されているから、式（２）におけるリングギヤ３２の回転数Ｎｒを車速Ｖから比例的に算出し、キャリア３４の回転数Ｎｃをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とすれば、式（１）を用いてサンギヤ３１の回転数ＮｓであるモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算することができる。
【００４６】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると、計算した目標回転数Ｎｍ１＊が負の回転数（エンジン２２の回転方向を正としてエンジン２２と逆方向の回転）であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。なお、モータＭＧ１の回転軸はサンギヤ３１に直接接続されていると共にエンジン２２のクランクシャフト２６はリングギヤ３２に直接接続されているから、ステップＳ１１２の判定は、サンギヤ３１の回転数Ｎｓがリングギア３２の回転数に対して逆方向の回転数であるか否かを判定することと同意となる。
【００４７】
モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が負の回転数でないと判定されると、次式（５），（６），（７）を用いて各々モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊とモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊とモータＭＧ３の目標トルクＴｍ３＊とを設定する（ステップＳ１１４）。ここで式（６）において、Ｒは、変速機６０のギヤ比（減速比）である。
【００４８】
Ｔｍ１＊＝−Ｔｅ＊×ρ／（１＋ρ）            …（５）
Ｔｍ２＊＝−（Ｔ＊−Ｔｅ＊／（１＋ρ））／Ｒ  …（６）
Ｔｍ３＊＝０                                  …（７）
【００４９】
図４に示すように、エンジン２２からキャリア３４に出力されるトルクＴｅは、サンギヤ３１とリングギヤ３２とに各々分配されるトルクＴｅｓ（＝Ｔｅ×ρ／（１＋ρ）），Ｔｅｒ（＝Ｔｅ×１／（１＋ρ））として示すことができる。したがって、エンジン２２からサンギヤ３１に分配されるトルクＴｅｓに釣り合うトルク（大きさが同じで符号が反対のトルク）をモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊として設定すると共に、リングギヤ軸３２ａ（駆動軸）の要求トルクＴ＊とエンジン２２からリングギヤ３２に分配されるトルクＴｅｒとの偏差のトルク（Ｔ＊−Ｔｅ×１／（１＋ρ））を変速機６０のギヤ比Ｒで除算すると共に−１を乗じてモータＭＧ２から出力すべき目標トルクＴｍ２＊として設定すれば、エンジン２２から出力されるトルクＴｅを変換してリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴ＊を出力することができる。このとき、モータＭＧ１はトルクと回転数とが逆方向の回生運転となり、モータＭＧ２はトルクと回転数とが同方向の力行運転となるから、実施例のハイブリッド自動車２０はエンジン２２から出力された動力を用いてモータＭＧ１で回生されると共に回生電力を用いてモータＭＧ２で力行されて動力が駆動軸に出力される形態となる。したがって、モータＭＧ２の力行により出力される動力の一部がモータＭＧ１で回生されることがないから、エネルギ循環は生じない。なお、モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定する際に、式（６）の右辺で−１を乗じているのは、変速機６０によりモータＭＧ２の回転方向とリングギヤ３２の回転方向とが逆になることに基づいている。
【００５０】
一方、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が負の回転数であると判定されると、次式（８），（９），（１０）を用いて各々モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊とモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊とモータＭＧ３の目標トルクＴｍ３＊とを設定する（ステップＳ１１６）。このときのサンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４の回転数とトルクの関係を図５に示す。
【００５１】
Ｔｍ１＊＝−ρ×Ｔ＊                        …（８）
Ｔｍ２＊＝０                                …（９）
Ｔｍ３＊＝Ｔ＊×（１＋ρ）−Ｔｅ＊          …（１０）
【００５２】
モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が負の回転数のときにステップＳ１１４における式（５）と式（６）を用いてモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊とモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊とを設定すると、図５に示すように、モータＭＧ１はトルクと回転数が同一方向の力行運転となる。一方、エンジン２２からキャリア３４を介してリングギヤ３２に分配されるトルクＴｅｒは要求トルクＴ＊よりも大きくなるためモータＭＧ２から出力すべきトルク（目標トルクＴｍ２＊）は回転数と逆方向のトルクとなり、モータＭＧ２は回生運転となる。この状態は、モータＭＧ１の力行により出力された動力の一部がモータＭＧ２で回生される状態であるから、エネルギ循環が生じる。そこで、図５に示すように、モータＭＧ２における回生運転の代わりにエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ３を用いて、エンジン２２からキャリア３４を介してリングギヤ３２に分配されるトルクＴｅｒとクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ３からキャリア３４を介してリングギヤ３２に分配されるトルクＴｍｒとの差が要求トルクＴ＊となるようモータＭＧ３を回生運転すれば、エンジン２２から出力された動力を用いてモータＭＧ３で回生されると共に回生電力を用いてモータＭＧ１で力行されて動力が駆動軸に出力される形態となり、モータＭＧ１の力行で出力される動力の一部がモータＭＧ３で回生されることがないから、エネルギ循環は生じない。この結果、全体のエネルギ効率をより向上させることができるのである。なお、モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊は、式（８）に示すように、エンジン２２からキャリア３４を介してサンギヤ３１に分配されるトルクＴｅｓとクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ３からキャリア３４を介してサンギヤ３１に分配されるトルクＴｍｓとの差に対して釣り合いがとれるよう設定すればよい。
【００５３】
こうしてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊および目標トルクＴｍ１＊と、モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊と、モータＭＧ３の目標トルクＴｍ３＊とが設定されると、目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を運転制御すると共に目標回転数Ｎｍ１＊および目標トルクＴｍ１＊でモータＭＧ１を運転制御し、目標トルクＴｍ２＊でモータＭＧ２を運転制御し、目標トルクＴｍ３＊でモータＭＧ３を運転制御して（ステップＳ１１８）、本ルーチンを終了する。エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の運転制御は、具体的には、ハイブリッド用電子制御ユニット７０が目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に出力することによりエンジンＥＣＵ２４が目標トルクＴｅ＊に見合うトルクがエンジン２２から出力されるようエンジン２２を制御することにより行なわれ、ハイブリッド用電子制御ユニット７０が目標トルクＴｍ１＊，目標回転数Ｎｍ１＊，目標トルクＴｍ２＊，目標トルクＴｍ３＊をモータＥＣＵ４０に出力することによりモータＥＣＵ４０が、目標トルクＴｍ１＊，目標回転数Ｎｍ１＊でモータＭＧ１が運転されるようモータＭＧ１を制御すると共に目標トルクＴｍ２＊に見合うトルクがモータＭＧ２から出力されるようモータＭＧ２を制御し、目標トルクＴｍ３＊に見合うトルクがモータＭＧ３から出力されるようモータＭＧ３を制御することにより行なわれる。
【００５４】
次に、停止していたエンジン２２を始動する際のハイブリッド自動車１２０の動作について説明する。図６は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン始動時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２が停止している状態で運転者がエンジン２２の始動を指示するスイッチをオン操作したときや、エンジン２２が停止している状態でモータＭＧ２の駆動により走行しているときに車速Ｖが所定車速以上となったり要求動力Ｐ＊が所定動力以上となったとき、エンジン２２が停止している状態でバッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定量未満となったときなどに実行される。
【００５５】
エンジン始動時運転制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセル開度ＡＰや車速Ｖなどを入力し（ステップＳ１５０）、入力したアクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて前述の図３の要求トルク設定マップを用いて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴ＊を設定し（ステップＳ１５２）、設定した要求トルクＴ＊を変速機６０のギヤ比Ｒで除算すると共に−１を乗じてモータＭＧ２が出力すべき目標トルクＴｍ２＊を設定する（ステップＳ１５４）。
【００５６】
そして、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ３を用いてエンジン２２をモータリングするために、モータＭＧ３の目標トルクＴｍ３＊としてスタータトルクＴｓｔを設定する（ステップＳ１５６）。
【００５７】
こうしてモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊とモータＭＧ３の目標トルクＴｍ３＊とを設定すると、設定された目標トルクＴｍ２＊と目標トルクＴｍ３＊でモータＭＧ２とモータＭＧ３とを各々制御する（ステップＳ１５８）。このとき、モータＭＧ１は、動力入出力機構３０を介してリングギヤ軸３２ａ（駆動軸）にトルクが出力されないよう目標トルクＴｍ１＊（例えば、値０）が設定されて制御されることになる。
【００５８】
次に、エンジン２２の回転数Ｎｅを入力し（ステップＳ１６０）、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅがエンジン２２を連続運転できる回転数Ｎｓｔに達したときに（ステップＳ１６２）、燃料噴射制御や点火制御などのエンジン２２を始動させる処理を行って（ステップＳ１６４）、本ルーチンを終了する。なお、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｓｔに達していないときには、ステップＳ１５０の処理に戻る。これにより、モータＭＧ２の駆動によりハイブリッド自動車２０を走行させることができると共にモータＭＧ３の駆動により停止しているエンジン２２をモータリングさせて始動させることができる。また、モータＭＧ１の駆動によりエンジン２２をモータリングすることもできるが、モータＭＧ１を駆動するとその駆動に応じたトルクが反力としてリングギヤ軸３２ａに作用することになるから、モータＭＧ３を駆動することにより、トルクショックがリングギヤ軸３２ａに作用するのを抑制しながらエンジン２２をスムーズに始動させることができる。
【００５９】
次に、エンジン２２を停止させる際の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。図７は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２の停止が指示されたときに実行される。
【００６０】
エンジン停止時運転制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、エンジン２２への燃料供給を停止して（ステップＳ１７０）、アクセル開度ＡＰと車速Ｖとエンジン回転数Ｎｅとを入力し（ステップＳ１７２）、入力したアクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて前述した図３の要求トルク設定用マップを用いて要求トルクＴ＊を設定する（ステップＳ１７４）。続いて、設定した要求トルクＴ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるよう要求トルクＴ＊に変速機６０の変速比Ｒを除した値に−１を乗じることによりモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定すると共に（ステップＳ１７６）、エンジン２２の回転を停止させるよう入力したエンジン回転数Ｎｅに基づいてモータＭＧ３から出力すべき目標トルクＴｍ３＊を設定して（ステップＳ１７８）、モータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御する（ステップＳ１８０）。なお、モータＭＧ１は、トルクが出力されないよう値０の目標トルクＴｍ１＊で制御されることになる。
【００６１】
こうしてモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると、次に、エンジン回転数Ｎｅを入力し（ステップＳ１８２）、入力したエンジン回転数Ｎｅが値０、即ち、エンジン２２の回転が停止するまでステップＳ１７２に戻ってステップＳ１７２〜Ｓ１８０の処理を繰り返し、エンジン回転数Ｎｅが値０に至ったときに（ステップＳ１８４）、本ルーチンを終了する。これにより、モータＭＧ２からのトルクの出力により目標トルクＴ＊に見合うトルクでハイブリッド自動車２０を走行させることができると共にモータＭＧ３によりエンジン２２の回転を停止させることができる。また、モータＭＧ１によりエンジン２２の回転を停止させることもできるが、モータＭＧ１によるとその駆動に応じたトルク反力がリングギヤ軸３２ａに作用することになり、トルクショックが生じる。モータＭＧ３によりエンジン２２の回転を停止させることにより、こうしたトルク反力がリングギヤ軸３２ａに作用することがないから、トルクショックを抑制しながらエンジン２２の回転をスムーズに停止させることができる。
