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JP2001112112A - 動力出力装置の制御方法 - Google Patents

動力出力装置の制御方法

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JP2001112112A
JP2001112112A JP28725699A JP28725699A JP2001112112A JP 2001112112 A JP2001112112 A JP 2001112112A JP 28725699 A JP28725699 A JP 28725699A JP 28725699 A JP28725699 A JP 28725699A JP 2001112112 A JP2001112112 A JP 2001112112A
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shaft
motor
drive shaft
electric motor
engine
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彰彦 金森
Yasumi Kawabata
康己 川端
Niro Eto
仁郎 衛藤
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＥＶ走行し続けている間に駆動軸の動作点が
ＵＤ領域からＯＤ領域に入る場合などに、電動機の回転
軸の結合状態の切り換えやエンジンの始動などを適切に
行なうことができるようにする。 【解決手段】 車両が停止状態から発進した際には、制
御ＥＣＵ６０は、ＵＤ結合でモータＭＧ２のみにより車
両をＥＶ走行させる（ステップＳ１０２）。その後、駆
動軸の動作点がＵＤ／ＯＤ領域境界を越えてＯＤ領域に
入った場合（ステップＳ１０８）には、制御ＥＣＵ６０
は、エンジン２０への燃料供給を開始して、エンジン２
０を始動すると共に、切換クラッチ５０を制御して、Ｕ
Ｄ結合からＯＤ結合への切り換えを行なう（ステップＳ
１１０）。そして、制御ＥＣＵ６０は、ＯＤ結合で、エ
ンジン２０及びモータＭＧ１，ＭＧ２を利用して、車両
をＨＶ走行させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力源としてエン
ジンなどの原動機と電動機とを備える動力出力装置の制
御方法に関し、詳しくは、上記電動機の回転軸を駆動軸
及び上記原動機の出力軸の少なくとも一方に結合させる
ことが可能な結合手段を備える動力出力装置の制御方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、エンジンと電動機とを動力源とす
る動力出力装置を搭載したハイブリッド車両が提案され
ている（例えば特開平９−４７０９４に記載の技術
等）。このようなハイブリッド車両では、搭載した動力
出力装置によって、エンジンから出力された動力は、一
部が動力調整装置により駆動軸に伝達され、残余の動力
が電力として回生される。この電力はバッテリに蓄電さ
れたり、エンジン以外の動力源としての電動機を駆動す
るのに用いられる。このような動力出力装置は、上述の
動力の伝達過程において、動力調整装置および電動機を
制御することによって、エンジンから出力された動力を
任意の回転数およびトルクで駆動軸に出力することがで
きる。駆動軸から出力すべき要求出力に関わらずエンジ
ンは運転効率の高い運転ポイントを選択して運転するこ
とができるため、ハイブリッド車両はエンジンのみを駆
動源とする従来の車両に比べて省資源性および排気浄化
性に優れている。
【０００３】このような動力出力装置において、電動機
の回転軸の結合先としては、駆動軸とエンジンの出力軸
の２通りが考えられる。電動機の回転軸を駆動軸に結合
した構成では、エンジンの回転数よりも駆動軸の回転数
が高いオーバードライブ動作時（オーバードライブ走行
時）に、動力が下流側から上流側に向かって伝達される
いわゆる動力循環が発生し、それにより、エンジンから
出力された動力のうち、有効に駆動軸に伝達される動力
が低減するため、そのようなオーバードライブ動作時に
比較して、エンジンの回転数よりも駆動軸の回転数が低
いアンダードライブ動作時（アンダードライブ走行時）
に運転効率が高くなる特性がある。一方、電動機の回転
軸をエンジンの出力軸に結合した構成では、逆に、アン
ダードライブ動作時に、上記した動力循環が発生し、そ
れにより、有効に駆動軸に伝達される動力が低減するた
め、そのようなアンダードライブ動作時に比較して、オ
ーバードライブ動作時に運転効率が高くなる特性があ
る。
【０００４】そこで、従来では、電動機の回転軸の結合
を、駆動軸とエンジンの出力軸とで切り換え可能に構成
した動力出力装置が提案されている（例えば、特開平１
０−２７１７４９号公報）。かかる動力出力装置では、
電動機の回転軸とエンジンの出力軸との結合及び解放を
行う第１のクラッチと、電動機の回転軸と駆動軸との結
合及び解放を行う第２のクラッチと、を備えている。そ
して、基本的に、駆動軸の回転数がエンジンの回転数が
よりも低くなった場合（アンダードライブ動作時）に
は、第１のクラッチを解放すると共に、第２のクラッチ
を結合することによって、電動機の回転軸を駆動軸に結
合し、逆に、駆動軸の回転数がエンジンの回転数よりも
高くなった場合（オーバードライブ動作時）には、第１
のクラッチを結合すると共に、第２のクラッチを解放す
ることによって、電動機の回転軸をエンジンの出力軸に
結合する。こうすることによってアンダードライブ動作
時、オーバードライブ動作時の双方において、効率の高
い運転を実現している。
【０００５】なお、電動機の回転軸を駆動軸に結合した
状態を以下アンダードライブ（ＵＤ）結合と言い、電動
機の回転軸をエンジンの出力軸に結合した状態を以下オ
ーバードライブ（ＯＤ）結合と言う。
【０００６】以上のような動力出力装置を搭載したハイ
ブリッド車両においては、電動機の回転軸の結合状態
を、車両の走行状態に応じて、次のようにしている。
【０００７】即ち、車両が停車している状態から発進す
る際には、駆動軸に大きな駆動トルクを発生させるため
に、車両は常にＵＤ結合から発進するようにしている。
ＵＤ結合では、エンジンからのトルクと電動機からのト
ルクの和が駆動軸に駆動トルクとして出力されるからで
ある。
【０００８】一方、車両が高速走行をしている際には、
動力出力装置における損失（エンジン，電動機，動力調
整装置等での損失）を低減させ、高速燃費の向上を実現
させるために、車両はＯＤ結合で走行するようにしてい
る。
【０００９】ところで、車両が停車している状態から発
進する際には、前述したとおり、車両はＵＤ結合で発進
するが、この時、さらに、エンジンを始動せずに、電動
機のみで走行するようしている。具体的には、バッテリ
に蓄えられた電力を用い、電動機によって、駆動軸に駆
動トルクを発生させるようにしている。このようにする
ことによって、車両は、エンジンにおける低速領域、即
ち、効率の悪い領域を使用せずに走行することができる
ため、燃費の向上を図ることができる。
【００１０】なお、このように、エンジンを始動せず
に、電動機のみで走行する場合を、ＥＶ走行と呼び、逆
に、エンジンを始動して、エンジンと電動機の両方を用
いて走行する場合をＨＶ走行と呼ぶ。
【００１１】図２６はハイブリッド車両が停車している
状態から発進する際の動作パターンを示す説明図であ
る。図２６において、縦軸はトルクであり、横軸は回転
数である。図２６はいわば動力出力装置の動作特性を示
している。
【００１２】また、曲線ＬＩＭは、動力出力装置の最大
出力線である。従って、トルク軸である縦軸と回転数軸
である横軸とこの曲線ＬＩＭとで囲まれる領域が、駆動
軸の動作点の採り得る範囲、即ち、動力出力装置の動作
領域である。なお、動作点はトルクと回転数の組み合わ
せとして表現される。
【００１３】曲線ＥＬはエンジンの目標動作点を決定す
る際に用いる動作線である。この動作線ＥＬは、エンジ
ンの効率が最高となる動作線であり、この動作線ＥＬに
従ってエンジンの目標動作点を決定すると、エンジンの
燃費は最適となる。
【００１４】また、一般に、エンジンの動作線は、エン
ジンの回転数と駆動軸の回転数が等しくなる境界とな
る。従って、基本的に、動作線ＥＬよりもトルクが低い
側の領域では、電動機の回転軸の結合状態をＯＤ結合に
して動作させ、動作線ＥＬよりもトルクが高い側の領域
では、ＵＤ結合にして動作させるようにしている。な
お、以下、動作線ＥＬよりもトルクが低い側の領域をオ
ーバードライブ領域（ＯＤ領域）と呼び、動作線ＥＬよ
りもトルクが高い側の領域をアンダードライブ領域（Ｕ
Ｄ領域）と呼ぶ。また、動作線ＥＬをＵＤ／ＯＤ領域境
界と言う場合がある。
【００１５】曲線ＥＳＵは、エンジンを始動させるか否
かを判定するためのエンジン始動判定線である。一般に
は、駆動軸の動作点がこのエンジン始動判定線ＥＳＵよ
りも左下の領域にある場合には、エンジンは停止状態に
あるが、駆動軸の動作点がこのエンジン始動判定線ＥＳ
Ｕを越えて右上の領域に入った場合には、エンジンに燃
料を供給してエンジンを始動させるようにしている。従
って、この場合、駆動軸の動作点がエンジン始動判定線
ＥＳＵよりも右上の領域にあることが、エンジン始動条
件となる。
【００１６】曲線ＤＬ１または曲線ＤＬ２は、それぞ
れ、駆動軸の動作点の軌跡である。何れも、車両が停車
している状態から発進して走行する場合の軌跡を示して
いる。
【００１７】その他、曲線ＤＤは、走行抵抗０％を表す
曲線であり、曲線Ｐ１〜Ｐ６は、それぞれ、動力が或る
一定値となる曲線である。なお、曲線Ｐ１〜Ｐ６は、Ｐ
１，Ｐ２，…，Ｐ５，Ｐ６の順に動力が高くなってい
る。
【００１８】それでは、車両が停車している状態から発
進して走行する場合の動作を、曲線ＤＬ１の場合と曲線
ＤＬ２の場合とに分けて説明する。なお、何れの場合
も、前述したように、車両が停車している状態から発進
する際にはＵＤ結合で発進する。また、車両が停車して
いる状態から発進した場合、エンジンを始動せずに、電
動機のみで走行（ＥＶ走行）する。
【００１９】曲線ＤＬ１の場合は、車両が発進した後、
車両の運転者がアクセルを大きく踏み込むことによっ
て、エンジンに対する要求動力が増し、それにより、駆
動軸の動作点がエンジン始動判定線ＥＳＵを越える（即
ち、エンジン始動条件を満たす）と、エンジンに燃料を
供給してエンジンを始動し、エンジンと電動機の両方を
用いて走行（ＨＶ走行）する。そして、さらに、車両が
加速して、駆動軸の動作点がＵＤ領域からエンジンの動
作線（即ち、ＵＤ／ＯＤ領域境界）ＥＬを越えてＯＤ領
域に入ると、電動機の回転軸の結合状態をＵＤ結合から
ＯＤ結合に切り換える。このように、ＨＶ走行する間
に、電動機の回転軸の結合状態をＵＤ結合からＯＤ結合
に切り換える方法については、例えば、既述した特開平
１０−２７１７４９号公報などに開示されている。
【００２０】一方、曲線ＤＬ２の場合は、車両が発進し
た後、緩やかな加速にて、電動機のみで走行（ＥＶ走
行）するが、駆動軸の動作点がエンジン始動判定線ＥＳ
Ｕを越えないため、エンジンを停止状態にしたまま、Ｅ
Ｖ走行し続ける。その後、車両が加速すると、駆動軸の
動作点は、ＵＤ領域からエンジンの動作線（即ち、ＵＤ
／ＯＤ領域境界）ＥＬを越えてＯＤ領域に入る。そし
て、車両がさらに加速すると、駆動軸の動作点は、ＯＤ
領域内でエンジン始動判定線ＥＳＵを越える（即ち、エ
ンジン始動条件を満たす）ことになる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、ＨＶ
走行する間に、駆動軸の動作点がＵＤ領域からＵＤ／Ｏ
Ｄ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域に入る場合の動作につ
いては、上記既提案例に開示されていたが、曲線ＤＬ２
の場合のように、ＥＶ走行し続けている間に、車両が加
速して、駆動軸の動作点がＵＤ領域からＵＤ／ＯＤ領域
境界ＥＬを越えてＯＤ領域に入る場合の動作や、その後
にエンジン始動条件を満たす場合の動作については、上
記した既提案例には開示されておらず、従来において
は、この点について何ら考慮されていなかった。
【００２２】従って、本発明は、このような、従来、考
慮されていなかった点に鑑みなされたものであり、その
目的は、ＥＶ走行し続けている間に駆動軸の動作点がＵ
Ｄ領域からＯＤ領域に入る場合や、その後にエンジン始
動条件を満たす場合などに、電動機の回転軸の結合状態
の切り換えやエンジンの始動などを適切に行なうことが
できる動力出力装置の制御方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明
の第１の制御方法は、出力軸を有する原動機と、動力を
出力するための駆動軸と、第１の電動機を有し、前記出
力軸及び前記駆動軸に結合されると共に、前記第１の電
動機の作用によって少なくとも前記駆動軸に出力される
動力を調整することが可能な動力調整装置と、回転軸を
有する第２の電動機と、該第２の電動機の回転軸を前記
駆動軸及び前記出力軸の少なくとも一方に結合させるこ
とが可能な結合手段と、を備え、トルクと回転数との関
係で表される動作領域が、所定の境界によって、前記第
２の電動機の回転軸を前記駆動軸に結合させて動作させ
るべき第１の領域と前記第２の電動機の回転軸を前記出
力軸に結合させて動作させるべき第２の領域とに分割さ
れている動力出力装置の制御方法であって、（ａ）前記
駆動軸の動作点が前記第１の領域にあって、前記結合手
段によって前記第２の電動機の回転軸が前記駆動軸に結
合されている場合に、前記原動機を停止させたまま、前
記第２の電動機を動作させる工程と、（ｂ）前記駆動軸
の動作点が前記境界を越えて前記第２の領域に入った場
合に、前記原動機への燃料供給を開始して、該原動機を
始動すると共に、前記結合手段によって、前記第２の電
動機の回転軸の結合を前記駆動軸から前記出力軸に切り
換える工程と、を備えることを要旨とする。
【００２４】このように、第１の制御方法では、原動機
を停止させたまま、第２の電動機を動作させている間
に、駆動軸の動作点が上記境界を越えて第２の領域に入
った場合に、原動機への燃料供給を開始して、原動機を
始動すると共に、結合手段によって、第２の電動機の回
転軸の結合を駆動軸から原動機の出力軸に切り換える。
【００２５】従って、第１の制御方法によれば、第２の
電動機のみを動作させて、駆動軸を回転させていたの
が、駆動軸の動作点が第１の領域から第２の領域に入っ
たことによって、直ちに、第２の電動機の回転軸を原動
機の出力軸に結合させると共に、原動機と第２の電動機
の両方を動作させて、駆動軸を回転させることができる
ようになる。
【００２６】よって、例えば、上記境界線が原動機の動
作線であり、第１の領域がＵＤ領域であり、第２の領域
がＯＤ領域であるとし、また、上記した動力出力装置を
用いて車両を走行させるものとすると、それまで、第２
の電動機のみを動作させて車両を走行（ＥＶ走行）させ
ていたのが、駆動軸の動作点がＵＤ領域からＯＤ領域に
入ったことによって、第２の電動機の回転軸の結合状態
をＯＤ結合にして、原動機と第２の電動機の両方を動作
させて車両を走行（ＨＶ走行）させることができるよう
になる。
【００２７】本発明の第１の制御方法において、前記工
程（ｂ）は、前記駆動軸の動作点が前記境界を越えて前
記第２の領域に入った場合に、前記原動機への燃料供給
を開始して、該原動機を始動する工程と、前記原動機を
始動した後に、前記第１の電動機及び前記原動機によっ
て前記出力軸の回転数及びトルクを前記駆動軸の回転数
及びトルクにほぼ等しくなるように制御する工程と、前
記出力軸の回転数及びトルクを前記駆動軸の回転数及び
トルクにほぼ等しくした後に、前記結合手段によって、
前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から前記
出力軸に切り換える工程と、を含むことが好ましい。
【００２８】このように、原動機を始動した後の出力軸
の回転数及びトルクを駆動軸の回転数及びトルクにほぼ
等しくして、第２の電動機の回転軸の結合を切り換えて
いるため、ショックの無い切り換えを実現することがで
きる。
【００２９】なお、本明細書において、「出力軸の回転
数及びトルクを駆動軸の回転数及びトルクにほぼ等しく
する」には、出力軸の回転数と駆動軸の回転数との差が
或る許容範囲内に入るようにし、かつ、出力軸の回転数
と駆動軸の回転数との差が或る許容範囲内に入るように
する場合も含まれる。
【００３０】本発明の第１の制御方法において、前記工
程（ｂ）は、前記駆動軸の動作点が前記境界を越えて前
記第２の領域に入った場合に、前記第１の電動機によっ
て前記出力軸の回転数を前記駆動軸の回転数とほぼ等し
くなるように制御する工程と、前記出力軸の回転数を前
記駆動軸の回転数にほぼ等しくした後に、前記結合手段
によって、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動
軸から前記出力軸に切り換える工程と、前記第２の電動
機の回転軸の結合を前記出力軸に切り換えた後に、前記
原動機への燃料供給を開始して、該原動機を始動する工
程と、を含むことが好ましい。
【００３１】このように、出力軸の回転数を駆動軸の回
転数にほぼ等しくした後に、第２の電動機の回転軸の結
合を切り換えているため、ショックの無い切り換えを実
現することができる。また、出力軸の回転数は既に駆動
軸の回転数まで上昇しているので、第２の電動機の回転
軸を出力軸に結合した際に、原動機の回転数が急激に上
昇することがなく、そのため、その急上昇に伴って発生
するトルク変動や振動を抑えることができる。また、駆
動軸の回転数と出力軸の回転数との差が小さいため、第
２の電動機の回転軸の結合を切り換える結合手段とし
て、結合能力（結合容量）の小さいもの（即ち、結合す
ることが可能な最大の回転数差が小さい結合手段）を用
いることができる。さらにまた、原動機を始動する前
に、第２の電動機の回転軸の結合を切り換えているた
め、原動機の始動直後のトルク変動や回転数変動による
影響を受けることなく、スムーズに切り換えることがで
きる。
【００３２】なお、本明細書において、「出力軸の回転
数を駆動軸の回転数にほぼ等しくする」には、出力軸の
回転数と駆動軸の回転数との差が或る許容範囲内に入る
ようにする場合も含まれる。
【００３３】本発明の第２の制御方法は、出力軸を有す
る原動機と、動力を出力するための駆動軸と、第１の電
動機を有し、前記出力軸及び前記駆動軸に結合されると
共に、前記第１の電動機の作用によって少なくとも前記
駆動軸に出力される動力を調整することが可能な動力調
整装置と、回転軸を有する第２の電動機と、該第２の電
動機の回転軸を前記駆動軸及び前記出力軸の少なくとも
一方に結合させることが可能な結合手段と、を備え、ト
ルクと回転数との関係で表される動作領域が、所定の境
界によって、前記第２の電動機の回転軸を前記駆動軸に
結合させて動作させるべき第１の領域と前記第２の電動
機の回転軸を前記出力軸に結合させて動作させるべき第
２の領域とに分割されている動力出力装置の制御方法で
あって、（ａ）前記駆動軸の動作点が前記第１の領域に
あって、前記結合手段によって前記第２の電動機の回転
軸が前記駆動軸に結合されている場合に、前記原動機を
停止させたまま、前記第２の電動機を動作させて、該第
２の電動機によって前記駆動軸に駆動トルクを出力させ
る工程と、（ｂ）前記駆動軸の動作点が前記境界を越え
て前記第２の領域に入った場合に、前記結合手段によっ
て、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から
前記出力軸に切り換える工程と、（ｃ）前記第２の電動
機の回転軸の結合を前記出力軸に切り換えた後に、前記
第２の電動機に代えて、前記第１の電動機によって前記
駆動軸に駆動トルクを出力させると共に、前記第１の電
動機により前記出力軸に生じる反力トルクを、前記第２
の電動機によってキャンセルする工程と、を備えること
を要旨とする。
【００３４】このように、第２の制御方法では、原動機
を停止させたまま、第２の電動機を動作させて、第２の
電動機によって駆動軸に駆動トルクを出力させている間
に、駆動軸の動作点が上記境界を越えて第２の領域に入
った場合に、第２の電動機の回転軸の結合を駆動軸から
原動機の出力軸に切り換え、その後、第１の電動機によ
って駆動軸に駆動トルクを出力させると共に、第１の電
動機により出力軸に生じる反力トルクを、第２の電動機
によってキャンセルする。
【００３５】従って、第２の制御方法によれば、駆動軸
の動作点が第１の領域から第２の領域に入った場合に、
第２の電動機の回転軸の結合を駆動軸から出力軸に切り
換えているので、駆動軸に駆動トルクを出力する電動機
は第２の電動機から第１の電動機に交代するものの、原
動機を停止させたまま、引き続き電動機によって駆動軸
に駆動トルクを出力させることができる。
【００３６】よって、例えば、上記境界線が原動機の動
作線であり、第１の領域がＵＤ領域であり、第２の領域
がＯＤ領域であるとし、また、上記した動力出力装置を
用いて車両を走行させるものとすると、第２の電動機に
よってＥＶ走行させていた車両を、駆動軸の動作点がＵ
Ｄ領域からＯＤ領域に入っても、第１の電動機によっ
て、引き続きＥＶ走行させることができる。
【００３７】本発明の第２の制御方法において、前記工
程（ｂ）は、前記駆動軸の動作点が前記境界を越えて前
記第２の領域に入った場合に、前記第１の電動機によっ
て前記出力軸の回転数を前記駆動軸の回転数とほぼ等し
くなるように制御する工程と、前記出力軸の回転数を前
記駆動軸の回転数にほぼ等しくした後に、前記結合手段
によって、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動
軸から前記出力軸に切り換える工程と、を含むことが好
ましい。
【００３８】このように切り換えることによって、ショ
ックの無い切り換えを実現することができる。また、原
動機の回転数が急激に上昇することがないため、トルク
変動や振動を抑えることができる。また、結合手段とし
て、結合能力の小さいものを用いることができる。
【００３９】本発明の第３の制御方法は、出力軸を有す
る原動機と、動力を出力するための駆動軸と、第１の電
動機を有し、前記出力軸及び前記駆動軸に結合されると
共に、前記第１の電動機の作用によって少なくとも前記
駆動軸に出力される動力を調整することが可能な動力調
整装置と、回転軸を有する第２の電動機と、該第２の電
動機の回転軸を前記駆動軸及び前記出力軸の少なくとも
一方に結合させることが可能な結合手段と、を備え、ト
ルクと回転数との関係で表される動作領域が、所定の境
界によって、前記第２の電動機の回転軸を前記駆動軸に
結合させて動作させるべき第１の領域と前記第２の電動
機の回転軸を前記出力軸に結合させて動作させるべき第
２の領域とに分割されている動力出力装置の制御方法で
あって、（ａ）前記駆動軸の動作点が前記第１の領域に
あって、前記結合手段によって前記第２の電動機の回転
軸が前記駆動軸に結合されている場合に、前記原動機を
停止させたまま、前記第２の電動機を動作させる工程
と、（ｂ）前記駆動軸の動作点が前記境界を越えて前記
第２の領域に入った場合に、引き続き、前記結合手段に
よって前記第２の電動機の回転軸を前記駆動軸に結合さ
せると共に、前記原動機を停止させたまま、前記第２の
電動機を動作させる工程と、（ｃ）前記駆動軸から出力
されるべき目標動力が所定の条件を満足した場合に、前
記原動機への燃料供給を開始して、該原動機を始動する
と共に、前記結合手段によって、前記第２の電動機の回
転軸の結合を前記駆動軸から前記出力軸に切り換える工
程と、を備えることを要旨とする。
【００４０】このように、第３の制御方法では、原動機
を停止させたまま、第２の電動機を動作させている間
に、駆動軸の動作点が上記境界を越えて第２の領域に入
っても、引き続き、結合手段によって第２の電動機の回
転軸を駆動軸に結合させると共に、原動機を停止させた
まま、第２の電動機を動作させる。そして、その後、駆
動軸から出力されるべき目標動力が所定の条件を満足し
た場合に、原動機への燃料供給を開始して、原動機を始
動すると共に、結合手段によって、第２の電動機の回転
軸の結合を駆動軸から前記出力軸に切り換える。
【００４１】従って、第３の制御方法によれば、原動機
を停止させたまま、第２の電動機を動作させている間
