JP2008174123A - 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動力軸に動力を出力する電動機のほかに動力軸と駆動軸との接続を解除可能な変速機を備えるものにおいて、内燃機関の自立運転時に燃費を悪化させることなく歯打ち音を解消する。
【解決手段】エンジンが自立運転中、シフトポジションがＮポジションで且つバッテリのＳＯＣが所定の閾値以上だったとき（Ｓ１２０，Ｓ１３０で肯定判定）、エンジンの目標回転数Ｎｅ＊をアイドル回転数Ｎｉｄｌとし、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を正の回転数に設定し、モータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ２＊を負の回転数に設定する（ステップ１４０）。このようにエンジンが自立運転中には、エンジンのアイドル回転数Ｎｉｄｌを上げることなくモータＭＧ２を回転させることにより、エンジンのトルク変動による歯打ち音の発生を防止することができ、しかも燃費が悪化することもない。
【選択図】図３

Description

本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、内燃機関と、発電機と、内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とにキャリアとサンギヤとがそれぞれ接続されると共に駆動軸にリングギヤが接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのリングギヤに接続された電動機とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、歯打ち音の発生する条件が検出されたときには、内燃機関の回転数を所定値以上に制御している。
特開閉１１−９３７２５号公報

この種の動力出力装置では、電動機はリングギヤを介して駆動軸に常に接続されているため、内燃機関の自立運転時に歯打ち音の発生する条件が検出されたとき、リングギヤの回転数、換言すれば電動機の回転数を変更することができない。このため、内燃機関の回転数をアイドル回転数よりも高く設定して歯打ち音を解消することになるが、そうすると燃費が悪化する。一方、リングギヤと駆動軸との接続を解除可能な変速機を備えている場合、内燃機関の自立運転時にシフトレバーがＮポジションにあるときなどにはリングギヤと駆動軸との接続が解除されるため、リングギヤの回転数を自由に調節することができる。このため、歯打ち音を解消するにあたり、前述のように内燃機関の回転数をアイドル回転数よりも高く設定して燃費悪化を招くのではなく、燃費を悪化させない別の方策を採ることが望まれる。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、動力軸に動力を出力する電動機のほかに動力軸と駆動軸との接続を解除可能な変速機を備えるものにおいて、内燃機関の自立運転時に燃費を悪化させることなく歯打ち音を解消することを目的とする。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

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、
前記駆動軸とは異なる軸としての動力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記内燃機関の出力軸と前記動力軸と所定の回転軸の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基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、
前記動力軸と前記駆動軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および前記動力軸と前記駆動軸との接続の解除を行なう変速手段と、
前記内燃機関が自立運転し且つ前記変速手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されているとき、前記内燃機関が所定のアイドル回転数で回転し前記動力軸が所定の有意な回転数で回転するよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この動力出力装置では、内燃機関が自立運転し且つ変速手段により動力軸と駆動軸との接続が解除されているとき、内燃機関が所定のアイドル回転数で回転し動力軸が所定の有意な回転数で回転するよう内燃機関、発電機および電動機を制御する。すなわち、動力軸と駆動軸との接続が解除されているため、内燃機関の回転数をアイドル回転数のまま上げることなく、動力軸の回転数を有意な回転数となるよう制御することが可能となる。こうした動力出力装置では、ギヤ歯同士の衝突による歯打ち音が発生することがある。このような歯打ち音は、例えば内燃機関のトルク変動の影響を受けて動力軸とこれに接続されている他の軸とが相対的に増速したり減速したりしたときに発生し、特に動力軸の回転数がゼロ近辺の場合に発生しやすいが、ここでは動力軸の回転数を有意な回転数となるよう制御することにより、一方のギヤ歯を他方のギヤ歯に押し付けてギヤ歯同士の衝突を防止する。こうすることにより、歯打ち音を解消することができる。また、内燃機関の回転数はアイドル回転数のままなので燃費が悪化することはない。

