(57)【要約】【課題】  エネルギ効率をより向上させる。【解決手段】  第１プラネタリギヤＰ１のサンギヤ３１，リングギヤ３２，キャリア３４に高回転型のモータＭＧ１，駆動軸６５，クラッチＣ１を介してエンジン２２およびブレーキＢ１を介してケースをそれぞれ接続し、第２プラネタリギヤＰ２のサンギヤ４１，リングギヤ４２，キャリア４４に高トルク型のモータＭＧ２，駆動軸６５，クラッチＣ２を介してエンジン２２およびブレーキＢ２を介してケースをそれぞれ接続する。車速が所定車速未満ではクラッチＣ１をオン，クラッチＣ２をオフ，ブレーキＢ１をオフ，ブレーキＢ２をオンとして駆動軸６５に要求される要求トルクＴｄ＊を出力するようエンジンとモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、車速が所定車速以上に至るとクラッチＣ１をオフ，クラッチＣ２をオン，ブレーキＢ１をオン，ブレーキＢ２をオフとしてエンジンとモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。【選択図】        図１
2005206058.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の電動機と、
発電可能な第２の電動機と、
前記第１の電動機の回転軸と前記駆動軸と第１の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第１の３軸式動力入出力手段と、
前記第２の電動機の回転軸と前記駆動軸と第２の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第２の３軸式動力入出力手段と、
前記第１の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第１の接続状態と、前記第２の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第２の接続状態とを切替可能な接続切替手段と
を備える動力出力装置。
【請求項２】
前記接続切替手段は、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とのうち前記内燃機関の出力軸に接続されていない回転軸の回転を固定可能な手段である請求項１記載の動力出力装置。
【請求項３】
請求項２記載の動力出力装置であって、
前記接続切替手段は、前記内燃機関の出力軸が前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とのいずれにも接続されずに前記第１の回転軸の回転と前記第２の回転軸の回転とが共に固定された中間状態に切替が可能な手段であり、
前記第１の接続状態から前記第２の接続状態への切替が指示されたとき又は前記第２の接続状態から前記第１の接続状態への切替が指示されたとき、前記駆動軸への動力の出力を維持しながら前記中間状態を経由して前記切替が行なわれるよう前記内燃機関と前記第１の電動機と前記第２の電動機とを駆動制御すると共に前記接続切替手段を駆動制御する切替時制御手段
を備える動力出力装置。
【請求項４】
前記切替時制御手段は、前記第１の接続状態から前記第２の接続状態への切替が指示されたとき、前記内燃機関から動力が出力されないよう該内燃機関を駆動制御すると共に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第２の電動機から出力されるよう前記第２の電動機を駆動制御し、該駆動制御の後に前記第１の接続状態から前記中間状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御し、該駆動制御の後に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第１の電動機から出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御すると共に前記中間状態から前記第２の接続状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する手段である請求項３記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記切替時制御手段は、前記第１の回転軸の回転数が略値０となるよう前記第１の電動機を駆動制御すると共に該駆動制御の後に前記第１の接続状態から前記中間状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する手段である請求項４記載の動力出力装置。
【請求項６】
前記切替時制御手段は、前記第２の接続状態から前記第１の接続状態への切替が指示されたとき、前記内燃機関から動力が出力されないよう該内燃機関を駆動制御すると共に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第１の電動機から出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御し、該駆動制御の後に前記第２の接続状態から前記中間状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御し、該駆動制御の後に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第２の電動機から出力されるよう前記第２の電動機を駆動制御すると共に前記中間状態から前記第１の接続状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する手段である請求項３ないし５いずれか記載の動力出力装置。
【請求項７】
前記切替時制御手段は、前記第２の回転軸の回転数が略値０となるよう前記第２の電動機を駆動制御すると共に該駆動制御の後に前記第２の接続状態から前記中間状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する手段である請求項６記載の動力出力装置。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか記載の動力出力装置であって、
前記駆動軸の駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、
該検出された駆動軸の駆動状態に基づいて前記切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する切替時制御手段と
を備える動力出力装置。
【請求項９】
請求項８記載の動力出力装置であって、
前記駆動状態検出手段は、前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段であり、
前記切替時制御手段は、前記回転数検出手段により検出される前記駆動軸の回転数が中低速回転域から高速回転域に移行したときには前記第１の接続状態から前記第２の接続状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御し、前記回転数検出手段により検出される前記駆動軸の回転数が前記高速回転域から前記中低速回転域に移行したときには前記第２の接続状態から前記第１の接続状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する手段である
動力出力装置。
【請求項１０】
前記第１の電動機は、前記第２の電動機に比して高回転型電動機として構成されてなる請求項１ないし９いずれか記載の動力出力装置。
【請求項１１】
前記第２の電動機は、前記第１の電動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１ないし１０いずれか記載の動力出力装置。
【請求項１２】
前記接続切替手段は、前記第１の回転軸と前記内燃機関の出力軸との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の回転軸と前記内燃機関の出力軸との接続および接続解除が可能な第２の接続解除手段とを有する手段である請求項１ないし１１いずれか記載の動力出力装置。
【請求項１３】
前記接続切替手段は、前記第１の回転軸の回転の固定および固定解除が可能な第１の固定解除手段と、前記第２の回転軸の回転の固定および固定解除が可能な第２の固定解除手段とを有する手段である請求項２に係る請求項１２記載の動力出力装置。
【請求項１４】
前記接続切替手段は、ドッグクラッチにより形成されてなる請求項１ないし１１いずれか記載の動力出力装置。
【請求項１５】
前記第１の３軸式動力入出力手段および／または前記第２の３軸式動力入出力手段は、遊星歯車機構である請求項１ないし１４いずれか記載の動力出力装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５いずれか記載の動力出力装置を備え、前記駆動軸が車軸に連結されて走行可能なハイブリッド自動車。
【請求項１７】
内燃機関と、発電可能な第１の電動機と、発電可能な第２の電動機と、前記第１の電動機の回転軸と駆動軸と第１の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第１の３軸式動力入出力手段と、前記第２の電動機の回転軸と前記駆動軸と第２の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第２の３軸式動力入出力手段と、前記第１の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第１の接続状態と前記第２の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第２の接続状態とを切替可能であって前記内燃機関の出力軸が前記第１の回転軸と前記第２の回転軸のいずれにも接続されずに前記第１の回転軸の回転と前記第２の回転軸の回転とが共に固定された中間状態に切替が可能な接続切替手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記第１の接続状態から前記第２の接続状態への切替が指示されたとき、
（ａ）前記内燃機関から動力が出力されないよう該内燃機関を駆動制御すると共に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第２の電動機から出力されるよう前記第２の電動機を駆動制御し、