【００６２】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１の回転が負回転となるときには、モータＭＧ１で回生した電力がモータＭＧ２に供給される形態でエンジン２２からの動力をモータＭＧ１とモータＭＧ２とでトルク変換して要求動力Ｐ＊がリングギヤ軸３２ａ（駆動軸）へ出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３とを運転制御し、モータＭＧ１の回転が負回転とならないときには、モータＭＧ３で回生した電力がモータＭＧ１に供給される形態でエンジン２２からの動力をモータＭＧ３とモータＭＧ１とでトルク変換して要求動力Ｐ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３とを運転制御するから、モータＭＧ１の回転の状態に拘わらずエネルギ循環が生じるのを回避でき、自動車全体のエネルギ効率をより向上させることができる。
【００６３】
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２を始動する際や停止する際には、エンジン２２のクランクシャフト２６に一体的に接続されたモータＭＧ３の駆動によりエンジン２２をモータリングして始動したりエンジン２２を制動したりするから、エンジン２２の始動の際や停止の際にリングギヤ軸３２ａ（駆動軸）にトルクショックが生じるのを抑制できる。
【００６４】
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２のクランクシャフト２６と一体的に回転するようモータＭＧ３を接続したから、エンジン２２とモータＭＧ３との間の伝達効率を向上させることができる。
【００６５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からモータＭＧ３，モータＭＧ１，モータＭＧ２の順にモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を配置するものとしたが、図８の変形例のハイブリッド自動車に示すように、エンジン２２からモータＭＧ３，モータＭＧ２，モータＭＧ１の順にモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を配置するものとしてもよい。なお、図８の例では、動力入出力機構３０のリングギア軸３２ａは、ギヤ機構３７，ディファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続されている。
【００６６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ３は、エンジン２２のクランクシャフト２６に一体的に接続するものとしたが、これに限られず、図９および図１０の変形例のハイブリッド自動車に示すように、モータＭＧ３の回転軸９２をエンジン２２のクランクシャフト２６の一端とベルト９０を介して接続するものとしてもよいし、図示しないギヤやチェーンを介して接続するものとしてもよい。こうすれば、自動車の空きスペースにモータＭＧ３を搭載することも可能となり、自動車の小型化を図ることができる。なお、図９の例では、モータＭＧ１とモータＭＧ２とを、エンジン２２からモータＭＧ１，モータＭＧ２の順に配置し、図１０の例では、モータＭＧ１とモータＭＧ２とを、エンジン２２からモータＭＧ２，モータＭＧ１の順に配置している。
【００６７】
次に、モータＭＧ１から出力可能な負のトルクの下限（トルク下限値Ｔｍ１ｍｉｎ）の範囲内でモータＭＧ１を制御する際のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図１１は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される第２運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００６８】
第２運転制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセル開度ＡＰや車速Ｖ，残容量ＳＯＣなどを入力し（ステップＳ３００）、入力したアクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて前述した図３の要求トルク設定用マップを用いてリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴ＊を設定すると共に要求トルクＴ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝ｋ・Ｖ）を乗じて要求動力Ｐ＊を設定する（ステップＳ３０２）。続いて、残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０が充放電すべきバッテリ充放電量Ｐｂ＊を設定し（ステップＳ３０４）、設定した要求動力Ｐ＊とバッテリ充放電量Ｐｂ＊とを加算してエンジン２２から出力すべき目標動力Ｐｅ＊を設定し（ステップＳ３０６）、設定した目標動力Ｐｅ＊を出力可能な運転ポイントのうちエンジン２２が最も効率よく運転できるトルクと回転数とをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊として設定する（ステップＳ３０８）。
【００６９】
次に、モータＭＧ１のトルク下限値Ｔｍ１ｍｉｎに基づいて次式（１１）により閾値Ｔｅｍａｘを設定する（ステップＳ３１０）。ここで、閾値Ｔｅｍａｘは、エンジン２２から出力されるトルクの反力をモータＭＧ１だけで受け持つことのできるトルクの上限として設定されるものである。
【００７０】
Ｔｅｍａｘ＝−Ｔｍ１ｍｉｎ・（１＋ρ）／ρ    …（１１）
【００７１】
閾値Ｔｅｍａｘを設定すると、ステップＳ３０８で設定されたエンジン２２の目標トルクＴｅ＊が閾値Ｔｅｍａｘよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ３１２）、目標トルクＴｅ＊が閾値Ｔｅｍａｘよりも大きくないと判定されると、エンジン２２から出力されるトルクの反力はモータＭＧ１のトルク下限値Ｔｍ１ｍｉｎの範囲内で受け持つことができると判断して、前述した式（５）〜（７）によりモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定し（ステップＳ３１４）、目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を駆動制御すると共に目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊でモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御する処理を行なって（ステップＳ３１８）、本ルーチンを終了する。
【００７２】