は、駆動軸の動作点が第１の領域から第２の領域に入っ
ても、第２の電動機の回転軸の結合を切り換えないの
で、切り換えに伴うトルク変動や振動を一切発生させず
に、広い回転数域にわたって滑らかに駆動軸を回転させ
ることができる。また、その後、目標動力が所定の条件
を満足した場合に、第２の電動機のみを動作させて、駆
動軸を回転させていた状態から、直ちに、第２の電動機
の回転軸を原動機の出力軸に結合させると共に、原動機
と第２の電動機の両方を動作させて、駆動軸を回転させ
る状態に移行することができる。
【００４２】よって、例えば、上記境界線が原動機の動
作線であり、第１の領域がＵＤ領域であり、第２の領域
がＯＤ領域であるとし、また、上記した動力出力装置を
用いて車両を走行させるものとすると、第２の電動機の
みを動作させて車両をＥＶ走行させている間は、駆動軸
の動作点がＵＤ領域からＯＤ領域に入っても、第２の電
動機の回転軸の結合状態をＯＤ結合に切り換えないの
で、トルク変動や振動を発生させずに、広い車速域にわ
たって滑らかなＥＶ走行を実現することができる。ま
た、目標動力が所定の条件を満足した場合は、第２の電
動機の回転軸の結合状態をＯＤ結合に切り換えると共
に、それまでＥＶ走行させていた車両を、直ちに、ＨＶ
走行に切り換えることができる。
【００４３】本発明の第３の制御方法において、前記工
程（ｃ）は、前記目標動力が前記所定の条件を満足した
場合に、前記原動機への燃料供給を開始して、該原動機
を始動する工程と、前記原動機を始動した後に、前記第
１の電動機及び前記原動機によって前記出力軸の回転数
及びトルクを前記駆動軸の回転数及びトルクにほぼ等し
くなるように制御する工程と、前記出力軸の回転数及び
トルクを前記駆動軸の回転数及びトルクにほぼ等しくし
た後に、前記結合手段によって、前記第２の電動機の回
転軸の結合を前記駆動軸から前記出力軸に切り換える工
程と、を含むことが好ましい。
【００４４】このように、原動機を始動した後の出力軸
の回転数及びトルクを駆動軸の回転数及びトルクにほぼ
等しくして、第２の電動機の回転軸の結合を切り換えて
いるため、ショックの無い切り換えを実現することがで
きる。
【００４５】本発明の第３の制御方法において、前記工
程（ｃ）は、前記目標動力が前記所定の条件を満足した
場合に、前記第１の電動機によって前記出力軸の回転数
を前記駆動軸の回転数とほぼ等しくなるように制御する
工程と、前記出力軸の回転数を前記駆動軸の回転数にほ
ぼ等しくした後に、前記結合手段によって、前記第２の
電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から前記出力軸に切
り換える工程と、前記第２の電動機の回転軸の結合を前
記出力軸に切り換えた後に、前記原動機への燃料供給を
開始して、該原動機を始動する工程と、を含むことが好
ましい。
【００４６】このように切り換えることによって、ショ
ックの無い切り換えを実現することができる。また、原
動機の回転数が急激に上昇することがないため、トルク
変動や振動を抑えることができる。また、結合手段とし
て、結合能力の小さいものを用いることができる。さら
にまた、原動機を始動する前に切り換えているため、始
動直後のトルク変動や回転数変動による影響を受けずに
スムーズに切り換えることができる。
【００４７】本発明の第３の制御方法において、（ｄ）
前記第２の電動機の回転軸の回転数が予め設定された特
定回転数を上回った場合に、前記結合手段によって、前
記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から前記出
力軸に切り換える工程をさらに備えることが好ましい。
【００４８】前述したように、第３の制御方法では、原
動機を停止させたまま、第２の電動機を動作させている
間は、駆動軸の動作点が第１の領域から第２の領域に入
っても、第２の電動機の回転軸を駆動軸に結合したまま
で、結合を切り換えない。しかし、第２の電動機の回転
数は許容最大回転数以下に制限されているため、第２の
電動機の回転軸を駆動軸に結合したままでは、駆動軸の
回転数は第２の電動機によって制約を受けて、駆動軸の
回転数を許容最大回転数以上に上げることが難しい。そ
こで、例えば、上記した特定回転数を許容最大回転数以
下に設定すれば、上記したように、第２の電動機の回転
軸の回転数がその特定回転数を上回った場合に、第２の
電動機の回転軸の結合を駆動軸から出力軸に切り換える
ことにより、駆動軸の回転数は第２の電動機による制約
から解放されるので、駆動軸の回転数を許容最大回転数
以上に上げることが可能になる。
【００４９】本発明の第３の制御方法において、前記工
程（ｄ）は、前記第２の電動機の回転軸の回転数が前記
特定回転数を上回った場合に、前記第１の電動機によっ
て前記出力軸の回転数を前記駆動軸の回転数とほぼ等し
くなるように制御する工程と、前記出力軸の回転数を前
記駆動軸の回転数にほぼ等しくした後に、前記結合手段
によって、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動
軸から前記出力軸に切り換える工程と、を含むことが好
ましい。
【００５０】このように切り換えることによって、ショ
ックの無い切り換えを実現することができる。また、原
動機の回転数が急激に上昇することがないため、トルク
変動や振動を抑えることができる。また、結合手段とし
て、結合能力の小さいものを用いることができる。
【００５１】本発明の第４の制御方法は、出力軸を有す
る原動機と、動力を出力するための駆動軸と、第１の電
動機を有し、前記出力軸及び前記駆動軸に結合されると
共に、前記第１の電動機の作用によって少なくとも前記
駆動軸に出力される動力を調整することが可能な動力調
整装置と、回転軸を有する第２の電動機と、該第２の電
動機の回転軸を前記駆動軸及び前記出力軸の少なくとも
一方に結合させることが可能な結合手段と、を備え、ト
ルクと回転数との関係で表される動作領域が、所定の境
界によって、前記第２の電動機の回転軸を前記駆動軸に
結合させて動作させるべき第１の領域と前記第２の電動
機の回転軸を前記出力軸に結合させて動作させるべき第
２の領域とに分割されている動力出力装置の制御方法で
あって、（ａ）前記駆動軸の動作点が前記第１の領域に
あって、前記結合手段によって前記第２の電動機の回転
軸が前記駆動軸に結合されている場合に、前記原動機を
停止させたまま、前記第２の電動機を動作させる工程
と、（ｂ）前記駆動軸の動作点が前記境界を越えて前記
第２の領域に入った場合に、引き続き、前記結合手段に
よって前記第２の電動機の回転軸を前記駆動軸に結合さ
せると共に、前記原動機を停止させたまま、前記第２の
電動機を動作させる工程と、（ｃ）前記駆動軸の動作点
が前記境界を越えて前記第２の領域に入った場合に、前
記第１の電動機によって前記出力軸の回転数を前記駆動
軸の回転数とほぼ等しくなるように制御する工程と、
（ｄ）前記出力軸の回転数を前記駆動軸の回転数にほぼ
等しくした後に、前記駆動軸から出力されるべき目標動
力が所定の条件を満足した場合に、前記原動機への燃料
供給を開始して、該原動機を始動すると共に、前記結合
手段によって、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記
駆動軸から前記出力軸に切り換える工程と、を備えるこ
とを要旨とする。
【００５２】このように、第４の制御方法では、原動機
を停止させたまま、第２の電動機を動作させている間
に、駆動軸の動作点が上記境界を越えて第２の領域に入
った場合に、引き続き、結合手段によって第２の電動機
の回転軸を駆動軸に結合させると共に、原動機を停止さ
せたまま、第２の電動機を動作させるが、その一方で、
第１の電動機によって出力軸の回転数を駆動軸の回転数
とほぼ等しくなるように制御する。そして、出力軸の回
転数を駆動軸の回転数にほぼ等しくした後に、駆動軸か
ら出力されるべき目標動力が所定の条件を満足した場合
に、原動機への燃料供給を開始して、原動機を始動する
と共に、結合手段によって、第２の電動機の回転軸の結
合を駆動軸から出力軸に切り換える。
【００５３】従って、第４の制御方法によれば、原動機
を停止させたまま、第２の電動機を動作させている間
は、駆動軸の動作点が第１の領域から第２の領域に入っ
ても、第２の電動機の回転軸の結合を切り換えないの
で、切り換えに伴うトルク変動や振動を一切発生させず
に、広い回転数域にわたって滑らかに駆動軸を回転させ
ることができる。また、駆動軸の動作点が第２の領域に
入った場合に、出力軸の回転数を駆動軸の回転数とほぼ
等しくなるように制御するので、その後、目標動力が所
定の条件を満足すると、瞬時に、原動機を始動し、第２
の電動機の回転軸の結合を切り換えて、直ちに、原動機
と第２の電動機の両方を動作させて、駆動軸を回転させ
ることができる。
【００５４】よって、例えば、上記境界線が原動機の動
作線であり、第１の領域がＵＤ領域であり、第２の領域
がＯＤ領域であるとし、また、上記した動力出力装置を
用いて車両を走行させるものとすると、第２の電動機の
みを動作させて車両をＥＶ走行させている間は、駆動軸
の動作点がＵＤ領域からＯＤ領域に入っても、第２の電
動機の回転軸の結合状態をＯＤ結合に切り換えないの
で、トルク変動や振動を発生させずに、広い車速域にわ
たって滑らかなＥＶ走行を実現することができる。ま
た、駆動軸の動作点がＯＤ領域に入った場合、原動機の
出力軸の回転数が駆動軸の回転数とほぼ等しくなるよう
にしているので、目標動力が所定の条件を満足した際
に、瞬時に、原動機を始動し、第２の電動機の回転軸の
結合を切り換えて、直ちに、ＨＶ走行を行なうことがで
きるため、運転者のアクセル操作に対する車両の駆動ト
ルクのレスポンスが良くなる。
【００５５】本発明の第４の制御方法において、前記工
程（ｃ）は、前記目標動力が前記所定の条件を満足した
場合に、前記原動機への燃料供給を開始して、該原動機
を始動する工程と、前記原動機を始動した後に、前記結
合手段によって、前記第２の電動機の回転軸の結合を前
記駆動軸から前記出力軸に切り換える工程と、を含むこ
とが好ましい。
【００５６】駆動軸の動作点が第２の領域に入った後
は、出力軸の回転数を駆動軸の回転数とほぼ等しくなる
ように制御しているため、目標動力が所定の条件を満足
した際には、原動機の出力軸の回転数は、既に、駆動軸
の回転数とほぼ等しくなっている。従って、原動機を始
動した後、直ちに、第２の電動機の回転軸の結合を切り
換えても、ショックを起こすことなく切り換えを行なう
ことができる。
【００５７】本発明の第４の制御方法において、前記工
程（ｄ）は、前記目標動力が前記所定の条件を満足した
場合に、前記結合手段によって、前記第２の電動機の回
転軸の結合を前記駆動軸から前記出力軸に切り換える工
程と、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記出力軸に
切り換えた後に、前記原動機への燃料供給を開始して、
該原動機を始動する工程と、を含むことが好ましい。
【００５８】駆動軸の動作点が第２の領域に入った後
は、出力軸の回転数を駆動軸の回転数とほぼ等しくなる
ように制御しているため、第２の電動機の回転軸の結合
をいつ切り換えても、ショックの無い切り換えを行なう
ことができる。また、原動機の回転数が急激に上昇する
ことがないため、トルク変動や振動を抑えることができ
る。また、結合手段として、結合能力の小さいものを用
いることができる。さらにまた、原動機を始動する前に
切り換えているため、始動直後のトルク変動や回転数変
動による影響を受けずにスムーズに切り換えることがで
きる。
【００５９】本発明の第４の制御方法において、（ｅ）
前記第２の電動機の回転軸の回転数が予め設定された特
定回転数を上回った場合に、前記結合手段によって、前
記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から前記出
力軸に切り換える工程をさらに備えることが好ましい。
【００６０】第４の制御方法においても、第３の制御方
法と同様に、原動機を停止させたまま、第２の電動機を
動作させている間は、駆動軸の動作点が第１の領域から
第２の領域に入っても、第２の電動機の回転軸を駆動軸
に結合したままで、結合を切り換えないため、駆動軸の
回転数は第２の電動機によって制約を受けて、駆動軸の
回転数を許容最大回転数以上に上げることが不可能とな
る。そこで、上記したように、第２の電動機の回転軸の
回転数が特定回転数を上回った場合に、第２の電動機の
回転軸の結合を駆動軸から出力軸に切り換えることによ
り、駆動軸の回転数を許容最大回転数以上に上げ得るよ
うにしている。
【００６１】本発明の第５の制御方法は、出力軸を有す
る原動機と、動力を出力するための駆動軸と、第１の電
動機を有し、前記出力軸及び前記駆動軸に結合されると
共に、前記第１の電動機の作用によって少なくとも前記
駆動軸に出力される動力を調整することが可能な動力調
整装置と、回転軸を有する第２の電動機と、該第２の電
動機の回転軸を前記駆動軸及び前記出力軸の少なくとも
一方に結合させることが可能な結合手段と、を備え、ト
ルクと回転数との関係で表される動作領域が、所定の境
界によって、前記第２の電動機の回転軸を前記駆動軸に
結合させて動作させるべき第１の領域と前記第２の電動
機の回転軸を前記出力軸に結合させて動作させるべき第
２の領域とに分割されている動力出力装置の制御方法で
あって、（ａ）前記駆動軸の動作点が前記第１の領域に
あって、前記結合手段によって前記第２の電動機の回転
軸が前記駆動軸に結合されている場合に、前記原動機を
停止させたまま、前記第２の電動機を動作させる工程
と、（ｂ）前記第２の電動機の回転軸の回転数が予め設
定された特定回転数を上回った場合に、前記結合手段に
よって、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸
から前記出力軸に切り換える工程と、を備えることを要
旨とする。
【００６２】このように、第５の制御方法では、第２の
電動機の回転軸が駆動軸に結合されている場合に、第２
の電動機の回転軸の回転数が予め設定された特定回転数
を上回わると、結合手段によって、第２の電動機の回転
軸の結合を駆動軸から出力軸に切り換える。
【００６３】前述したように、第２の電動機の回転数は
許容最大回転数以下に制限されているため、第２の電動
機の回転軸を駆動軸に結合したままでは、駆動軸の回転
数は第２の電動機によって制約を受けて、駆動軸の回転
数を許容最大回転数以上に上げることが不可能となる。
そこで、例えば、上記した特定回転数を許容最大回転数
以下に設定すれば、第２の電動機の回転軸の回転数がそ
の特定回転数を上回った場合に、第２の電動機の回転軸
の結合を駆動軸から出力軸に切り換えることによって、
駆動軸の回転数は第２の電動機による制約から解放され
るので、駆動軸の回転数を許容最大回転数以上に上げる
ことが可能になる。
【００６４】本発明の第１ないし第５の制御方法のいず
れかにおいて、前記結合手段によって、前記第２の電動
機の回転軸の結合を前記駆動軸から前記出力軸に切り換
える際に、前記結合出段によって、前記第２の電動機の
回転軸を前記駆動軸に結合させたまま、前記第２の電動
機の回転軸を前記出力軸に結合させ、その後、前記第２
の電動機の回転軸を前記駆動軸から切り離すことが好ま
しい。
【００６５】このように、第２の電動機の回転軸を駆動
軸に結合させたまま、第２の電動機の回転軸を出力軸に
結合させることにより、駆動軸と出力軸とを機械的に直
接結合させた状態を作り出すことができるため、結合の
切り換え中も、第２の電動機の回転軸か駆動軸から切り
離されるまでは、第２の電動機によって駆動軸に駆動ト
ルクを出力させ続けることができる。
【００６６】本発明の第１または第３の制御方法のう
ち、原動機を始動させた後、第２の電動機の回転軸の結
合を切り換える制御方法において、前記結合手段によっ
て、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から
前記出力軸に切り換える際に、前記結合出段によって、
前記第２の電動機の回転軸を前記駆動軸から切り離し、
その後、前記第２の電動機の回転軸を前記出力軸に結合
させるようにしても良い。
【００６７】原動機を既に始動させている場合は、第２
の電動機の回転軸を駆動軸から切り離しても、原動機に
よって動力調整装置を介して駆動軸に駆動トルクを出力
させることができるので、このように、第２の電動機の
回転軸を駆動軸より切り離してから、出力軸に結合させ
るようにしても構わない。
【００６８】本発明の第１ないし第５の制御方法のうち
の何れかにおいて、前記動力調整装置は、前記第１の電
動機として、前記出力軸に結合された第１のロータと、
前記駆動軸に結合された第２のロータとを有する対ロー
タ電動機を有するようにしても良いし、また、前記第１
の電動機の他、３つの回転軸を有し、各回転軸が前記出
力軸、前記駆動軸、及び前記第１の電動機の回転軸にそ
れぞれ結合されたプラネタリギヤを有するようにしても
良い。
【００６９】このように、動力調整装置としては、対ロ
ータ電動機を用いて電気分配型の構成を採ることもでき
るし、プラネタリギヤなどを用いて機械分配型の構成を
採ることもできる。
【００７０】以上で説明した本発明は、直接には、動力
出力装置の制御方法に適用されている。しかし、その
他、そのような制御方法が採られる動力出力装置自体、
または、そのような動力出力装置を搭載した種々の装
置、例えば、ハイブリッド車両として、本発明を構成す
ることも可能である。
【００７１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
【００７２】（１）動力出力装置の構成：はじめに、本
発明の制御方法が適用される動力出力装置の構成につい
て図１を用いて説明する。図１は本発明の制御方法が適
用される動力出力装置を搭載したハイブリッド車両の概
略構成を示す構成図である。
【００７３】動力出力装置１０は、エンジン２０と、モ
ータＭＧ１と、モータＭＧ２と、切換クラッチ５０と、
制御ＥＣＵ６０と、ＭＧ１インバータ７０と、ＭＧ２イ
ンバータ７２と、バッテリ７４と、を主として備えてい
る。
【００７４】このうち、制御ＥＣＵ６０は、ハイブリッ
ド車両の運転状態を制御する。制御ＥＣＵ６０は、内部
にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するワンチップ・マイ
クロコンピュータであり、ＣＰＵがＲＯＭに記録された
プログラムに従い、後述する種々の制御処理を行うよう
構成されている。これらの制御を可能とするために、制
御ＥＣＵ６０には、アクセルペダル（図示せず）の踏み
込み量を検出するためのアクセルペダルポジションセン
サを初め、エンジン２０、モータＭＧ１，ＭＧ２の運転
状態を検出するための種々のセンサ（図示せず）や、バ
ッテリ７４の状態を検出するためのセンサ（図示せず）
など、が電気的に接続されている。
【００７５】一方、エンジン２０は、通常のガソリンエ
ンジンであり、出力軸であるクランクシャフト２１を回
転させる。
【００７６】エンジン２０の運転は、制御ＥＣＵ６０に
より制御されている。制御ＥＣＵ６０は、主に、エンジ
ン２０におけるスロットルバルブ（図示せず）の開度制
御、燃料噴射量制御、吸排気バルブ（図示せず）の進角
制御、その他の制御を実行する。
【００７７】エンジン２０のクランクシャフト２１と、
車軸８５を駆動するための動力を出力する伝達軸８２と
の間には、主として、対ロータ電動機であるモータＭＧ
１と、通常の電動機であるモータＭＧ２と、そのモータ
ＭＧ２のロータ軸４３の結合を切り換える切換クラッチ
５０と、が設けられている。
【００７８】これらのうち、モータＭＧ１は、基本的に
は永久磁石を用いた同期電動機として構成されている
が、磁界を発生させる三相コイルが巻回された部材が、
ケースに固定されたいわゆるステータではなく、回転可
能なロータとして構成されている点で通常の電動機と異
なる。即ち、モータＭＧ１では、通常の電動機における
ロータに相当するインナロータ３２のみならず、三相コ
イル３６が巻回されたアウタロータ３４も、自由に回転
することができる。このように構成された電動機を前述
したように対ロータ電動機と呼ぶ。このような対ロータ
電動機では、三相コイル３６が設けられたアウタロータ
３４も回転するから、回転するコイル３６に対して電力
を供給するための機構が必要になる。この動力出力装置
１０では、この機構としてスリップリング３８を設け
て、三相コイル３６への電力を供給しているが、スリッ
プリング３８に代えて、差動トランスなど、他の構成を
用いることも可能である。モータＭＧ１では、インナロ
ータ３２に備えられた永久磁石による磁界とアウタロー
タ３４に備えられた三相コイル３６によって形成される
磁界との相互作用により、両者は相対的に回転する。な
お、かかる作用は、可逆的なものなので、モータＭＧ１
を発電機として動作させ、両ロータの回転数差に応じた
電力を、モータＭＧ１から回生することもできる。
【００７９】モータＭＧ１のインナロータ３２には、イ
ンナロータ軸３３が結合されており、アウタロータ３４
には、駆動軸であるアウタロータ軸３５が結合されてい
る。インナロータ軸３３は、図示しないダンパを介して
クランクシャフト２１に結合されている。アウタロータ
軸３５は、出力用ギヤ８１を介して伝達軸８２に結合さ
れている。この伝達軸８２は、更に減速機８３およびデ
ィファレンシャルギヤ８４を介して、駆動輪８６Ｒ，８
６Ｌを備えた車軸８５に結合されている。
【００８０】モータＭＧ１はインナロータ３２とアウタ
ロータ３４の双方が回転可能であるため、インナロータ
軸３３およびアウタロータ軸３５の一方から入力された
動力を他方に伝達することができる。モータＭＧ１自体
では、トルクは作用・反作用の関係にあるため変えられ
ないが、モータＭＧ１を電動機として力行運転すれば他
方の軸の回転数は高くなり、結果的に他方の軸から出力
する動力（＝回転数×トルク）は高くなる。モータＭＧ
１を発電機として回生運転すれば他方の軸の回転数は低
くなり、回転数差に対応した電力（＝回転数差×トル
ク）が取り出される。即ち、モータＭＧ１を用いること
で、動力の一部を電力の形で取り出しつつ残余の動力を
伝達することができる。また、力行運転も回生運転も行
なわなければ、動力が伝達されない状態となる。この状
態は機械的なクラッチを解放にした状態に相当すること
から、この対ロータ電動機を、別名、クラッチモータと
呼ぶことがある。
【００８１】一方、モータＭＧ２も、モータＭＧ１と同
様に、永久磁石を用いた同期電動機として構成されてお
り、この動力出力装置１０では、ロータ４２側に永久磁
石が、ステータ４４側に三相コイル４６が、それぞれ設
けられている。モータＭＧ２のステータ４４はケースに
固定され、ロータ４２は中空のロータ軸４３に結合され
ている。中空のロータ軸４３の軸中心は、クランクシャ
フト２１に結合されたインナロータ軸３３が貫通してい
る。
【００８２】上述したモータＭＧ１およびモータＭＧ２
を駆動するために、バッテリ７４に接続されたＭＧ１イ
ンバータ７０及びＭＧ２インバータ７２が設けられてい
る。ＭＧ１インバータ７０は、内部にスイッチング素子
としてのトランジスタを複数備えたトランジスタインバ
ータであり、制御ＥＣＵ６０と電気的に接続されてい
る。制御ＥＣＵ６０がＭＧ１インバータ７０のトランジ
スタのオン・オフの時間をＰＷＭ制御すると、バッテリ
７４とモータＭＧ１のアウタロータ３４に巻回された三
相コイル３６との間には、両者に接続されたＭＧ１イン
バータ７０及びスリップリング３８を介して、三相交流
が流れる。この三相交流によりアウタロータ３４には回
転磁界が形成され、モータＭＧ１の回転は制御される。
この結果、バッテリ７４の電力を用いてモータＭＧ１を
力行する動作や、あるいはモータＭＧ１から回生する電
力をバッテリ７４に蓄える動作などを行なうことができ
る。
【００８３】他方、モータＭＧ２は、ＭＧ２インバータ
７２を介してバッテリ７４に接続されている。ＭＧ２イ
ンバータ７２もトランジスタインバータにより構成され
ており、制御ＥＣＵ６０に接続されて、その制御を受け
て動作する。制御ＥＣＵ６０の制御信号によりＭＧ２イ
ンバータ７２のトランジスタをスイッチングすると、ス
テータ４４に巻回された三相コイル４６に三相交流が流
れて回転磁界を生じ、モータＭＧ２は回転する。モータ
ＭＧ２も、回生動作を行なうことができることは勿論で
ある。
【００８４】切換クラッチ５０は、モータＭＧ２のロー
タ軸４３を、モータＭＧ１のアウタロータ軸３５及びイ