本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記内燃機関が自立運転し且つ前記変速手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されているとき、所定の歯打ち音発生条件が成立していない場合には、前記内燃機関が前記アイドル回転数で回転すると共に前記動力軸の回転数がゼロとなるよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御し、前記歯打ち音発生条件が成立した場合には、前記内燃機関が前記アイドル回転数で回転すると共に前記動力軸が前記有意な回転数で回転するよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御するものとしてもよい。こうすれば、歯打ち音が発生する可能性が高いときには燃費を悪化させることなくその歯打ち音を解消することができ、歯打ち音が発生する可能性が低いときには動力軸の回転数がゼロになるよう制御することによりその後の動力軸と駆動軸との接続をスムーズに行なうことができる。

本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記内燃機関が前記アイドル回転数で回転すると共に前記動力軸が前記有意な回転数で回転するよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御するにあたり、前記発電機および前記電動機の両方を力行制御するものとしてもよい。こうすれば、発電機や電動機の回転に伴って発生するノイズにより歯打ち音をもみ消すこともできる。こうした本発明の動力出力装置は、前記電動機および前記発電機と電力をやり取り可能な蓄電手段を備え、前記制御手段は、前記内燃機関が前記アイドル回転数で回転すると共に前記動力軸が前記有意な回転数で回転するよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御する際に、前記蓄電手段が所定の高充電状態であることを条件としてもよい。こうすれば、高充電状態であることを条件として発電機および電動機の両方を力行制御するため、歯打ち音を解消することによって蓄電不足を招くことがない。また、前記制御手段は、前記内燃機関が自立運転し且つ前記変速手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されているときに、前記蓄電手段が前記高充電状態でなかったときには、前記内燃機関が前記アイドル回転数よりも高い回転数で回転するよう前記内燃機関を制御する一方、前記発電機および前記電動機の少なくとも一方の制御を休止するとしてもよい。こうすれば、高充電状態でなかったときには、発電機および電動機の一方又は両方の制御を休止すると共に内燃機関の回転数を上げるため、燃費を犠牲にするものの歯打ち音を解消することができ、しかも蓄電不足を招くことがない。ここで、発電機および電動機の一方のみ制御を休止する場合には、発電機および電動機のもう一方を制御して、前記動力軸の回転数がゼロとなるようにしてもよい。

本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記内燃機関が前記アイドル回転数で回転すると共に前記動力軸が前記有意な回転数で回転するよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御する際に、シフトレバーが中立ポジションであることを条件としてもよい。この場合、「有意な回転数」は、中立ポジションからドライブポジションにシフトレバーが切り替えられることを想定し、接続が解除されている動力軸と駆動軸とをスムーズに接続することのできる回転数範囲を予め実験などにより求め、その回転数範囲内に収まるように設定することが好ましい。

本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記３軸式動力入出力手段の油温が高いほど前記動力軸の回転数が高くなる傾向を示すように前記有意な回転数を設定してもよい。油温が低いときには潤滑油の粘度が高いため歯打ち音が生じにくいか生じたとしても小さい音であることが多いのに対し、油温が高いときには潤滑油の粘度が低いため歯打ち音が生じやすく大きな音であることが多い。こうしたことから、３軸式動力入出力手段の油温が高いほど動力軸の回転数が高くなる傾向を示すように有意な回転数を設定することが好ましい。なお、「回転数が高くなる」とは、回転数の絶対値が大きくなることを意味する。ここでは、電動機に接続された動力軸の負の回転数の絶対値を大きくするのが好ましく、その場合、３軸式動力入出力手段の構造上、発電機に接続された回転軸は正の回転数の絶対値が大きくなる。

本発明の車両は、上述のいずれかの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、前記駆動軸とは異なる軸としての動力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記内燃機関の出力軸と前記動力軸と所定の回転軸の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基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、前記動力軸と前記駆動軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および前記動力軸と前記駆動軸との接続の解除を行なう変速手段と、前記内燃機関が自立運転し且つ前記変速手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されているとき、前記内燃機関が所定のアイドル回転数で回転し前記動力軸が所定の有意な回転数で回転するよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。