一方、目標トルクＴｅ＊が閾値Ｔｅｍａｘよりも大きいと判定されると、エンジン２２から出力されるトルクの反力はモータＭＧ１のトルク下限値Ｔｍ１ｍｉｎの範囲内で受け持つことができないと判断して、モータＭＧ１とモータＭＧ３とによりエンジン２２から出力されるトルクの反力を分担してモータＭＧ１のトルク下限値Ｔｍ１ｍｉｎの範囲を越えないよう次式（１２）〜（１４）によりモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定し（ステップＳ３１６）、目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を駆動制御すると共に目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊でモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御する処理を行なって（ステップＳ３１８）、本ルーチンを終了する。
【００７３】
Ｔｍ１＊＝Ｔｍ１ｍｉｎ                            …（１２）
Ｔｍ２＊＝−（Ｔ＊＋Ｔｍ１ｍｉｎ／ρ）／Ｒ        …（１３）
Ｔｍ３＊＝−Ｔｅ＊−Ｔｍ１ｍｉｎ・（１＋ρ）／ρ  …（１４）
【００７４】
図１２に、目標トルクＴｅ＊が閾値Ｔｅｍａｘよりも大きいときの動力入出力機構３０の各回転要素の回転数とトルクの力学的な関係を示す。図示するように、モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊は、エンジン２２から出力されるトルク（目標トルクＴｅ＊）にエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ３から出力される負のトルク（目標トルクＴｍ３＊）との和のトルクによりサンギヤ３１に作用するトルクＴｅｓと釣り合うように設定すればよい。したがって、目標トルクＴｅ＊と閾値Ｔｅｍａｘとの偏差のトルクをモータＭＧ３から出力すれば、モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊をトルク下限値Ｔｍ１ｍｉｎの範囲内に収めることができる。なお、モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊は、要求トルクＴ＊からエンジン２２から出力されるトルク（目標トルクＴｅ＊）にエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ３から出力される負のトルク（目標トルクＴｍ３＊）との和のトルクによりリングギヤ３２に作用するトルクＴｅｒを減じて変速機６０の変速比Ｒを除したものに値１を乗じることにより設定することができる。
【００７５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１のトルク下限値Ｔｍ１ｍｉｎの範囲内でモータＭＧ１を運転しながら要求トルクＴ＊をリングギヤ軸３２ａに出力して走行することができる。この結果、モータＭＧ１の体格を小さくすることができ、装置全体を小型化することができる。
【実施例２】
【００７６】
次に、第２実施例のハイブリッド自動車１２０について説明する。図１３は、第２実施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。第２実施例のハイブリッド自動車１２０は、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ３を備えない点と、モータＭＧ２の回転軸４８とエンジン２２のクランクシャフト２６とを機械的に接続したり接続解除したりすることができるクラッチＣ１および変速機６０を介してモータＭＧ２の回転軸４８と動力入出力機構３０のリングギヤ軸３２ａとを機械的に接続したり接続解除したりすることができるクラッチＣ２を備える点と、ハイブリッド用電子制御ユニット７０の処理とが実施例のハイブリッド自動車２０と異なる。したがって、第２実施例のハイブリッド自動車１２０のうち実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成については同一の符号を付すと共に一部についてはその図示を省略した。なお、図１３において、クラッチＣ１，Ｃ２は、例えば、油圧により駆動できるように構成されている。また、リングギヤ軸３２ａは、ギヤ機構３７とディファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続されている。
【００７７】
第２実施例のハイブリッド自動車１２０が備えるハイブリッド用電子制御ユニット７０は、実施例のハイブリッド自動車２０と同様にＣＰＵ７２やＲＯＭ７４，ＲＡＭ７６，入出力ポートを備えており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からはクラッチＣ１やクラッチＣ２への駆動信号が出力ポートを介して出力されている。以下、こうして構成された第２実施例のハイブリッド自動車１２０の動作について説明する。
【００７８】
図１４は、第２実施例のハイブリッド自動車１２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。運転制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、図２の運転制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１１０と同様の処理、すなわちアクセル開度ＡＰや車速Ｖ、残容量ＳＯＣなどを入力し（ステップＳ２００）、入力したアクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴ＊と要求動力Ｐ＊とを設定すると共に（ステップＳ２０２）、バッテリ５０の充放電量Ｐｂ＊を設定して（ステップＳ２０４）、設定された要求動力Ｐ＊と充放電量Ｐｂ＊との和によりエンジン２２が出力すべき目標動力Ｐｅ＊を設定する（ステップＳ２０６）。続いて、この目標動力Ｐｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイントのうち効率よく運転できるポイントをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊として設定し（ステップＳ２０８）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と車速Ｖから比例的に求まるリングギヤ３２の回転数Ｎｒ（＝ｋ・Ｖ）と動力入出力機構３０のギヤ比ρとにより前述の式（１）を用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算する（ステップＳ２１０）。
【００７９】
モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が計算されると、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が負の回転数（エンジン２２の回転方向を正としてエンジン２２と逆方向の回転）であるか否かを判定し（ステップＳ２１２）、目標回転数Ｎｍ１＊が負の回転数でないと判定されたときには、クラッチＣ１がオフでクラッチＣ２がオンされるようにクラッチＣ１とクラッチＣ２とを駆動して（ステップＳ２１４，Ｓ２１６）、前述の式（５），（６）を用いてモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊とモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊とを各々設定する（ステップＳ２１８）。クラッチＣ１がオフでクラッチＣ２がオンの状態は、モータＭＧ２の回転軸４８が変速機６０を介してリングギヤ軸３２ａに接続されている状態であるから、実施例のハイブリッド自動車２０のモータＭＧ３を備えない状態と同一の状態となる。したがって、式（５），（６）を用いてモータＭＧ１，ＭＧ２の目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すれば、実施例のハイブリッド自動車２０はエンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１で回生されると共に回生電力を用いてモータＭＧ２で力行されて動力が駆動軸に出力される形態となり、モータＭＧ２の力行により出力された動力の一部がモータＭＧ１で回生されることがないから、エネルギ循環は生じない。