（ｂ）該駆動制御の後に前記第１の接続状態から前記中間状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御し、
（ｃ）該駆動制御の後に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第１の電動機から出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御すると共に前記中間状態から前記第２の接続状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する
動力出力装置の制御方法。
【請求項１８】
内燃機関と、発電可能な第１の電動機と、発電可能な第２の電動機と、前記第１の電動機の回転軸と駆動軸と第１の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第１の３軸式動力入出力手段と、前記第２の電動機の回転軸と前記駆動軸と第２の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第２の３軸式動力入出力手段と、前記第１の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第１の接続状態と前記第２の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第２の接続状態とを切替可能であって前記内燃機関の出力軸が前記第１の回転軸と前記第２の回転軸のいずれにも接続されずに前記第１の回転軸の回転と前記第２の回転軸の回転とが共に固定された中間状態に切替が可能な接続切替手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記第２の接続状態から前記第１の接続状態への切替が指示されたとき、
（ａ）前記内燃機関から動力が出力されないよう該内燃機関を駆動制御すると共に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第１の電動機から出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御し、
（ｂ）該駆動制御の後に前記第２の接続状態から前記中間状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御し、
（ｃ）該駆動制御の後に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第２の電動機から出力されるよう前記第２の電動機を駆動制御すると共に前記中間状態から前記第１の接続状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する
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、動力出力装置およびその制御方法並びにハイブリッド自動車に関し、詳しくは、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびその制御方法並びに動力出力装置を備え駆動軸が車軸に連結されて走行可能なハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の動力出力装置としては、第１のモータの回転軸，エンジンのクランクシャフト，車軸に接続された駆動軸がそれぞれサンギヤ，キャリア，リングギヤに接続された第１の遊星歯車機構と、第２のモータの回転軸，エンジン，車軸に接続された駆動軸がそれぞれサンギヤ，キャリア，リングギヤに接続された第２の遊星歯車機構とを備えるものが提案されている（特許文献１参照）。この装置では、第１の遊星歯車機構のギヤ比と第２の遊星歯車機構のギヤ比とを異なる値に設定して第１モータと第２モータとのうち使用するモータを切り替えて制御することにより装置全体のエネルギ効率の向上を図っている。
【特許文献１】特開平１１−３０１２９１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、エンジンのクランクシャフトには第１の遊星歯車機構のキャリアと第２の遊星歯車機構のキャリアとが連結されている状態にあるから、使用していないモータがエンジンの駆動に伴って連れ回され、効率が悪くなる場合が生じたり、第１モータ，第２モータのいずれのモータによっても直接駆動軸に動力を入出力することができないために駆動軸の駆動状態によっては効率が悪くなる場合が生じたりする。
【０００４】
本発明の動力出力装置およびその制御方法並びにハイブリッド自動車は、こうした問題を解決し、装置全体の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その制御方法並びにハイブリッド自動車は、内燃機関の出力軸の接続の切替の際のショックを抑制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】
本発明の動力出力装置およびその制御方法並びにハイブリッド自動車は、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。
【０００６】
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、
発電可能な第１の電動機と、
発電可能な第２の電動機と、
前記第１の電動機の回転軸と前記駆動軸と第１の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第１の３軸式動力入出力手段と、
前記第２の電動機の回転軸と前記駆動軸と第２の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第２の３軸式動力入出力手段と、
前記第１の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第１の接続状態と、前記第２の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第２の接続状態とを切替可能な接続切替手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の動力出力装置では、第１の電動機が接続された第１の３軸式動力入出力手段の第１の回転軸と内燃機関の出力軸とを接続する第１の接続状態と、第２の電動機が接続された第２の３軸式動力入出力手段の第２の回転軸と内燃機関の出力軸とを接続する第２の接続状態とを切り替える。この結果、エネルギ効率をより向上させることが可能となる。
【０００８】
こうした本発明の動力出力装置において、前記接続切替手段は、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とのうち前記内燃機関の出力軸に接続されていない回転軸の回転を固定可能な手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記接続切替手段は、前記内燃機関の出力軸が前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とのいずれにも接続されずに前記第１の回転軸の回転と前記第２の回転軸の回転とが共に固定された中間状態に切替が可能な手段であり、前記第１の接続状態から前記第２の接続状態への切替が指示されたとき又は前記第２の接続状態から前記第１の接続状態への切替が指示されたとき、前記駆動軸への動力の出力を維持しながら前記中間状態を経由して前記切替が行なわれるよう前記内燃機関と前記第１の電動機と前記第２の電動機とを駆動制御すると共に前記接続切替手段を駆動制御する切替時制御手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、駆動軸への動力の出力を維持しながら第１の接続状態と第２の接続状態とを切り替えることができる。
【０００９】
切替時制御手段を備える態様の本発明の動力出力装置において、前記切替時制御手段は、前記第１の接続状態から前記第２の接続状態への切替が指示されたとき、前記内燃機関から動力が出力されないよう該内燃機関を駆動制御すると共に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第２の電動機から出力されるよう前記第２の電動機を駆動制御し、該駆動制御の後に前記第１の接続状態から前記中間状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御し、該駆動制御の後に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第１の電動機から出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御すると共に前記中間状態から前記第２の接続状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記切替時制御手段は、前記第１の回転軸の回転数が略値０となるよう前記第１の電動機を駆動制御すると共に該駆動制御の後に前記第１の接続状態から前記中間状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段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の接続状態から第２の接続状態への切替をスムーズに行なうことができ、切替の際のショックを抑制できる。
【００１０】
また、切替時制御手段を備える態様の本発明の動力出力装置において、前記切替時制御手段は、前記第２の接続状態から前記第１の接続状態への切替が指示されたとき、前記内燃機関から動力が出力されないよう該内燃機関を駆動制御すると共に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第１の電動機から出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御し、該駆動制御の後に前記第２の接続状態から前記中間状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御し、該駆動制御の後に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第２の電動機から出力されるよう前記第２の電動機を駆動制御すると共に前記中間状態から前記第１の接続状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記切替時制御手段は、前記第２の回転軸の回転数が略値０となるよう前記第２の電動機を駆動制御すると共に該駆動制御の後に前記第２の接続状態から前記中間状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段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２の接続状態から第１の接続状態への切替をスムーズに行なうことができ、切替の際のショックを抑制できる。