この車両では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、歯打ち音を解消することができるという効果や、燃費が悪化することはないという効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、駆動軸とは異なる軸としての動力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記内燃機関の出力軸と前記動力軸と所定の回転軸の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基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、前記動力軸と前記駆動軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および該動力軸と該駆動軸との接続の解除を行なう変速手段とを備え、前記駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置の制御方法であって、
前記内燃機関が自立運転し且つ前記変速手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されているとき、前記内燃機関が所定のアイドル回転数で回転し前記動力軸が所定の有意な回転数で回転するよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御する、
ことを要旨とする。

この動力出力装置の制御方法では、内燃機関が自立運転し且つ変速手段により動力軸と駆動軸との接続が解除されているとき、内燃機関が所定のアイドル回転数で回転し動力軸が所定の有意な回転数で回転するよう内燃機関、発電機および電動機を制御する。すなわち、動力軸と駆動軸との接続が解除されているため、内燃機関の回転数をアイドル回転数のまま上げることなく、動力軸の回転数を有意な回転数となるよう制御することが可能となる。こうした動力出力装置では、ギヤ歯同士の衝突による歯打ち音が発生することがある。このような歯打ち音は、例えば内燃機関のトルク変動の影響を受けて動力軸が増速したり減速したりしたときに発生し、特に動力軸の回転数がゼロ近辺の場合に発生しやすいが、ここでは動力軸の回転数を有意な回転数となるよう制御することにより、一方のギヤ歯を他方のギヤ歯に押し付けてギヤ歯同士の衝突を防止する。こうすることにより、歯打ち音を解消することができる。また、内燃機関の回転数はアイドル回転数のままなので燃費が悪化することはない。なお、上述したいずれかの本発明の動力出力装置の機能を、本発明の動力出力装置の制御方法のステップとして実現するようにしてもよい。

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。

図１は、本発明の一実施例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。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された動力軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、リングギヤ軸３２ａの動力を変速して駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に出力する変速機６０と、車両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。

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。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１の回転軸３１ａが、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａがそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａから変速機６０，駆動軸３６，デファレンシャルギヤ３７，車軸３８を介して、最終的には車両の駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置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ＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

変速機６０は、リングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との間の変速段の変更を伴う動力の伝達およびリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続の解除を行なうことができるように構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。図示するように、変速機６０は、シングルピニオンの遊星歯車機構６２，６４，６６と二つのクラッチＣ１，Ｃ２と三つのブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３とにより構成されている。遊星歯車機構６２は、外歯歯車のサンギヤ６２ｓと、このサンギヤ６２ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２ｒと、サンギヤ６２ｓに噛合すると共にリングギヤ６２ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６２ｐと、複数のピニオンギヤ６２ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア６２ｃとを備えており、サンギヤ６２ｓはクラッチＣ２のオンオフによりリングギヤ軸３２ａに接続または接続の解除ができるようになっていると共にブレーキＢ１のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア６２ｃはブレーキＢ２のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっている。遊星歯車機構６４は、外歯歯車のサンギヤ６４ｓと、このサンギヤ６４ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６４ｒと、サンギヤ６４ｓに噛合すると共にリングギヤ６４ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６４ｐと、複数のピニオンギヤ６４ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア６４ｃとを備えており、サンギヤ６４ｓは遊星歯車機構６２のサンギヤ６２ｓに接続され、リングギヤ６４ｒはクラッチＣ１のオンオフによりリングギヤ軸３２ａに接続またはその解除ができるようになっており、キャリア６４ｃは遊星歯車機構６２のリングギヤ６２ｒに接続されている。遊星歯車機構６６は、外歯歯車のサンギヤ６６ｓと、このサンギヤ６６ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６ｒと、サンギヤ６６ｓに噛合すると共にリングギヤ６６ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６６ｐと、複数のピニオンギヤ６６ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア６６ｃとを備えており、サンギヤ６６ｓは遊星歯車機構６４のリングギヤ６４ｒに接続され、リングギヤ６６ｒはブレーキＢ３のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア６６ｃは遊星歯車機構６２のリングギヤ６２ｒと遊星歯車機構６４のキャリア６４ｃと駆動軸３６とに接続されている。変速機６０は、クラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３とを全てオフにすることによりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とを切り離すことができ、クラッチＣ１とブレーキＢ３とをオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることによりリングギヤ軸３２ａの回転を比較的大きな減速比で減速して駆動軸３６に伝達し（以下、この状態を１速の状態という）、クラッチＣ１とブレーキＢ２とをオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ３とをオフとすることによりリングギヤ軸３２ａの回転を１速より小さな減速比で減速して駆動軸３６に伝達し（以下、この状態を２速の状態という）、クラッチＣ１とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ２，Ｂ３とをオフとすることによりリングギヤ軸３２ａの回転を２速より小さな減速比で減速して駆動軸３６に伝達し（以下、この状態を３速の状態という）、クラッチＣ１，Ｃ２をオンとすると共にブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３をオフとすることによりリングギヤ軸３２ａの回転をそのまま駆動軸３６に伝達する（以下、この状態を４速の状態という）。また、この変速機６０は、クラッチＣ２とブレーキＢ３とをオンとすると共にクラッチＣ１とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることによりリングギヤ軸３２ａの回転を反転かつ減速して駆動軸３６に伝達する（以下、この状態をリバースの状態という）。クラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３のオンオフは、図示しない油圧式のアクチュエータの駆動によりクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３に対して作用させる油圧を調節することより行なわれる。