ンナロータ軸３３のうち、少なくとも一方の軸に結合さ
せることが可能なクラッチである。この切換クラッチ５
０は、アンダードライブクラッチＵＤＣと、オーバード
ライブクラッチＯＤＣと、を備えている。このうち、ア
ンダードライブクラッチＵＤＣが結合すると、モータＭ
Ｇ２のロータ軸４３はモータＭＧ１のアウタロータ軸３
５に結合され、アンダードライブクラッチＵＤＣが解放
すると、ロータ軸４３はアウタロータ軸３５から切り離
されることになる。一方、オーバードライブクラッチＯ
ＤＣが結合すると、モータＭＧ２のロータ軸４３はモー
タＭＧ１のインナロータ軸３３に結合され、オーバード
ライブクラッチＯＤＣが解放すると、ロータ軸４３はイ
ンナロータ軸３３から切り離される。これらクラッチＵ
ＤＣ，ＯＤＣは、図示しない油圧回路により動作するよ
うになっている。
【００８５】アンダードライブクラッチＵＤＣが結合し
て、モータＭＧ２のロータ軸４３がモータＭＧ１のアウ
タロータ軸３５に結合されると、前述したとおり、ＵＤ
結合となる。また、オーバードライブクラッチＯＤＣが
結合して、モータＭＧ２のロータ軸４３がモータＭＧ１
のインナロータ軸３３に結合されると、ロータ軸４３
は、インナロータ軸３３，ダンパを介してエンジン２０
のクランクシャフト２１に結合されるため、ＯＤ結合に
なる。また、この切換クラッチ５０では、アンダードラ
イブクラッチＵＤＣ及びオーバードライブクラッチＯＤ
Ｃは、共に、結合状態になることも可能である。この場
合、モータＭＧ２のロータ軸４３は、モータＭＧ１のア
ウタロータ軸３５及びインナロータ軸３３の何れの軸に
も結合されることになる。従って、この場合、モータＭ
Ｇ１のアウタロータ軸３５とエンジン２０のクランクシ
ャフト２１（モータＭＧ１のインナロータ軸３３）と
は、切換クラッチ５０を介して機械的に直結されること
になる。また、逆に、アンダードライブクラッチＵＤＣ
及びオーバードライブクラッチＯＤＣは、共に、解放状
態になることも可能である。この場合、モータＭＧ２の
ロータ軸４３は、モータＭＧ１のアウタロータ軸３５及
びエンジン２０のクランクシャフト２１（モータＭＧ１
のインナロータ軸３３）の何れの軸からも切り離される
ことになる。
【００８６】制御ＥＣＵ６０は、ハイブリッド車両の走
行状態に応じて、後述するように、切換クラッチ５０を
制御して、モータＭＧ２のロータ軸４３の結合先を切り
換える。
【００８７】図１に示す動力出力装置１０は、エンジン
２０から出力された動力を電力のやりとりによって増減
して伝達する動力調整装置として、対ロータ電動機であ
るモータＭＧ１を適用しており、動力の分配をそのモー
タＭＧ１のインナロータ３２とアウタロータ３４との滑
りにより実現する。エンジン２０からの動力の一部は、
モータＭＧ１を介して駆動軸であるアウタロータ軸３５
に機械的な形態で直接出力され、一部は、二つのロータ
３２，３４の滑り回転によりモータＭＧ１から電力の形
態で取り出される。電気的に取り出されたエネルギは、
バッテリ７４に蓄積することもできるし、もう一つのモ
ータであるモータＭＧ２に出力し、駆動軸であるアウタ
ロータ軸３５のトルクアップに用いることもできる。即
ち、この動力出力装置１０は、動力を出力するエンジン
２０、滑り回転により動力をやり取りするモータＭＧ
１、力行・回生可能なモータＭＧ２の三者により、アウ
タロータ軸３５に出力する動力を自由に制御することが
できるのである。
【００８８】（２）基本的動作：次に、図１に示す動力
出力装置の基本的動作として、エンジン２０から出力さ
れた動力を要求された回転数およびトルクに変換して駆
動軸であるアウタロータ軸３５に出力する動作について
説明する。図１に示す動力出力装置１０では、エンジン
２０の回転数ＮｅとモータＭＧ１のアウタロータ軸３５
の回転数Ｎｄとの大小関係、およびモータＭＧ２のロー
タ軸４３の結合状態に応じて、上記変換の経路が異な
る。
【００８９】最初に、駆動軸であるアウタロータ軸３５
の回転数Ｎｄがエンジン２０の回転数Ｎｅよりも小さい
場合について説明する。基本的に、アウタロータ軸３５
の回転数Ｎｄがエンジン２０の回転数Ｎｅよりも小さい
アンダードライブ動作時の場合、動力循環の発生によっ
て動力出力装置１０の運転効率が低下しないようにする
ために、制御ＥＣＵ６０は切換クラッチ５０を制御し
て、アンダードライブクラッチＵＤＣを結合にし、オー
バードライブクラッチＯＤＣを解放にして、ＵＤ結合と
なるようにしている。
【００９０】かかる場合のトルクの変換の様子を図２に
示す。図２は、横軸に回転数Ｎ、縦軸にトルクＴを採
り、エンジン２０の動作点Ｅと駆動軸であるアウタロー
タ軸３５の動作点Ｄを示した図である。図２中の曲線Ｐ
は動力、つまり回転数とトルクの積が一定の曲線であ
る。回転数Ｎｅ、トルクＴｅでエンジン２０から出力さ
れた動力Ｅを、Ｎｅよりも低い回転数Ｎｄ、Ｔｅよりも
高いトルクＴｄの動力Ｄに変換してアウタロータ軸３５
から出力する場合を考える。
【００９１】図２に示した変換を行う場合、アウタロー
タ軸３５の回転数Ｎｄはエンジン２０の回転数Ｎｅより
も小さい。モータＭＧ１はアウタロータが回転数Ｎｄで
回転し、インナロータがそれよりも高い回転数Ｎｅで回
転するから、モータＭＧ１は、相対的に逆転することに
なり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍｇ１は負の値となる。
モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１は作用・反作用の原理か
らエンジン２０の出力トルクＴｅと等しく、正の値であ
る。つまり、モータＭＧ１はエンジン２０から出力され
た動力の一部を駆動軸であるアウタロータ軸３５に伝達
しつつ、残りを電力として回生する状態で運転される。
このとき、回生される電力はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ
ｇ１とトルクＴｍｇ１の積に等しく、図２中のハッチン
グを施した領域ＧＵの面積に等しい。
【００９２】一方、アウタロータ軸３５のトルクＴｄは
エンジン２０のトルクＴｅよりも大きい。従って、モー
タＭＧ２は正のトルクＴｍｇ２、正の回転数Ｎｍｇ２で
運転される。つまり、モータＭＧ２は電力の供給を受け
力行される。このとき供給される電力はモータＭＧ２の
回転数Ｎｍｇ２とトルクＴｍｇ２の積に等しく、図２中
のハッチングを施した領域ＡＵの面積に等しい。両モー
タでの運転効率を１００％と仮定すれば、モータＭＧ１
で回生される電力とモータＭＧ２に供給される電力とは
等しくなる。つまり、モータＭＧ１で領域ＧＵに相当す
る分のエネルギを電力の形で取り出し、領域ＡＵに相当
する分のエネルギとして供給することによりエンジン２
０の動作点Ｅで表される動力を、動作点Ｄの状態に変換
する。実際には運転効率が１００％になることはないた
め、バッテリ７４からの電力の持ち出しを伴ったり、損
失に相当する動力をエンジン２０から余分に出力したり
して、上記変換を実現する。かかる変換では、上流側に
位置するモータＭＧ１で回生された電力が下流側に位置
するモータＭＧ２に供給されるため、動力循環は発生せ
ず、動力出力装置１０の運転効率は低下しない。
【００９３】ＵＤ結合において、上述の変換を実現する
ための、モータＭＧ１およびモータＭＧ２の動作点は、
それぞれ以下の通りとなる。
【００９４】 モータＭＧ１の回転数Ｎｍｇ１＝Ｎｄ−Ｎｅ トルクＴｍｇ１＝Ｔｅ モータＭＧ２の回転数Ｎｍｇ２＝Ｎｄ トルクＴｍｇ２＝Ｔｄ−Ｔｅ ……（１）
【００９５】次に、アウタロータ軸３５の回転数Ｎｄが
エンジン２０の回転数Ｎｅよりも大きい場合について説
明する。基本的に、アウタロータ軸３５の回転数Ｎｄが
エンジン２０の回転数Ｎｅよりも大きいオーバードライ
ブ動作時の場合、動力循環の発生によって動力出力装置
１０の運転効率が低下しないようにするために、制御Ｅ
ＣＵ６０は切換クラッチ５０を制御して、アンダードラ
イブクラッチＵＤＣを解放にし、オーバードライブクラ
ッチＯＤＣを結合にして、ＯＤ結合となるようしてい
る。
【００９６】かかる場合のトルクの変換の様子を図３に
示す。図３に示した変換を行う場合、アウタロータ軸３
５の回転数Ｎｄはエンジン２０の回転数Ｎｅよりも大き
い。従って、モータＭＧ１は、正の回転数Ｎｍｇ１、正
のトルクＴｍｇ１で回転する。つまり、モータＭＧ１は
電力の供給を受けて力行される。このとき、供給される
電力はモータＭＧ１の回転数Ｎｍｇ１とトルクＴｍｇ１
の積に等しく、図３中のハッチングを施した領域ＧＯの
面積に等しい。一方、アウタロータ軸３５のトルクＴｄ
はエンジン２０のトルクＴｅよりも小さい。従って、モ
ータＭＧ２は負のトルクＴｍｇ２、正の回転数Ｎｍｇ２
で運転される。つまり、モータＭＧ２は回生運転され
る。このとき回生される電力はモータＭＧ２の回転数Ｎ
ｍｇ２とトルクＴｍｇ２の積に等しく、図３中のハッチ
ングを施した領域ＡＯの面積に等しい。両モータでの運
転効率を１００％と仮定すれば、モータＭＧ２で回生さ
れる電力とモータＭＧ１に供給される電力とが等しくな
る。かかる変換では、上流側に位置するモータＭＧ２で
回生された電力が下流側に位置するモータＭＧ１に供給
されるため、動力循環は発生せず、動力出力装置１０の
運転効率は低下しない。
【００９７】オーバードライブ結合において、上述の変
換を実現するための、モータＭＧ１およびモータＭＧ２
の運転ポイントは、次の通りとなる。
【００９８】 モータＭＧ１の回転数Ｎｍｇ１＝Ｎｄ−Ｎｅ トルクＴｍｇ１＝Ｔｄ モータＭＧ２の回転数Ｎｍｇ２＝Ｎｅ トルクＴｍｇ２＝Ｔｄ−Ｔｅ ……（２）
【００９９】以上で説明した通り、図１に示す動力出力
装置１０は、エンジン２０の回転数ＮｅとモータＭＧ１
のアウタロータ軸３５の回転数Ｎｄとの大小関係、およ
びモータＭＧ２のロータ軸４３の結合状態に応じて、エ
ンジン２０から出力された動力を要求された回転数およ
びトルクからなる動力に変換して、駆動軸であるアウタ
ロータ軸３５から出力することができる。
【０１００】（３）動力出力装置の制御方法：それで
は、次に、本発明である動力出力装置の制御方法につい
て説明する。本発明の制御方法は、図１に示す動力出力
装置１０を搭載するハイブリッド車両が、停止している
状態から発進して徐々に加速していく過程において適用
される。具体的には、車両がＵＤ結合でＥＶ走行し続け
ている間に、駆動軸の動作点がＵＤ領域からＯＤ領域に
入る場合や、その後にエンジン始動条件を満たす場合の
制御が中心となる。
【０１０１】前述したとおり、本発明の制御方法は、第
１ないし第５の制御方法があり、それら方法の概略は以
下の通りである。
【０１０２】第１の制御方法：駆動軸の動作点がＵＤ領
域からＯＤ領域に入った場合に、エンジンへの燃料供給
を開始してエンジンを始動すると共に、ＵＤ結合からＯ
Ｄ結合への切り換えを行なう。
【０１０３】第２の制御方法：駆動軸の動作点がＵＤ領
域からＯＤ領域に入った場合に、ＥＶ走行を行なったま
ま、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えを行なう。
【０１０４】第３の制御方法：駆動軸の動作点がＵＤ領
域からＯＤ領域に入っても、ＵＤ結合からＯＤ結合への
切り換えを行なわずに、ＵＤ結合のまま、ＥＶ走行を行
なう。その後、エンジン始動条件を満たした場合に、エ
ンジンへの燃料供給を開始してエンジンを始動すると共
に、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えを行なう。
【０１０５】第４の制御方法：駆動軸の動作点がＵＤ領
域からＯＤ領域に入っても、ＵＤ結合からＯＤ結合への
切り換えを行なわずに、ＵＤ結合のまま、ＥＶ走行を行
なうが、ＵＤ領域からＯＤ領域に入った時に、エンジン
の出力軸の回転数を駆動軸の回転数とほぼ等しくなるよ
うに制御（エンジンの連れ回し制御）する。その後、エ
ンジン始動条件を満たした場合に、エンジンへの燃料供
給を開始してエンジンを始動すると共に、ＵＤ結合から
ＯＤ結合への切り換えを行なう。
【０１０６】第５の制御方法：駆動軸の動作点がＵＤ領
域からＯＤ領域に入っても、ＵＤ結合からＯＤ結合への
切り換えを行なわずに、ＵＤ結合のまま、ＥＶ走行を行
なう。モータＭＧ２の回転数が特定回転数を上回った場
合に、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えを行なう。
【０１０７】それでは、本発明の第１ないし第５の制御
方法について、それらの実施形態を実施例に基づいて、
図面を参照しながら、順に説明していく。
【０１０８】（４）第１の制御方法：図４は本発明の第
１の制御方法にかかる第１の実施例としての制御手順を
示すフローチャートである。また、図５は本発明の第１
の制御方法を採った場合のＥＶ走行領域とＵＤ結合領
域，ＯＤ結合領域とを示す説明図である。
【０１０９】図５において、縦軸，横軸及び各種曲線の
内容は、それぞれ、図２６に示した内容と同じであるの
で、説明は省略する。その他、図５において、領域ＥＶ
はＥＶ走行領域である。また、領域ｕｄは実際にＵＤ結
合を行なうＵＤ結合領域であり、領域ｏｄは実際にＯＤ
結合を行なうＯＤ結合領域である。なお、前述したよう
に、エンジンの動作線ＥＬよりもトルクが高い側の領域
をＵＤ領域といい、動作線ＥＬよりもトルクが低い側の
領域をＯＤ領域といい、エンジンの動作線ＥＬ自体をＵ
Ｄ／ＯＤ領域境界というが、前述したＵＤ結合領域とこ
のＵＤ領域、及び、前述したＯＤ結合領域とこのＯＤ領
域は、それぞれ、異なるものである。但し、この第１の
制御方法においては、後述するように、それらの領域同
士は互いに一致している。
【０１１０】本実施例では、車両が停車している状態か
ら発進して徐々に加速していく過程において、制御ＥＣ
Ｕ６０が図４に示す制御手順に従って制御を行なう。ま
た、その過程おいて、駆動軸であるモータＭＧ１のアウ
タロータ軸３５の動作点は、図５の曲線ＤＬ２で示すよ
うな軌跡を描くものとする。
【０１１１】制御ＥＣＵ６０は、車両が停車している状
態から発進する際に、図４に示すように、まず、ＵＤ結
合で発進させると共に、エンジン２０を始動させずに、
モータＭＧ２のみでＥＶ走行させる（ステップＳ１０
２）。具体的には、制御ＥＣＵ６０が切換クラッチ５０
を制御して、アンダードライブクラッチＵＤＣを結合
し、モータＭＧ２のロータ軸４３を駆動軸であるモータ
ＭＧ１のアウタロータ軸３５に結合して、ＵＤ結合とす
る。なお、オーバードライブクラッチＯＤＣの方は解放
にする。
【０１１２】制御ＥＣＵ６０は、エンジン２０を制御せ
ずに、停止させたままとする。また、制御ＥＣＵ６０
は、ＭＧ１インバータ７０を制御して、ＭＧ１インバー
タ７０内のトランジスタを全てオフ状態にして、モータ
ＭＧ１のトルクＴｍｇ１がゼロとなるようにする。さら
に、制御ＥＣＵ６０は、ＭＧ２インバータ７２を制御し
て、モータＭＧ２を動作させて、モータＭＧ２のトルク
Ｔｍｇ２が駆動軸の目標トルクＴｄとほぼ等しくなるよ
うにする。
【０１１３】即ち、エンジン２０は停止しており、エン
ジン２０のトルクＴｅは０であるため、ＵＤ結合時にお
いては、前述の式（１）から明らかように、モータＭＧ
１のトルクＴｍｇ１及びモータＭＧ２のトルクＴｍｇ２
は、それぞれ、式（３）のようにする必要があるからで
ある。
【０１１４】Ｔｍｇ１＝０ Ｔｍｇ２＝Ｔｄ ……（３）
【０１１５】この結果、モータＭＧ２で発生したトルク
Ｔｍｇ２は、ロータ軸４３，切換クラッチ５０を介し
て、駆動軸であるアウタロータ軸３５に伝達され、その
アウタロータ軸３５からは、駆動軸の目標トルクＴｄと
ほぼ等しい駆動トルクが出力されることになる。そし
て、この駆動トルクは、出力用ギヤ８１，伝達軸８２，
減速機８３，ディファレンシャルギヤ８４，車軸８５を
順次介して、駆動輪８６Ｒ，８６Ｌに伝達され、車両
は、モータＭＧ２のみによるＥＶ走行を行なうことにな
る。
【０１１６】なお、上記した駆動軸の目標トルクＴｄ
は、制御ＥＣＵ６０により、以下のようにして予め求め
られる。即ち、制御ＥＣＵ６０は、アクセルペダル（図
示せず）の踏み込み量をアクセルペダルポジションセン
サ（図示せず）から読み出し、その踏み込み量に基づい
て運転者から要求された要求トルクを求め、その要求ト
ルクからさらに駆動軸であるアウタロータ軸３５に出力
させるべき駆動軸の目標トルクＴｄを決定する。
【０１１７】次に、制御ＥＣＵ６０は、駆動軸であるア
ウタロータ軸３５の回転数Ｎｄを駆動軸回転数センサ
（図示せず）から読み出し、その駆動軸の回転数Ｎｄと
先に得られた駆動軸の目標トルクＴｄとを用いて、エン
ジン２０から出力すべき動力（エンジン要求動力）Ｐｅ
を、式（４）によって求める（ステップＳ１０４）。
【０１１８】 Ｐｅ＝Ｎｄ・Ｔｄ／ηｍ＋Ｐｂ …（４）
【０１１９】但し、ηｍは、モータＭＧ１，ＭＧ２での
効率を表すモータユニット効率である。ηｍの値の範囲
は０〜１であり、ηｍ＝１の場合が効率１００％とな
る。なお、ηｍは、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れか一方
の効率であっても良い。Ｐｂは、バッテリ充放電要求値
である。具体的には、バッテリ７４の状態により、バッ
テリ７４への充電、または、バッテリ７４からの放電を
行なうためのフィードバック値であって、プラス（＋）
の数値が充電を、マイナス（−）の数値が放電を表す。
【０１２０】次に、制御ＥＣＵ６０は、ステップＳ１０
４で算出したエンジン要求動力Ｐｅに基づいて、エンジ
ン２０を始動すべきか否かの判定、即ち、エンジン始動
判定を行なう（ステップＳ１０６）。具体的には、制御
ＥＣＵ６０は、エンジン要求動力Ｐｅを、予め設定され
ている判定閾値ＰｅＳＴＡＲＴ（一定値）と比較し、エ
ンジン要求動力Ｐｅの方が判定閾値ＰｅＳＴＡＲＴより
も大きい場合に、エンジン２０を始動すべきであると判
定する。即ち、Ｐｅ＞ＰｅＳＴＡＲＴがエンジン始動条
件となる。このように、エンジン２０を始動すべきと判
定した場合には、処理は後述する図９のＡに進む。
【０１２１】逆に、エンジン要求動力Ｐｅの方が判定閾
値ＰｅＳＴＡＲＴよりも小さい場合には、エンジン２０
を始動する必要はないと判定して、エンジン２０を停止
させたままとし、処理は次のステップＳ１０８に進む。
【０１２２】なお、エンジン始動判定は、原則的には、
エンジン要求動力Ｐｅと判定閾値ＰｅＳＴＡＲＴとの比
較によって行なうが、例外的に、駆動軸であるアウタロ
ータ軸３５の回転数がゼロの付近などにおいては、判定
閾値ＰｅＳＴＡＲＴを用いる代わりに、図５に示すエン
ジン始動判定線ＥＳＵを用いる。即ち、制御ＥＣＵ６０
は、駆動軸の回転数Ｎｄと駆動軸の目標トルクＴｄの組
合せから、駆動軸であるアウタロータ軸３５の動作点を
求め、その動作点が、図５に示すエンジン始動判定線Ｅ
ＳＵよりも右上の領域にあれば、エンジン２０を始動す
べきと判定し、左下の領域にあれば、エンジン２０を始
動する必要はないと判定する。従って、エンジン始動判
定線ＥＳＵを用いる場合は、駆動軸の動作点がエンジン
始動判定線ＥＳＵよりも右上の領域にあることが、エン
ジン始動条件となる。
【０１２３】例えば、今、駆動軸であるアウタロータ軸
３５の動作点が、図５における曲線ＤＬ２上の点ａの位
置にあるとすると、制御ＥＣＵ６０は、動作点がエンジ
ン始動判定線ＥＳＵよりも左下の領域にあるので、エン
ジン２０を始動する必要はないと判定することになる。
【０１２４】このようにして、エンジン始動判定におい
ては、判定閾値ＰｅＳＴＡＲＴとエンジン始動判定線Ｅ
ＳＵとを用いて、二重に判定を行なうようにしている。
【０１２５】なお、判定閾値ＰｅＳＴＡＲＴとエンジン
始動判定線ＥＳＵは、予め、実験的に求めて、制御ＥＣ
Ｕ６０内のＲＯＭにデータやマップとして記憶してお
く。
【０１２６】さて、ステップＳ１０６においてエンジン
２０を始動する必要がないと判定した場合、制御ＥＣＵ
６０は、ステップＳ１０８においてＵＤ／ＯＤ領域判定
を行なう。具体的には、制御ＥＣＵ６０は、駆動軸であ
るアウタロータ軸３５の動作点に基づいて、その動作点
がエンジン２０の動作線であるＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬ
を越えてＯＤ領域に入ったか否かを判定する。
【０１２７】例えば、今、駆動軸の動作点が前述と同様
に点ａの位置にあるとすると、動作点はＵＤ／ＯＤ領域
境界ＥＬを越えておらず、未だＵＤ領域にあるので、図
４に示すように、再び、ステップＳ１０２に戻り、前回
と同様の処理を繰り返す。しかし、例えば、今、駆動軸
の動作点が曲線ＤＬ２上の点ｂの位置にあるとすると、
動作点はＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域にあ
るので、処理は次のステップＳ１１０に進む。
【０１２８】なお、ＵＤ／ＯＤ領域境界（即ち、エンジ
ン２０の動作線）ＥＬは、予め、実験的に求めて、制御
ＥＣＵ６０内のＲＯＭにマップとして記憶しておく。
【０１２９】ステップＳ１１０では、制御ＥＣＵ６０
は、エンジン２０を制御して、エンジン２０への燃料供
給を開始しエンジン２０を始動すると共に、切換クラッ
チ５０を制御して、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換え
を行なう。なお、ステップＳ１１０の処理の具体的な内
容については、後ほど詳しく説明する。
【０１３０】こうして、エンジン２０を始動し、ＯＤ結
合への切り換えを行なうと、続いて、制御ＥＣＵ６０
は、ＯＤ結合で、エンジン２０，モータＭＧ１，ＭＧ２
を利用してＨＶ走行させる（ステップＳ１１２）。
【０１３１】具体的には、制御ＥＣＵ６０は、改めてエ
ンジン要求動力Ｐｅを算出した上で、そのエンジン要求
動力Ｐｅが図５に示すエンジン２０の動作線ＥＬ上のど
こに当たるかを求めて、エンジン２０の目標動作点を決
定する。即ち、エンジン要求動力Ｐｅはエンジン２０の
目標回転数Ｎｅと目標トルクＴｅとの積として表される
ため、回転数とトルクとの積がエンジン要求動力Ｐｅの
値と等しくなるエンジン２０の動作線ＥＬ上の点を求め
れば、それがエンジン２０の目標動作点となる。実際に
は、制御ＥＣＵ６０内のＲＯＭに記憶された動作線ＥＬ
のマップから、エンジン要求動力Ｐｅに応じた動作点を
読み込むことで、エンジン２０の目標動作点を決定す
る。
【０１３２】そして、制御ＥＣＵ６０は、駆動軸の動作
点と決定したエンジン２０の目標動作点とを基にして、
ＯＤ結合における前述の式（２）に従い、モータＭＧ１
のトルクＴｍｇ１及びモータＭＧ２のトルクＴｍｇ２を
それぞれ式（５）のように決定して、この式（５）を満
足するような制御を行なう。
【０１３３】Ｔｍｇ１＝Ｔｄ Ｔｍｇ２＝Ｔｄ−Ｔｅ ……（５）
【０１３４】即ち、制御ＥＣＵ６０は、ＭＧ１インバー
タ７０を制御して、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１が駆
動軸の目標トルクＴｄとなるようにすると共に、ＭＧ２
インバータ７２を制御して、モータＭＧ２を動作させ
て、モータＭＧ２のトルクＴｍｇ２が駆動軸の目標トル
クＴｄとエンジン２０の目標トルクＴｅとの差とほぼ等
しくなるようにする。
【０１３５】モータＭＧ１，ＭＧ２の動作制御処理は、
同期モータの制御として周知の処理を適用することがで
きる。本実施例では、いわゆる比例積分制御による制御
を実行している。つまり、各モータの現在のトルクを検
出し、決定した目標トルクとの偏差および目標回転数に
基づいて、各相に印加する電圧指令値を設定する。印加
される電圧値は上記偏差の比例項、積分項、累積項によ
って設定される。それぞれの項にかかる比例係数は実験
などにより適切な値が設定される。こうして設定された
電圧は、ＭＧ１インバータ７０及びＭＧ２インバータ７
２を構成するトランジスタインバータのスイッチングの
デューティに置換され、いわゆるＰＷＭ制御により各モ
ータに印加される。
【０１３６】また、制御ＥＣＵ６０は、エンジン２０も
制御して、エンジン２０の動作点が決定した目標動作点
となるようにする。
【０１３７】以上の結果、エンジン２０で発生したトル
クＴｅは、クランクシャフト２１を介してインナロータ
軸３３に伝達されるが、モータＭＧ２において負の値と
して発生したトルクＴｍｇ２（＜０）がロータ軸４３，
切換クラッチ５０を介してインナロータ軸３３に伝達さ
れるため、モータＭＧ１には、Ｔｅ＋Ｔｍｇ２（但し、
Ｔｍｇ２＜０）が伝達される。モータＭＧ１に伝達され
たトルクＴｅ＋Ｔｍｇ２は、モータＭＧ１のトルクＴｍ
ｇ１（＝Ｔｅ＋Ｔｍｇ２）として、駆動軸であるアウタ