【００８０】
一方、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が負の回転数であると判定されたときには、クラッチＣ１がオンでクラッチＣ２がオフされるようにクラッチＣ１とクラッチＣ２とを駆動して（ステップＳ２２０，Ｓ２２２）、前述の式（８）を用いてモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を設定すると共に前述の式（１０）を変更した次式（１５）を用いてモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定する（ステップＳ２２４）。ここで、Ｒは、変速機６０のギヤ比（減速比）である。
【００８１】
Ｔｍ２＊＝−（Ｔ＊×（１＋ρ）−Ｔｅ＊）／Ｒ      …（１５）
【００８２】
クラッチＣ１がオンでクラッチＣ２がオフの状態は、モータＭＧ２の回転軸４８が変速機６０を介してエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されている状態であるから、式（８）を用いてモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を設定すると共に式（１０）の右辺に変速機６０のギヤ比Ｒを除算すると共に−１を乗じた式（１５）を用いてモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定すれば、実施例のハイブリッド自動車２０はエンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ２で回生されると共に回生電力を用いてモータＭＧ１で力行されて駆動軸に出力される形態となる。したがって、モータＭＧ１の力行により出力された動力の一部がモータＭＧ２で回生されることがないから、エネルギ循環は生じない。なお、式（１５）において、−１を乗じるのは、変速機６０によりモータＭＧ２の回転とエンジン２２のクランクシャフト２６の回転とが逆方向になることに基づいている。
【００８３】
こうしてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊，目標トルクＴｍ１＊とモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊とが設定されると、目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を運転制御すると共に目標回転数Ｎｍ１＊，目標トルクＴｍ１＊でモータＭＧ１を運転制御し、目標トルクＴｍ２＊でモータＭＧ２を運転制御して（ステップＳ２２６）、本ルーチンを終了する。
【００８４】
次に、停止しているエンジン２２を始動する際の第２実施例のハイブリッド自動車１２０の動作について説明する。図１５は、第２実施例のハイブリッド自動車１２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン始動時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、停車時にエンジン２２の始動が指示されたとき、例えば、エンジン２２の始動を指示するスイッチがオン操作されたときに実行される。
【００８５】
エンジン始動時運転制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、クラッチＣ１がオンでクラッチＣ２がオフされるようクラッチＣ１とクラッチＣ２とを駆動する（ステップＳ２５０，Ｓ２５２）。クラッチＣ１をオンすると共にクラッチＣ２をオフすると、モータＭＧ２の回転軸４８が変速機６０を介してエンジン２２のクランクシャフト２６に接続された状態となる。続いて、モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊をエンジン２２をモータリングできるスタータトルクＴｓｔに設定して（ステップＳ２５４）、モータＭＧ２を運転制御する（ステップＳ２５６）。なお、モータＭＧ１は、トルクが出力されないように値０の目標トルクＴｍ１＊が設定されて駆動制御されることになる。したがって、モータＭＧ２のトルク反力はリングギヤ軸３２ａに作用しない。
【００８６】
そして、エンジン２２の回転数Ｎｅを入力して（ステップＳ２５８）、入力した回転数Ｎｅがエンジン２２を連続運転できる回転数Ｎｓｔに達したときに（ステップＳ２６０）、燃料噴射制御や点火制御などのエンジン２２を始動させる処理を行って（ステップＳ２６２）、本ルーチンを終了する。これにより、停車時にモータＭＧ２によりエンジン２２をモータリングして始動することができる。また、クラッチＣ１をオンとすると共にクラッチＣ２をオフとしたときにトルク反力がリングギヤ軸３２ａに作用しないモータＭＧ２によりエンジン２２をモータリングして始動するから、トルク反力がリングギヤ軸３２ａに作用するモータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングする場合に比してリングギヤ軸３２ａのトルクショックを抑制でき、エンジン２２をスムーズに始動することができる。
【００８７】
次に、エンジン２２を停止する際の第２実施例のハイブリッド自動車１２０の動作について説明する。図１６は、第２実施例のハイブリッド自動車１２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、停車中にエンジン２２の停止が指示されたときに実行される。
【００８８】
エンジン停止時運転制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、クラッチＣ１がオンされるようクラッチＣ１を駆動制御すると共に（ステップＳ２７０）、クラッチＣ２がオフされるようクラッチＣ２を駆動制御する（ステップＳ２７２）。これにより、モータＭＧ２の回転軸４８が変速機６０を介してエンジン２２のクランクシャフト２６に接続された状態となる。クラッチＣ１，Ｃ２を駆動制御すると、エンジン２２への燃料供給を停止して（ステップＳ２７４）、エンジン回転数Ｎｅを入力し（ステップＳ２７６）、エンジン２２の回転を停止させるよう入力したエンジン回転数Ｎｅに基づいてモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定して（ステップＳ２７８）、モータＭＧ２を駆動制御する（ステップＳ２８０）。このとき、モータＭＧ１は、トルクが出力されないよう値０の目標トルクＴｍ１＊で駆動制御される。したがって、モータＭＧ２のトルク反力はリングギヤ軸３２ａには作用しない。
【００８９】