パーキングロック機構９０は、駆動軸３６に取り付けられたパーキングギヤ９２と、パーキングギヤ９２と噛み合ってその回転駆動を停止した状態でロックするパーキングロックポール９４とから構成されている。パーキングロックポール９４は、他のポジションから駐車ポジション（Ｐポジション）への操作信号またはＰポジションから他のポジションへの操作信号を入力したハイブリッド用電子制御ユニット７０により図示しないアクチュエータが駆動制御されることによって作動し、パーキングギヤ９２との噛合およびその解除によりパーキングロックおよびその解除を行なう。駆動軸３６は機械的に駆動輪３９ａ，３９ｂに接続されているから、パーキングロック機構９０は間接的に駆動輪３９ａ，３９ｂをロックしていることになる。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

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、動力分配統合機構３０の潤滑油の温度を検出する油温センサ３５からの油温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からは、変速機６０のクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３の図示しない油圧式のアクチュエータへの駆動信号やパーキングロックポール９４を駆動する図示しないアクチュエータへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションセンサ８２により検出するシフトレバー８１のポジションとしては、前出のＰポジションや中立ポジション（Ｎポジション），ドライブポジション（Ｄポジション），リバースポジション（Ｒポジション）などがある。シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションのときには、変速機６０は、１速〜４速の状態，リバースの状態となるようクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３のうち１速〜４速の状態，リバースの状態に対応するクラッチやブレーキを係合するものとし、シフトポジションＳＰがＮポジションやＰポジションのときには、変速機６０のクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３は全て開放するものとした。

こうして構成された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３６に出力すべき要求トルクを計算し、要求トルクＴｄ＊と車速Ｖとに応じた変速段となるよう変速機６０が制御され、要求トルクと変速機６０の変速段とに応じたトルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にエンジン２２が自立運転しているときの動作について説明する。図３は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン自立運転時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２が自立運転を行なっている間、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

