JP4228007B2 - 動力出力装置およびこれを搭載する車両 - Google Patents

Description

本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する車両に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、エンジンの出力軸にキャリアが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、プラネタリギヤのサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、エンジンの出力軸と駆動軸とにクラッチを介して選択的に接続されるモータＭＧ２とを備える車載用の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、通常時はモータＭＧ２を駆動軸に接続し、エンジンからの動力をモータＭＧ１を発電機として機能させると共にモータＭＧ２を電動機として機能させることによりトルク変換して駆動軸に出力し、高速巡航走行するときにモータＭＧ１が逆回転して電動機として機能するときにはモータＭＧ２をエンジンの出力軸に接続してモータＭＧ２が駆動軸に接続されてトルク変換することによって生じる動力−電力−動力−電力の循環（動力循環）を回避することにより、装置の効率の向上を図っている。
特開平１１−３３２０１８号公報

上述の動力出力装置では、プラネタリギヤの回転する３要素のうちの２要素にモータＭＧ２を接続できるようにすることにより、動力循環を回避することにより装置の効率の向上を図っているが、一般的に動力出力装置では、装置の効率を向上させることは大きな課題として考えられている。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両は、装置の効率を向上させ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、
動力を入出力可能な第１電動機と、
動力を入出力可能な第２電動機と、
前記内燃機関の出力軸である機関軸と前記第１電動機の回転軸である第１電動機軸と第３の軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記第２電動機の回転軸である第２電動機軸と前記第３の軸との接続および接続の解除を行なう第１接続解除手段と、
前記第２電動機軸と前記機関軸との接続および接続の解除を行なう第２接続解除手段と、
前記駆動軸と前記第３の軸との接続および接続の解除を行なう第３接続解除手段と、
前記駆動軸と前記第１電動機軸との接続および接続の解除を行なう第４接続解除手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の動力出力装置では、第２電動機の回転軸である第２電動機軸を３軸式動力入出力手段の第３の軸や内燃機関の出力軸である機関軸に接続したりその接続を解除したりする共に駆動軸を３軸式動力入出力手段の第３の軸や第１電動機の回転軸である第１電動機軸に接続したりその接続を解除したりすることにより、第２電動機軸を３軸式動力入出力手段の第３の軸や機関軸に接続したりその接続を解除したりするだけのものに比して駆動軸に動力を出力する際の接続関係が増加するから、より効率のよい接続関係で駆動軸に動力を出力することができる。

こうした本発明の動力出力装置において、前記駆動軸の回転数が所定の低回転領域のときには、前記第１接続解除手段により前記第２電動機軸と前記第３の軸とが接続されると共に前記第２接続解除手段により前記第２電動機軸と前記機関軸との接続が解除され前記第３接続解除手段により前記駆動軸と前記第３の軸とが接続され前記第４接続解除手段により前記駆動軸と前記第１電動機軸との接続が解除される第１接続状態となるよう前記第１接続解除手段と前記第２接続解除手段と前記第３接続解除手段と前記第４接続解除手段とを制御する制御手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、駆動軸の回転数が所定の低回転領域のときに、第２電動機を第３の軸に接続すると共に駆動軸を第３の軸に接続して駆動軸に動力を出力することができる。

この駆動軸の回転数が所定の低回転領域のときに第１接続状態にする態様の本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記駆動軸の回転数が所定の高回転領域のときには、前記第１接続解除手段により前記第２電動機軸と前記第３の軸との接続が解除されると共に前記第２接続解除手段により前記第２電動機軸と前記機関軸とが接続され前記第３接続解除手段により前記駆動軸と前記第３の軸とが接続され前記第４接続解除手段により前記駆動軸と前記第１電動機軸との接続が解除される第２接続状態となるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、駆動軸の回転数が所定の高回転領域のときに、第２電動機を機関軸に接続すると共に駆動軸を第３の軸に接続して駆動軸に動力を出力することができる。この場合、前記第１電動機および前記第２電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段を備え、前記制御手段は、前記駆動軸の回転数が前記所定の高回転領域にあって前記第１電動機軸が前記機関軸および前記第３の軸とは逆方向に回転しているときに前記第２接続状態となるよう制御する手段であるものとすることもできる。ここで、蓄電手段の充放電を行なわないものとすれば、第１電動機軸が機関軸および第３の軸とは逆方向に回転しているときに第１接続状態となるよう制御すると、第１電動機から出力した動力の一部を用いて第２電動機で発電し、これを第１電動機に供給するという動力−電力−動力の循環（動力循環）が生じ、車両の効率が著しく低下することがある。一方、本発明の動力出力装置では、第１電動機軸が機関軸および第３の軸とは逆方向に回転しているときに第２接続状態となるよう制御することにより、内燃機関からの動力の一部を機関軸に接続された第２電動機で発電し、これを第１電動機に供給することになるため、動力循環を抑制することができ、車両の効率を向上させることができる。