モータＭＧ２を駆動制御すると、エンジン回転数Ｎｅを入力して（ステップＳ２８２）、エンジン回転数Ｎｅが値０、即ち、エンジン２２の回転が停止するまでステップＳ２７８に戻ってステップＳ２７８〜Ｓ２８２の処理を繰り返し、エンジン回転数Ｎｅが値０に至ったときに（ステップＳ２８４）、本ルーチンを終了する。これにより、停車時にモータＭＧ３によりエンジン２２の回転を停止させることができる。また、クラッチＣ１をオンとすると共にクラッチＣ２をオフとしたときにトルク反力がリングギヤ軸３２ａに作用しないモータＭＧ２によりエンジン２２をモータリングして始動するから、トルク反力がリングギヤ軸３２ａに作用するモータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングする場合に比してリングギヤ軸３２ａのトルクショックを抑制でき、エンジン２２をスムーズに停止することができる。
【００９０】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車１２０においても、実施例のハイブリッド自動車２０と同様の効果、即ちモータＭＧ１の回転の状態に拘わらずエネルギ循環が生じるのを回避でき、自動車全体のエネルギ効率をより向上させることができるという効果を奏することができる。
【００９１】
第２実施例のハイブリッド自動車１２０によれば、エンジン２２を始動する際や停止する際には、モータＭＧ２の回転軸４８とエンジン２２のクランクシャフト２６とを接続状態として、モータＭＧ２を用いてエンジン２２をモータリングして始動したりエンジン２２の回転を停止させるから、エンジン２２の始動の際や停止の際にリングギヤ軸３２ａ（駆動軸）にトルクショックが生じるのを抑制することができる。
【００９２】
第２実施例のハイブリッド自動車１２０では、エンジン２２からモータＭＧ１，モータＭＧ２の順にモータＭＧ１，ＭＧ２を配置するものとしたが、図１７に例示する変形例のハイブリッド自動車に示すように、エンジンからモータＭＧ２，モータＭＧ１の順にモータＭＧ１，ＭＧ２を配置するものとしてもよい。
【実施例３】
【００９３】
次に、第３実施例のハイブリッド自動車２２０について説明する。図１８は、第３実施例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。第３実施例のハイブリッド自動車２２０は、図示するように、ダンパ２２８の外周にモータＭＧ３を取り付けた点を除いて実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成を備える。したがって、第３実施例のハイブリッド自動車２２０のうち実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成については同一の符号を付してその説明は省略する。ダンパ２２８は、エンジン２２のクランクシャフト２６に取り付けられたアウター部材２２８ａと、動力入出力機構３０のキャリア３４に取り付けられたインナー部材２２８ｂと、アウター部材２２８ａとインナー部材２２８ｂとの間に設けられたダンパーバネ２２８ｃとにより構成されている。モータＭＧ３は、モータＭＧ１に比して低トルク型の同期発電電動機として構成されており、アウター部材２２８ａの外周にダンパ２２８の軸と同軸の同心円上に取り付けられている。したがって、モータＭＧ３は、ダンパーバネ２２８ｃを介さずにエンジン２２のクランクシャフト２６に動力を入出力することができる。なお、第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、図示するように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３と動力入出力機構３０と変速機６０は、同軸上に配置されている。
【００９４】
こうして構成された第３実施例のハイブリッド自動車２２０の動作、特に、エンジン２２を始動させる際の動作とエンジン２２を停止させる際の動作について説明する。まず、エンジン２２を始動させる際の動作について説明する。図１９は、第３実施例のハイブリッド自動車２２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン始動時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２の始動が指示されたときに実行される。
【００９５】
エンジン始動時運転制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセル開度ＡＰと車速Ｖなどを入力してリングギヤ軸３２ａへの要求トルクＴ＊を設定し（ステップＳ４００）、設定した要求トルクＴ＊から変速機６０のギヤ比Ｒを除したものに−１を乗じてモータＭＧ２から出力すべき目標トルクＴｍ２＊に設定すると共に（ステップＳ４０２）、ダンパ２２８を介さずにエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ３を用いてエンジン２２をモータリングするためのスタータトルクＴｓｔをモータＭＧ３の目標トルクＴｍ３＊として設定して（ステップＳ４０４）、設定した目標トルクＴｍ２＊，Ｔｍ３＊によりモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御する（ステップＳ４０６）。このとき、モータＭＧ１は、トルクが出力されないよう値０の目標トルクＴｍ１＊で駆動制御されることになる。これにより、モータＭＧ３のトルク反力はリングギヤ軸３２ａに作用しない。
【００９６】
モータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると、エンジン回転数Ｎｅを入力し（ステップＳ４０８）、入力したエンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上となるまでステップＳ４００に戻ってステップＳ４００〜Ｓ４０８の処理を繰り返し、エンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上となったときに（ステップＳ４１０）、次の処理に進む。ここで、閾値Ｎｒｅｆは、ダンパ２２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングしたときにエンジン２２とダンパ２２８とモータＭＧ１とからなる系にねじりによる共振現象が生じうる回転数の領域の上限値よりも高い回転数として設定されている。即ち、エンジン回転数Ｎｅが共振現象が生じうる回転数の領域を通過するまではダンパ２２８を含む系における共振現象の発生を抑制するためにダンパ２２８を介さずにエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ３を用いてエンジン２２をモータリングするのである。
【００９７】
エンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上となると、アクセル開度ＡＰと車速Ｖとを入力して要求トルクＴ＊を設定し（ステップＳ４１２）、エンジン２２をモータリングするためのスタータトルクＴｓｔをモータＭＧ３に代えてモータＭＧ１により受け持つようモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を設定すると共に（ステップＳ４１４）、モータＭＧ１のトルク反力をキャンセルしながら要求トルクＴ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるよう次式（１６）によりモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定し（ステップＳ４１６）、設定した目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する（ステップＳ４１８）。このとき、モータＭＧ３は、トルクが出力されないよう値０の目標トルクＴｍ３＊で駆動制御されることになる。