エンジン自立運転時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、歯打ち音発生条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。本実施例では、歯打ち音発生条件は、動力分配統合機構３０の潤滑油の温度を検出する油温センサ３５からの油温が所定温度を超えることとした。また、所定温度とは、潤滑油の粘性が下がり、自立運転中のエンジン２２のトルク変動によって動力分配統合機構３０や他のギヤ機構のギヤ歯同士が衝突しやすくなる温度であり、実験等により予め定められているものとした。ステップＳ１００で歯打ち音発生条件が成立していなかったときには、所定のベース動作共線に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２の目標回転数Ｎｍ１＊，Ｎｍ２＊を設定する（ステップＳ１１０）。本実施例のベース動作共線を図４に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２であるリングギヤ３２の回転数を示す。また、動作共線とは、Ｓ軸，Ｃ軸およびＲ軸のうちいずれか２軸の回転数を定めたときに両軸の回転数を結ぶ直線であり、この直線と残余の軸との交点が残余の軸の回転数となる。さて、ベース動作共線は、図４の点線で示すように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊がアイドル回転数Ｎｉｄｌ（例えば８００ｒｐｍとか１０００ｒｐｍ）であり、モータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ２＊がゼロである。このため、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊は、両回転数Ｎｅ＊，Ｎｍ２＊によって必然的にある値に決定される。このようにモータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ２＊をゼロに設定するのは、例えばシフトレバー８１がＮポジションからＤポジションに切り替えられたときに変速機６０の入力側のリングギヤ軸３２ａと出力側の駆動軸３６とをスムーズに係合するためである。その後、ステップＳ１１０で設定された目標回転数Ｎｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に目標回転数Ｎｍ１＊，Ｎｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊としてアイドル回転数Ｎｉｄｌで無負荷運転するようエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、目標回転数Ｎｍ１＊，Ｎｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、目標回転数Ｎｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共に目標回転数Ｎｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

一方、ステップＳ１００で歯打ち音発生条件が成立していたときには、シフトポジションがＮポジションで且つバッテリ５０のＳＯＣが所定の閾値以上か否かを判定し（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、シフトポジションがＮポジションで且つバッテリ５０のＳＯＣが所定の閾値以上だったときには、ベース動作共線ではなく図４の実線で示す動作共線を採用し、その動作共線に基づいて各目標回転数Ｎｅ＊，Ｎｍ１＊，Ｎｍ２＊を設定する（ステップＳ１４０）。ここで、Ｎポジションのときには、変速機６０のクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３は全て開放され、リングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続は解除されているため、リングギヤ軸３２ａに接続されているモータＭＧ２の回転数も自由に設定することが可能となる。そして、図４の実線で示す動作共線では、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊はアイドル回転数Ｎｉｄｌのまま、モータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ２＊は負の有意な回転数に設定され、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊は正の回転数に設定される。このとき、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊は動力分配統合機構３０の潤滑油の油温に基づいて設定される。図６は動力分配統合機構３０の潤滑油の油温と目標回転数Ｎｍ１＊との対応関係を表すグラフである。この図では、油温が高いほど目標回転数Ｎｍ１＊が高くなっている。その理由は以下のとおりである。すなわち、油温が低いと潤滑油の粘性が高くなるため、エンジン２２のトルク変動がギヤに伝わりにくい。このため、モータＭＧ２の負の回転数の絶対値が小さくてもモータＭＧ２が回転していさえすれば、モータＭＧ２に接続されたリングギヤ３２の歯はピニオンギヤ３３の歯に軽く押し付けられることになり、歯打ち音は発生しにくい。そして、モータＭＧ２の負の回転数の絶対値が小さいということは、エンジン２２がアイドル回転数Ｎｉｄｌに固定されているから、モータＭＧ１の正の回転数の絶対値も小さいということになる。一方、油温が高いと潤滑油の粘性が低くなるため、エンジン２２のトルク変動がギヤに伝わりやすい。このため、モータＭＧ２の負の回転数の絶対値を大きくして、モータＭＧ２に接続されたリングギヤ３２の歯とピニオンギヤ３３の歯とがエンジン２２のトルク変動により離れたり衝突したりすることがないようにする。そして、モータＭＧ２の負の回転数の絶対値が大きいということは、エンジン２２がアイドル回転数Ｎｉｄｌに固定されているから、モータＭＧ１の正の回転数の絶対値も大きいということになる。このような理由から、油温が高いほど目標回転数Ｎｍ１＊が高く設定されているのである。このように図４の実線の動作共線となるように制御する場合、制御前に比べてモータＭＧ１，ＭＧ２は共に回転数の絶対値が増大しバッテリ５０の電気エネルギを消費することが多いため、ベース動作共線で制御する場合に比べてバッテリ５０のＳＯＣが十分足りていることが必要となり、このような観点からＳＯＣの閾値が設定されている。さて、ステップＳ１４０のあと、設定された目標回転数Ｎｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に目標回転数Ｎｍ１＊，Ｎｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。こうすることにより、モータＭＧ２はゼロではない有意な回転数で回転することになるから、エンジン２２のトルク変動による歯打ち音の発生を防止することができる。また、歯打ち音が発生したとしても、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転音により歯打ち音をかき消すこともできる。