ロータ軸３５に伝達され、そのアウタロータ軸３５から
は、駆動軸の目標トルクＴｄ（＝Ｔｍｇ１＝Ｔｅ＋Ｔｍ
ｇ２）とほぼ等しい駆動トルクが出力されることにな
る。こうして、車両は、ＯＤ結合にて、エンジン２０及
びモータＭＧ１，ＭＧ２を利用したＨＶ走行を行なうこ
とになる。
【０１３８】このようにして、本実施例では、発進時、
ＵＤ結合で、車両をＥＶ走行させる。そして、駆動軸の
動作点がＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域に入
ると、エンジン２０への燃料供給を開始してエンジン２
０を始動すると共に、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換
えを行なうため、その後は、ＯＤ結合で、車両をＨＶ走
行させることになる。
【０１３９】従って、本実施例では、図５に示したよう
に、動力出力装置１０の動作領域のうち、ＵＤ領域であ
り、かつ、エンジン始動判定線ＥＳＵよりも左下の領域
が、車両をＥＶ走行させる領域ＥＶとなる。そして、そ
れ以外のＵＤ領域と、全てのＯＤ領域では、車両をＨＶ
走行させることになる。また、本実施例では、ＵＤ領域
は、そのまま、実際にＵＤ結合を行なうＵＤ結合領域ｕ
ｄとなり、ＯＤ領域も、そのまま、実際にＯＤ結合を行
なうＯＤ結合領域ｏｄとなる。
【０１４０】以上のようにして、本実施例においては、
モータＭＧ２のみを動作させて車両をＥＶ走行させてい
たのが、駆動軸の動作点がＵＤ領域からＯＤ領域に入っ
たことによって、モータＭＧ２のロータ軸４３の結合を
ＯＤ結合にして、エンジン２０，モータＭＧ１，ＭＧ２
を利用して、車両をＨＶ走行させることができるように
なる。
【０１４１】それでは、次に、図４におけるステップＳ
１１０の処理の具体的な内容について、説明する。本実
施例において、ステップＳ１１０の処理としては、次の
ような３種類の方式が考えられる。
【０１４２】即ち、第１及び第２の方式は、先に、エン
ジン２０への燃料供給を開始してエンジン２０を始動
し、その後、ＵＤ結合からＯＤ結合に切り換える方式で
あり、第３の方式は、その逆で、先に、ＵＤ結合からＯ
Ｄ結合に切り換え、その後、エンジン２０への燃料供給
を開始してエンジン２０を始動する方式である。また、
第１及び第２の方式のうち、第１の方式では、ＵＤ結合
からＯＤ結合への切り換えを行なう際、駆動軸（モータ
ＭＧ１のアウタロータ軸３５）とエンジン２０の出力軸
（クランクシャフト２１，モータＭＧ１のインナロータ
軸３３）とを直結させた状態で切り換える方式であり、
第２の方式では、モータＭＧ２のロータ軸４３を、駆動
軸（モータＭＧ１のアウタロータ軸３５）及びエンジン
２０の出力軸（クランクシャフト２１，モータＭＧ１の
インナロータ軸３３）の何れの軸からも切り離した状態
で切り換える方式である。
【０１４３】図６は図４におけるステップＳ１１０の処
理として、第１の方式での処理手順を示すフローチャー
トである。図６に示すように、ステップＳ１１０の処理
が開始されると、まず、制御ＥＣＵ６０は、エンジン２
０を制御して、エンジン２０への燃料供給を開始させる
と共に、エンジン２０のプラグ（図示せず）を点火させ
て、エンジン２０を始動する（ステップＳ１２２）。こ
のとき、制御ＥＣＵ６０は、同時に、ＭＧ１インバータ
７０を制御して、モータＭＧ１により、エンジン２０の
クランクシャフト２１につながるインナロータ軸３３
に、エンジン始動トルクを発生させ、エンジン２０のク
ランクシャフト２１を強制的に回転させることにより、
エンジン２０を始動させる。また、同時に、モータＭＧ
１によってアウタロータ軸３５に生じる反力トルクをキ
ャンセルするために、ＭＧ２インバータ７２を制御し
て、モータＭＧ２により、モータＭＧ１のアウタロータ
軸３５に切換クラッチ５０を介してつながるロータ軸４
３に、モータＭＧ１の発生したエンジン始動トルクとほ
ぼ等しいトルクを発生させる。
【０１４４】こうして、エンジン２０を始動した後、制
御ＥＣＵ６０は、さらに、次のような制御を行なう。即
ち、制御ＥＣＵ６０は、エンジン２０の目標動作点を駆
動軸の動作点とほぼ等しくなるように、エンジン２０の
目標回転数Ｎｅ及び目標トルクＴｅをそれぞれ式（６）
のように決定すると共に、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ
１及びモータＭＧ２のトルクＴｍｇ２をそれぞれ同じく
式（６）のように決定して、この式（６）を満足するよ
うな制御を行なう。
【０１４５】Ｎｅ＝Ｎｄ Ｔｅ＝Ｔｄ Ｔｍｇ１＝（Ｎｅ−Ｎｅｒ）・ｋ Ｔｍｇ２＝Ｔｄ＋Ｔｍｇ１ ……（６）
【０１４６】但し、Ｎｅｒはエンジン２０の現在の回転
数（即ち、現在のクランクシャフト２１の回転数）であ
り、ｋは制御ゲインである。
【０１４７】即ち、制御ＥＣＵ６０は、エンジン２０を
制御して、エンジン２０スロットルバルブ（図示せず）
の開度を調整することにより、エンジン２０のトルクを
駆動軸のトルクＴｄとほぼ等しくなるようにすると共
に、ＭＧ１インバータ７０を制御して、エンジン２０の
回転数が駆動軸の回転数Ｎｄとほぼ等しくなるように、
モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１を調整し、さらに、ＭＧ
２インバータ７２を制御して、モータＭＧ２のトルクＴ
ｍｇ２が駆動軸のトルクＴｄとモータＭＧ１のトルクＴ
ｍｇ１との和にほぼ等しくなるようにする。この結果、
エンジン２０の動作点は駆動軸の動作点にほぼ一致する
ようになる。
【０１４８】ところで、上記した説明では、エンジン２
０を始動した後に、エンジン２０の回転数を駆動軸の回
転数に、エンジン２０のトルクを駆動軸のトルクに、そ
れぞれほぼ等しくなるように制御しているが、この代わ
りに、次のような制御を行なうようにしても良い。
【０１４９】即ち、エンジン２０を始動する前に、ＭＧ
１インバータ７０を制御して、モータＭＧ１により、エ
ンジン２０の回転数を駆動軸の回転数にほぼ等しくなる
ようにし、その上で、エンジン２０への燃料供給を開始
してエンジン２０を始動し、その後、エンジン２０を制
御して、エンジン２０のトルクを駆動軸のトルクとほぼ
等しくなるようにする。このような制御を行なうことに
より、エンジン２０を始動したときには、エンジン２０
の回転数の方は既に駆動軸の回転数とほぼ等しくなって
いるので、エンジン２０を始動した後に、エンジン２０
の動作点を駆動軸の動作点により短時間で一致させるこ
とができる。
【０１５０】さて、このようにして、エンジン２０の動
作点を駆動軸の動作点にほぼ一致させた後、制御ＥＣＵ
６０は、切換クラッチ５０を制御して、オーバードライ
ブクラッチＯＤＣを結合にする（ステップＳ１２４）。
この時、アンダードライブクラッチＵＤＣも結合状態に
あるため、モータＭＧ２のロータ軸４３は、モータＭＧ
１のアウタロータ軸３５及びインナロータ軸３３の何れ
の軸にも結合されることになる。従って、この場合、モ
ータＭＧ１のアウタロータ軸３５とエンジン２０のクラ
ンクシャフト２１（モータＭＧ１のインナロータ軸３
３）とは、切換クラッチ５０を介して機械的に直結され
ることになる。
【０１５１】続いて、制御ＥＣＵ６０は、ステップＳ１
２６において、エンジン２０の目標トルクＴｅ、モータ
ＭＧ１のトルクＴｍｇ１及びモータＭＧ２のトルクＴｍ
ｇ２をそれぞれ式（７）のように決定し、この式（７）
を満足するような制御を行なう。
【０１５２】Ｔｅ＝Ｔｄ Ｔｍｇ１＝Ｔｍｇ２＝０ ……（７）
【０１５３】即ち、アウタロータ軸３５とクランクシャ
フト２１とが直結している間、制御ＥＣＵ６０は、エン
ジン２０を制御して、エンジン２０のトルクを駆動軸の
トルクＴｄとほぼ等しくなるようにすると共に、ＭＧ１
インバータ７０及びＭＧ２インバータ７２を制御して、
ＭＧ１インバータ７０及びＭＧ２インバータ７２内のト
ランジスタを全てオフ状態にして、モータＭＧ１のトル
クＴｍｇ１とモータＭＧ２のトルクＴｍｇ２が共にほぼ
ゼロとなるようにする。
【０１５４】この結果、アウタロータ軸３５とクランク
シャフト２１とが直結している間は、エンジン２０で発
生したトルクＴｅがクランクシャフト２１，切換クラッ
チ５０を介して、直接、駆動軸であるアウタロータ軸３
５に伝達され、そのアウタロータ軸３５からは、駆動軸
の目標トルクＴｄ（＝Ｔｅ）とほぼ等しい駆動トルクが
出力されることになる。また、モータＭＧ１，ＭＧ２で
は何らトルクを発生しないため、モータＭＧ１における
ロータ３２，３４と、モータＭＧ２におけるロータ４２
は、それぞれ、クランクシャフト２１の回転と共に連れ
回されるだけとなる。こうして、この間、車両は、エン
ジン２０のみによって走行することになる。
【０１５５】続いて、制御ＥＣＵ６０は、切換クラッチ
５０を制御して、アンダードライブクラッチＵＤＣを解
放にする（ステップＳ１２８）。この結果、アウタロー
タ軸３５及びインナロータ軸３３に結合されていたモー
タＭＧ２のロータ軸４３は、アウタロータ軸３５から切
り離され、インナロータ軸３３のみに結合されることに
なるため、ＯＤ結合となる。
【０１５６】こうして、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り
換えが完了すると、図６に示す処理ルーチンは終了し、
図４に示した処理に戻る。
【０１５７】このように、図６に示す第１の方式では、
エンジン２０の動作点と駆動軸の動作点とをほぼ一致さ
せ、モータＭＧ１のインナロータ軸３３（エンジン２０
のクランクシャフト２１）のトルク及び回転数を駆動軸
であるアウタロータ軸３５のトルク及び回転数にほぼ合
わせた上で、モータＭＧ２のロータ軸４３をＵＤ結合か
らＯＤ結合へ切り換えているので、切り換える際にショ
ックが無く、スムーズな切り換えを実現することができ
る。
【０１５８】次に、図７は図４におけるステップＳ１１
０の処理として、第２の方式での処理手順を示すフロー
チャートである。図７に示すように、ステップＳ１１０
の処理が開始されると、まず、制御ＥＣＵ６０は、図６
に示したステップＳ１２２と同様の処理を行って（ステ
ップＳ１３２）、エンジン２０を始動すると共に、エン
ジン２０の動作点を駆動軸の動作点にほぼ一致させる。
【０１５９】次に、制御ＥＣＵ６０は、切換クラッチ５
０を制御して、アンダードライブクラッチＵＤＣを解放
にする（ステップＳ１３４）。この時、モータＭＧ２の
ロータ軸４３は、モータＭＧ１のアウタロータ軸３５及
びエンジン２０のクランクシャフト２１（モータＭＧ１
のインナロータ軸３３）の何れの軸からも切り離される
ことになる。
【０１６０】続いて、制御ＥＣＵ６０は、ステップＳ１
３６において、エンジン２０の目標トルクＴｅ、モータ
ＭＧ１のトルクＴｍｇ１及びモータＭＧ２のトルクＴｍ
ｇ２をそれぞれ式（８）のように決定し、この式（８）
を満足するような制御を行なう。
【０１６１】Ｔｍｇ１＝Ｔｅ＝Ｔｄ Ｔｍｇ２＝０ ……（８）
【０１６２】即ち、モータＭＧ２のロータ軸４３が何れ
の軸からも切り離されている間、制御ＥＣＵ６０は、エ
ンジン２０を制御して、エンジン２０のトルクを駆動軸
のトルクＴｄとほぼ等しくなるようし、そして、ＭＧ１
インバータ７０を制御して、モータＭＧ１のトルクＴｍ
ｇ１をエンジン２０の目標トルクＴｅとほぼ等しくなる
ようにすると共に、ＭＧ２インバータ７２を制御して、
ＭＧ２インバータ７２内のトランジスタを全てオフ状態
にして、モータＭＧ２のトルクＴｍｇ２がほぼゼロとな
るようにする。
【０１６３】この結果、モータＭＧ２のロータ軸４３が
何れの軸からも切り離されている間は、エンジン２０で
発生したトルクＴｅがクランクシャフト２１，インナロ
ータ軸３３を介して、モータＭＧ１に伝達される。モー
タＭＧ１に伝達されたトルクＴｅは、モータＭＧ１のト
ルクＴｍｇ１（＝Ｔｅ）として、駆動軸であるアウタロ
ータ軸３５に伝達される。一方、モータＭＧ２は、ロー
タ軸４３がアウタロータ軸３５，インナロータ軸３３か
ら切り離されており、モータＭＧ２のトルクＴｍｇ２は
ゼロであるため、モータＭＧ２からアウタロータ軸３５
に伝達されるトルクはない。従って、アウタロータ軸３
５からは、駆動軸の目標トルクＴｄ（＝Ｔｍｇ１＝Ｔ
ｅ）とほぼ等しい駆動トルクが出力されることになる。
こうして、この間、車両は、エンジン２０及びモータＭ
Ｇ１を利用して走行することになる。また、この間、モ
ータＭＧ２のロータ軸４３は、慣性によって、そのまま
ほぼ一定の回転数で回り続けている。
【０１６４】続いて、制御ＥＣＵ６０は、切換クラッチ
５０を制御して、オーバードライブクラッチＯＤＣを結
合にする（ステップＳ１３８）。この結果、アウタロー
タ軸３５及びインナロータ軸３３の何れの軸からも切り
離されていたモータＭＧ２のロータ軸４３は、インナロ
ータ軸３３に結合されることになるため、ＯＤ結合とな
る。
【０１６５】こうして、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り
換えが完了すると、図７に示す処理ルーチンは終了し、
図４に示した処理に戻る。
【０１６６】このように、図７に示す第２の方式でも、
図６に示す処理と同様に、モータＭＧ１のインナロータ
軸３３（エンジン２０のクランクシャフト２１）のトル
ク及び回転数を駆動軸であるアウタロータ軸３５のトル
ク及び回転数にほぼ合わせた上で、モータＭＧ２のロー
タ軸４３をＵＤ結合からＯＤ結合へ切り換えているの
で、切り換える際にショックが無く、スムーズな切り換
えを実現することができる。
【０１６７】次に、図８は図４におけるステップＳ１１
０の処理として、第３の方式での処理手順を示すフロー
チャートである。図８に示すように、ステップＳ１１０
の処理が開始されると、まず、制御ＥＣＵ６０は、エン
ジン２０の出力軸の回転数を駆動軸の回転数とほぼ等し
くなるように制御する（ステップＳ１４２）。具体的に
は、制御ＥＣＵ６０は、エンジン２０の目標回転数Ｎ
ｅ、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１及びモータＭＧ２の
トルクＴｍｇ２をそれぞれ式（９）のように決定し、こ
の式（９）を満足するような制御を行なう。
【０１６８】Ｎｅ＝Ｎｄ Ｔｍｇ１＝（Ｎｅ−Ｎｅｒ）・ｋ Ｔｍｇ２＝Ｔｄ＋Ｔｍｇ１ ……（９）
【０１６９】即ち、制御ＥＣＵ６０は、ＭＧ１インバー
タ７０を制御して、エンジン２０の回転数が駆動軸の回
転数Ｎｄとほぼ等しくなるように、モータＭＧ１のトル
クＴｍｇ１を調整し、さらに、ＭＧ２インバータ７２を
制御して、モータＭＧ２のトルクＴｍｇ２が駆動軸のト
ルクＴｄとモータＭＧ１のトルクＴｍｇ１との和にほぼ
等しくなるようにする。この結果、エンジン２０の出力
軸であるクランクシャフト２１の回転数は駆動軸である
アウタロータ軸３５の回転数とほぼ等しくなるようにな
る。なお、このとき、エンジン２０自体は燃料供給もな
されておらず、停止状態にあるため、トルクは発生して
いない。
【０１７０】次に、制御ＥＣＵ６０は、切換クラッチ５
０を制御して、オーバードライブクラッチＯＤＣを結合
にする（ステップＳ１４４）。この時、図６におけるス
テップＳ１２４の場合と同様に、アンダードライブクラ
ッチＵＤＣも結合状態にあるため、モータＭＧ２のロー
タ軸４３は、モータＭＧ１のアウタロータ軸３５及びイ
ンナロータ軸３３（エンジン２０のクランクシャフト２
１）の何れの軸にも結合されることになる。
【０１７１】続いて、制御ＥＣＵ６０は、ステップＳ１
４６において、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１及びモー
タＭＧ２のトルクＴｍｇ２をそれぞれ式（１０）のよう
に決定し、この式（１０）を満足するような制御を行な
う。
【０１７２】Ｔｍｇ１＝０ Ｔｍｇ２＝Ｔｄ＋Ｔｅｆ ……（１０） 但し、Ｔｅｆはエンジン２０の摩擦トルクである。
【０１７３】即ち、制御ＥＣＵ６０は、ＭＧ１インバー
タ７０を制御して、ＭＧ１インバータ７０内のトランジ
スタを全てオフ状態にし、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ
１がほぼゼロとなるようにすると共に、ＭＧ２インバー
タ７２を制御して、モータＭＧ２のトルクＴｍｇ２が駆
動軸の目標トルクＴｄとエンジン２０の摩擦トルクＴｅ
ｆとの和とほぼ等しくなるようにする。
【０１７４】この時、エンジン２０の出力軸であるクラ
ンクシャフト２１は回転しているが、エンジン２０自体
は燃料供給がなされておらず、停止状態にある。また、
モータＭＧ２のロータ軸４３、エンジン２０のクランク
シャフト２１（モータＭＧ１のインナロータ軸３３）及
びモータＭＧ１のアウタロータ軸３５はそれぞれ切換ク
ラッチ５０において互いに結合され、一体状態となって
いる。従って、モータＭＧ２において、トルクＴｍｇ２
として、駆動軸の目標トルクＴｄにエンジン２０の摩擦
トルクＴｅｆを上乗せしたトルクを発生させる（Ｔｍｇ
２＝Ｔｄ＋Ｔｅｆ）ことにより、そのトルクＴｍｇ２が
ロータ軸４３を介して切換クラッチ５０に伝達されたと
きに、切換クラッチ５０において、エンジン２０の摩擦
トルクＴｅｆ分が減じられても、切換クラッチ５０から
アウタロータ軸３５へは、モータＭＧ２のトルクＴｍｇ
２（＝Ｔｄ＋Ｔｅｆ）からエンジン２０の摩擦トルクＴ
ｅｆを引いたトルクＴｄが伝達されるため、アウタロー
タ軸３５からは、駆動軸の目標トルクＴｄと等しい駆動
トルクが出力されることになる。また、モータＭＧ１で
は何らトルクを発生しないため、モータＭＧ１における
ロータ３２，３４は、それぞれ、モータＭＧ２の回転に
よって連れ回されるだけとなる。こうして、この間、車
両は、モータＭＧ２のみによってＥＶ走行することにな
る。
【０１７５】続いて、制御ＥＣＵ６０は、切換クラッチ
５０を制御して、アンダードライブクラッチＵＤＣを解
放にする（ステップＳ１４８）。この結果、アウタロー
タ軸３５及びインナロータ軸３３に結合されていたモー
タＭＧ２のロータ軸４３は、アウタロータ軸３５から切
り離され、インナロータ軸３３のみに結合されることに
なるため、ＯＤ結合となる。
【０１７６】その後、制御ＥＣＵ６０は、エンジン２０
を制御して、エンジン２０への燃料供給を開始させると
共に、エンジン２０のプラグ（図示せず）を点火させ
て、エンジン２０を始動する（ステップＳ１５０）。こ
の時、エンジン２０のクランクシャフト２１は既に回転
しているので、エンジン２０への燃料供給を開始するだ
けで、エンジン２０は直ちに始動する。
【０１７７】こうして、エンジン２０の始動が完了する
と、図８に示す処理ルーチンは終了し、図４に示した処
理に戻る。
【０１７８】このように、図８に示す第３の方式では、
モータＭＧ１のインナロータ軸３３（エンジン２０のク
ランクシャフト２１）の回転数を駆動軸であるアウタロ
ータ軸３５の回転数にほぼ合わせた上で、モータＭＧ２
のロータ軸４３をＵＤ結合からＯＤ結合へ切り換えてい
るので、切り換える際にショックが無く、スムーズな切
り換えを実現することができる。
【０１７９】また、エンジン２０への燃料供給によるエ
ンジン２０の始動を行なう前に、ＵＤ結合からＯＤ結合
への切り換えを行なっているため、エンジン始動直後の
トルク変動や回転数の変動の影響を受けることなく、結
合の切り換えを行なうことができる。
【０１８０】さらにまた、オーバードライブクラッチＯ
ＤＣを結合してからアンダードライブクラッチＵＤＣを
解放するまでの間、モータＭＧ２において、エンジン２
０の摩擦トルクＴｅｆ分だけ駆動軸の目標トルクＴｄに
加えて余分にトルクＴｍｇ２を発生させているので、そ
の間に、駆動軸から出力される駆動トルクが変動するの
を防止することができる。
【０１８１】但し、この第３の方式では、エンジン２０
の始動を行なう前に、車両を走行するためのエネルギに
加え、エンジン２０の出力軸であるクランクシャフト２
１を回転させるためのエネルギ（エンジン回転エネル
ギ）も、バッテリ７４に蓄えられた電力で賄うことにな
るため、バッテリ７４に十分な電力が蓄えられているこ
とが前提となる。
【０１８２】また、この第３の方式では、ＵＤ結合から
ＯＤ結合に切り換える際、エンジン２０は始動しておら
ず、トルクを出力していないため、前述したように、駆
動軸とエンジン２０の出力軸とを直結させた状態で切り
換える方式を用いることはできるが、モータＭＧ２のロ
ータ軸４３を駆動軸及びエンジン２０の出力軸の何れの
軸からも切り離した状態で切り換える方式を採用するこ
とはできない。何故なら、後者の方式では、切換クラッ
チ５０において、アンダードライブクラッチＵＤＣが解
放になった瞬間に、それまで、駆動トルクを出力してい
たモータＭＧ２が駆動軸から切り離されて、駆動トルク
が存在しなくなるため、ＵＤ結合からＯＤ結合に切り換
える際に、駆動トルクの急激な変化に伴う振動やショッ
クが生じてしまうからである。
【０１８３】次に、図４におけるステップＳ１０６にお
いて、エンジン２０を始動すべきと判定した場合の処理
について、図９を用いて説明する。図９は図４における
ＡからＢの間の処理手順を示すフローチャートである。
【０１８４】図９に示す処理が開始されると、制御ＥＣ
Ｕ６０は、まず、エンジン２０を制御して、エンジン２
０への燃料供給を開始させると共に、エンジン２０のプ
ラグ（図示せず）を点火させて、エンジン２０を始動す
る（ステップＳ１６２）。このとき、制御ＥＣＵ６０
は、同時に、ＭＧ１インバータ７０を制御して、モータ
ＭＧ１により、エンジン２０のクランクシャフト２１に
つながるインナロータ軸３３に、エンジン始動トルクを
発生させ、エンジン２０のクランクシャフト２１を強制
的に回転させることにより、エンジン２０を始動させ
る。また、同時に、モータＭＧ１によってアウタロータ
軸３５に生じる反力トルクをキャンセルするために、Ｍ
Ｇ２インバータ７２を制御して、モータＭＧ２により、
モータＭＧ１のアウタロータ軸３５に切換クラッチ５０
を介してつながるロータ軸４３に、モータＭＧ１の発生
したエンジン始動トルクとほぼ等しいトルクを発生させ
る。
【０１８５】こうして、エンジン２０を始動した後に、
制御ＥＣＵ６０は、ＵＤ結合で、エンジン２０，モータ
ＭＧ１，ＭＧ２を利用してＨＶ走行させる（ステップＳ
１６４）。
【０１８６】具体的には、図４におけるステップＳ１１
２の処理と同様に、制御ＥＣＵ６０は、改めてエンジン
要求動力Ｐｅを算出した上で、そのエンジン要求動力Ｐ
ｅが図５に示すエンジン２０の動作線上のどこに当たる
かを求めて、エンジン２０の目標動作点を決定する。制
御ＥＣＵ６０は、駆動軸の動作点と決定したエンジン２
０の目標動作点とを基にして、ＵＤ結合における前述の
式（１）に従い、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１及びモ
ータＭＧ２のトルクＴｍｇ２をそれぞれ式（１１）のよ
うに決定して、この式（１１）を満足するような制御を
行なう。
【０１８７】Ｔｍｇ１＝Ｔｅ Ｔｍｇ２＝Ｔｄ−Ｔｅ ……（１１）
【０１８８】即ち、制御ＥＣＵ６０は、ＭＧ１インバー
タ７０を制御して、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１がエ
ンジン２０の目標トルクＴｅとなるようにすると共に、
ＭＧ２インバータ７２を制御して、モータＭＧ２のトル
クＴｍｇ２が駆動軸の目標トルクＴｄとエンジン２０の
目標トルクＴｅとの差とほぼ等しくなるようにする。
【０１８９】また、制御ＥＣＵ６０は、エンジン２０も
制御して、エンジン２０の動作点が決定した目標動作点
となるようにする。
【０１９０】以上の結果、エンジン２０で発生したトル
クＴｅは、クランクシャフト２１，インナロータ軸３３
を介してモータＭＧ１に伝達される。モータＭＧ１に伝
達されたトルクＴｅは、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１
（＝Ｔｅ）として、駆動軸であるアウタロータ軸３５に
伝達されるが、モータＭＧ２において発生したトルクＴ
ｍｇ２（＞０）もロータ軸４３，切換クラッチ５０を介
してアウタロータ軸３５に伝達されるため、アウタロー
タ軸３５には、合わせて、Ｔｅ＋Ｔｍｇ２が伝達され
る。従って、アウタロータ軸３５からは、駆動軸の目標
トルクＴｄ（＝Ｔｅ＋Ｔｍｇ２）と等しい駆動トルクが
出力されることになる。こうして、車両は、ＵＤ結合に
て、エンジン２０及びモータＭＧ１，ＭＧ２を利用した
ＨＶ走行を行なうことになる。
【０１９１】次に、制御ＥＣＵ６０は、ＵＤ／ＯＤ領域
判定を行なう（ステップＳ１６６）。具体的には、図４
におけるステップＳ１０８の場合と同様に、制御ＥＣＵ
６０は、駆動軸であるアウタロータ軸３５の動作点に基