【００９８】
Ｔｍ２＊＝（Ｔ＊＋Ｔｍ１＊／ρ）／Ｒ        …（１６）
【００９９】
モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると、エンジン回転数Ｎｅを入力し（ステップＳ４２０）、入力したエンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｓｔに達するまでステップＳ４１２に戻ってステップＳ４１２〜Ｓ４２０の処理を繰り返し、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｓｔに達したときに（ステップＳ４２２）、燃料噴射制御や点火制御を開始することによりエンジン２２を始動して（ステップＳ４２４）、本ルーチンを終了する。これにより、リングギヤ軸３２ａに要求トルクＴ＊を出力しながらエンジン２２を始動できる。また、エンジン２２の初爆の際にサンギヤ３１に作用する比較的大きなトルクをモータＭＧ３よりも高トルクを入出力可能なモータＭＧ１により受け持つことができる。
【０１００】
次に、エンジン２２を停止する際の動作について説明する。図２０は、第３実施例のハイブリッド自動車２２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２の停止が指示されたときに実行される。
【０１０１】
エンジン停止時運転制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、エンジン２２の燃料噴射を停止して（ステップＳ４５０）、エンジン回転数Ｎｅを入力する（ステップＳ４５２）。続いて、アクセル開度ＡＰと車速Ｖとを入力してリングギヤ軸３２ａへの要求トルクＴ＊を設定し（ステップＳ４５４）、エンジン２２の回転を強制的に低下させるよう入力したエンジン回転数Ｎｅに基づいてモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を設定すると共に（ステップＳ４５６）、モータＭＧ１のトルク反力をキャンセルしながら要求トルクＴ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるよう前述した式（１６）によりモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定して（ステップＳ４５８）、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する（ステップＳ４６０）。このとき、モータＭＧ３は、トルクが出力されないよう値０の目標トルクＴｍ３＊で駆動制御されることになる。燃料噴射の停止直後のエンジン２２の回転を低下させるのに必要なトルクは比較的大きいから、モータＭＧ３よりも高トルクを入出力可能なモータＭＧ１を用いてエンジン２２の回転を強制的に低下させることができる。
【０１０２】
モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると、エンジン回転数Ｎｅを入力し（ステップＳ４６２）、入力したエンジン回転数Ｎｅが前述した共振現象が生じうる回転数の領域の上限よりも高い回転数である閾値Ｎｒｅｆに達するまで（ステップＳ４６４）、ステップＳ４５４に戻ってステップＳ４５４〜Ｓ４６２の処理を繰り返し、エンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆに達したときに（ステップＳ４６４）、次の処理に進む。
【０１０３】
エンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆに達すると、アクセル開度ＡＰと車速Ｖとを入力して要求トルクＴ＊を設定し（ステップＳ４６６）、エンジン回転数Ｎｅに基づいてエンジン２２の回転を停止させるようモータＭＧ３の目標トルクＴｍ３＊を設定し（ステップＳ４６８）、要求トルクＴ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるよう要求トルクＴ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｒで除したものに−１を乗じることにより目標トルクＴｍ２＊を設定して（ステップＳ４７０）、モータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御する（ステップＳ４７２）。このとき、モータＭＧ１は、トルクが出力されないよう値０の目標トルクＴｍ１＊が設定されて駆動制御されることになる。
【０１０４】
モータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると、エンジン回転数Ｎｅ＊を入力して（ステップＳ４７４）、エンジン回転数Ｎｅが値０、即ち、エンジン２２の回転が停止するまでステップＳ４６６に戻ってステップＳ４６６〜Ｓ４７４の処理を繰り返し、エンジン回転数Ｎｅが値０に至ったときに（ステップＳ４７６）、本ルーチンを終了する。これにより、リングギヤ軸３２ａに要求トルクＴ＊を出力しながらエンジン２２の回転を停止することができる。また、ダンパ２２８を含む系の共振現象が生じうる回転数の領域までエンジン２２の回転が低下したときにダンパ２２８を介さずにエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ３により共振現象が生じうる回転数の領域を通過させてエンジン２２の回転を停止させるから、共振現象の発生を抑制できる。
【０１０５】
以上説明した第３実施例のハイブリッド自動車２２０によれば、エンジン２２を始動する際や停止する際に、ダンパ２２８を介さずにエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ３を用いて、ダンパ２２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ１によりエンジン２２の回転数を制御したときにエンジン２２とダンパ２２８とモータＭＧ１とからなる系に共振現象が生じうる回転数の領域を通過させるから、共振現象の発生を抑制でき、車両の振動の発生を抑制することができる。また、モータＭＧ３をダンパ２２８のアウター部材２２８ａの外周に同心円上に配置したから、同軸上に配置されたモータＭＧ３，動力入出力機構３０，変速機６０，モータＭＧ２からなるユニットの軸方向の長さを短くすることができる。この結果、装置全体を小型化することができる。
【０１０６】
第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、エンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆよりも大きいときには、モータＭＧ３に代えてモータＭＧ１を用いてエンジン２２をモータリングしたりエンジン２２の回転を停止させたりしたが、入出力可能なトルクによってはモータＭＧ３のみを用いてエンジン２２をモータリングしたりエンジン２２の回転を停止させたりするものとしたもよい。
【０１０７】