【００１１】
また、本発明の動力出力装置において、前記駆動軸の駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、該検出された駆動軸の駆動状態に基づいて前記切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する切替時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、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動力出力装置において、前記駆動状態検出手段は、前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段であり、前記切替時制御手段は、前記回転数検出手段により検出される前記駆動軸の回転数が中低速回転域から高速回転域に移行したときには前記第１の接続状態から前記第２の接続状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御し、前記回転数検出手段により検出される前記駆動軸の回転数が前記高速回転域から前記中低速回転域に移行したときには前記第２の接続状態から前記第１の接続状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する手段であるものとすることもできる。
【００１２】
さらに、本発明の動力出力装置において、前記第１の電動機は、前記第２の電動機に比して高回転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。
【００１３】
あるいは、本発明の動力出力装置において、前記第２の電動機は、前記第１の電動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。
【００１４】
また、本発明の動力出力装置において、前記接続切替手段は、前記第１の回転軸と前記内燃機関の出力軸との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の回転軸と前記内燃機関の出力軸との接続および接続解除が可能な第２の接続解除手段とを有する手段であるものとすることもできる。第１の回転軸と第２の回転軸とのうち内燃機関の出力軸に接続されていない回転軸の回転を固定可能なこの態様の本発明の動力出力装置において、前記接続切替手段は、前記第１の回転軸の回転の固定および固定解除が可能な第１の固定解除手段と、前記第２の回転軸の回転の固定および固定解除が可能な第２の固定解除手段とを有する手段であるものとすることもできる。
【００１５】
また、本発明の動力出力装置において、前記接続切替手段は、ドッグクラッチにより形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、動力出力装置を簡易な構成とすることができる。
【００１６】
また、本発明の動力出力装置において、前記第１の３軸式動力入出力手段および／または前記第２の３軸式動力入出力手段は、遊星歯車機構であるものとすることもできる。
【００１７】
本発明のハイブリッド自動車は、
上述した各態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、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の電動機と、発電可能な第２の電動機と、前記第１の電動機の回転軸と前記駆動軸と第１の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第１の３軸式動力入出力手段と、前記第２の電動機の回転軸と前記駆動軸と第２の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第２の３軸式動力入出力手段と、前記第１の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第１の接続状態と、前記第２の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第２の接続状態とを切替可能な接続切替手段と、を備える動力出力装置を備え、前記駆動軸が車軸に連結されて走行可能であることを要旨とする。
【００１８】
この本発明のハイブリッド自動車では、本発明の動力出力装置を備えるから、動力出力装置と同様の効果、例えば、エネルギ効率をより向上させることができるなどの効果を奏することができる。
【００１９】
本発明の第１の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、発電可能な第１の電動機と、発電可能な第２の電動機と、前記第１の電動機の回転軸と駆動軸と第１の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第１の３軸式動力入出力手段と、前記第２の電動機の回転軸と前記駆動軸と第２の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第２の３軸式動力入出力手段と、前記第１の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第１の接続状態と前記第２の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第２の接続状態とを切替可能であって前記内燃機関の出力軸が前記第１の回転軸と前記第２の回転軸のいずれにも接続されずに前記第１の回転軸の回転と前記第２の回転軸の回転とが共に固定された中間状態に切替が可能な接続切替手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記第１の接続状態から前記第２の接続状態への切替が指示されたとき、
（ａ）前記内燃機関から動力が出力されないよう該内燃機関を駆動制御すると共に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第２の電動機から出力されるよう前記第２の電動機を駆動制御し、
（ｂ）該駆動制御の後に前記第１の接続状態から前記中間状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御し、
（ｃ）該駆動制御の後に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第１の電動機から出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御すると共に前記中間状態から前記第２の接続状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する
ことを要旨とする。
【００２０】
この本発明の第１の動力出力装置の制御方法によれば、第１の接続状態から第２の接続状態への切替が指示されたとき、内燃機関から動力が出力されないよう内燃機関を駆動制御すると共に駆動軸への動力の出力を維持するための動力が第２の電動機から出力されるよう第２の電動機を駆動制御し、この後に第１の接続状態から中間状態に切替が行なわれるよう接続切替手段を駆動制御し、この後に駆動軸への動力の出力を維持するための動力が第１の電動機から出力されるよう第１の電動機を駆動制御すると共に中間状態から第２の接続状態に切替が行なわれるよう接続切替手段を駆動制御する。この結果、駆動軸への動力の出力を維持しながら第１の接続状態から第２の接続状態への切替を行なうことができる。
【００２１】
本発明の第２の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、発電可能な第１の電動機と、発電可能な第２の電動機と、前記第１の電動機の回転軸と駆動軸と第１の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第１の３軸式動力入出力手段と、前記第２の電動機の回転軸と前記駆動軸と第２の回転軸の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応じた動力を残余の１軸に入出力させる第２の３軸式動力入出力手段と、前記第１の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第１の接続状態と前記第２の回転軸と前記内燃機関の出力軸とを接続する第２の接続状態とを切替可能であって前記内燃機関の出力軸が前記第１の回転軸と前記第２の回転軸のいずれにも接続されずに前記第１の回転軸の回転と前記第２の回転軸の回転とが共に固定された中間状態に切替が可能な接続切替手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記第２の接続状態から前記第１の接続状態への切替が指示されたとき、
（ａ）前記内燃機関から動力が出力されないよう該内燃機関を駆動制御すると共に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第１の電動機から出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御し、
（ｂ）該駆動制御の後に前記第２の接続状態から前記中間状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御し、
（ｃ）該駆動制御の後に前記駆動軸への動力の出力を維持するための動力が前記第２の電動機から出力されるよう前記第２の電動機を駆動制御すると共に前記中間状態から前記第１の接続状態に切替が行なわれるよう前記接続切替手段を駆動制御する
ことを要旨とする。
【００２２】