づいて、その動作点がエンジン２０の動作線であるＵＤ
／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域に入ったか否かを
判定する。判定の結果、駆動軸の動作点が未だＵＤ領域
にある場合は、図９に示すように、再び、ステップＳ１
６４に戻り、前回と同様の処理を繰り返す。しかし、駆
動軸の動作点がＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領
域にある場合には、処理は次のステップＳ１６８に進
む。
【０１９２】ステップＳ１６８では、制御ＥＣＵ６０
は、切換クラッチ５０を制御して、モータＭＧ２のロー
タ軸４３をＵＤ結合からＯＤ結合に切り換える。なお、
このように、ＨＶ走行中にＵＤ結合からＯＤ結合への切
り換える方法としては、例えば、前述した特開平１０−
２７１７４９号公報に開示されている方法などを用いる
ことができる。具体的には、エンジン２０の出力軸の回
転数と駆動軸の回転数との回転数差が所定の許容範囲に
入ると共に、エンジン２０の出力軸のトルクと駆動軸の
トルクとのトルク差が所定の許容範囲に入ったときに、
切換クラッチ５０において、ＵＤ結合からＯＤ結合に切
り換えるようにする。
【０１９３】こうして、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り
換えが完了したら、図９に示す処理を終了し、図４に示
したＢに戻る。
【０１９４】以上のようにして、図４におけるステップ
Ｓ１０６においてエンジン２０を始動すべきと判定した
場合の処理（即ち、図４におけるＡからＢの間の処理）
は、実行される。
【０１９５】（５）第２の制御方法：図１０は本発明の
第２の制御方法にかかる第２の実施例としての制御手順
を示すフローチャートである。また、図１１は本発明の
第２の制御方法を採った場合のＥＶ走行領域とＵＤ結合
領域，ＯＤ結合領域とを示す説明図である。
【０１９６】図１１において、縦軸，横軸及び各種曲線
並びに領域の内容については、それぞれ、図５に示した
内容と同じであるので、説明は省略する。
【０１９７】本実施例では、車両が停車している状態か
ら発進して徐々に加速していく過程において、制御ＥＣ
Ｕ６０が図１０に示す制御手順に従って制御を行なう。
また、その過程おいて、駆動軸であるモータＭＧ１のア
ウタロータ軸３５の動作点は、図１１の曲線ＤＬ２で示
すような軌跡を描くものとする。
【０１９８】本実施例において、図１０に示すように、
ステップＳ２０２〜Ｓ２０８の処理は、図４に示したス
テップＳ１０２〜Ｓ１０８の処理と同じであるので、説
明は省略する。
【０１９９】さて、ステップＳ２０８において、例え
ば、今、駆動軸の動作点が図１１に示す曲線ＤＬ２上の
点ｂの位置にあるとすると、動作点はＵＤ／ＯＤ領域境
界ＥＬを越えてＯＤ領域にあるので、処理は次のステッ
プＳ２１０に進み、制御ＥＣＵ６０は、切換クラッチ５
０を制御して、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えを行
なう（ステップＳ２１０）。なお、ステップＳ２１０の
処理の具体的な内容については、後ほど詳しく説明す
る。
【０２００】こうして、ＯＤ結合への切り換えを行なう
と、次に、制御ＥＣＵ６０は、エンジン２０を停止状態
にしたまま、ＯＤ結合で、モータＭＧ１，ＭＧ２を利用
して、引き続きＥＶ走行をさせる（ステップＳ２１
２）。具体的には、制御ＥＣＵ６０は、モータＭＧ１の
トルクＴｍｇ１及びモータＭＧ２のトルクＴｍｇ２をそ
れぞれ式（１２）のように決定し、この式（１２）を満
足するような制御を行なう。
【０２０１】Ｔｍｇ１＝Ｔｄ Ｔｍｇ２＝−Ｔｍｇ１ ……（１２）
【０２０２】即ち、制御ＥＣＵ６０は、ＭＧ１インバー
タ７０を制御して、モータＭＧ１を動作させ、モータＭ
Ｇ１のトルクＴｍｇ１を駆動軸であるアウタロータ軸３
５の目標トルクＴｄとほぼ等しくなるようにすると共
に、ＭＧ２インバータ７２を制御して、モータＭＧ２の
トルクＴｍｇ２を、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１と同
じ大きさで逆向きのトルク（−Ｔｍｇ１）とほぼ等しく
なるようにする。
【０２０３】この結果、モータＭＧ１は、駆動軸である
アウタロータ軸３５にトルクＴｍｇ１を発生するため、
アウタロータ軸３５からは、駆動軸の目標トルクＴｄ
（＝Ｔｍｇ１）とほぼ等しい駆動トルクが出力されるこ
とになる。また、このとき、モータＭＧ１は、インナロ
ータ軸３３に対して、作用・反作用の原理から、アウタ
ロータ軸３５に発生したトルクの反力として、同じ大き
さで逆向きのトルク（−Ｔｍｇ１）を発生することにな
る。そこで、モータＭＧ２が、モータＭＧ１のインナロ
ータ軸３３に切換クラッチ５０を介してつながるロータ
軸４３に、モータＭＧ１の発生したトルクＴｍｇと同じ
大きさで逆向きのトルク（−Ｔｍｇ１）を発生すること
によって、上記した反力をキャンセルする。こうして、
車両は、ＯＤ結合にて、モータＭＧ１，ＭＧ２を利用し
てＥＶ走行を行なうことになる。
【０２０４】なお、エンジン２０の出力軸であるクラン
クシャフト２１の回転数Ｎｅは、ステップＳ２１０にお
けるＵＤ結合からＯＤ結合への切り換え時に、一旦、駆
動軸であるアウタロータ軸３５の回転数Ｎｄに近づくも
のの、切り換え後は、再びゼロに戻って、クランクシャ
フト２１は停止状態にある。
【０２０５】次に、制御ＥＣＵ６０は、再び、ステップ
Ｓ２０４と同様に、エンジン要求動力Ｐｅの算出を行な
い（ステップＳ２１４）、さらに、ステップＳ２０６と
同様に、エンジン始動判定を行なう（ステップＳ２１
６）。このとき、エンジン始動判定は、前述したよう
に、判定閾値ＰｅＳＴＡＲＴとエンジン始動判定線ＥＳ
Ｕとを用いて二重に行なわれている。従って、エンジン
始動判定線ＥＳＵを用いて判定を行った場合、例えば、
今、駆動軸の動作点が図１１に示す曲線ＤＬ２上の点ｃ
の位置にあるとすると、動作点がエンジン始動判定線Ｅ
ＳＵよりも左下の領域にあるので、エンジン２０を始動
する必要はないと判定して、図１０に示すように、再
び、ステップＳ２１２に戻り、前回と同様の処理を繰り
返す。しかし、例えば、運転者によってアクセルペダル
が踏み込まれ、車両が加速して、駆動軸の動作点が曲線
ＤＬ２上の点ｄの位置まで来ると、動作点はエンジン始
動判定線ＥＳＵを越えて右上の領域に入るので、処理は
次のステップＳ２１８に進む。
【０２０６】ステップＳ２１８では、制御ＥＣＵ６０
は、エンジン２０を制御して、エンジン２０への燃料供
給を開始させると共に、エンジン２０のプラグ（図示せ
ず）を点火させて、エンジン２０を始動する。このと
き、制御ＥＣＵ６０は、同時にＭＧ２インバータ７２を
制御して、モータＭＧ２により、エンジン２０のクラン
クシャフト２１に切換クラッチ５０を介してつながるロ
ータ軸４３に、エンジン始動トルクを発生させ、エンジ
ン２０の、停止していたクランクシャフト２１を強制的
に回転させることにより、エンジン２０を始動させる。
【０２０７】こうして、エンジン２０を始動すると、次
に、制御ＥＣＵ６０は、ＯＤ結合で、エンジン２０，モ
ータＭＧ１，ＭＧ２を利用してＨＶ走行させる（ステッ
プＳ２２０）。ＯＤ結合でＨＶ走行させる具体的な方法
は、図４におけるステップＳ１１２で説明した方法と同
じであるので、説明は省略する。
【０２０８】このようにして、本実施例では、発進時、
ＵＤ結合で、車両をＥＶ走行させる。そして、駆動軸の
動作点がＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域に入
ると、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えを行なうが、
第１の制御方法とは異なり、エンジン２０は停止状態の
まま、駆動軸の動作点がエンジン始動判定線ＥＳＵを越
えるまでは、ＯＤ結合で、車両を引き続きＥＶ走行させ
ることになる。そして、駆動軸の動作点がさらにエンジ
ン始動判定線ＥＳＵを越えて右上の領域に入ると、エン
ジン２０への燃料供給を開始してエンジン２０を始動す
るため、その後は、ＯＤ結合で、車両をＨＶ走行させる
ことになる。
【０２０９】従って、本実施例では、図１１に示したよ
うに、動力出力装置１０の動作領域のうち、エンジン始
動判定線ＥＳＵよりも左下の領域が、全て、車両をＥＶ
走行させる領域ＥＶとなる。そして、それ以外の領域で
は、車両をＨＶ走行させることになる。また、本実施例
では、ＵＤ領域は、そのまま、実際にＵＤ結合を行なう
ＵＤ結合領域ｕｄとなり、ＯＤ領域も、そのまま、実際
にＯＤ結合を行なうＯＤ結合領域ｏｄとなる。
【０２１０】以上のようにして、本実施例においては、
ＵＤ結合で、モータＭＧ２のみによってＥＶ走行させて
いた車両を、駆動軸の動作点がＵＤ領域からＯＤ領域に
入っても、ＯＤ結合で、モータＭＧ１，ＭＧ２を利用し
て、引き続きＥＶ走行させることができる。
【０２１１】それでは、次に、図１０におけるステップ
Ｓ２１０の処理の具体的な内容について、説明する。本
実施例において、ステップＳ２１０の処理としては、次
のような２種類の方式が考えられる。
【０２１２】即ち、第１の方式は、切換クラッチ５０に
よってＵＤ結合からＯＤ結合の切り換えを行なう際、オ
ーバードライブクラッチＯＤＣを直ちに結合にする方式
であり、第２の方式は、オーバードライブクラッチＯＤ
Ｃを結合にするのに先だって、エンジン２０の出力軸の
回転数を駆動軸の回転数にほぼ等しくし、その状態で結
合にする方式である。
【０２１３】図１２は図１１におけるステップＳ２１０
の処理として、第１の方式での処理手順を示すフローチ
ャートである。図１２に示すように、ステップＳ２１０
の処理が開始されると、まず、制御ＥＣＵ６０は、切換
クラッチ５０を制御して、オーバードライブクラッチＯ
ＤＣを結合にする（ステップＳ２３２）。この時、図８
におけるステップＳ１４４の場合と同様に、アンダード
ライブクラッチＵＤＣも結合状態にあるため、モータＭ
Ｇ２のロータ軸４３は、モータＭＧ１のアウタロータ軸
３５及びインナロータ軸３３の何れの軸にも結合される
ことになる。従って、この場合、モータＭＧ１のアウタ
ロータ軸３５とエンジン２０のクランクシャフト２１
（モータＭＧ１のインナロータ軸３３）とは、切換クラ
ッチ５０を介して直結されることになる。
【０２１４】但し、図１２に示す第１の方式の場合、オ
ーバードライブクラッチＯＤＣを結合にする際、エンジ
ン２０のクランクシャフト２１（モータＭＧ１のインナ
ロータ軸３３）は静止しており、回転数はゼロであるた
め、オーバードライブクラッチＯＤＣを徐々に結合させ
る必要がある。
【０２１５】続いて、制御ＥＣＵ６０は、ステップＳ２
３４において、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１及びモー
タＭＧ２のトルクＴｍｇ２をそれぞれ前述した式（１
０）のように決定して、その式（１０）を満足するよう
な制御を行なう。
【０２１６】即ち、制御ＥＣＵ６０は、ＭＧ１インバー
タ７０を制御して、ＭＧ１インバータ７０内のトランジ
スタを全てオフ状態にし、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ
１がほぼゼロとなるようにすると共に、ＭＧ２インバー
タ７２を制御して、モータＭＧ２のトルクＴｍｇ２が駆
動軸の目標トルクＴｄとエンジン２０の摩擦トルクＴｅ
ｆとの和とほぼ等しくなるようにする。
【０２１７】この時、エンジン２０自体は燃料供給がな
されておらず、停止状態にあり、また、モータＭＧ２の
ロータ軸４３、エンジン２０のクランクシャフト２１
（モータＭＧ１のインナロータ軸３３）及びモータＭＧ
１のアウタロータ軸３５はそれぞれ切換クラッチ５０に
おいて互いに結合され、一体状態となっている。従っ
て、モータＭＧ２において、駆動軸の目標トルクＴｄに
エンジン２０の摩擦トルクＴｅｆを上乗せしたトルクＴ
ｍｇ２（＝Ｔｄ＋Ｔｅｆ）を発生させることにより、そ
のトルクＴｍｇ２が切換クラッチ５０に伝達されたとき
に、切換クラッチ５０において、エンジン２０の摩擦ト
ルクＴｅｆ分が減じられても、アウタロータ軸３５に
は、モータＭＧ２のトルクＴｍｇ２からエンジン２０の
摩擦トルクＴｅｆを引いたトルクＴｄが伝達されるた
め、アウタロータ軸３５からは、駆動軸の目標トルクＴ
ｄとほぼ等しい駆動トルクが出力されることになる。ま
た、モータＭＧ１では何らトルクを発生しないため、モ
ータＭＧ１におけるロータ３２，３４は、それぞれ、モ
ータＭＧ２の回転によって連れ回されるだけとなる。こ
うして、この間、車両は、モータＭＧ２のみによってＥ
Ｖ走行することになる。
【０２１８】続いて、制御ＥＣＵ６０は、切換クラッチ
５０を制御して、アンダードライブクラッチＵＤＣを解
放にする（ステップＳ２３６）。この結果、アウタロー
タ軸３５及びインナロータ軸３３に結合されていたモー
タＭＧ２のロータ軸４３は、アウタロータ軸３５から切
り離され、インナロータ軸３３のみに結合されることに
なるため、ＯＤ結合となる。
【０２１９】こうして、ステップＳ２３６の処理が完了
すると、図１２に示す処理ルーチンは終了し、図１０に
示した処理に戻る。
【０２２０】このように、図１２に示す第１の方式で
は、オーバードライブクラッチＯＤＣを結合してからア
ンダードライブクラッチＵＤＣを解放するまでの間、モ
ータＭＧ２において、エンジン２０の摩擦トルクＴｅｆ
分だけ駆動軸の目標トルクＴｄに加えて余分にトルクＴ
ｍｇ２を発生させているので、その間に、駆動軸から出
力される駆動トルクが変動するのを防止することができ
る。
【０２２１】次に、図１３は図１０におけるステップＳ
２１０の処理として、第２の方式での処理手順を示すフ
ローチャートである。図１３に示すように、ステップＳ
２１０の処理が開始されると、まず、制御ＥＣＵ６０
は、図８におけるステップＳ１４２の場合と同様に、エ
ンジン２０の出力軸の回転数を駆動軸の回転数とほぼ等
しくなるように制御する（ステップＳ２４２）。具体的
には、制御ＥＣＵ６０は、エンジン２０の目標回転数Ｎ
ｅ、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１及びモータＭＧ２の
トルクＴｍｇ２をそれぞれ前述した式（９）のように決
定し、その式（９）を満足するような制御を行なう。
【０２２２】即ち、制御ＥＣＵ６０は、ＭＧ１インバー
タ７０を制御して、エンジン２０の回転数が駆動軸の回
転数Ｎｄとほぼ等しくなるように、モータＭＧ１のトル
クＴｍｇ１を調整し、さらに、ＭＧ２インバータ７２を
制御して、モータＭＧ２のトルクＴｍｇ２が駆動軸のト
ルクＴｄとモータＭＧ１のトルクＴｍｇ１との和にほぼ
等しくなるようにする。この結果、エンジン２０の出力
軸であるクランクシャフト２１の回転数は駆動軸である
アウタロータ軸３５の回転数とほぼ等しくなるようにな
る。
【０２２３】次に、制御ＥＣＵ６０は、図１２における
ステップＳ２３２の場合と同様に、切換クラッチ５０を
制御して、オーバードライブクラッチＯＤＣを結合にす
る（ステップＳ２４４）。この時、アンダードライブク
ラッチＵＤＣも結合状態にあるため、モータＭＧ２のロ
ータ軸４３は、モータＭＧ１のアウタロータ軸３５及び
インナロータ軸３３の両方に結合されるため、モータＭ
Ｇ１のアウタロータ軸３５とエンジン２０のクランクシ
ャフト２１（モータＭＧ１のインナロータ軸３３）と
は、切換クラッチ５０を介して直結されることになる。
【０２２４】続いて、制御ＥＣＵ６０は、ステップＳ２
４６において、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１及びモー
タＭＧ２のトルクＴｍｇ２をそれぞれ前述した式（１
０）のように決定して、その式（１０）を満足するよう
な制御を行なう。
【０２２５】即ち、制御ＥＣＵ６０は、ＭＧ１インバー
タ７０を制御して、ＭＧ１インバータ７０内のトランジ
スタを全てオフ状態にし、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ
１がほぼゼロとなるようにすると共に、ＭＧ２インバー
タ７２を制御して、モータＭＧ２のトルクＴｍｇ２が駆
動軸の目標トルクＴｄとエンジン２０の摩擦トルクＴｅ
ｆとの和とほぼ等しくなるようにする。
【０２２６】この時の動作は、図１２におけるステップ
Ｓ２３４の動作と同じとなるので、説明は省略する。
【０２２７】続いて、制御ＥＣＵ６０は、切換クラッチ
５０を制御して、アンダードライブクラッチＵＤＣを解
放にする（ステップＳ２４８）。この結果、アウタロー
タ軸３５及びインナロータ軸３３に結合されていたモー
タＭＧ２のロータ軸４３は、アウタロータ軸３５から切
り離され、インナロータ軸３３のみに結合されることに
なるため、ＯＤ結合となる。
【０２２８】こうして、ステップＳ２４８の処理が完了
すると、図１３に示す処理ルーチンは終了し、図１０に
示した処理に戻る。
【０２２９】このように、図１３に示す第２の方式で
は、モータＭＧ１のインナロータ軸３３（エンジン２０
のクランクシャフト２１）の回転数を駆動軸であるアウ
タロータ軸３５の回転数にほぼ合わせた上で、モータＭ
Ｇ２のロータ軸４３をＵＤ結合からＯＤ結合へ切り換え
ているので、切り換える際にショックが無く、スムーズ
な切り換えを実現することができる。
【０２３０】ところで、前述したように、図１２に示す
第１の方式では、ＵＤ結合からＯＤ結合の切り換えを行
なう際、オーバードライブクラッチＯＤＣをすぐに結合
にしていたが、この時、エンジン２０のクランクシャフ
ト２１（モータＭＧ１のインナロータ軸３３）は静止し
ており、回転数は０ｒｐｍである。一方、駆動軸である
アウタロータ軸３５は回転しており、この時の回転数
が、例えば、１０００ｒｐｍであるとすると、クランク
シャフト２１とアウタロータ軸３５との回転数差は１０
００ｒｐｍになってしまう。従って、切換クラッチ５０
として、オーバードライブクラッチＯＤＣの結合能力
（結合容量）が小さいクラッチを用いた場合には、回転
数差が１０００ｒｐｍもあると、結合ができない可能性
がある。これに対し、図１３に示す第２の方式では、オ
ーバードライブクラッチＯＤＣを結合にするのに先だっ
て、エンジン２０のクランクシャフト２１の回転数をア
ウタロータ軸３５の回転数にほぼ等しくなるようにして
いるので、クランクシャフト２１とアウタロータ軸３５
との回転数差はほぼ０ｒｐｍとなる。従って、切換クラ
ッチ５０として、オーバードライブクラッチＯＤＣの結
合能力（結合容量）が小さいクラッチを用いた場合で
も、容易に結合させることができる。よって、切換クラ
ッチ５０として結合能力（結合容量）が小さいクラッチ
を用いることができるので、切換クラッチ５０の小型
化，低コスト化を実現することができる。
【０２３１】また、図１２に示す第１の方式では、オー
バードライブクラッチＯＤＣを結合にした時に、エンジ
ン２０のクランクシャフト２１の回転数はゼロから急激
に上昇するが、その上昇に伴ってトルク変動や振動が発
生してしまうが、図１３に示す第２の方式では、オーバ
ードライブクラッチＯＤＣを結合するのに先だって、ク
ランクシャフト２１の回転数を駆動軸の回転数まで上昇
させているので、オーバードライブクラッチＯＤＣを結
合にした時に、クランクシャフト２１の回転数を急上昇
させる必要がないため、急上昇に伴って発生するトルク
変動や振動を抑えることができる。
【０２３２】さらにまた、第１の方式の場合と同様に、
オーバードライブクラッチＯＤＣを結合してからアンダ
ードライブクラッチＵＤＣを解放するまでの間、モータ
ＭＧ２において、エンジン２０の摩擦トルクＴｅｆ分だ
け駆動軸の目標トルクＴｄに加えて余分にトルクＴｍｇ
２を発生させているので、その間に、駆動軸から出力さ
れる駆動トルクが変動するのを防止することができる。
【０２３３】なお、図１０において、ＡからＢの間の処
理は、図９に示した処理と同様であるので、これについ
ての説明は省略する。
【０２３４】（６）第３の制御方法：図１４は本発明の
第３の制御方法にかかる第３の実施例としての制御手順
を示すフローチャートである。また、図１５は本発明の
第３の制御方法を採った場合のＥＶ走行領域とＵＤ結合
領域，ＯＤ結合領域とを示す説明図である。
【０２３５】図１５において、縦軸，横軸及び各種曲線
並びに領域の内容については、それぞれ、図５に示した
内容と同じであるので、説明は省略する。
【０２３６】本実施例では、車両が停車している状態か
ら発進して徐々に加速していく過程において、制御ＥＣ
Ｕ６０が図１４に示す制御手順に従って制御を行なう。
また、その過程おいて、駆動軸であるモータＭＧ１のア
ウタロータ軸３５の動作点は、図１５の曲線ＤＬ２で示
すような軌跡を描くものとする。
【０２３７】本実施例において、図１４に示すように、
ステップＳ３０２，Ｓ３０４の処理は、図１０に示した
ステップＳ２０２，Ｓ２０４の処理と同じであるので、
説明は省略する。
【０２３８】次に、制御ＥＣＵ６０は、ステップＳ３０
４で算出したエンジン要求動力Ｐｅに基づいて、エンジ
ン２０を始動すべきか否かの判定、即ち、エンジン始動
判定を行なう（ステップＳ３０６）。具体的には、制御
ＥＣＵ６０は、エンジン要求動力Ｐｅを、予め設定され
ている判定閾値ＰｅＳＴＡＲＴ（一定値）と比較して、
エンジン要求動力Ｐｅの方が判定閾値ＰｅＳＴＡＲＴよ
りも小さい場合には、エンジン２０を始動する必要はな
いと判定して、エンジン２０を停止させたままとし、図
１４に示すように、再び、ステップＳ３０２に戻って、
前回と同様の処理を繰り返す。逆に、エンジン要求動力
Ｐｅの方が判定閾値ＰｅＳＴＡＲＴよりも大きい場合に
は、エンジン２０を始動すべきであると判定して、処理
は次のステップＳ３０８に進む。
【０２３９】なお、図４におけるステップＳ１０６の場
合と同様に、エンジン始動判定は、原則的には、エンジ
ン要求動力Ｐｅと判定閾値ＰｅＳＴＡＲＴとの比較によ
って行なうが、例外的に、駆動軸であるアウタロータ軸
３５の回転数がゼロの付近などにおいては、図１５に示
すエンジン始動判定線ＥＳＵを用いる。即ち、制御ＥＣ
Ｕ６０は、駆動軸であるアウタロータ軸３５の動作点
が、図１５に示すエンジン始動判定線ＥＳＵよりも右上
の領域にあれば、エンジン２０を始動すべきと判定し、
左下の領域にあれば、エンジン２０を始動する必要はな
いと判定する。
【０２４０】従って、例えば、今、駆動軸であるアウタ
ロータ軸３５の動作点が、図１５における曲線ＤＬ２上
の点ａの位置にあるとすると、制御ＥＣＵ６０は、動作
点がエンジン始動判定線ＥＳＵよりも左下の領域にある
ので、エンジン２０を始動する必要はないと判定し、ス
テップＳ３０２に戻って同様の処理を繰り返すことにな
る。
【０２４１】また、例えば、今、駆動軸であるアウタロ
ータ軸３５の動作点が、図１５における曲線ＤＬ２上の
点ｃの位置にあるとしても、制御ＥＣＵ６０は、動作点
がエンジン始動判定線ＥＳＵよりも左下の領域にあるの
で、点ａの場合と同様に、エンジン２０を始動する必要
はないと判定し、ステップＳ３０２に戻って同様の処理
を繰り返すことになる。
【０２４２】即ち、本実施例では、駆動軸の動作点がＵ
Ｄ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域に入った場合で
も、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えは行なわず、Ｕ
Ｄ結合のまま、モータＭＧ２のみによって車両をＥＶ走
行させ続けることになる。
【０２４３】しかし、その後、例えば、運転者によって
アクセルペダルが踏み込まれ、車両が加速して、駆動軸
の動作点が図１５に示す曲線ＤＬ２上の点ｄの位置まで
来ると、動作点はエンジン始動判定線ＥＳＵを越えて右
上の領域に入るので、制御ＥＣＵ６０は、エンジン２０
を始動すべきであると判定して、処理は次のステップＳ
３０８に進む。
【０２４４】さて、ステップＳ３０８では、制御ＥＣＵ
６０は、ＵＤ／ＯＤ領域判定を行なう。具体的には、制
御ＥＣＵ６０は、駆動軸であるアウタロータ軸３５の動
作点に基づいて、その動作点がエンジン２０の動作線で
あるＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域にあるか
否かを判定する。判定の結果、駆動軸の動作点が、エン
ジン始動判定線ＥＳＵより右上の領域にあるが、ＵＤ／
ＯＤ領域境界ＥＬを越えておらず、未だＵＤ領域にある
場合には、図１４に示すように、処理は前述した図９の
Ａに進む。反対に、駆動軸の動作点が、エンジン始動判