この駆動軸の回転数が所定の高回転領域のときに第２接続状態にする態様の本発明の動力出力装置において、前記第３の軸に連結され前記第１電動機軸の回転数が所定回転数のときに前記機関軸と略同一の回転数で回転する第１連結回転軸を有する第１連結回転機構を備え、前記第１接続解除手段は前記第２電動機軸と前記第１連結回転機構との接続および接続の解除を行なう手段であり、前記制御手段は、前記第１接続状態であって前記第１電動機軸の回転数が所定回転数のとき前記第１連結回転軸と前記機関軸との回転同期を伴って前記第１接続状態から前記第２接続状態に切り替わるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第１接続状態から第２接続状態への切替処理をよりスムーズに行なうことができる。この場合、「前記所定回転数」は、略値０であるものとすることもできる。また、前記制御手段は、前記第１接続状態から前記第２接続状態に切り替える際、前記第１接続解除手段により前記第２電動機軸と前記第１連結回転機構とが接続されると共に前記第２接続解除手段により前記第２電動機軸と前記機関軸とが接続される第１切替状態を経て前記第１接続状態から前記第２接続状態に切り替わるよう制御する手段であるものとすることもできる。さらに、前記第１接続解除手段は前記第２電動機軸と前記第１連結回転軸との接続および接続の解除を行なうドグクラッチを有する手段であり、前記第２接続解除手段は前記第２電動機軸と前記機関軸との接続および接続の解除を行なうドグクラッチを有する手段であるものとすることもできる。

駆動軸の回転数が所定の低回転領域のときに第１接続状態にする態様の本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記駆動軸の回転数が所定の高回転領域のときには、前記第１接続解除手段により前記第２電動機軸と前記第３の軸とが接続されると共に前記第２接続解除手段により前記第２電動機軸と前記機関軸との接続が解除され前記第３接続解除手段により前記駆動軸と前記第３の軸との接続が解除され前記第４接続解除手段により前記駆動軸と前記第１電動機軸とが接続される第３接続状態となるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、駆動軸の回転数が所定の高回転領域のときに、第２電動機を第３の軸に接続すると共に駆動軸を第１電動機軸に接続して駆動軸に動力を出力することができる。

この駆動軸の回転数が所定の高回転領域のときに第３接続状態にする態様の本発明の動力出力装置において、前記第３の軸に連結された第２連結回転軸を有する第２連結回転機構と、前記第１電動機軸に連結され前記第１電動機軸と前記機関軸とが所定回転状態のときに前記第２連結回転軸と略同一の回転数で回転する第３連結回転機構と、を備え、前記第３接続解除手段は、前記駆動軸と前記第２連結回転軸との接続および接続の解除を行なう手段であり、前記第４接続解除手段は、前記駆動軸と前記第３連結回転軸との接続および接続の解除を行なう手段であり、前記制御手段は、前記第３接続状態であって前記第１電動機軸と前記機関軸とが所定回転状態のとき前記第２連結回転軸と前記第３連結回転軸との回転同期を伴って前記第１接続状態から前記第３接続状態に切り替わるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第１接続状態から第３接続状態への切替処理をよりスムーズに行なうことができる。しかも、３軸式動力入出力手段や第２連結回転機構，第３連結回転機構などをより適正なものとすれば、第１接続状態から第３接続状態に切り替えることにより、動力循環を生じにくくすることができ、車両の効率を向上させることができる。この場合、前記制御手段は、前記第１接続状態から前記第３接続状態に切り替える際、前記第３接続解除手段により前記駆動軸と前記第２連結回転軸とが接続されると共に前記第４接続解除手段により前記駆動軸と前記第３連結回転軸とが接続される第２切替状態を経て前記第１接続状態から前記第３接続状態に切り替わるよう制御する手段であるものとすることもできる。また、前記第３接続解除手段は前記駆動軸と前記第２連結回転軸との接続および接続の解除を行なうドグクラッチを有する手段であり、前記第４接続解除手段は前記駆動軸と前記第３連結回転軸との接続および接続の解除を行なうドグクラッチを有する手段であるものとすることもできる。