この本発明の第２の動力出力装置の制御方法では、第２の接続状態から第１の接続状態への切替が指示されたとき、内燃機関から動力が出力されないよう内燃機関を駆動制御すると共に駆動軸への動力の出力を維持するための動力が第１の電動機から出力されるよう第１の電動機を駆動制御し、この後に第２の接続状態から中間状態に切替が行なわれるよう接続切替手段を駆動制御し、この後に駆動軸への動力の出力を維持するための動力が第２の電動機から出力されるよう第２の電動機を駆動制御すると共に中間状態から第１の接続状態に切替が行なわれるよう接続切替手段を駆動制御する。この結果、駆動軸への動力の出力を維持しながら第２の接続状態から第１の接続状態への切替を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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】
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態としての動力出力装置を搭載す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。第１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のクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続されると共に駆動輪６９ａ，６９ｂにデファレンシャルギヤ６８とギヤ機構６６とを介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、この動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、同じく動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ２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。
【００２５】
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。
【００２６】
動力分配統合機構３０は、２つのプラネタリギヤＰ１，Ｐ２とクラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。第１プラネタリギヤＰ１のサンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはギヤ機構６６が、それぞれ接続されている。また、ピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に連結するキャリア３４にはクラッチＣ１を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されると共にブレーキＢ１を介してケースに接続されている。リングギヤ３２は、上述したようにギヤ機構６６に接続され、最終的には駆動輪６９ａ，６９ｂに接続されているから、その回転軸を説明の都合上、「駆動軸」６５と呼ぶことにする。また、第２プラネタリギヤＰ２のサンギヤ４１にはモータＭＧ２が、リングギヤ４２には第１プラネタリギヤＰ１のリングギヤ３２が、それぞれ接続されている。また、ピニオンギヤ４３を自転かつ公転自在に連結するキャリア４４にはクラッチＣ２を介してエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されると共にブレーキＢ２を介してケースに接続されている。
【００２７】
こうして構成された動力分配統合機構３０は、クラッチＣ１をオン，クラッチＣ２をオフとすると共にブレーキＢ１をオフ，ブレーキＢ２をオンとすることにより、第１プラネタリギヤＰ１のキャリア３４にエンジン２２のクランクシャフト２６が、第１プラネタリギヤＰ１のサンギヤ３１にモータＭＧ１の回転軸が、第１プラネタリギヤＰ１のリングギヤ３２に減速機として機能する第２プラネタリギヤＰ２を介してモータＭＧ２の回転軸がそれぞれ連結された構成とすることができる。この際、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４に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（駆動軸６５）にそのギヤ比ρ１（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）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からの動力とを統合してリングギヤ３２側（駆動軸６５）に出力する。なお、動力分配統合機構３０は、クラッチＣ１をオン，クラッチＣ２をオフとすると共にブレーキＢ１とブレーキＢ２とを共にオフとすることにより、上述した動力分配統合機構３０の接続関係をそのままにモータＭＧ２の回転軸の接続だけを切り離すことができる。また、動力分配統合機構３０は、クラッチＣ１をオフ，クラッチＣ２をオンとすると共にブレーキＢ１をオン，ブレーキＢ２をオフとすることにより、第２プラネタリギヤＰ２のキャリア４４にエンジン２２のクランクシャフト２６が、第２プラネタリギヤＰ２のサンギヤ４１にモータＭＧ２の回転軸が、第２プラネタリギヤＰ２のリングギヤ４２に減速機として機能する第１プラネタリギヤＰ１を介してモータＭＧ１の回転軸がそれぞれ連結された構成とすることができる。この際、モータＭＧ２が発電機として機能するときにはキャリア４４に入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ４１側とリングギヤ４２側（駆動軸６５）にそのギヤ比ρ２（サンギヤ４１の歯数／リングギヤ４２の歯数）に応じて分配し、モータＭＧ２が電動機として機能するときにはキャリア４４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ４１から入力されるモータＭＧ２からの動力とを統合してリングギヤ４２側（駆動軸６５）に出力する。なお、動力分配統合機構３０は、クラッチＣ１をオフ，クラッチＣ２をオンとすると共にブレーキＢ１とブレーキＢ２とを共にオフとすることにより、上述した動力分配統合機構３０の接続関係をそのままにモータＭＧ１の回転軸の接続だけを切り離すことができる。なお、こうしたクラッチＣ１，Ｃ１やブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフ制御はハイブリッド用電子制御ユニット７０により行なわれている。
【００２８】
モータＭＧ１は、発電機として駆動できると共に電動機として駆動できる高回転低トルク型の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５１を介してバッテリ６０と電力のやり取りを行なう。モータＭＧ２は、発電機として駆動できると共に電動機として駆動できる低回転高トルク型の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５２を介してバッテリ６０と電力のやり取りを行なう。インバータ５１，５２とバッテリ６０とを接続する電力ライン６４は、各インバータ５１，５２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６０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６０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）５０により駆動制御されている。モータＥＣＵ５０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５３，５４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などが入力されており、モータＥＣＵ５０からは、インバータ５１，５２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ５０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。
【００２９】
バッテリ６０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）６２によって管理されている。バッテリＥＣＵ６２には、バッテリ６０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ６０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６０の出力端子に接続された電力ライン６４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６０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６０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ＥＣＵ６２では、バッテリ６０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。
【００３０】
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ＥＣＵ５０，バッテリＥＣＵ６２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ＥＣＵ５０，バッテリＥＣＵ６２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００３１】
こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０は、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とに基づいて駆動軸６５に出力すべき駆動要求トルクＴｄ＊を計算し、この駆動要求トルクＴｄ＊に対応する要求動力が駆動軸６５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。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駆動軸６５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６０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６０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駆動軸６５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ＭＧ１やモータＭＧ２から要求動力に見合う動力を駆動軸６５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。さらに、エンジン２２からの動力がモータＭＧ１またはモータＭＧ２による反力を伴って駆動軸６５に伝達されるようエンジン２２とモータＭＧ１またはモータＭＧ２とを駆動制御することもできる。
【００３２】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、通常走行域（中低速域）では、クラッチＣ１をオン，クラッチＣ２をオフ，ブレーキＢ１をオフ，ブレーキＢ２をオンとした状態でサンギヤ３１は比較的高回転で回転するよう第１プラネタリギヤＰ１のギヤ比ρ１が調節され、サンギヤ４１は比較的低回転で回転するよう第２プラネタリギヤＰ２のギヤ比ρ２が調整されている。したがって、この状態のときに第１プラネタリギヤＰ１のサンギヤ３１に高回転低トルク型のモータＭＧ１を接続し、第２プラネタリギヤＰ２のサンギヤ４１に低回転高トルク型のモータＭＧ２を接続することにより、効率が高くなるようになっている。
【００３３】
次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２の切り替えを含む基本的な動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０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。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。
【００３４】
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、バッテリ６０の残容量ＳＯＣなどの制御に必要なデータを入力する処理を行なう（ステップＳ１００）。ここで、回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ５３，５４により検出された回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ５０から通信により入力するものとし、残容量ＳＯＣは、バッテリＥＣＵ６２により演算されたものを通信により入力するものとした。
【００３５】
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とに基づいて駆動軸としての駆動軸６５に要求される要求トルクＴｄ＊を設定する（ステップＳ１０２）。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＊との関係を予め求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。この要求トルク設定用マップの一例を図３に示す。
【００３６】
続いて、エンジン２２から出力すべきパワーとしてのエンジン要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ１０４）、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１０６）。エンジン要求パワーＰｅ＊は、要求トルクＴｄ＊に駆動軸６５の回転数Ｎｄを乗じたものにバッテリ６０が充放電すべきパワー（電力）としてのバッテリ要求パワーＰｂ＊とロス（Ｌｏｓｓ）とを加えたもの（＝Ｔｄ＊・Ｎｄ＋Ｐｂ＊＋Ｌｏｓｓ）として設定される。ここで、回転数Ｎｄは、車速Ｖに換算係数を乗じて求めることができる。また、バッテリ要求パワーＰｂ＊は、バッテリ６０の残容量ＳＯＣやアクセル開度Ａｃｃなどに基づいて設定することができる。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定することにより行なわれる。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４に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインとエンジン要求パワー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。
【００３７】
次に、走行モードを調べる（ステップＳ１０８）。走行モードは、実施例では、図示しない走行モード設定ルーチンにより車速Ｖが所定車速（例えば、１００ｋｍ／ｈ）以上のときには高速モードが設定され、所定車速未満のときには中低速モードが設定される。なお、走行モードの設定は、この走行モードの頻繁な切替を抑制するために車速に対してヒステリシスを持たせるものとしてもよい。
【００３８】
走行モードが中低速モードと判定されたときには、動力分配統合機構３０の接続状態をクラッチＣ１をオン，クラッチＣ２をオフとすると共にブレーキＢ１をオフ，ブレーキＢ２をオンとした接続状態に設定し（ステップＳ１１０）、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の第１プラネタリギヤＰ１のギヤ比ρ１および第２プラネタリギヤＰ２のギヤ比ρ２とに基づいて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると共に設定した目標回転数Ｎｍ１＊に基づいて次式（２）により目標トルクＴｍ１＊を設定する（ステップＳ１１２）。図５に、クラッチＣ１をオン，クラッチＣ２をオフとすると共にブレーキＢ１をオフ，ブレーキＢ２をオンとしたときの動力分配統合機構３０の各回転要素の力学的な関係を示す共線図の一例を示す。図中、Ｓ１軸は第１プラネタリギヤＰ１のサンギヤ３１を示し、Ｃ１軸は第１プラネタリギヤＰ１のキャリア３４を示し、Ｒ１軸およびＲ２軸は第１プラネタリギヤＰ１のリングギヤ３２および第２プラネタリギヤＰ２のリングギヤ４２を示し、Ｃ２軸は第２プラネタリギヤＰ２のキャリア４４を示し、Ｓ２軸は第２プラネタリギヤＰ２のサンギヤ４１を示す。第１プラネタリギヤＰ１のサンギヤ３１の回転数はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１でありキャリア３４の回転数はエンジン２２のクランクシャフト２６の回転数Ｎｅでありリングギヤ３２の回転数は駆動軸６５の回転数Ｎｄ（即ち、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を第２プラネタリギヤＰ２のギヤ比ρ２で乗じた値（＝Ｎｍ２・ρ２）、または、車速Ｖに換算係数Ｋを乗じた値（＝Ｖ・Ｋ））であるから、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊は駆動軸６５の回転数Ｎｄ（＝Ｎｍ２・ρ２）とエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とに基づいて式（１）により計算できることが解る。したがって、計算した目標回転数Ｎｍ１＊でモータＭＧ１が回転するように式（２）により目標トルクＴｍ１＊を設定してモータＭＧ１を駆動制御することによりエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させることができる。なお、式（２）における「ＫＰ」は比例項におけるゲインを示し、「ＫＩ」は積分項におけるゲインを示す。こうしてモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を設定すると、要求トルクＴｄ＊と目標トルクＴｍ１＊とに基づいて次式（３）によりモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての目標トルクＴｍ２＊を設定する（ステップＳ１１４）。目標トルクＴｍ２＊は、図５に示すように、モータＭＧ１からの目標トルクＴｍ１＊の出力によりエンジン２２から駆動軸６５に直接伝達されるトルク（＝−Ｔｍ１＊／ρ１）と要求トルクＴｄ＊との偏差を第２プラネタリギヤＰ２のギヤ比ρ２で乗じた値にマイナスの符号を付したものとして求めることができる。
【００３９】
【数１】
2005206058.tif 000003
【００４０】
一方、走行モードが高速モードと判定されたときには、動力分配統合機構３０の接続状態をクラッチＣ１をオフ，クラッチＣ２をオンとすると共にブレーキＢ１をオン，ブレーキＢ２をオフとした接続状態に設定し（ステップＳ１１６）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と動力分配統合機構３０の第１プラネタリギヤＰ１のギヤ比ρ１および第２プラネタリギヤＰ２のギヤ比ρ２とに基づいて次式（４）によりモータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ２＊を設定すると共に設定した目標回転数Ｎｍ２＊に基づいて次式（５）により目標トルクＴｍ２＊を設定する（ステップＳ１１８）。図６に、クラッチＣ１をオフ，クラッチＣ２をオンとすると共にブレーキＢ１をオン，ブレーキＢ２をオフとしたときの動力分配統合機構３０の各回転要素の力学的な関係を示す共線図の一例を示す。図中、Ｓ１軸は第１プラネタリギヤＰ１のサンギヤ３１を示し、Ｃ１軸は第１プラネタリギヤＰ１のキャリア３４を示し、Ｒ１軸およびＲ２軸は第１プラネタリギヤＰ１のリングギヤ３２および第２プラネタリギヤＰ２のリングギヤ４２を示し、Ｃ２軸は第２プラネタリギヤＰ２のキャリア４４を示し、Ｓ２軸は第２プラネタリギヤＰ２のサンギヤ４１を示す。第２プラネタリギヤＰ２のサンギヤ４１の回転数はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ１でありキャリア４４の回転数はエンジン２２のクランクシャフト２６の回転数Ｎｅでありリングギヤ４２の回転数は駆動軸６５の回転数Ｎｄ（即ち、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を第１プラネタリギヤＰ１のギヤ比ρ１で乗じた値（＝Ｎｍ１・ρ１）、または、車速Ｖに換算係数Ｋを乗じた値（＝Ｖ・Ｋ））であるから、モータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ２＊は駆動軸６５の回転数Ｎｄ（＝Ｎｍ１・ρ１）とエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とに基づいて式（４）により計算できることが解る。したがって、計算した目標回転数Ｎｍ２＊でモータＭＧ２が回転するように式（５）により目標トルクＴｍ２＊を設定してモータＭＧ２を駆動制御することによりエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させることができる。なお、式（５）における「ＫＰ」は比例項におけるゲインを示し、「ＫＩ」は積分項におけるゲインを示す。こうしてモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定すると、要求トルクＴｄ＊と目標トルクＴｍ２＊とに基づいて次式（６）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしての目標トルクＴｍ１＊を設定する（ステップＳ１２０）。目標トルクＴｍ１＊は、図６に示すように、モータＭＧ２からの目標トルクＴｍ２＊の出力によりエンジン２２から駆動軸６５に直接伝達されるトルク（−Ｔｍ２＊／ρ２）と要求トルクＴｄ＊との偏差を第１プラネタリギヤＰ１のギヤ比ρ１で乗じた値にマイナスの符号を付したものとして求めることができる。