一方、ステップＳ１２０でシフトポジションがＮポジションでなかったときやステップＳ１３０でバッテリ５０のＳＯＣが所定の閾値以上でなかったときには、ベース動作共線ではなく図５の実線で示す動作共線を採用し、その動作共線に基づいて各目標回転数Ｎｅ＊，Ｎｍ１＊，Ｎｍ２＊を設定する（ステップＳ１６０）。具体的には、図５の実線で示す動作共線では、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊はアイドル回転数Ｎｉｄｌを嵩上げした回転数Ｎｉｄｌ＋αに設定され、モータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ２＊はゼロに設定され、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊は正の回転数に設定される。また、モータＭＧ２は回転数Ｎｍ２がゼロになるように回転数制御されるが、この回転数制御はモータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか一方により行なうこととし、もう一方はインバータを遮断して休止するものとする。この場合、ステップＳ１４０で設定した目標回転数Ｎｅ＊，Ｎｍ１＊，Ｎｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の両方を制御する場合に比べて、バッテリ５０の電気エネルギの消費量が少なくて済むことが多いため、バッテリ５０のＳＯＣが十分足りていなくても（つまりＳＯＣが所定の閾値未満でも）、実施可能である。その後、ステップＳ１４０で設定された目標回転数Ｎｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に目標回転数Ｎｍ１＊，Ｎｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。こうすることにより、エンジン２２はアイドル回転数Ｎｉｄｌよりも高い回転数で回転することになるからエンジン音が大きくなり、歯打ち音が発生したとしてもそのエンジン音によりかき消すことができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２が自立運転し且つＮポジションに設定されて変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されているとき、エンジン２２をアイドル回転数Ｎｉｄｌで回転させリングギヤ軸３２ａを有意な回転数で回転させることにより、歯打ち音を解消することができる。特に、モータＭＧ１，ＭＧ２の両方を力行制御しているため、仮に歯打ち音が発生したとしても、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転に伴って発生するノイズにより歯打ち音をもみ消すこともできる。また、エンジン２２の回転数はアイドル回転数Ｎｉｄｌのままなので燃費が悪化することはない。更に、歯打ち音発生条件が成立したときには、燃費を悪化させることなくその歯打ち音を解消することができ、歯打ち音発生条件が成立していないときには、リングギヤ軸３２ａの回転数がゼロになるよう制御することによりその後のリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続をスムーズに行なうことができる。更にまた、ＳＯＣが閾値以上であることを条件としてモータＭＧ１，ＭＧ２の両方を力行制御するため、歯打ち音を解消することによって蓄電不足を招くことがない。そしてまた、ＳＯＣが閾値未満だったときには、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方を休止すると共にエンジン２２の回転数を上げるため、燃費を犠牲にするものの歯打ち音を解消することができ、しかも蓄電不足を招くことがない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１２０でシフトレバー８１がＮポジションか否かを判定したが、その代わりに、動力軸としてのリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が変速機６０によって解除されているか否かを判定してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１３０でＳＯＣが所定の閾値以上でないときには、モータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ２＊がゼロになるようにモータＭＧ２のみ回転数制御を行ないモータＭＧ１を休止させたが、インバータ４１，４２のゲート遮断を行ない、モータＭＧ１，ＭＧ２の両方を休止させてもよい。この場合、モータＭＧ１，ＭＧ２は空転する。