定線ＥＳＵより右上の領域にあり、さらに、ＵＤ／ＯＤ
領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域にある場合には、処理は
次のステップＳ３１０に進む。従って、例えば、今、駆
動軸の動作点が図１５に示す曲線ＤＬ２上の点ｄの位置
にあるとすると、動作点は、エンジン始動判定線ＥＳＵ
を越え、さらに、ＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ
領域にあるので、この場合は、ステップＳ３１０に進む
ことになる。
【０２４５】ステップＳ３１０では、制御ＥＣＵ６０
は、エンジン２０を制御して、エンジン２０への燃料供
給を開始しエンジン２０を始動すると共に、切換クラッ
チ５０を制御して、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換え
を行なう。なお、ステップＳ３１０の処理の具体的な内
容については、後ほど簡単に説明する。
【０２４６】こうして、エンジン２０を始動し、ＯＤ結
合への切り換えを行なうと、続いて、制御ＥＣＵ６０
は、ＯＤ結合で、エンジン２０，モータＭＧ１，ＭＧ２
を利用してＨＶ走行させる（ステップＳ３１２）。ＯＤ
結合でＨＶ走行させる具体的な方法は、図４におけるス
テップＳ１１２で説明した方法と同じであるので、説明
は省略する。
【０２４７】このようにして、本実施例では、発進時、
ＵＤ結合で、車両をＥＶ走行させる。そして、駆動軸の
動作点がＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域に入
っても、第２の制御方法とは異なり、ＵＤ結合からＯＤ
結合への切り換えを行なわず、ＵＤ結合のまま、車両を
ＥＶ走行させ続ける。そして、駆動軸の動作点がさらに
エンジン始動判定線ＥＳＵを越えて右上の領域に入る
と、エンジン２０への燃料供給を開始してエンジン２０
を始動すると共に、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換え
を行なうため、その後は、ＯＤ結合で、車両をＨＶ走行
させることになる。
【０２４８】従って、本実施例では、図１５に示したよ
うに、動力出力装置１０の動作領域のうち、エンジン始
動判定線ＥＳＵよりも左下の領域が、全て、車両をＥＶ
走行させる領域ＥＶとなり、それ以外の領域では、車両
をＨＶ走行させることになる。そして、また、本実施例
では、ＵＤ領域だけでなく、ＯＤ領域のうち、エンジン
始動判定線ＥＳＵよりも左下の領域も、実際にＵＤ結合
を行なうＵＤ結合領域ｕｄとなり、それ以外のＯＤ領域
が、実際にＯＤ結合を行なうＯＤ結合領域ｏｄとなる。
【０２４９】以上のようにして、本実施例においては、
モータＭＧ２のみによって車両をＥＶ走行させている間
は、駆動軸の動作点がＵＤ領域からＯＤ領域に入って
も、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えを行なわず、モ
ータＭＧ２によって駆動トルクを出力させ続けるので、
結合の切り換えに伴うトルク変動や振動を発生させず
に、広い車速域にわたって滑らかなＥＶ走行を実現する
ことができる。また、その後、エンジン始動条件を満た
した場合は、ＵＤ結合からＯＤ結合に切り換えると共
に、それまでＥＶ走行させていた車両を、直ちに、ＨＶ
走行に切り換えることができる。
【０２５０】それでは、次に、図１４におけるステップ
Ｓ３１０の処理の具体的な内容について、簡単に説明す
る。本実施例において、ステップＳ３１０の処理として
は、前述した図４におけるステップＳ１１０の処理と同
様に、次のような３種類の方式が考えられる。
【０２５１】即ち、第１及び第２の方式は、先に、エン
ジン２０への燃料供給を開始してエンジン２０を始動
し、その後、ＵＤ結合からＯＤ結合に切り換える方式で
あり、第３の方式は、その逆で、先に、ＵＤ結合からＯ
Ｄ結合に切り換え、その後、エンジン２０への燃料供給
を開始してエンジン２０を始動する方式である。また、
第１及び第２の方式のうち、第１の方式では、ＵＤ結合
からＯＤ結合への切り換えを行なう際、駆動軸（モータ
ＭＧ１のアウタロータ軸３５）とエンジン２０の出力軸
（クランクシャフト２１，モータＭＧ１のインナロータ
軸３３）とを直結させた状態で切り換える方式であり、
第２の方式では、モータＭＧ２のロータ軸４３を、駆動
軸（モータＭＧ１のアウタロータ軸３５）及びエンジン
２０の出力軸（クランクシャフト２１，モータＭＧ１の
インナロータ軸３３）の何れの軸からも切り離した状態
で切り換える方式である。
【０２５２】なお、第１の方式については、前述の図６
で説明した内容と同じであり、第２の方式については、
前述の図７で説明した内容と同じであり、第３の方式に
ついては、前述の図８で説明した内容と同じであるの
で、これらの説明については省略する。
【０２５３】また、図１５において、ＡからＢの間の処
理は、図９に示した処理と同様であるので、これについ
ての説明も省略する。
【０２５４】（７）第４の制御方法：図１６は本発明の
第４の制御方法にかかる第４の実施例としての制御手順
を示すフローチャートである。また、図１７は本発明の
第４の制御方法を採った場合のＥＶ走行領域とＵＤ結合
領域，ＯＤ結合領域とを示す説明図である。
【０２５５】図１７において、縦軸，横軸及び各種曲線
並びに領域の内容については、それぞれ、図５に示した
内容と同じであるので、説明は省略する。その他、領域
ＥＤは後述するようにエンジン連れ回し制御を行なう領
域である。
【０２５６】本実施例では、車両が停車している状態か
ら発進して徐々に加速していく過程において、制御ＥＣ
Ｕ６０が図１６に示す制御手順に従って制御を行なう。
また、その過程おいて、駆動軸であるモータＭＧ１のア
ウタロータ軸３５の動作点は、図１７の曲線ＤＬ２で示
すような軌跡を描くものとする。
【０２５７】本実施例において、図１６に示すように、
ステップＳ４０２〜Ｓ４０８の処理は、図４に示したス
テップＳ１０２〜Ｓ１０８の処理と同じであるので、説
明は省略する。
【０２５８】さて、ステップＳ４０８において、例え
ば、今、駆動軸の動作点が図１７に示す曲線ＤＬ２上の
点ｂの位置にあるとすると、動作点はＵＤ／ＯＤ領域境
界ＥＬを越えてＯＤ領域にあるので、処理は次のステッ
プＳ４１０に進み、制御ＥＣＵ６０は、エンジン２０の
出力軸の回転数を駆動軸の回転数とほぼ等しくなるよう
に制御（エンジンの連れ回し制御）する（ステップＳ４
１０）。具体的には、制御ＥＣＵ６０は、エンジン２０
の目標回転数Ｎｅ、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１及び
モータＭＧ２のトルクＴｍｇ２をそれぞれ前述した式
（９）のように決定し、その式（９）を満足するような
制御を行なう。
【０２５９】即ち、制御ＥＣＵ６０は、ＭＧ１インバー
タ７０を制御して、エンジン２０の回転数が駆動軸の回
転数Ｎｄとほぼ等しくなるように、モータＭＧ１のトル
クＴｍｇ１を調整し、さらに、ＭＧ２インバータ７２を
制御して、モータＭＧ２のトルクＴｍｇ２が駆動軸のト
ルクＴｄとモータＭＧ１のトルクＴｍｇ１との和にほぼ
等しくなるようにする。
【０２６０】この結果、これ以降は、エンジン２０の出
力軸であるクランクシャフト２１は、その回転数が、駆
動軸であるアウタロータ軸３５の回転数とほぼ等しくな
るようになり、連れ回しされることになる。
【０２６１】なお、このとき、エンジン２０自体は燃料
供給もなされておらず、停止状態にあるため、トルクは
発生していない。また、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り
換えもなされないため、これ以降も、ＵＤ結合のまま、
モータＭＧ２のみによって車両をＥＶ走行させ続けるこ
とになる。
【０２６２】次に、制御ＥＣＵ６０は、再び、ステップ
Ｓ４０４と同様に、エンジン要求動力Ｐｅの算出を行な
い（ステップＳ４１２）、さらに、ステップＳ４０６と
同様に、エンジン始動判定を行なう（ステップＳ４１
４）。このとき、エンジン始動判定は、前述したよう
に、判定閾値ＰｅＳＴＡＲＴとエンジン始動判定線ＥＳ
Ｕとを用いて二重に行なわれている。従って、エンジン
始動判定線ＥＳＵを用いて判定を行った場合、例えば、
今、駆動軸の動作点が図１７に示す曲線ＤＬ２上の点ｃ
の位置にあるとすると、動作点がエンジン始動判定線Ｅ
ＳＵよりも左下の領域にあるので、エンジン２０を始動
する必要はないと判定して、図１７に示すように、再
び、ステップＳ４１０に戻り、前回と同様の処理を繰り
返す。しかし、例えば、運転者によってアクセルペダル
が踏み込まれ、車両が加速して、駆動軸の動作点が曲線
ＤＬ２上の点ｄの位置まで来ると、動作点はエンジン始
動判定線ＥＳＵを越えて右上の領域に入るので、処理は
次のステップＳ４１６に進む。
【０２６３】ステップＳ４１６では、制御ＥＣＵ６０
は、エンジン２０を制御して、エンジン２０への燃料供
給を開始しエンジン２０を始動すると共に、切換クラッ
チ５０を制御して、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換え
を行なう。なお、ステップＳ４１６の処理の具体的な内
容については、後ほど説明する。
【０２６４】こうして、エンジン２０を始動し、ＯＤ結
合への切り換えを行なうと、続いて、制御ＥＣＵ６０
は、ＯＤ結合で、エンジン２０，モータＭＧ１，ＭＧ２
を利用してＨＶ走行させる（ステップＳ４１８）。ＯＤ
結合でＨＶ走行させる具体的な方法は、図４におけるス
テップＳ１１２で説明した方法と同じであるので、説明
は省略する。
【０２６５】このようにして、本実施例では、発進時、
ＵＤ結合で、車両をＥＶ走行させる。そして、駆動軸の
動作点がＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域に入
っても、第３の制御方法と同様に、ＵＤ結合からＯＤ結
合への切り換えを行なわず、ＵＤ結合のまま、車両をＥ
Ｖ走行させ続ける。但し、第３の制御方法とは異なり、
駆動軸の動作点がＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ
領域に入ったときに、エンジンの出力軸の回転数を駆動
軸の回転数とほぼ等しくなるように制御（エンジンの連
れ回し制御）する。そして、駆動軸の動作点がさらにエ
ンジン始動判定線ＥＳＵを越えて右上の領域に入ると、
エンジン２０への燃料供給を開始してエンジン２０を始
動すると共に、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えを行
なうため、その後は、ＯＤ結合で、車両をＨＶ走行させ
ることになる。
【０２６６】従って、本実施例では、図１７に示したよ
うに、動力出力装置１０の動作領域のうち、エンジン始
動判定線ＥＳＵよりも左下の領域が、全て、車両をＥＶ
走行させる領域ＥＶとなり、それ以外の領域では、車両
をＨＶ走行させることになる。そして、また、本実施例
では、ＵＤ領域だけでなく、ＯＤ領域のうち、エンジン
始動判定線ＥＳＵよりも左下の領域も、実際にＵＤ結合
を行なうＵＤ結合領域ｕｄとなり、それ以外のＯＤ領域
が、実際にＯＤ結合を行なうＯＤ結合領域ｏｄとなる。
さらに、また、本実施例では、ＯＤ領域であり、かつ、
エンジン始動判定線ＥＳＵよりも左下の領域が、エンジ
ン２０の出力軸の回転数を駆動軸の回転数に合わせるよ
う、エンジン連れ回し制御を行なう領域ＥＤとなる。
【０２６７】以上のようにして、本実施例においては、
第３の制御方法と同様に、モータＭＧ２のみによって車
両をＥＶ走行させている間は、駆動軸の動作点がＵＤ領
域からＯＤ領域に入っても、ＵＤ結合からＯＤ結合への
切り換えを行なわず、モータＭＧ２によって駆動トルク
を出力させ続けるので、結合の切り換えに伴うトルク変
動や振動を発生させずに、広い車速域にわたって滑らか
なＥＶ走行を実現することができる。また、本実施例に
おいては、駆動軸の動作点がＵＤ領域からＯＤ領域に入
ったら、エンジン２０の出力軸を、その回転数が駆動軸
の回転数とほぼ等しくなるように、連れ回しすることに
よって、その後、エンジン始動条件を満たした場合に、
エンジン２０の出力軸をゼロ回転から回転上昇させる必
要がないため、瞬時に、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り
換えやエンジン２０への燃料供給によるエンジン２０の
始動を行なって、ＨＶ走行を直ちに行なうことができる
ため、運転者のアクセル操作に対する車両の駆動トルク
のレスポンスが良くなる。
【０２６８】それでは、次に、図１７におけるステップ
Ｓ４１６の処理の具体的な内容について、説明する。本
実施例において、ステップＳ４１６の処理としては、前
述した図４におけるステップＳ１１０の処理と同様に、
次のような３種類の方式が考えられる。
【０２６９】即ち、第１及び第２の方式は、先に、エン
ジン２０への燃料供給を開始してエンジン２０を始動
し、その後、ＵＤ結合からＯＤ結合に切り換える方式で
あり、第３の方式は、その逆で、先に、ＵＤ結合からＯ
Ｄ結合に切り換え、その後、エンジン２０への燃料供給
を開始してエンジン２０を始動する方式である。また、
第１及び第２の方式のうち、第１の方式では、ＵＤ結合
からＯＤ結合への切り換えを行なう際、駆動軸（モータ
ＭＧ１のアウタロータ軸３５）とエンジン２０の出力軸
（クランクシャフト２１，モータＭＧ１のインナロータ
軸３３）とを直結させた状態で切り換える方式であり、
第２の方式では、モータＭＧ２のロータ軸４３を、駆動
軸（モータＭＧ１のアウタロータ軸３５）及びエンジン
２０の出力軸（クランクシャフト２１，モータＭＧ１の
インナロータ軸３３）の何れの軸からも切り離した状態
で切り換える方式である。
【０２７０】図１８は図１７におけるステップＳ４１６
の処理として、第１の方式での処理手順を示すフローチ
ャートであり、図１９は図１７におけるステップＳ４１
６の処理として、第２の方式での処理手順を示すフロー
チャートである。図１８におけるステップＳ４２２の処
理と、図１９におけるステップＳ４３２の処理は、互い
に同じであるので、一緒に説明する。
【０２７１】ステップＳ１１０の処理が開始されると、
まず、制御ＥＣＵ６０は、エンジン２０を制御して、エ
ンジン２０への燃料供給を開始させると共に、エンジン
２０のプラグ（図示せず）を点火させて、エンジン２０
を始動する（ステップＳ４２２，Ｓ４３２）。このと
き、エンジン２０の出力軸であるクランクシャフト２１
は既に回転しているので、エンジン２０への燃料供給を
開始するだけで、エンジン２０は直ちに始動する。従っ
て、前述した図６におけるステップＳ１２２または図７
におけるステップＳ１３２の場合とは異なり、モータＭ
Ｇ１によって、インナロータ軸３３にエンジン始動トル
クを発生させて、エンジン２０のクランクシャフト２１
を強制的に回転させたり、モータＭＧ２によって、アウ
タロータ軸３５に生じる反力トルクをキャンセルさせた
りする必要がない。
【０２７２】また、クランクシャフト２１の回転数は、
エンジン連れ回し制御によって、既に、駆動軸であるア
ウタロータ軸３５の回転数とほぼ等しくなっているの
で、エンジン２０を始動した後も、前述した図６におけ
るステップＳ１２２または図７におけるステップＳ１３
２の場合とは異なり、エンジン２０の回転数が駆動軸の
回転数と等しくなるよう、積極的に制御する必要はな
い。
【０２７３】なお、図１８において、その後のステップ
Ｓ４２４〜Ｓ４２８の処理については、前述した図６に
おけるステップＳ１２４〜Ｓ１２８の処理と同じであ
り、図１９において、その後のステップＳ４３４〜Ｓ４
３８の処理については、前述した図７におけるステップ
Ｓ１３４〜Ｓ１３８の処理と同じであるので、それらに
ついての説明は省略する。
【０２７４】図２０は図１７におけるステップＳ４１６
の処理として、第３の方式での処理手順を示すフローチ
ャートである。図２０に示すように、ステップＳ４１６
の処理が開始されると、制御ＥＣＵ６０は、直ちに、切
換クラッチ５０を制御して、オーバードライブクラッチ
ＯＤＣを結合にする（ステップＳ４４２）。
【０２７５】このとき、エンジン２０の出力軸であるク
ランクシャフト２１の回転数は、エンジン連れ回し制御
によって、既に、駆動軸であるアウタロータ軸３５の回
転数とほぼ等しくなっているので、前述した図８におけ
るステップＳ１４２の場合とは異なり、エンジン２０の
出力軸の回転数を駆動軸の回転数と等しくなるように積
極的に制御する必要はなく、直ちに、ＵＤ結合からＯＤ
結合への切り換え動作を始めることができる。
【０２７６】なお、図２０において、その後のステップ
Ｓ４４４〜Ｓ４４８の処理については、前述した図８に
おけるステップＳ１４６〜Ｓ１５０の処理と同じである
ので、それらについての説明は省略する。
【０２７７】また、図１７において、ＡからＢの間の処
理は、図９に示した処理と同様であるので、これについ
ての説明も省略する。
【０２７８】（８）第５の制御方法：ところで、前述し
たように、図１４に示した第３の制御方法（第３の実施
例）においては、駆動軸であるアウタロータ軸３５の動
作点が、図１５における点ａで示したようにＵＤ領域に
あっても、また、その後、車両が加速して、アウタロー
タ軸３５の動作点が、図１５における点ｃで示したよう
に、ＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域にあって
も、アウタロータ軸３５の動作点が、エンジン始動判定
線ＥＳＵを越えて右上の領域に入らない限り、図１４に
おけるステップＳ３０２〜Ｓ３０６の処理を繰り返すこ
とになり、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えは行なわ
ず、ＵＤ結合のまま、モータＭＧ２のみによって車両を
ＥＶ走行させ続けることになる。
【０２７９】また、図１６に示した第４の制御方法（第
４の実施例）においては、駆動軸であるアウタロータ軸
３５の動作点が、図１７における点ｃで示したように、
ＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域にあっても、
アウタロータ軸３５の動作点が、エンジン始動判定線Ｅ
ＳＵを越えて右上の領域に入らない限り、図１６におけ
るステップＳ４１０〜Ｓ４１４の処理を繰り返すことに
なり、エンジン連れ回し制御は行なうものの、第３の制
御方法の場合と同様に、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り
換えは行なわず、ＵＤ結合のまま、モータＭＧ２のみに
よって車両をＥＶ走行させ続けることになる。
【０２８０】ＵＤ結合の場合、モータＭＧ２のロータ軸
４３は駆動軸であるアウタロータ軸３５に結合されてい
るため、駆動軸の回転数ＮｄはモータＭＧ２の回転数
（即ち、ロータ軸４３の回転数）Ｎｍｇ２と等しくな
る。
【０２８１】一方、モータＭＧ２は、その性能限界から
許容最大回転数が設定されており、モータＭＧ２の回転
数はＮｍｇ２は許容最大回転数以下に制限されている。
【０２８２】従って、上記したように、ＵＤ結合のま
ま、モータＭＧ２のみによって車両をＥＶ走行させ続け
た場合、駆動軸であるアウタロータ軸３５の回転数Ｎｄ
も、モータＭＧ２の許容最大回転数以下に制限されてし
まうため、駆動軸の回転数Ｎｄをそれ以上に上げて、車
両をＥＶ走行させることは難しい。
【０２８３】この場合、モータＭＧ２として、その許容
最大回転数が、例えば、図１５または図１７に示した回
転数Ｎｌｉｍよりも高い回転数に設定されているモータ
を用いるようにすれば、駆動軸の動作点がエンジン始動
判定線ＥＳＵよりも左下の領域にある限り、モータＭＧ
２の回転数Ｎｍｇ２は許容最大回転数を超えないため、
駆動軸の回転数Ｎｄもその許容最大回転数を超えること
がなく、従って、ＵＤ結合のまま、モータＭＧ２のみに
よって車両をＥＶ走行させ続けることが可能となる。し
かしながら、モータＭＧ２として、上記したような許容
最大回転数が高く設定されているモータを用いた場合、
モータが大型になってしまうという問題がある。
【０２８４】そこで、本発明の第５の制御方法において
は、この問題を解決するために、前述したとおり、モー
タＭＧ２の回転数Ｎｍｇ２が予め設定された特定回転数
を上回った場合に、強制的にＵＤ結合からＯＤ結合への
切り換えを行なうようにしている。
【０２８５】ＯＤ結合の場合、モータＭＧ２のロータ軸
４３は、エンジン２０の出力軸であるクランクシャフト
２１に結合されており、駆動軸であるアウタロータ軸３
５からは切り離されているため、駆動軸の回転数Ｎｄ
は、モータＭＧ２の回転数（即ち、ロータ軸４３の回転
数）Ｎｍｇ２と無関係となり、モータＭＧ２の回転数Ｎ
ｍｇ２よりも高くなり得るからである。
【０２８６】それでは、本発明の第５の制御方法を、図
１４に示した第３の実施例に適用した場合と、図１６に
示した第４の実施例に適用した場合について、それぞ
れ、説明する。
【０２８７】図２１は本発明の第５の制御方法にかかる
第５の実施例としての制御手順を示すフローチャートで
ある。本実施例は、図１４に示した第３の実施例に第５
の制御方法を適用した場合の実施例である。
【０２８８】また、図２２は第５の実施例におけるＥＶ
走行領域とＵＤ結合領域，ＯＤ結合領域とを示す説明図
である。図２２において、縦軸，横軸及び各種曲線並び
に領域の内容については、それぞれ、図５に示した内容
と同じであるので、説明は省略する。
【０２８９】本実施例では、車両が停車している状態か
ら発進して徐々に加速していく過程において、制御ＥＣ
Ｕ６０が図２１に示す制御手順に従って制御を行なう。
また、その過程おいて、駆動軸であるモータＭＧ１のア
ウタロータ軸３５の動作点は、図２２曲線ＤＬ２で示す
ような軌跡を描くものとする。
【０２９０】前述したように、図１４に示した第３の制
御方法（第３の実施例）においては、駆動軸であるアウ
タロータ軸３５の動作点が、ＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを
越えてＯＤ領域にあっても、エンジン始動判定線ＥＳＵ
を越えて右上の領域に入らない限り、図１４におけるス
テップＳ３０２〜Ｓ３０６の処理を繰り返すことにな
り、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えは行なわず、Ｕ
Ｄ結合のまま、モータＭＧ２のみによって車両をＥＶ走
行させ続けることになる。そこで、本実施例において
は、まず、図２１に示すように、ステップＳ３０２とス
テップＳ３０４の処理の間に、次のようなステップＳ５
０２の処理を実行する。
【０２９１】即ち、制御ＥＣＵ６０は、モータＭＧ２の
回転数Ｎｍｇ２を回転数センサ（図示せず）から読み出
し、その回転数Ｎｍｇ２が予め設定された特定回転数Ｎ
ｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ５０
２）。ここで、特定回転数Ｎｒｅｆは、モータＭＧ２の
許容最大回転数が、その性能限界からＮｍｇ２ｍａｘに
設定されているとすると、その許容最大回転数Ｎｍｇ２
ｍａｘ以下の適当な値に設定されることになる。
【０２９２】そして、判定の結果、モータＭＧ２の回転
数Ｎｍｇ２が特定回転数Ｎｒｅｆより低いと判定された
場合には、制御ＥＣＵ６０は、前述したステップＳ３０
４の処理を実行することになるが、回転数Ｎｍｇ２が特
定回転数Ｎｒｅｆ以上であると判定された場合には、処
理は新たなステップＳ５０４へと進む。
【０２９３】前述したとおり、ＵＤ結合の場合、モータ
ＭＧ２のロータ軸４３は駆動軸であるアウタロータ軸３
５に結合されているため、モータＭＧ２の回転数Ｎｍｇ
２は駆動軸の回転数Ｎｄと等しい。従って、例えば、
今、駆動軸の動作点が図２２に示す曲線ＤＬ２上の点ｅ
の位置にあるとすると、駆動軸であるアウタロータ軸３
５の回転数Ｎｄ（即ち、モータＭＧ２の回転数Ｎｍｇ
２）は特定回転数Ｎｒｅｆよりも低いので、処理はステ
ップＳ３０４に進む。しかし、例えば、運転者によって
アクセルペダルが踏み込まれ、車両が加速して、駆動軸
の動作点が曲線ＤＬ２上の点ｆの位置まで来ると、駆動
軸であるアウタロータ軸３５の回転数Ｎｄ（即ち、モー
タＭＧ２の回転数Ｎｍｇ２）は特定回転数Ｎｒｅｆを超
えるので、処理は新たなステップＳ５０４に進む。
【０２９４】ステップＳ５０４では、制御ＥＣＵ６０
は、切換クラッチ５０を制御して、ＵＤ結合からＯＤ結
合への切り換えを行なう。
【０２９５】この時、エンジン２０のクランクシャフト