本発明の車両は、前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、動力を入出力可能な第１電動機と、動力を入出力可能な第２電動機と、前記内燃機関の出力軸である機関軸と前記第１電動機の回転軸である第１電動機軸と第３の軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第２電動機の回転軸である第２電動機軸と前記第３の軸との接続および接続の解除を行なう第１接続解除手段と、前記第２電動機軸と前記機関軸との接続および接続の解除を行なう第２接続解除手段と、前記駆動軸と前記第３の軸との接続および接続の解除を行なう第３接続解除手段と、前記駆動軸と前記第１電動機軸との接続および接続の解除を行なう第４接続解除手段と、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。

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、より効率のよい接続関係で駆動することができる効果などと同様の効果を奏することができる。

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（機関軸）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に回転軸（第１電動機軸）３１ａが接続された発電可能なモータＭＧ１と、発電可能なモータＭＧ２と、動力分配統合機構３０に接続されたリングギヤ軸３２ａに連結された伝達軸３５と、伝達軸３５に連結された第１連結回転軸３６および第２連結回転軸３７と、モータＭＧ１の回転軸３１ａに連結された第３連結回転軸３８と、モータＭＧ２の回転軸（第２電動機軸）４５と第１連結回転軸３６との接続や接続の解除を行なう第１接続解除機構９０と、モータＭＧ２の回転軸４５とエンジン２２のクランクシャフト２６との接続や接続の解除を行なう第２接続解除機構９５と、駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２およびギヤ機構６０を介して連結された駆動軸３９と第２連結回転軸３７との接続や接続の解除を行なう第３接続解除機構１００と、駆動軸３９と第３連結回転軸３８との接続や接続の解除を行なう第４接続解除機構１０５と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