【００４１】
【数２】
2005206058.tif 000004
【００４２】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルク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＊とを設定すると、目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を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を制御し、目標トルクＴｍ２＊でモータＭＧ２を制御する処理を行なって（ステップＳ１２２）、本ルーチンを終了する。この処理は、具体的には、ハイブリッド用電子制御ユニット７０がエンジンＥＣＵ２９に目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に関する制御信号を送信することにより信号を受信したエンジンＥＣＵ２９がエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊で運転するように燃料噴射制御や点火制御を実行し、また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０がモータＥＣＵ５０に目標回転数Ｎｍ１＊および目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊に関する制御信号を送信することにより信号を受信したモータＥＣＵ５０がモータＭＧ１とモータＭＧ２とがそれぞれ目標回転数Ｎｍ１＊および目標トルクＴｍ１＊と目標トルクＴｍ２＊とで運転するようにインバータ５１，５２のスイッチング素子のスイッチング制御を実行することにより行なわれる。
【００４３】
図７に、高回転低トルク型のモータＭＧ１の運転可能領域と低回転高トルク型のモータＭＧ２の運転可能領域とを示し、図８に、運転可能領域におけるＡ〜Ｃの各動作点でモータＭＧ１とモータＭＧ２とをそれぞれ運転させたときのモータＭＧ１の損失とモータＭＧ２の損失とを示す。図中「Ａ」は停車時にアクセルペダル８３を比較的大きく踏み込んた際に設定されるモータＭＧ１，ＭＧ２の各動作点を示し、「Ｂ」は高速走行時に動力分配統合機構３０の接続状態を図５の接続状態としたときに設定されるモータＭＧ１，ＭＧ２の各動作点を示し、「Ｃ」は高速走行時に動力分配統合機構３０の接続状態を図６の接続状態としたときに設定されるモータＭＧ１，ＭＧ２の各動作点を示す。動力分配統合機構３０の接続状態を図５の接続状態としたとき、モータＭＧ２の回転軸は駆動軸６５に機械的に連結されるから、車速Ｖが大きい高速走行時ではモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２も大きくなる。前述したように、モータＭＧ２は低回転高トルク型のモータとして構成されているから、高速走行時ではモータＭＧ２の回転数の上限を超えてしまうおそれがあるために車速を制限する必要が生じたりモータＭＧ２を高回転にもある程度対応する必要が生じたり、駆動軸６５の回転に伴って連れ回されるモータが比較的大型のモータＭＧ２となるから、全体としてモータの損失が大きくなったりする場合が生じる（図８の動作点Ｂ参照）。高速走行時に動力分配統合機構３０の接続状態を図６の接続状態とすれば、高回転低トルク型のモータＭＧ１の回転軸を駆動軸６５に連結させることができるから、モータＭＧ１，ＭＧ２を各々運転可能領域である動作点Ｃで運転させることができ、また、駆動軸６５の回転に伴って連れ回されるモータが比較的小型のモータＭＧ１となるから全体としてモータの損失を小さくすることができる（図８の動作点Ｃ参照）。高速走行時に動力分配統合機構３０の接続状態を図６の接続状態に設定するのはこうした理由に基づく。
【００４４】
次に、走行モードを中低速モードから高速モードに切り替える際の動作と高速モードから中低速モードに切り替える際の動作について説明する。まず、走行モードを中低速モードから高速モードに切り替える際の動作について説明する。図９は、第１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により実行される高速モード切替処理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、前述の走行モード設定処理ルーチンにより走行モードが中低速モードから高速モードに設定変更されたときに実行される。
【００４５】
高速モード切替処理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、モータＭＧ２から出力されるトルクだけで駆動軸６５への要求トルクＴｄ＊が維持されるよう目標トルクＴｍ２＊を設定（−Ｔｄ＊・ρ２）してモータＭＧ２を制御し（ステップＳ２００）、値０の目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を制御して（ステップＳ２０２）、クラッチＣ１を開放するようクラッチＣ１を制御する（ステップＳ２０４）。このクラッチＣ１の開放により、動力分配統合機構３０の図５の接続状態からエンジン２２のクランクシャフト２６が切り離されることになる。クラッチＣ１の開放が完了すると（ステップＳ２０６）、次に、第１プラネタリギヤＰ１のキャリア３４の回転数Ｎｃ１が値０となるよう第１プラネタリギヤＰ１のリングギヤ３２の回転数、即ち駆動軸６５の回転数Ｎｄ（＝Ｖ・Ｋ）と第１プラネタリギヤＰ１のギヤ比ρ１とに基づいて目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると共にこの目標回転数Ｎｍ１＊でモータＭＧ１が運転されるよう目標トルクＴｍ１＊を設定してモータＭＧ１を制御して、キャリア３４の回転数Ｎｃ１が値０に至ったときに（ステップＳ２０８）ブレーキＢ１を係合するようブレーキＢ１を制御する（ステップＳ２１０）。これにより、第１プラネタリギヤＰ１を減速機として機能させてこの第１プラネタリギヤＰ１を介してモータＭＧ１の回転軸が駆動軸６５に接続される。ブレーキＢ１の係合が完了すると（ステップＳ２１２）、モータＭＧ１から出力されるトルクだけで駆動軸６５への要求トルクＴｄ＊が維持されるよう目標トルクＴｍ１＊を設定（−Ｔｄ＊・ρ１）してモータＭＧ１を制御すると共に（ステップＳ２１４）、クラッチＣ２を係合しブレーキＢ２を解除するようクラッチＣ２とブレーキＢ２とを制御する（ステップＳ２１６）。クラッチＣ２の係合とブレーキＢ２の解除とが完了すると（ステップＳ２１８）、エンジン目標パワーＰｅ＊によるエンジン２２の制御を復帰させて（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。これにより、要求トルクＴｄ＊を維持しながらクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１，Ｂ２の切替をスムーズに行なうことができる。
【００４６】
次に、走行モードを高速モードから中低速モードに切り替える際の動作について説明する。図１０は、第１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により実行される中低速モード切替処理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、前述の走行モード設定処理ルーチンにより走行モードが高速モードから中低速モードに設定変更されたときに実行される。
【００４７】
中低速モード切替処理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、モータＭＧ１から出力されるトルクだけで駆動軸６５への要求トルクＴｄ＊が維持されるよう目標トルクＴｍ１＊を設定（−Ｔｄ＊・ρ１）してモータＭＧ１を制御すると共に（ステップＳ２５０）、値０の目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を制御して（ステップＳ２５２）、クラッチＣ２を開放するようクラッチＣ２を制御する（ステップＳ２５４）。このクラッチＣ２の開放により、動力分配統合機構３０の図６の接続状態からエンジン２２のクランクシャフト２６が切り離されることになる。クラッチＣ２の開放が完了すると（ステップＳ２５６）、次に、第２プラネタリギヤＰ２のキャリア４４の回転数Ｎｃ２が値０となるよう第２プラネタリギヤＰ２のリングギヤ４２の回転数、即ち駆動軸６５の回転数Ｎｄ（＝Ｖ・Ｋ）と第２プラネタリギヤＰ２のギヤ比ρ２とに基づいて目標回転数Ｎｍ２＊を設定すると共にこの目標回転数Ｎｍ２＊でモータＭＧ２が運転されるよう目標トルクＴｍ２＊を設定してモータＭＧ２を制御し、キャリア４４の回転数Ｎｃ２が値０に至ったときに（ステップＳ２５８）ブレーキＢ２を係合するようブレーキＢ２を制御する（ステップＳ２６０）。これにより、第２プラネタリギヤＰ２を減速機として機能させてこの第２プラネタリギヤＰ２を介してモータＭＧ２の回転軸が駆動軸６５に接続される。ブレーキＢ２の係合が完了すると（ステップＳ２６２）、モータＭＧ２から出力されるトルクだけで要求トルクＴｄ＊が維持されるようモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定（−Ｔｄ＊・ρ２）してモータＭＧ２を制御すると共に（ステップＳ２６４）、クラッチＣ１を係合しブレーキＢ１を解除するようクラッチＣ１とブレーキＢ１とを制御する（ステップＳ２６６）。クラッチＣ１の係合とブレーキＢ１の解除とが完了すると（ステップＳ２６８）、エンジン目標パワーＰｅ＊によるエンジン２２の制御を復帰させて（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。これにより、要求トルクＴｄ＊を維持しながらクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１，Ｂ２の切替をスムーズに行なうことができる。