第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、ダンパ２２８のアウター部材２２８ａの外周に同心円上にモータＭＧ３を配置したが、ダンパ２２８を介さずにエンジン２２のクランクシャフト２６に接続すれば、ダンパ２２８に配置するものに限られず、前述した図９や図１０に例示する変形例のハイブリッド自動車などのようにエンジン２２のクランクシャフト２６におけるダンパ２８とは反対の端部にベルトやギヤ、チェーンなどを介してモータＭＧ３の回転軸を接続するものとしてもよい。
【０１０８】
実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車１２０や第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、モータＭＧ２の回転軸４８と動力入出力機構３０のリングギヤ軸３２ａとを変速機６０を介して接続するものとしたが、モータＭＧ２の回転軸４８と動力入出力機構３０とを直接接続するものとしてもよい。このとき、図２の運転制御ルーチンや図１１の運転制御ルーチン、図６のエンジン始動時運転制御ルーチン、図７のエンジン停止時運転制御ルーチン、図１９のエンジン始動時運転制御ルーチン、図２０のエンジン停止時運転制御ルーチンにおいてモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定する際には、変速機６０の変速比や回転の方向を考慮しないものとすればよい。
【０１０９】
実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車１２０や第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、変速機６０をその変速比を変更できないものとして構成するものとしたが、変速比を変更可能なものとして構成するものとしてもよい。
【０１１０】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】アクセル開度ＡＰと車速Ｖと要求トルクＴ＊との関係を示すマップである。
【図４】サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４との回転数およびトルクの関係を示す説明図である。
【図５】サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４との回転数およびトルクの関係を示す説明図である。
【図６】実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン始動時運転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自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【図９】変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【図１０】変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【図１１】実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２により実行される第２運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１２】動力入出力機構３０の各回転要素のトルクと回転数の力学的な関係を示す共線図である。
【図１３】第２実施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。
【図１４】第２実施例のハイブリッド自動車１２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１５】第２実施例のハイブリッド自動車１２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン始動時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１６】実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１７】変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【図１８】第３実施例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１９】第３実施例のハイブリッド自動車２２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン始動時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図２０】第３実施例のハイブリッド自動車２２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１２】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８，２２８  ダンパ、３０  動力入出力機構、３１  サンギヤ、３１ａ  サンギヤ軸、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、３７  ギヤ機構、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２，４３  インバータ、４４，４５，４６  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  変速機、６２  サンギヤ、６４  リングギヤ、６６  ピニオンギヤ、６８  キャリア、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、９０  ベルト、９２  回転軸、２２８ａ  アウター部材、２２８ｂ  インナー部材、２２８ｃ  ダンパーバネ、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３  モータ、Ｃ１，Ｃ２  クラッチ。
【図１】
2004336983.tif 000003
【図２】
2004336983.tif 000004
【図３】
2004336983.tif 000005
【図４】
2004336983.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004336983.tif 000008
【図７】
2004336983.tif 000009
【図８】
2004336983.tif 000010
【図９】
2004336983.tif 000011
【図１０】
2004336983.tif 000012
【図１１】
2004336983.tif 000013
【図１２】
2004336983.tif 000014
【図１３】
2004336983.tif 000015
【図１４】
2004336983.tif 000016
【図１５】
2004336983.tif 000017
【図１６】
2004336983.tif 000018
【図１７】
2004336983.tif 000019
【図１８】
2004336983.tif 000020
【図１９】
2004336983.tif 000021
【図２０】
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