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にはギヤ３２ｂを有する中空のリングギヤ軸３２ａがそれぞれ連結されている。リングギヤ軸３２ａのギヤ３２ｂにはギヤ３５ａを介して伝達軸３５が連結されており、伝達軸３５のギヤ３５ｂにはギヤ３６ａを介して第１連結回転軸３６が連結されていると共にギヤ３７ａを介して第２連結回転軸３７が連結されている。また、モータＭＧ１の回転軸３１ａに固定されたギヤ３１ｂには、ギヤ３８ｂ，３８ａを介して第３連結回転軸３８が連結されている。動力分配統合機構３０の各回転要素や伝達軸３５，第１〜第３連結回転軸３６〜３８の回転数の関係を説明するための共線図の一例を図２に示す。図中、Ｓ軸は動力分配統合機構３０のサンギヤ３１（モータＭＧ１の回転軸３１ａ）の回転数を示し、Ｃ軸は動力分配統合機構３０のキャリア３４（エンジン２２のクランクシャフト２６）の回転数を示し、Ｒ軸は動力分配統合機構３０のリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数を示し、３８ｂ軸，３８軸，３６軸，３７軸，３５軸はそれぞれギヤ３８ｂの回転数，第３連結回転軸３８の回転数，第１連結回転軸３６の回転数，第２連結回転軸３７の回転数，伝達軸３５の回転数を示す。モータＭＧ２の回転軸４５は、第１接続解除機構９０や第２接続解除機構９５により第１連結回転軸３６に接続されたりキャリア３４に接続されたりし、駆動軸３９は、第３接続解除機構１００や第４接続解除機構１０５により第２連結回転軸３７に接続されたり第３連結回転軸３８に接続されたりする。動力分配統合機構３０のギヤ比ρ１（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数），ギヤ３２ｂ，３５ａのギヤ比ρ２（ギヤ３２ｂの歯数／ギヤ３５ａの歯数），ギヤ３５ｂ，３６ａのギヤ比ρ３（ギヤ３５ｂの歯数／ギヤ３６ａの歯数），ギヤ３５ｂ，３７ａのギヤ比ρ４（ギヤ３５ｂのギヤ比／ギヤ３７ａの歯数），ギヤ３１ｂ，３８ｂのギヤ比ρ５（ギヤ３１ｂの歯数／ギヤ３８ｂの歯数），ギヤ３８ｂ，３８ａのギヤ比ρ６（ギヤ３８ｂの歯数／ギヤ３８ａの歯数）は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が略値０のときにエンジン２２のクランクシャフト２６の回転数（キャリア３４の回転数）と第１連結回転軸３６の回転数とが略同一となるよう調整されていると共にエンジン２２のクランクシャフト２６やモータＭＧ１の回転軸３１ａ，モータＭＧ２の回転軸４５が各所定回転数のときに第２連結回転軸３７の回転数と第３連結回転軸３８の回転数とが略同一となるよう調整されている。また、動力分配統合機構３０のギヤ比ρ１やギヤ３２ｂ，３５ａのギヤ比ρ２，ギヤ３５ｂ，３６ａのギヤ比ρ３，ギヤ３５ｂ，３７ａのギヤ比ρ４，ギヤ３１ｂ，３８ｂのギヤ比ρ５，ギヤ３８ｂ，３８ａのギヤ比ρ６は、第２連結回転軸３７が比較的高回転数で回転しエンジン２２のクランクシャフト２６が比較的低回転数で回転するときのサンギヤ３１の負の回転数での回転しやすさよりも第３連結回転軸３８が比較的高回転数で回転しエンジン２２のクランクシャフト２６が比較的低回転数で回転するときの第１連結回転軸３６の負の回転数での回転しやすさが低くなるよう、即ち前者の場合のサンギヤ３１よりも後者の場合の第１連結回転軸３６の方が負の回転数で回転しにくくなるよう調整されている。

第１接続解除機構９０は、いわゆるドグクラッチとして構成されており、伝達軸３５にギヤ３５ｂ，３６ａを介して連結された中空の第１連結回転軸３６に固定された第１連結回転軸側ギヤ９１と、第１連結回転軸３６と同軸上に配置されたモータＭＧ２の回転軸４５に固定されたモータ側ギヤ９２と、第１可動部材９３と、第１可動部材を移動させるためのアクチュエータ９４と、からなる。第１連結回転軸側ギヤ９１およびモータ側ギヤ９２は、外周側に歯を有する同一形状に形成されており、所定間隔を隔てて配置されている。第１可動部材９３は、第１連結回転軸側ギヤ９１およびモータ側ギヤ９２と噛合可能な歯が内周側に設けられており、軸方向に所定間隔に相当する距離より若干長い距離を進退移動可能である。この第１接続解除機構９０は、第１連結回転軸３６の回転数とモータＭＧ２の回転軸４５の回転数とが略同一であるときにアクチュエータ９４によって第１可動部材９３を軸方向に進退移動させることにより、モータ側ギヤ９２と第１連結回転軸側ギヤ９１との接続や接続の解除即ちモータＭＧ２の回転軸４５と第１連結回転軸３６との接続や接続の解除を行なうことができる。

第２接続解除機構９５も、ドグクラッチとして構成されており、モータ側ギヤ９２と、
モータＭＧ２の回転軸４５の略延長上に配置されたエンジン２２のクランクシャフト２６に固定されたエンジン側ギヤ９６と、第２可動部材９７と、第２可動部材９７を移動させるためのアクチュエータ９８と、からなる。エンジン側ギヤ９６は、モータ側ギヤ９２と同一形状に形成されており、モータ側ギヤ９２とエンジン側ギヤ９６とは所定間隔を隔てて配置されている。第２可動部材９７は、モータ側ギヤ９２およびエンジン側ギヤ９６と噛合可能な歯が内周側に設けられており、軸方向に所定間隔に相当する距離より若干長い距離を進退移動可能である。この第２接続解除機構９５は、モータ側ギヤ９２の回転数とエンジン側ギヤ９６の回転数とが略同一であるときにアクチュエータ９８によって第２可動部材９７を軸方向に進退移動させることにより、モータ側ギヤ９２とエンジン側ギヤ９６との接続や接続の解除即ちモータＭＧ２の回転軸４５とエンジン２２のクランクシャフト２６との接続や接続の解除を行なうことができる。