２１（モータＭＧ１のインナロータ軸３３）は静止して
おり、回転数は０ｒｐｍである。一方、駆動軸であるア
ウタロータ軸３５の回転数ＮｄはＮｒｅｆを超えてお
り、この時の回転数Ｎｄが、例えば、５０００ｒｐｍで
あるとすると、クランクシャフト２１とアウタロータ軸
３５との回転数差は５０００ｒｐｍにもなってしまい、
このままでは、切換クラッチ５０による結合の切り換え
ができない可能性がある。そこで、本実施例ではオーバ
ードライブクラッチＯＤＣを結合にするのに先だって、
エンジン２０のクランクシャフト２１の回転数をアウタ
ロータ軸３５の回転数にほぼ等しくし、その状態でオー
バードライブクラッチＯＤＣを結合にするようにしてい
る。
【０２９６】なお、具体的な切り換え方法については、
既に図１３において説明しているので、その説明は省略
する。
【０２９７】こうして、ＯＤ結合への切り換えを行なう
と、制御ＥＣＵ６０は、ＯＤ結合で、モータＭＧ１，Ｍ
Ｇ２を利用して、引き続きＥＶ走行をさせる（ステップ
Ｓ５０６）。具体的には、制御ＥＣＵ６０は、モータＭ
Ｇ１のトルクＴｍｇ１及びモータＭＧ２のトルクＴｍｇ
２をそれぞれ前述した式（１２）のように決定し、その
式（１２）を満足するような制御を行なう。
【０２９８】即ち、制御ＥＣＵ６０は、ＭＧ１インバー
タ７０を制御して、モータＭＧ１を動作させ、モータＭ
Ｇ１のトルクＴｍｇ１を駆動軸であるアウタロータ軸３
５の目標トルクＴｄとほぼ等しくなるようにすると共
に、ＭＧ２インバータ７２を制御して、モータＭＧ２の
トルクＴｍｇ２を、モータＭＧ１のトルクＴｍｇ１と同
じ大きさで逆向きのトルク（−Ｔｍｇ１）とほぼ等しく
なるようにする。
【０２９９】この結果、モータＭＧ１は、駆動軸である
アウタロータ軸３５にトルクＴｍｇ１を発生するため、
アウタロータ軸３５からは、駆動軸の目標トルクＴｄ
（＝Ｔｍｇ１）とほぼ等しい駆動トルクが出力されるこ
とになる。また、このとき、モータＭＧ２は、モータＭ
Ｇ１のインナロータ軸３３に切換クラッチ５０を介して
つながるロータ軸４３に、モータＭＧ１の発生したトル
クＴｍｇと同じ大きさで逆向きのトルク（−Ｔｍｇ１）
を発生することによって、モータＭＧ１によって生じる
反力をキャンセルする。こうして、車両は、ＯＤ結合に
て、モータＭＧ１，ＭＧ２を利用してＥＶ走行を行なう
ことになる。
【０３００】次に、制御ＥＣＵ６０は、エンジン要求動
力Ｐｅの算出を行ない（ステップＳ５０８）、エンジン
始動判定を行なう（ステップＳ５１０）。このとき、エ
ンジン始動判定は、前述したように、判定閾値ＰｅＳＴ
ＡＲＴとエンジン始動判定線ＥＳＵとを用いて二重に行
なわれている。従って、エンジン始動判定線ＥＳＵを用
いて判定を行った場合、例えば、今、駆動軸の動作点が
図２２に示す曲線ＤＬ２上の点ｆの位置にあるとする
と、動作点がエンジン始動判定線ＥＳＵよりも左下の領
域にあるので、エンジン２０を始動する必要はないと判
定して、再び、ステップＳ５０６に戻り、前回と同様の
処理を繰り返す。しかし、車両がさらに加速して、駆動
軸の動作点が曲線ＤＬ２上の点ｇの位置まで来ると、動
作点はエンジン始動判定線ＥＳＵを越えて右上の領域に
入るので、処理は次のステップＳ５１２に進む。
【０３０１】ステップＳ５１２では、制御ＥＣＵ６０
は、エンジン２０を制御して、エンジン２０への燃料供
給を開始させると共に、エンジン２０のプラグ（図示せ
ず）を点火させて、エンジン２０を始動する。このと
き、制御ＥＣＵ６０は、同時にＭＧ２インバータ７２を
制御して、モータＭＧ２により、エンジン２０のクラン
クシャフト２１に切換クラッチ５０を介してつながるロ
ータ軸４３に、エンジン始動トルクを発生させ、エンジ
ン２０のクランクシャフト２１を強制的に回転させるこ
とにより、エンジン２０を始動させる。
【０３０２】こうして、エンジン２０を始動すると、次
に、制御ＥＣＵ６０は、ＯＤ結合で、エンジン２０，モ
ータＭＧ１，ＭＧ２を利用してＨＶ走行させる（ステッ
プＳ３１２）。
【０３０３】このようにして、本実施例では、発進時、
ＵＤ結合で、車両をＥＶ走行させる。そして、駆動軸の
動作点がＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域に入
っても、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えを行なわ
ず、ＵＤ結合のまま、車両をＥＶ走行させ続ける。しか
し、モータＭＧ２の回転数Ｎｍｇ２が特定回転数Ｎｒｅ
ｆ以上になると、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えを
行ない、その後は、ＯＤ結合で車両をＥＶ走行させる。
そして、駆動軸の動作点がさらにエンジン始動判定線Ｅ
ＳＵを越えて右上の領域に入ると、エンジン２０への燃
料供給を開始してエンジン２０を始動するため、その後
は、ＯＤ結合で、車両をＨＶ走行させることになる。
【０３０４】従って、本実施例では、図２２に示したよ
うに、動力出力装置１０の動作領域のうち、エンジン始
動判定線ＥＳＵよりも左下の領域が、全て、車両をＥＶ
走行させる領域ＥＶとなり、それ以外の領域では、車両
をＨＶ走行させることになる。そして、また、本実施例
では、ＵＤ領域の他、ＯＤ領域のうち、エンジン始動判
定線ＥＳＵよりも左下の領域であって、回転数が特定回
転数Ｎｒｅｆよりも低い領域が、実際にＵＤ結合を行な
うＵＤ結合領域ｕｄとなり、それ以外のＯＤ領域が、実
際にＯＤ結合を行なうＯＤ結合領域ｏｄとなる。
【０３０５】以上のようにして、本実施例においては、
ＵＤ結合で、モータＭＧ２のみによって車両をＥＶ走行
させている場合に、モータＭＧ２の回転数Ｎｍｇ２が特
定回転数Ｎｒｅｆ以上になると、ＵＤ結合からＯＤ結合
への切り換えを行なうことより、駆動軸であるアウタロ
ータ軸３５は、モータＭＧ２のロータ軸４３から切り離
されるので、駆動軸の回転数ＮｄはモータＭＧ２の回転
数Ｎｍｇ２と無関係となり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ
ｇ２よりも高くすることができる。よって、駆動軸の回
転数Ｎｄが、モータＭＧ２の許容最大回転数Ｎｍｇ２ｍ
ａｘに制限されることがないため、モータＭＧ２とし
て、許容最大回転数Ｎｍｇ２ｍａｘが比較的低く設定さ
れているモータを用いることができ、モータの小型化，
低コスト化を図ることができる。
【０３０６】図２３は本発明の第５の制御方法にかかる
第６の実施例としての制御手順を示すフローチャートで
ある。本実施例は、図１６に示した第４の実施例に第５
の制御方法を適用した場合の実施例である。
【０３０７】また、図２４は第６の実施例におけるＥＶ
走行領域とＵＤ結合領域，ＯＤ結合領域とを示す説明図
である。図２４において、縦軸，横軸及び各種曲線並び
に領域の内容については、それぞれ、図５に示した内容
と同じであるので、説明は省略する。
【０３０８】本実施例では、車両が停車している状態か
ら発進して徐々に加速していく過程において、制御ＥＣ
Ｕ６０が図２３に示す制御手順に従って制御を行なう。
また、その過程おいて、駆動軸であるモータＭＧ１のア
ウタロータ軸３５の動作点は、図２４曲線ＤＬ２で示す
ような軌跡を描くものとする。
【０３０９】前述したように、図１６に示した第４の制
御方法（第４の実施例）においては、駆動軸であるアウ
タロータ軸３５の動作点が、ＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを
越えてＯＤ領域にあっても、エンジン始動判定線ＥＳＵ
を越えて右上の領域に入らない限り、図１６におけるス
テップＳ４１０〜Ｓ４１４の処理を繰り返すことにな
り、エンジン連れ回し制御は行なうものの、ＵＤ結合か
らＯＤ結合への切り換えは行なわず、ＵＤ結合のまま、
モータＭＧ２のみによって車両をＥＶ走行させ続けるこ
とになる。そこで、本実施例においては、図２３に示す
ように、ステップＳ４１０とステップＳ４１２の処理の
間に、図２２におけるステップＳ５０２と同じ、次のよ
うなステップＳ６０２の処理を実行する。
【０３１０】即ち、制御ＥＣＵ６０は、モータＭＧ２の
回転数Ｎｍｇ２を回転数センサ（図示せず）から読み出
し、その回転数Ｎｍｇ２が予め設定された特定回転数Ｎ
ｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ６０
２）。判定の結果、モータＭＧ２の回転数Ｎｍｇ２が特
定回転数Ｎｒｅｆより低いと判定された場合には、処理
は、前述したステップＳ４１２に進むが、回転数Ｎｍｇ
２が特定回転数Ｎｒｅｆ以上であると判定された場合に
は、処理は新たなステップＳ６０４へと進む。
【０３１１】従って、例えば、今、駆動軸の動作点が図
２４に示す曲線ＤＬ２上の点ｅの位置にあるとすると、
駆動軸であるアウタロータ軸３５の回転数Ｎｄ（即ち、
モータＭＧ２の回転数Ｎｍｇ２）は特定回転数Ｎｒｅｆ
よりも低いので、処理はステップＳ４１２に進むが、例
えば、車両が加速して、駆動軸の動作点が曲線ＤＬ２上
の点ｆの位置まで来ると、駆動軸であるアウタロータ軸
３５の回転数Ｎｄ（即ち、モータＭＧ２の回転数Ｎｍｇ
２）は特定回転数Ｎｒｅｆを超えるので、処理は新たな
ステップＳ６０４に進む。
【０３１２】なお、本実施例において、図２３に示すよ
うに、ステップＳ６０４〜Ｓ６１２の処理は、図２１に
示したステップＳ５０４〜Ｓ５１２の処理と同じである
ので、説明は省略する。
【０３１３】但し、図２１に示したステップＳ５０４で
は、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えを行なう際、切
換クラッチ５０におけるオーバードライブクラッチＯＤ
Ｃを結合にするのに先だって、エンジン２０のクランク
シャフト２１の回転数をアウタロータ軸３５の回転数と
ほぼ等しくなるように制御していたが、本実施例では、
ステップＳ４１０におけるエンジン連れ回し制御によっ
て、既に、エンジン２０のクランクシャフト２１の回転
数はアウタロータ軸３５の回転数とほぼ等しくなってい
るので、直ちに、切換クラッチ５０におけるオーバード
ライブクラッチＯＤＣを結合にするようして良い。
【０３１４】従って、この場合の具体的な切り換え方法
は、既に説明した図１２に示したごとくになる。
【０３１５】このようにして、本実施例では、発進時、
ＵＤ結合で、車両をＥＶ走行させる。そして、駆動軸の
動作点がＵＤ／ＯＤ領域境界ＥＬを越えてＯＤ領域に入
ると、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えは行なわない
が、エンジンの連れ回し制御を行なって、ＵＤ結合のま
ま、車両をＥＶ走行させ続ける。しかし、モータＭＧ２
の回転数Ｎｍｇ２が特定回転数Ｎｒｅｆ以上になると、
ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換えを行ない、その後
は、ＯＤ結合で車両をＥＶ走行させる。そして、駆動軸
の動作点がさらにエンジン始動判定線ＥＳＵを越えて右
上の領域に入ると、エンジン２０への燃料供給を開始し
てエンジン２０を始動するため、その後は、ＯＤ結合
で、車両をＨＶ走行させることになる。
【０３１６】従って、本実施例では、図２２に示したよ
うに、動力出力装置１０の動作領域のうち、エンジン始
動判定線ＥＳＵよりも左下の領域が、全て、車両をＥＶ
走行させる領域ＥＶとなり、それ以外の領域では、車両
をＨＶ走行させることになる。そして、また、本実施例
では、ＵＤ領域の他、ＯＤ領域のうち、エンジン始動判
定線ＥＳＵよりも左下の領域であって、回転数が特定回
転数Ｎｒｅｆよりも低い領域が、実際にＵＤ結合を行な
うＵＤ結合領域ｕｄとなり、それ以外のＯＤ領域が、実
際にＯＤ結合を行なうＯＤ結合領域ｏｄとなる。さら
に、また、本実施例では、ＯＤ領域のうち、エンジン始
動判定線ＥＳＵよりも左下の領域であって、回転数が特
定回転数Ｎｒｅｆ以上の領域が、エンジン２０の出力軸
の回転数を駆動軸の回転数に合わせるよう、エンジン連
れ回し制御を行なう領域ＥＤとなる。
【０３１７】以上のようにして、本実施例においては、
ＵＤ結合で、エンジンの連れ回し制御を行ないながら、
モータＭＧ２のみによって車両をＥＶ走行させている場
合に、モータＭＧ２の回転数Ｎｍｇ２が特定回転数Ｎｒ
ｅｆ以上になると、ＵＤ結合からＯＤ結合への切り換え
を行なうことより、モータＭＧ２の回転数Ｎｍｇ２より
も高くすることができる。よって、第５の実施例と同様
に、駆動軸の回転数Ｎｄが、モータＭＧ２の許容最大回
転数Ｎｍｇ２ｍａｘに制限されることがないため、モー
タＭＧ２として、許容最大回転数Ｎｍｇ２ｍａｘが比較
的低く設定されているモータを用いることができ、モー
タの小型化，低コスト化を図ることができる。
【０３１８】さて、図１に示した動力出力装置１０で
は、エンジン２０から出力された動力を電力のやりとり
によって増減して伝達する動力調整装置として、対ロー
タ電動機であるモータＭＧ１を適用していた。しかし、
本発明はこれに限定されるものではなく、動力調整装置
として、対ロータ電動機ではなく通常の電動機であるモ
ータＭＧ１と、プラネタリギヤと、を組み合わせたもの
を適用するようにしても良い。
【０３１９】図２５は図１の動力出力装置の変形例を示
す構成図である。この変形例の構成は、動力調整装置と
して、通常の電動機であるモータＭＧ１と、プラネタリ
ギヤ１００と、を用いた以外は、図１に示した動力出力
装置の構成と基本的に同じである。
【０３２０】さて、プラネタリギヤ１００は、中心で回
転するサンギヤ１０１、サンギヤ１０１の外周を自転し
ながら公転するプラネタリピニオンギヤを備えるプラネ
タリキャリア１０３と、更にその外周で回転するリング
ギヤ１０２とから構成されている。サンギヤ１０１、プ
ラネタリキャリア１０３，およびリングギヤ１０２はそ
れぞれ別々の回転軸を有している。サンギヤ１０１の回
転軸であるサンギヤ軸１０４は中空になっており、モー
タＭＧ１のロータ１３２に結合されている。プラネタリ
キャリア１０３の回転軸であるプラネタリキャリア軸１
０６は、図示しないダンパを介してエンジン２０のクラ
ンクシャフト２１と結合されている。リングギヤ１０２
の回転軸であるリングギヤ軸１０５は、駆動軸であっ
て、出力用ギヤ８１を介して伝達軸８２に結合されてい
る。この伝達軸８２は、更に減速機８３およびディファ
レンシャルギヤ８４を介して、駆動輪８６Ｒ，８６Ｌを
備えた車軸８５に結合されている。
【０３２１】プラネタリギヤ１００は、サンギヤ軸１０
４，プラネタリキャリア軸１０６およびリングギヤ軸１
０５の３軸の回転数およびトルクに以下の関係が成立す
ることが機構学上よく知られている。即ち、上記３つの
回転軸のうち２つの回転軸の動力状態が決定されると、
以下の関係式に基づいて残余の一つの回転軸の動力状態
が決定される。
【０３２２】 Ｎｓ＝（１＋ρ）／ρ×Ｎｃ−Ｎｒ／ρ Ｎｃ＝ρ／（１＋ρ）×Ｎｓ＋Ｎｒ／（１＋ρ） Ｎｒ＝（１＋ρ）Ｎｃ−ρＮｓ Ｔｓ＝Ｔｃ×ρ／（１＋ρ）＝ρＴｒ Ｔｒ＝Ｔｃ／（１＋ρ） ρ＝サンギヤ１０１の歯数／リングギヤ１０２の歯数 ……（１３）
【０３２３】ここで、Ｎｓはサンギヤ軸１０４の回転
数；Ｔｓはサンギヤ軸１０４のトルク；Ｎｃはプラネタ
リキャリア軸１０６の回転数（即ち、Ｎｅ）；Ｔｃはプ
ラネタリキャリア軸１０６のトルク（即ち、Ｔｅ）；Ｎ
ｒはリングギヤ軸１０５の回転数（即ち、Ｎｄ）；Ｔｒ
はリングギヤ軸１０５のトルク（即ち、Ｔｄ）；であ
る。
【０３２４】図２５において、モータＭＧ１は、モータ
ＭＧ２と同様の構成をしている。つまり、モータＭＧ１
はステータ１３４にコイル１３６が巻回され、ロータ１
３２に永久磁石が貼付された三相同期モータとして構成
されている。ステータ１３４はケースに固定されてい
る。ステータ１３４に巻回されたコイル１３６に三相交
流を流すと回転磁界が生じ、ロータ１３２に貼付された
永久磁石との相互作用によってロータ１３２が回転す
る。モータＭＧ１は、ロータ１３２が外力によって回転
されると、その動力を電力として回生する発電機として
の機能も奏する。なお、モータＭＧ１のステータ１３４
に巻回されたコイル１３６は、図１のモータＭＧ１と同
様に、ＭＧ１インバータ７０と電気的に接続されてい
る。制御ＥＣＵ６０がＭＧ１インバータ７０のトラジス
タをオン・オフすることによりモータＭＧ１の運転を制
御することができる。
【０３２５】この変形例では、通常の電動機であるモー
タＭＧ１とプラネタリギヤ１００との組み合わせによ
り、図１に示した対ロータ電動機であるモータＭＧ１と
同等の機能を奏することができる。図１に示したモータ
ＭＧ１のインナロータ軸３３に相当するのがプラネタリ
キャリア軸１０６であり、駆動軸であったアウタロータ
軸３５に相当するのがリングギヤ軸１０５である。この
変形例では、これらの組み合わせにより、以下に示す通
り、動力調整装置としての機能を奏する。
【０３２６】エンジン２０からプラネタリキャリア軸１
０６に動力が入力されると、上式（１３）に従い、リン
グギヤ１０２およひサンギヤ１０１が回転する。リング
ギヤ１０２およびサンギヤ１０１のいずれか一方の回転
を止めることも可能である。リングギヤ１０２が回転す
ることにより、エンジン２０から出力された動力の一部
を駆動軸であるリングギヤ軸１０５に機械的な形で伝達
することができる。また、サンギヤ１０１が回転するこ
とにより、エンジン２０から出力された動力の一部をモ
ータＭＧ１により電力として回生することができる。一
方、モータＭＧ１を力行すれば、モータＭＧ１から出力
されたトルクは、サンギヤ１０１、プラネタリキャリア
１０３およびリングギヤ１０２を介して駆動軸であるリ
ングギヤ軸１０５に機械的に伝達することができる。従
って、モータＭＧ１を力行することにより、エンジン２
０から出力されたトルクを増大して駆動軸であるリング
ギヤ軸１０５に出力することも可能である。このよう
に、この変形例では、通常の電動機であるモータＭＧ１
とプラネタリギヤ１００との組み合わせにより、図１に
示した対ロータ電動機であるモータＭＧ１と同様の機能
を奏することができるのである。
【０３２７】この変形例においても、切換クラッチ５０
によって、モータＭＧ２のロータ軸４３をプラネタリギ
ヤ１００のリングギヤ軸１０５に結合させるか、プラネ
タリキャリア軸１０６に結合させるかを切り換えてい
る。この切換クラッチ５０は、アンダードライブクラッ
チＵＤＣと、オーバードライブクラッチＯＤＣと、を備
えており、このうち、アンダードライブクラッチＵＤＣ
が結合すると、モータＭＧ２のロータ軸４３はプラネタ
リギヤ１００のリングギヤ軸１０５に結合され、アンダ
ードライブクラッチＵＤＣが解放すると、ロータ軸４３
はリングギヤ軸１０５から切り離されることになる。一
方、オーバードライブクラッチＯＤＣが結合すると、モ
ータＭＧ２のロータ軸４３はプラネタリギヤ１００のプ
ラネタリキャリア軸１０６に結合され、オーバードライ
ブクラッチＯＤＣが解放すると、ロータ軸４３はプラネ
タリキャリア軸１０６から切り離される。これらクラッ
チＵＤＣ，ＯＤＣは、図示しない油圧回路により動作す
るようになっている。
【０３２８】アンダードライブクラッチＵＤＣが結合し
て、モータＭＧ２のロータ軸４３が駆動軸であるリング
ギヤ軸１０５に結合されると、ＵＤ結合となり、オーバ
ードライブクラッチＯＤＣが結合して、モータＭＧ２の
ロータ軸４３がプラネタリキャリア軸１０６に結合され
ると、ロータ軸４３は、プラネタリキャリア軸１０６，
ダンパを介してエンジン２０のクランクシャフト２１に
結合されるため、ＯＤ結合になる。
【０３２９】また、この切換クラッチ５０では、図１の
場合と同様に、アンダードライブクラッチＵＤＣ及びオ
ーバードライブクラッチＯＤＣは、共に、結合状態にな
ることも可能であり、この場合、モータＭＧ２のロータ
軸４３は、リングギヤ軸１０５及びプラネタリキャリア
軸１０６の何れの軸にも結合されることになる。従っ
て、この場合、駆動軸であるリングギヤ軸１０５とエン
ジン２０のクランクシャフト２１（プラネタリギヤ１０
０のプラネタリキャリア軸１０６）とは、切換クラッチ
５０を介して機械的に直結されることになる。また、逆
に、アンダードライブクラッチＵＤＣ及びオーバードラ
イブクラッチＯＤＣは、共に、解放状態になることも可
能であり、この場合、モータＭＧ２のロータ軸４３は、
リングギヤ軸１０５及びエンジン２０のクランクシャフ
ト２１（プラネタリギヤ１００のプラネタリキャリア軸
１０６）の何れの軸からも切り離されることになる。
【０３３０】従って、以上のような構成において、第１
乃至第６の実施例で述べたようなＵＤ結合からＯＤ結合
への切り換え動作をそのまま実行することによって、こ
の変形例においても、第１乃至第６の実施例と同様の効
果を奏することは可能である。
【０３３１】また、本発明は４輪駆動車に適用すること
もできる。図１または図２５に示した動力出力装置１０
を車両の前輪に適用し、後輪の車軸に別途駆動用の電動
機を設けることによって４輪駆動可能なハイブリッド車
両を構成することができる。かかる車両でも、動力出力
装置の制御に本発明を適用するものとすれば、先に実施
例で説明した種々の効果を得ることができる。
【０３３２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態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、更に種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【０３３３】例えば、上記した実施例においては、モー
タＭＧ２のロータ軸４３の結合先を切り換えるために、
切換クラッチ５０を用いるようにしたが、この代わり
に、モータＭＧ１のアウタロータ軸３５に結合された第
１のギヤと、インナロータ軸３３に結合された第２のギ
ヤと、第１のギヤに噛合し得る第１の可動ギヤと、第２
のギヤに噛合し得る第２の可動ギヤと、を備えた切換装
置を用いるようにしても良い。このうち、第１の可動ギ
ヤは、スプラインを介してモータＭＧ２のロータ軸４３
に摺動自在に接合された第１の可動部材に結合され、第
２の可動ギヤも、スプラインを介してモータＭＧ２のロ
ータ軸４３に摺動自在に接合された第２の可動部材に結
合されている。従って、第１及び第２の可動ギヤは、ロ
ータ軸４３と回転を共にしながら、ロータ軸４３に対し
てその軸方向にそれぞれ独立して移動することができ
る。こうして、第１及び第２の可動ギヤの軸方向の位置
がそれぞれ独立して変わることにより、第１の可動ギヤ
は第１のギヤと噛合したり、その噛合が解除されたり
し、また、第２の可動ギヤは第２のギヤと噛合したり、
その噛合が解除されたりする。第１の可動ギヤが第１の
ギヤと噛合した場合には、モータＭＧ２のロータ軸４３
はモータＭＧ２のアウタロータ軸３５に結合されること
になり、ＵＤ結合となる。また、第２の可動ギヤが第２
のギヤに噛合した場合には、モータＭＧ２のロータ軸４
３はモータＭＧ２のアウタロータ軸３５（エンジン２０
のクランクシャフト２１）に結合されることになり、Ｏ
Ｄ結合となる。切換装置には、第１及び第２の可動部材
を駆動して、第１及び第２の可動ギヤの位置を切り換え
るアクチュエータが設けられている。アクチュエータ
は、モータあるいはソレノイドなどにより実現可能であ
り、制御ＥＣＵ６０により制御される。
【０３３４】また、上述した実施例においては、エンジ
ン２０としてガソリンにより運転されるガソリンエンジ
ンを用いていたが、その他にも、ディーゼルエンジン等
のレシプロエンジンの他、タービンエンジンや、ジェッ
トエンジン、ロータリエンジンなど各種内燃或いは外燃
機関を用いることができる。
【０３３５】また、モータとしては、ＰＭ形（永久磁石
形；Permanent Magnet type）同期電動機を用いたが、
回生動作及び力行動作を行なわせるのであれば、その他
にも、ＶＲ形（可変リラクタンス形；Variable Relucta
nce type）同期電動機や、バーニアモータや、直流電動
機や、誘導電動機や、超電導モータなどを用いることが
できる。また、力行動作のみ行なわせるのであれば、直
流モータやステップモータなどを用いることもできる。
【０３３６】図１に示した対ロータ電動機であるモータ
ＭＧ１における、インナロータ，アウタロータと外部の
回転軸との関係は、逆にすることも可能である。また、
アウタロータとインナロータの代わりに、互いに対向す
る円盤状のロータを用いるようにしても良い。
【０３３７】ＭＧ１インバータ７０及びＭＧ２インバー
タ７２としては、トランジスタインバータを用いていた