【００４８】
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、第２プラネタリギヤＰ２を減速機として機能させて第１プラネタリギヤＰ１のキャリア３４にエンジン２２のクランクシャフト２６を接続し第１プラネタリギヤＰ１のサンギヤ３１にモータＭＧ１を接続し第１プラネタリギヤＰ１のリングギヤ３２に第２プラネタリギヤＰ２（減速機）を介してモータＭＧ２を接続すると共に駆動軸６５を接続した図５の接続状態と、第１プラネタリギヤＰ１を減速機として機能させて第２プラネタリギヤＰ２のキャリア４４にエンジン２２のクランクシャフト２６を接続し第２プラネタリギヤＰ２のサンギヤ４１にモータＭＧ２を接続し第２プラネタリギヤＰ２のリングギヤ４２に第１プラネタリギヤＰ１（減速機）を介してモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸６５を接続した図６の接続状態とを切り替えて走行することができる。この結果、必要に応じて接続状態を切り替えることにより、車両全体のエネルギ効率をより向上させることができる。しかも、動力分配統合機構３０の接続状態を切り替える際にクラッチＣ１とクラッチＣ２とをオフとすると共にブレーキＢ１とブレーキＢ２とをオンとする接続状態を経由することによりモータＭＧ１またはモータＭＧ２から常に駆動軸６５にトルクを出力可能な状態とするから、駆動軸６５への要求トルクＴｄ＊を維持しながら接続状態を切り替えることができる。
【００４９】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、走行モードとして中低速モードと高速モードとを切り替えて走行するものとしたが、高速モードで走行中に車両が巡航しているとき、即ち駆動軸６５に要求されるトルクが比較的小さいときには動力分配統合機構３０の図６の接続状態からブレーキＢ１だけをオフしてモータＭＧ１を切り離すものとしてもよい。これにより、駆動軸６５の駆動に伴ってモータＭＧ１が連れ回されるのを防止することができ、車両全体の効率を更に向上させることができる。
【実施例２】
【００５０】
図１１は、第２実施例の動力出力装置を搭載する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、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続されると共に駆動輪６９ａ，６９ｂにデファレンシャルギヤ６８とギヤ機構６６とを介して接続された３軸式の動力分配統合機構１３０と、この動力分配統合機構１３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、同じく動力分配統合機構１３０に接続された発電可能なモータＭＧ２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とを備えており、動力分配統合機構１３０の構成が異なる点を除いて第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成をしている。なお、第２実施例のハイブリッド自動車１２０では、説明の容易のために、図１に例示した第１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、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
第２実施例のハイブリッド自動車１２０が備える動力分配統合機構１３０は、２つのプラネタリギヤＰ３，Ｐ４とドッグクラッチＤＣ１，ＤＣ２とにより構成されている。第３プラネタリギヤＰ３のサンギヤ１３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ１３２にはギヤ機構６６が、それぞれ接続されている。また、ピニオンギヤ１３３を自転かつ公転自在に連結するキャリア１３４にはドッグクラッチＤＣ１を介してエンジン２２のクランクシャフト２６とケースとが接続されている。このドッグクラッチＤＣ１によりキャリア１３４とエンジン２２のクランクシャフト２６との接続とキャリア１３４とケースとの接続を選択的に切り替えることができるようになっている。リングギヤ１３２は、上述したようにギヤ機構６６に接続され、最終的には駆動輪６９ａ，６９ｂに接続されているから、その回転軸を説明の都合上、「駆動軸」１６５と呼ぶことにする。また、第４プラネタリギヤＰ４のサンギヤ１４１にはモータＭＧ２が、リングギヤ１４２には第３プラネタリギヤＰ３のリングギヤ１３２がそれぞれ接続されている。また、ピニオンギヤ１４３を自転かつ公転自在に連結するキャリア１４４にはドッグクラッチＤＣ２を介してエンジン２２のクランクシャフト２６とケースとが接続されている。このドッグクラッチＤＣ２によりキャリア１４４とエンジン２２のクランクシャフト２６との接続とキャリア１４４とケースとの接続を選択的に切り替えることができるようになっている。
【００５２】
こうして構成された動力分配統合機構１３０は、ドッグクラッチＤＣ１を図１１中左側に切り替えると共にドッグクラッチＤＣ２を図１１中左側に切り替えることにより、第３プラネタリギヤＰ３のキャリア１３４にエンジン２２のクランクシャフト２６が、第３プラネタリギヤＰ３のサンギヤ１３１にモータＭＧ１の回転軸が、第３プラネタリギヤＰ３のリングギヤ１３２に減速機として機能する第４プラネタリギヤＰ４を介してモータＭＧ２の回転軸がそれぞれ連結された構成とすることができる（図５の接続状態と同様の接続状態）。この際、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア１３４に入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ１３１側とリングギヤ１３２側（駆動軸１６５）にそのギヤ比ρ３（サンギヤ１３１の歯数／リングギヤ１３２の歯数）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１３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ１３１から入力されるモータＭＧ１からの動力とを統合してリングギヤ１３２側（駆動軸１６５）に出力する。また、動力分配統合機構１３０は、ドッグクラッチＤＣ１を図１１中右側に切り替えると共にドッグクラッチＤＣ２を図１１中右側に切り替えることにより、第４プラネタリギヤＰ４のキャリア１４４にエンジン２２のクランクシャフト２６が、第４プラネタリギヤＰ４のサンギヤ１４１にモータＭＧ２の回転軸が、第４プラネタリギヤＰ４のリングギヤ１４２に減速機として機能する第３プラネタリギヤＰ３を介してモータＭＧ１の回転軸がそれぞれ連結された構成とすることができる（図６の接続状態と同様の接続状態）。この際、モータＭＧ２が発電機として機能するときにはキャリア１４４に入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ１４１側とリングギヤ１４２側（駆動軸１６５）にそのギヤ比ρ４（サンギヤ１４１の歯数／リングギヤ１４２の歯数）に応じて分配し、モータＭＧ２が電動機として機能するときにはキャリア１４４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ１４１から入力されるモータＭＧ２からの動力とを統合してリングギヤ１４２側（駆動軸１６５）に出力する。なお、こうしたドッグクラッチＤＣ１，ＤＣ１の切替制御はハイブリッド用電子制御ユニット７０により行なわれている。
【００５３】
第２実施例のハイブリッド自動車１２０でも第１実施例のハイブリッド自動車２０と同様に、通常走行域（中低速域）では、ドッグクラッチＤＣ１を図１１中左側に設定すると共にドッグクラッチＤＣ２を図１１中左側に設定した状態でサンギヤ１３１は比較的高回転で回転するよう第３プラネタリギヤＰ３のギヤ比ρ３が調節され、サンギヤ１４１は比較的低回転で回転するよう第４プラネタリギヤＰ４のギヤ比ρ４が調整されている。したがって、この状態のときに第３プラネタリギヤＰ３のサンギヤ１３１に高回転低トルク型のモータＭＧ１を接続し、第４プラネタリギヤＰ４のサンギヤ１４１に低回転高トルク型のモータＭＧ２を接続することにより、効率が高くなる。
【００５４】
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でも、第１実施例のハイブリッド自動車２０の図２の駆動制御ルーチンの処理と同様の処理が実行されており、走行モードを中低速モードから高速モードに切り替えられる際には図９の高速モード切替処理ルーチンに代えて図１２に例示する高速モード切替処理ルーチンが実行され、走行モードを高速モードから中低速モードに切り替えられる際には図１０の中低速モード切替処理ルーチンに代えて図１３に例示する中低速モード切替処理ルーチンが実行される。以下、図１２の高速モード切替処理ルーチンと図１３の中低速モード切替処理ルーチンとを順に説明する。
【００５５】