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１４０において図４の実線で示す動作共線、つまりエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊をアイドル回転数Ｎｉｄｌに固定したまま、モータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ２＊を負の回転数に設定し、それに応じてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が正の回転数になるように設定した動作共線を採用したが、このときの目標回転数Ｎｍ２＊を設定するにあたり、シフトレバー８１がＮポジションからＤポジションやＲポジションに切り替えられることを想定し、接続が解除されているリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とをスムーズに接続することのできる回転数範囲を予め実験などにより求め、その回転数範囲内に収まるように設定することが好ましい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１４０において図４の実線で示す動作共線、つまりエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊をアイドル回転数Ｎｉｄｌに固定したまま、モータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ２＊を負の回転数に設定し、それに応じてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊が正の回転数になるように設定した動作共線を採用したが、その代わりに、図７に示す動作共線、すなわちエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊をアイドル回転数Ｎｉｄｌに固定したまま、モータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ２＊を正の回転数に設定し、それに応じてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊も正の回転数になるように設定した動作共線を採用してもよい。この図７に示す動作共線に基づいて制御する場合、その制御前に比べてモータＭＧ１ではエネルギを回生してバッテリ５０へ充電することが多くなるので、モータＭＧ２でバッテリ５０の電気エネルギを消費するとしてもＳＯＣが大きく減ってしまうことはない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、歯打ち音の発生条件が成立したときにステップＳ１２０以降の処理を実行するものとしたが、歯打ち音の発生条件が成立しているか否かにかかわらず（つまりステップＳ１００，Ｓ１１０を省略して）、ステップＳ１２０以降の処理を実行するものとしてもよい。あるいは、更にステップＳ１３０も省略してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１４０でモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定するにあたり、図６の油温と目標回転数Ｎｍ１＊との関係を表す一次関数のグラフを利用したが、油温が高くなるのに伴ってステップ関数的に目標回転数Ｎｍ１＊が大きくなるグラフを利用したり、油温が高くなるのに伴って二次関数や三次関数などの数次関数のグラフを利用してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１４０でモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定するにあたり、図６の油温と目標回転数Ｎｍ１＊との関係を表すグラフを利用したが、油温と目標回転数Ｎｍ１＊の補正値との関係を表すグラフを利用してもよい。この場合、ベース動作曲線の目標回転数Ｎｍ１＊に、油温に基づいて求めた補正値を加算した値を、新たな目標回転数Ｎｍ１＊とすればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１４０でモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定するにあたり、図６の油温と目標回転数Ｎｍ１＊との関係を表すグラフを利用したが、油温と目標回転数Ｎｍ２＊との関係を表すグラフを利用してもよい。図４等の共線図に示すように動作共線は直線で表されるものであり、しかもエンジン２２の回転数がアイドル回転数Ｎｉｄｌに固定されていることから、目標回転数Ｎｍ１＊，Ｎｍ２＊のいずれか一方が設定されれば他方は必然的に決まる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、動力分配統合機構３０の潤滑油の油温が所定温度を超えることを歯打ち音発生条件としたが、例えばギヤ機構の周辺に音検出手段を配置し、その音検出手段により歯打ち音が検出されたことを歯打ち音発生条件としてもよいし、ギヤ機構の周辺に振動検出手段を配置し、その振動検出手段により歯打ち音の振動が検出されたことを歯打ち音発生条件としてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、４段の変速段をもって変速可能な変速機６０を用いるものとしたが、変速段は４段に限られるものではなく、２段以上の変速段をもって変速可能な変速機であればよい。また、変速機６０はオートマチックトランスミッションであってもよいし、マニュアルトランスミッションであってもよい。