が、その他にも、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラモー
ドトランジスタ；Insulated Gate Bipolar mode Transi
stor）インバータや、サイリスタインバータや、電圧Ｐ
ＷＭ（パルス幅変調；Pulse Width Modulation）インバ
ータや、方形波インバータ（電圧形インバータ，電流形
インバータ）や、共振インバータなどが用いることがで
きる。
【０３３８】二次電池であるバッテリ７４としてはＰｂ
バッテリ，ＮｉＭＨバッテリ，Ｌｉバッテリなどを用い
ることができるが、バッテリ９７に代えてキャパシタを
用いることもできる。また、本実施例では、種々の制御
処理をＣＰＵがソフトウェアを実行することにより実現
しているが、かかる制御処理をハード的に実現すること
もできる。
【０３３９】以上の実施例では、動力出力装置をハイブ
リッド車両に搭載する場合について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、２つの出力軸を有す
るものであれば、船舶，航空機などの交通手段や、工作
機械などの各種産業機械などに搭載することも可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御方法が適用される動力出力装置を
搭載したハイブリッド車両の概略構成を示す構成図であ
る。
【図２】ＵＤ結合時におけるトルクの変換の様子を示す
説明図である。
【図３】ＯＤ結合時におけるトルクの変換の様子を示す
説明図である。
【図４】本発明の第１の制御方法にかかる第１の実施例
としての制御手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の制御方法を採った場合のＥＶ走
行領域とＵＤ結合領域，ＯＤ結合領域とを示す説明図で
ある。
【図６】図４におけるステップＳ１１０の処理として、
第１の方式での処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図４におけるステップＳ１１０の処理として、
第２の方式での処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図４におけるステップＳ１１０の処理として、
第３の方式での処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図４におけるＡからＢの間の処理手順を示すフ
ローチャートである。
【図１０】本発明の第２の制御方法にかかる第２の実施
例としての制御手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の制御方法を採った場合のＥＶ
走行領域とＵＤ結合領域，ＯＤ結合領域とを示す説明図
である。
【図１２】図１１におけるステップＳ２１０の処理とし
て、第１の方式での処理手順を示すフローチャートであ
る。
【図１３】図１０におけるステップＳ２１０の処理とし
て、第２の方式での処理手順を示すフローチャートであ
る。
【図１４】本発明の第３の制御方法にかかる第３の実施
例としての制御手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第３の制御方法を採った場合のＥＶ
走行領域とＵＤ結合領域，ＯＤ結合領域とを示す説明図
である。
【図１６】本発明の第４の制御方法にかかる第４の実施
例としての制御手順を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第４の制御方法を採った場合のＥＶ
走行領域とＵＤ結合領域，ＯＤ結合領域とを示す説明図
である。
【図１８】図１７におけるステップＳ４１６の処理とし
て、第１の方式での処理手順を示すフローチャートであ
る。
【図１９】図１７におけるステップＳ４１６の処理とし
て、第２の方式での処理手順を示すフローチャートであ
る。
【図２０】図１７におけるステップＳ４１６の処理とし
て、第３の方式での処理手順を示すフローチャートであ
る。
【図２１】本発明の第５の制御方法にかかる第５の実施
例としての制御手順を示すフローチャートである。
【図２２】第５の実施例におけるＥＶ走行領域とＵＤ結
合領域，ＯＤ結合領域とを示す説明図である。
【図２３】本発明の第５の制御方法にかかる第６の実施
例としての制御手順を示すフローチャートである。
【図２４】第６の実施例におけるＥＶ走行領域とＵＤ結
合領域，ＯＤ結合領域とを示す説明図である。
【図２５】図１の動力出力装置の変形例を示す構成図で
ある。
【図２６】ハイブリッド車両が停車している状態から発
進する際の動作パターンを示す説明図である。
【符号の説明】
１０…動力出力装置 ２０…エンジン ２１…クランクシャフト ３２，３４…ロータ ３３…インナロータ軸 ３５…アウタロータ軸 ４３…ロータ軸 ５０…切換クラッチ ６０…制御ＥＣＵ ７４…バッテリ ８１…出力用ギヤ ８２…伝達軸 ８３…減速機 ８４…ディファレンシャルギヤ ８５…車軸 ８６Ｒ，８６Ｌ…駆動輪 ９７…バッテリ １００…プラネタリギヤ １０１…サンギヤ １０２…リングギヤ １０３…プラネタリキャリア １０４…サンギヤ軸 １０５…リングギヤ軸 １０６…プラネタリキャリア軸 １３２…ロータ １３４…ステータ １３６…コイル ＭＧ１…モータ ＭＧ２…モータ ＯＤＣ…オーバードライブクラッチ ＵＤＣ…アンダードライブクラッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/06 ３２５ Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｄ ５Ｈ５７２ Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｆ１６Ｈ 1/36 Ｆ１６Ｈ 1/36 Ｈ０２Ｐ 7/74 Ｇ Ｈ０２Ｐ 7/74 Ｄ Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (72)発明者 衛藤 仁郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D039 AA01 AA02 AB26 AC21 3G093 AA07 CA01 DA06 DB19 EA05 EB01 EC02 3G301 HA00 KA01 MA11 PF03Z PG01Z 3J027 FA50 FB01 GB06 GB09 GC13 GC22 5H115 PA01 PC06 PG04 PI16 PI24 PI29 PO02 PO06 PU02 PU09 PU10 PU11 PU22 PU24 PU25 PU29 PV09 PV23 PV25 QI04 QN03 RB22 RE01 RE05 RE07 SE04 SE05 SE09 TB10 TE02 TO21 5H572 AA02 BB10 CC04 DD05 DD10 EE03 EE10 HA08 HB09 HC07 PP01

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 出力軸を有する原動機と、動力を出力す
    るための駆動軸と、第１の電動機を有し、前記出力軸及
    び前記駆動軸に結合されると共に、前記第１の電動機の
    作用によって少なくとも前記駆動軸に出力される動力を
    調整することが可能な動力調整装置と、回転軸を有する
    第２の電動機と、該第２の電動機の回転軸を前記駆動軸
    及び前記出力軸の少なくとも一方に結合させることが可
    能な結合手段と、を備え、トルクと回転数との関係で表
    される動作領域が、所定の境界によって、前記第２の電
    動機の回転軸を前記駆動軸に結合させて動作させるべき
    第１の領域と前記第２の電動機の回転軸を前記出力軸に
    結合させて動作させるべき第２の領域とに分割されてい
    る動力出力装置の制御方法であって、 （ａ）前記駆動軸の動作点が前記第１の領域にあって、
    前記結合手段によって前記第２の電動機の回転軸が前記
    駆動軸に結合されている場合に、前記原動機を停止させ
    たまま、前記第２の電動機を動作させる工程と、 （ｂ）前記駆動軸の動作点が前記境界を越えて前記第２
    の領域に入った場合に、前記原動機への燃料供給を開始
    して、該原動機を始動すると共に、前記結合手段によっ
    て、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から
    前記出力軸に切り換える工程と、 を備える制御方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の制御方法において、 前記工程（ｂ）は、 前記駆動軸の動作点が前記境界を越えて前記第２の領域
    に入った場合に、前記原動機への燃料供給を開始して、
    該原動機を始動する工程と、 前記原動機を始動した後に、前記第１の電動機及び前記
    原動機によって前記出力軸の回転数及びトルクを前記駆
    動軸の回転数及びトルクにほぼ等しくなるように制御す
    る工程と、 前記出力軸の回転数及びトルクを前記駆動軸の回転数及
    びトルクにほぼ等しくした後に、前記結合手段によっ
    て、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から
    前記出力軸に切り換える工程と、 を含むことを特徴とする制御方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の制御方法において、 前記工程（ｂ）は、 前記駆動軸の動作点が前記境界を越えて前記第２の領域
    に入った場合に、前記第１の電動機によって前記出力軸
    の回転数を前記駆動軸の回転数とほぼ等しくなるように
    制御する工程と、 前記出力軸の回転数を前記駆動軸の回転数にほぼ等しく
    した後に、前記結合手段によって、前記第２の電動機の
    回転軸の結合を前記駆動軸から前記出力軸に切り換える
    工程と、 前記第２の電動機の回転軸の結合を前記出力軸に切り換
    えた後に、前記原動機への燃料供給を開始して、該原動
    機を始動する工程と、 を含むことを特徴とする制御方法。
  4. 【請求項４】 出力軸を有する原動機と、動力を出力す
    るための駆動軸と、第１の電動機を有し、前記出力軸及
    び前記駆動軸に結合されると共に、前記第１の電動機の
    作用によって少なくとも前記駆動軸に出力される動力を
    調整することが可能な動力調整装置と、回転軸を有する
    第２の電動機と、該第２の電動機の回転軸を前記駆動軸
    及び前記出力軸の少なくとも一方に結合させることが可
    能な結合手段と、を備え、トルクと回転数との関係で表
    される動作領域が、所定の境界によって、前記第２の電
    動機の回転軸を前記駆動軸に結合させて動作させるべき
    第１の領域と前記第２の電動機の回転軸を前記出力軸に
    結合させて動作させるべき第２の領域とに分割されてい
    る動力出力装置の制御方法であって、 （ａ）前記駆動軸の動作点が前記第１の領域にあって、
    前記結合手段によって前記第２の電動機の回転軸が前記
    駆動軸に結合されている場合に、前記原動機を停止させ
    たまま、前記第２の電動機を動作させて、該第２の電動
    機によって前記駆動軸に駆動トルクを出力させる工程
    と、 （ｂ）前記駆動軸の動作点が前記境界を越えて前記第２
    の領域に入った場合に、前記結合手段によって、前記第
    ２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から前記出力軸
    に切り換える工程と、 （ｃ）前記第２の電動機の回転軸の結合を前記出力軸に
    切り換えた後に、前記第２の電動機に代えて、前記第１
    の電動機によって前記駆動軸に駆動トルクを出力させる
    と共に、前記第１の電動機により前記出力軸に生じる反
    力トルクを、前記第２の電動機によってキャンセルする
    工程と、 を備える制御方法。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の制御方法において、 前記工程（ｂ）は、 前記駆動軸の動作点が前記境界を越えて前記第２の領域
    に入った場合に、前記第１の電動機によって前記出力軸
    の回転数を前記駆動軸の回転数とほぼ等しくなるように
    制御する工程と、 前記出力軸の回転数を前記駆動軸の回転数にほぼ等しく
    した後に、前記結合手段によって、前記第２の電動機の
    回転軸の結合を前記駆動軸から前記出力軸に切り換える
    工程と、 を含むことを特徴とする制御方法。
  6. 【請求項６】 出力軸を有する原動機と、動力を出力す
    るための駆動軸と、第１の電動機を有し、前記出力軸及
    び前記駆動軸に結合されると共に、前記第１の電動機の
    作用によって少なくとも前記駆動軸に出力される動力を
    調整することが可能な動力調整装置と、回転軸を有する
    第２の電動機と、該第２の電動機の回転軸を前記駆動軸
    及び前記出力軸の少なくとも一方に結合させることが可
    能な結合手段と、を備え、トルクと回転数との関係で表
    される動作領域が、所定の境界によって、前記第２の電
    動機の回転軸を前記駆動軸に結合させて動作させるべき
    第１の領域と前記第２の電動機の回転軸を前記出力軸に
    結合させて動作させるべき第２の領域とに分割されてい
    る動力出力装置の制御方法であって、 （ａ）前記駆動軸の動作点が前記第１の領域にあって、
    前記結合手段によって前記第２の電動機の回転軸が前記
    駆動軸に結合されている場合に、前記原動機を停止させ
    たまま、前記第２の電動機を動作させる工程と、 （ｂ）前記駆動軸の動作点が前記境界を越えて前記第２
    の領域に入った場合に、引き続き、前記結合手段によっ
    て前記第２の電動機の回転軸を前記駆動軸に結合させる
    と共に、前記原動機を停止させたまま、前記第２の電動
    機を動作させる工程と、 （ｃ）前記駆動軸から出力されるべき目標動力が所定の
    条件を満足した場合に、前記原動機への燃料供給を開始
    して、該原動機を始動すると共に、前記結合手段によっ
    て、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から
    前記出力軸に切り換える工程と、 を備える制御方法。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の制御方法において、 前記工程（ｃ）は、 前記目標動力が前記所定の条件を満足した場合に、前記
    原動機への燃料供給を開始して、該原動機を始動する工
    程と、 前記原動機を始動した後に、前記第１の電動機及び前記
    原動機によって前記出力軸の回転数及びトルクを前記駆
    動軸の回転数及びトルクにほぼ等しくなるように制御す
    る工程と、 前記出力軸の回転数及びトルクを前記駆動軸の回転数及
    びトルクにほぼ等しくした後に、前記結合手段によっ
    て、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から
    前記出力軸に切り換える工程と、 を含むことを特徴とする制御方法。
  8. 【請求項８】 請求項６に記載の制御方法において、 前記工程（ｃ）は、 前記目標動力が前記所定の条件を満足した場合に、前記
    第１の電動機によって前記出力軸の回転数を前記駆動軸
    の回転数とほぼ等しくなるように制御する工程と、 前記出力軸の回転数を前記駆動軸の回転数にほぼ等しく
    した後に、前記結合手段によって、前記第２の電動機の
    回転軸の結合を前記駆動軸から前記出力軸に切り換える
    工程と、 前記第２の電動機の回転軸の結合を前記出力軸に切り換
    えた後に、前記原動機への燃料供給を開始して、該原動
    機を始動する工程と、 を含むことを特徴とする制御方法。
  9. 【請求項９】 請求項６ないし請求項８のうちの任意の
    １つに記載の制御方法において、 （ｄ）前記第２の電動機の回転軸の回転数が予め設定さ
    れた特定回転数を上回った場合に、前記結合手段によっ
    て、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から
    前記出力軸に切り換える工程をさらに備える制御方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の制御方法において、 前記工程（ｄ）は、 前記第２の電動機の回転軸の回転数が前記特定回転数を
    上回った場合に、前記第１の電動機によって前記出力軸
    の回転数を前記駆動軸の回転数とほぼ等しくなるように
    制御する工程と、 前記出力軸の回転数を前記駆動軸の回転数にほぼ等しく
    した後に、前記結合手段によって、前記第２の電動機の
    回転軸の結合を前記駆動軸から前記出力軸に切り換える
    工程と、 を含むことを特徴とする制御方法。
  11. 【請求項１１】 出力軸を有する原動機と、動力を出力
    するための駆動軸と、第１の電動機を有し、前記出力軸
    及び前記駆動軸に結合されると共に、前記第１の電動機
    の作用によって少なくとも前記駆動軸に出力される動力
    を調整することが可能な動力調整装置と、回転軸を有す
    る第２の電動機と、該第２の電動機の回転軸を前記駆動
    軸及び前記出力軸の少なくとも一方に結合させることが
    可能な結合手段と、を備え、トルクと回転数との関係で
    表される動作領域が、所定の境界によって、前記第２の
    電動機の回転軸を前記駆動軸に結合させて動作させるべ
    き第１の領域と前記第２の電動機の回転軸を前記出力軸
    に結合させて動作させるべき第２の領域とに分割されて
    いる動力出力装置の制御方法であって、 （ａ）前記駆動軸の動作点が前記第１の領域にあって、
    前記結合手段によって前記第２の電動機の回転軸が前記
    駆動軸に結合されている場合に、前記原動機を停止させ
    たまま、前記第２の電動機を動作させる工程と、 （ｂ）前記駆動軸の動作点が前記境界を越えて前記第２
    の領域に入った場合に、引き続き、前記結合手段によっ
    て前記第２の電動機の回転軸を前記駆動軸に結合させる
    と共に、前記原動機を停止させたまま、前記第２の電動
    機を動作させる工程と、 （ｃ）前記駆動軸の動作点が前記境界を越えて前記第２
    の領域に入った場合に、前記第１の電動機によって前記
    出力軸の回転数を前記駆動軸の回転数とほぼ等しくなる
    ように制御する工程と、 （ｄ）前記出力軸の回転数を前記駆動軸の回転数にほぼ
    等しくした後に、前記駆動軸から出力されるべき目標動
    力が所定の条件を満足した場合に、前記原動機への燃料
    供給を開始して、該原動機を始動すると共に、前記結合
    手段によって、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記
    駆動軸から前記出力軸に切り換える工程と、 を備える制御方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の制御方法におい
    て、 前記工程（ｄ）は、 前記目標動力が前記所定の条件を満足した場合に、前記
    原動機への燃料供給を開始して、該原動機を始動する工
    程と、 前記原動機を始動した後に、前記結合手段によって、前
    記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から前記出
    力軸に切り換える工程と、 を含むことを特徴とする制御方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１１に記載の制御方法におい
    て、 前記工程（ｄ）は、 前記目標動力が前記所定の条件を満足した場合に、前記
    結合手段によって、前記第２の電動機の回転軸の結合を
    前記駆動軸から前記出力軸に切り換える工程と、 前記第２の電動機の回転軸の結合を前記出力軸に切り換
    えた後に、前記原動機への燃料供給を開始して、該原動
    機を始動する工程と、 を含むことを特徴とする制御方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１１ないし請求項１３のうちの
    任意の１つに記載の制御方法において、 （ｅ）前記第２の電動機の回転軸の回転数が予め設定さ
    れた特定回転数を上回った場合に、前記結合手段によっ
    て、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から
    前記出力軸に切り換える工程をさらに備える制御方法。
  15. 【請求項１５】 出力軸を有する原動機と、動力を出力
    するための駆動軸と、第１の電動機を有し、前記出力軸
    及び前記駆動軸に結合されると共に、前記第１の電動機
    の作用によって少なくとも前記駆動軸に出力される動力
    を調整することが可能な動力調整装置と、回転軸を有す
    る第２の電動機と、該第２の電動機の回転軸を前記駆動
    軸及び前記出力軸の少なくとも一方に結合させることが
    可能な結合手段と、を備え、トルクと回転数との関係で
    表される動作領域が、所定の境界によって、前記第２の
    電動機の回転軸を前記駆動軸に結合させて動作させるべ
    き第１の領域と前記第２の電動機の回転軸を前記出力軸
    に結合させて動作させるべき第２の領域とに分割されて
    いる動力出力装置の制御方法であって、 （ａ）前記駆動軸の動作点が前記第１の領域にあって、
    前記結合手段によって前記第２の電動機の回転軸が前記
    駆動軸に結合されている場合に、前記原動機を停止させ
    たまま、前記第２の電動機を動作させる工程と、 （ｂ）前記第２の電動機の回転軸の回転数が予め設定さ
    れた特定回転数を上回った場合に、前記結合手段によっ
    て、前記第２の電動機の回転軸の結合を前記駆動軸から
    前記出力軸に切り換える工程と、 を備える制御方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１ないし請求項１５のうちの任
    意の一つに記載の制御方法において、 前記結合手段によって、前記第２の電動機の回転軸の結
    合を前記駆動軸から前記出力軸に切り換える際に、前記
    結合出段によって、前記第２の電動機の回転軸を前記駆
    動軸に結合させたまま、前記第２の電動機の回転軸を前
    記出力軸に結合させ、その後、前記第２の電動機の回転
    軸を前記駆動軸から切り離すことを特徴とする制御方
    法。
  17. 【請求項１７】 請求項２または請求項７に記載の制御
    方法において、 前記結合手段によって、前記第２の電動機の回転軸の結
    合を前記駆動軸から前記出力軸に切り換える際に、前記
    結合出段によって、前記第２の電動機の回転軸を前記駆
    動軸から切り離し、その後、前記第２の電動機の回転軸
    を前記出力軸に結合させることを特徴とする制御方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１ないし請求項１７のうちの任
    意の一つに記載の制御方法において、 前記動力調整装置は、前記第１の電動機として、前記出
    力軸に結合された第１のロータと、前記駆動軸に結合さ
    れた第２のロータとを有する対ロータ電動機を有するこ
    とを特徴とする制御方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１ないし請求項１７のうちの任
    意の一つに記載の制御方法において、 前記動力調整装置は、前記第１の電動機の他、３つの回
    転軸を有し、各回転軸が前記出力軸、前記駆動軸、及び
    前記第１の電動機の回転軸にそれぞれ結合されたプラネ
    タリギヤを有することを特徴とする制御方法。
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