図１２の高速モード切替処理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、モータＭＧ２から出力されるトルクだけで駆動軸１６５への要求トルクＴｄ＊が維持されるよう目標トルクＴｍ２＊を設定（−Ｔｄ＊・ρ４）してモータＭＧ２を制御すると共に（ステップＳ３００）、値０の目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を制御して（ステップＳ３０２）、第３プラネタリギヤＰ３のキャリア１３４の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅが値０となるよう駆動軸１６５の回転数Ｎｄ（＝Ｖ・Ｋ）と第３プラネタリギヤＰ３のギヤ比ρ３とに基づいて目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると共にこの目標回転数Ｎｍ１＊でモータＭＧ１が運転されるよう目標トルクＴｍ１＊を設定してモータＭＧ１を制御し（ステップＳ３０４）、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０となるのを待つ（ステップＳ３０６）。エンジン２２の回転数Ｎｅが値０に至ると、ドッグクラッチＤＣ１を図１１中左側から右側に切り替え、即ち第３プラネタリギヤＰ３のキャリア１３４とエンジン２２のクランクシャフト２６との接続からキャリア１３４とケースとの接続に切り替えられるようドッグクラッチＤＣ１を制御し（ステップＳ３０８）、切替が完了するまで待つ（ステップＳ３１０）。このドッグクラッチＤＣ１の切替により、第３プラネタリギヤＰ３を減速機として機能させてこの第３プラネタリギヤＰ３を介してモータＭＧ１の回転軸が駆動軸１６５に接続される。ドッグクラッチＤＣ１の切替が完了すると、次に、モータＭＧ１から出力されるトルクだけで駆動軸１６５への要求トルクＴｄ＊が維持されるよう目標トルクＴｍ１＊を設定（−Ｔｄ＊・ρ３）してモータＭＧ１を制御すると共に（ステップＳ３１２）、ドッグクラッチＤＣ２を図１１中左側から右側に切り替え、即ち第４プラネタリギヤＰ４のキャリア１４４とケースとの接続をキャリア１４４とエンジン２２のクランクシャフト２６との接続に切り替えられるようドッグクラッチＤＣ２を制御して（ステップＳ３１４）、切替が完了したときに（ステップＳ３１６）、エンジン目標パワーＰｅ＊によるエンジン２２の制御を復帰させて（ステップＳ３１８）、本ルーチンを終了する。これにより、要求トルクＴｄ＊を維持しながらドッグクラッチＤＣ１，ＤＣ２の切替をスムーズに行なうことができる。
【００５６】
次に、走行モードを高速モードから中低速モードに切り替える際の動作について説明する。図１３の中低速モード切替処理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、モータＭＧ１から出力されるトルクだけで駆動軸１６５への要求トルクＴｄ＊が維持されるよう目標トルクＴｍ１＊を設定（−Ｔｄ＊・ρ３）してモータＭＧ１を制御すると共に（ステップＳ３５０）、値０の目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を制御して（ステップＳ３５２）、第４プラネタリギヤＰ４のキャリア１４４の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅが値０となるよう駆動軸１６５の回転数（＝Ｖ・Ｋ）と第４プラネタリギヤＰ４のギヤ比ρ４とに基づいて目標回転数Ｎｍ２＊を設定すると共にこの目標回転数Ｎｍ２＊でモータＭＧ２が運転されるよう目標トルクＴｍ２＊を設定してモータＭＧ２を制御し（ステップＳ３５４）、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０となるのを待つ（ステップＳ３５６）。エンジン２２の回転数Ｎｅが値０に至ると、ドッグクラッチＤＣ２を図１１中右側から左側に切り替え、即ち第４プラネタリギヤＰ４のキャリア１４４とエンジン２２のクランクシャフト２６との接続をキャリア１４４とケースとの接続に切り替えられるようドッグクラッチＤＣ２を制御し（ステップＳ３５８）、切替が完了するまで待つ（ステップＳ３６０）。このドッグクラッチＤＣ２の切替により、第４プラネタリギヤＰ４を減速機として機能させてこの第４プラネタリギヤＰ４を介してモータＭＧ２の回転軸が駆動軸１６５に接続される。ドッグクラッチＤＣ２の切替が完了すると、次に、モータＭＧ２から出力されるトルクだけで駆動軸１６５への要求トルクＴｄ＊が維持されるよう目標トルクＴｍ２＊を設定してモータＭＧ２を制御すると共に（ステップＳ３６２）、ドッグクラッチＤＣ１を図１中右側から左側に切り替え、即ち第３プラネタリギヤＰ３のキャリア１３４とケースとの接続をキャリア１３４とエンジン２２のクランクシャフト２６との接続に切り替えられるようドッグクラッチＤＣ１を制御し（ステップＳ３６４）、切替が完了したときに（ステップＳ３６６）、エンジン目標パワーＰｅ＊によるエンジン２２の制御を復帰させて（ステップＳ３６８）、本ルーチンを終了する。これにより、要求トルクＴｄ＊を維持しながらドッグクラッチＤＣ１，ＤＣ２の切替をスムーズに行なうことができる。
【００５７】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車１２０によれば、図２に例示する駆動制御ルーチンと同様のルーチンや図９に対応する図１２の高速モード切替処理ルーチン、図１０に対応する図１３の中低速モード切替処理ルーチンを実行するから、第１実施例のハイブリッド自動車２０と同様の効果を奏することができる。また、第３プラネタリギヤＰ３のキャリア１３４とエンジン２２のクランクシャフト２６との接続とキャリア１３４とケースとの接続との切替をドッグクラッチＤＣ１により行ない、第４プラネタリギヤＰ４のキャリア１４４とエンジン２２のクランクシャフト２６との接続とキャリア１４４とケースとの接続との切替をドッグクラッチＤＣ２により行なうから、装置の構成を簡易にすることができ、動力出力装置の小型化を図ることができる。
【００５８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】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。
【図２】第１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３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図５】クラッチＣ１をオン，クラッチＣ２をオフとすると共にブレーキＢ１をオフ，ブレーキＢ２をオンとしたときの動力分配統合機構３０の各回転要素の力学的な関係を示す共線図である。
【図６】クラッチＣ１をオフ，クラッチＣ２をオンとすると共にブレーキＢ１をオン，ブレーキＢ２をオフとしたときの動力分配統合機構３０の各回転要素の力学的な関係を示す共線図である。
【図７】高回転低トルク型のモータＭＧ１の運転可能領域と低回転高トルク型のモータＭＧ２の運転可能領域とを示す説明図である。
【図８】運転可能領域におけるＡ〜Ｃの各動作点でモータＭＧ１とモータＭＧ２とをそれぞれ運転させたときのモータＭＧ１の損失とモータＭＧ２の損失とを示す説明図である。
【図９】第１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により実行される高速モード切替処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】第１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により実行される中低速モード切替処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１１】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１２】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により実行される高速モード切替処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１３】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により実行される中低速モード切替処理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】
【００６０】
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）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０，１３０  動力分配統合機構、３１，４１，１３１，１４１  サンギヤ、３２，４２，１３２，１４２  リングギヤ、３３，４３，１３３，１４３  ピニオンギヤ、３４，４４，１３４，１４４  キャリア、５０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、５１，５２  インバータ、５３，５４  回転位置検出センサ、６０  バッテリ、６２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、６４  電力ライン、６６  ギヤ機構、６８  デファレンシャルギヤ、６９ａ，６９ｂ  駆動輪、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、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４  プラネタリギヤ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｃ１，Ｃ２  クラッチ、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ、ＤＣ１，ＤＣ２  ドッグクラッチ。
【図１】
2005206058.tif 000005
【図２】
2005206058.tif 000006
【図３】
2005206058.tif 000007
【図４】
2005206058.tif 000008
【図５】
2005206058.tif 000009
【図６】
2005206058.tif 000010
【図７】
2005206058.tif 000011
【図８】
2005206058.tif 000012
【図９】
2005206058.tif 000013
【図１０】
2005206058.tif 000014
【図１１】
2005206058.tif 000015
【図１２】
2005206058.tif 000016
【図１３】
2005206058.tif 000017