ここで、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、リングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２が「電動機」に相当し、エンジン２２のクランクシャフト２６とリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ１の回転軸３１ａの３軸に接続された動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、回転軸３１ａに接続されたモータＭＧ１が「発電機」に相当し、クラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３の係合や係合の解除を伴ってリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との間の変速段の変更を伴う動力の伝達およびリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続の解除を行なう変速機６０が「変速手段」に相当し、エンジン２２が自立運転し且つ変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されているとき、エンジン２２がアイドル回転数Ｎｉｄｌで回転しリングギヤ軸３２ａが所定の有意な回転数で回転するようエンジン２２およびモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０やエンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。なお、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としても構わない。さらに、こうした動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。

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。

本発明は、動力出力装置や車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例である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。 変速機６０の構成の概略を示す構成図である。 ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン自立運転時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 動作共線の一例を示す共線図である。 動作共線の一例を示す共線図である。 動力分配統合機構３０の潤滑油の油温とモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊との対応関係を表すグラフである。 他の実施例の動作共線の一例を示す共線図である。

符号の説明

２０ 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 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３１ａ 回転軸、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３２ｂ 動力軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 油温センサ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ 車軸、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ 変速機、６２，６４，６６ 遊星歯車機構、６２ｓ，６４ｓ，６６ｓ サンギヤ、６２ｃ，６４ｃ，６６ｃ キャリア、６２ｒ，６４ｒ，６６ｒ リングギヤ、６２ｐ ，６４ｐ，６６ｐ ピニオンギヤ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ パーキングロック機構、９２ パーキングギヤ、９４ パーキングロックポール、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｃ１，Ｃ２ クラッチ、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ ブレーキ。

Claims (9)

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、
   前記駆動軸とは異なる軸としての動力軸に動力を入出力可能な電動機と、
   前記内燃機関の出力軸と前記動力軸と所定の回転軸の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基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
   前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、
   前記動力軸と前記駆動軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および前記動力軸と前記駆動軸との接続の解除を行なう変速手段と、
   前記内燃機関が自立運転し且つ前記変速手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されているとき、前記内燃機関が所定のアイドル回転数で回転し前記動力軸が所定の有意な回転数で回転するよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 前記制御手段は、前記内燃機関が自立運転し且つ前記変速手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されているとき、所定の歯打ち音発生条件が成立していない場合には、前記内燃機関が前記アイドル回転数で回転すると共に前記動力軸の回転数がゼロとなるよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御し、前記歯打ち音発生条件が成立した場合には、前記内燃機関が前記アイドル回転数で回転すると共に前記動力軸が前記有意な回転数で回転するよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御する、
   請求項１に記載の動力出力装置。
3. 前記制御手段は、前記内燃機関が前記アイドル回転数で回転すると共に前記動力軸が前記有意な回転数で回転するよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御するにあたり、前記発電機および前記電動機の両方を力行制御する、
   請求項１又は２に記載の動力出力装置。
4. 請求項３に記載の動力出力装置であって、
   前記電動機および前記発電機と電力をやり取り可能な蓄電手段を備え、
   前記制御手段は、前記内燃機関が前記アイドル回転数で回転すると共に前記動力軸が前記有意な回転数で回転するよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御する際に、前記蓄電手段が所定の高充電状態であることを条件とする、
   動力出力装置。
5. 前記制御手段は、前記内燃機関が自立運転し且つ前記変速手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されているときに、前記蓄電手段が前記高充電状態でなかったときには、前記内燃機関が前記アイドル回転数よりも高い回転数で回転するよう前記内燃機関を制御する一方、前記発電機および前記電動機の少なくとも一方の制御を休止する、
   請求項４に記載の動力出力装置。
6. 前記制御手段は、前記内燃機関が前記アイドル回転数で回転すると共に前記動力軸が前記有意な回転数で回転するよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御する際に、シフトレバーが中立ポジションであることを条件とする、
   請求項１〜５のいずれかに記載の動力出力装置。
7. 前記制御手段は、前記３軸式動力入出力手段の油温が高いほど前記動力軸の回転数が高くなる傾向を示すように前記有意な回転数を設定する、
   請求項１〜６のいずれかに記載の動力出力装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されてなる車両。
9. 内燃機関と、駆動軸とは異なる軸としての動力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記内燃機関の出力軸と前記動力軸と所定の回転軸の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基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、前記動力軸と前記駆動軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および該動力軸と該駆動軸との接続の解除を行なう変速手段とを備え、前記駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置の制御方法であって、
   前記内燃機関が自立運転し且つ前記変速手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されているとき、前記内燃機関が所定のアイドル回転数で回転し前記動力軸が所定の有意な回転数で回転するよう前記内燃機関、前記発電機および前記電動機を制御する、
   動力出力装置の制御方法。

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