第３接続解除機構１００も、ドグクラッチとして構成されており、伝達軸３５にギヤ３５ｂ，３７ａを介して連結された中空の第２連結回転軸３７に固定された第２連結回転軸側ギヤ１０１と、第２連結回転軸３６と同軸上に配置された駆動軸３９に固定された駆動軸側ギヤ１０２と、第３可動部材１０３と、第３可動部材１０４を移動させるためのアクチュエータ１０４と、からなる。第２連結回転軸側ギヤ１０１および駆動軸側ギヤ１０２は、第１連結回転軸側ギヤ９１などと同一形状に形成されており、所定間隔を隔てて配置されている。第３可動部材１０３は、第２連結回転軸側ギヤ１０１および駆動軸側ギヤ１０２と噛合可能な歯が内周側に設けられており、軸方向に所定間隔に相当する距離より若干長い距離を進退移動可能である。この第３接続解除機構１００は、駆動軸３９の回転数と第２連結回転軸３７の回転数とが略同一であるときにアクチュエータ１０４により第３可動部材１０３を軸方向に進退移動させることにより、駆動軸側ギヤ１０２と第２連結回転軸側ギヤ１０１との接続や接続の解除即ち駆動軸３９と第２連結回転軸３７との接続や接続の解除を行なうことができる。

第４接続解除機構１０５も、ドグクラッチとして構成されており、駆動軸側ギヤ１０２と、駆動軸３９の略延長上に配置されると共にモータＭＧ１の回転軸３１ａにギヤ３１ｂ，３８ｂ，３８ａを介して連結された第３連結回転軸３８に固定された第３連結回転軸側ギヤ１０６と、第４可動部材１０７と、第４可動部材１０７を移動させるためのアクチュエータ１０８と、からなる。第３連結回転軸側ギヤ１０６は、駆動軸側ギヤ１０２と同一形状に形成されており、駆動軸側ギヤ１０２と第３連結回転軸側ギヤ１０６とは所定間隔を隔てて配置されている。第４可動部材１０７は、駆動軸側ギヤ１０２および第３連結回転軸側ギヤ１０６と噛合可能な歯が内周側に設けられており、軸方向に所定間隔に相当する距離より若干長い距離を進退移動可能である。この第４接続解除機構１０５は、駆動軸３９の回転数と第３連結回転軸３８の回転数とが略同一であるときにアクチュエータ１０８により第３連結回転軸側ギヤ１０７を軸方向に進退移動させることにより、駆動軸側ギヤ１０２と第３連結回転軸側ギヤ１０６との接続や接続の解除即ち駆動軸３９と第３連結回転軸３８との接続や接続の解除を行なうことができる。

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。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流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。

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、アクチュエータ９４，９８，１０４，１０８への駆動信号などが出力される。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。

こうした実施例のハイブリッド自動車２０では、第１〜第４接続解除機構９０，９５，１００，１０５の状態を変更することにより、様々な運転モードにより駆動軸３９に動力を出力して走行することができる。第１〜第４接続解除機構９０，９５，１００，１０５の状態としては、モータＭＧ２の回転軸４５と第１連結回転軸３６とを接続すると共に駆動軸３９と第２連結回転軸３７とを接続した第１接続状態や、モータＭＧ２の回転軸４５とエンジン２２のクランクシャフト２６（動力分配統合機構３０のキャリア３４）とを接続すると共に駆動軸３９と第２連結回転軸３７とを接続した第２接続状態，モータＭＧ２の回転軸４５と第２連結回転軸３７とを接続すると共に駆動軸３９と第３連結回転軸３８とを接続した第３接続状態，モータＭＧ２の回転軸４５とエンジン２２のクランクシャフト２６とを接続すると共に駆動軸３９と第３連結回転軸３８とを接続した第４接続状態などがある。そして、第１〜第４接続状態などから一つの接続状態を選択して、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３９に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３９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設定される運転ポイント（回転数およびトルク）でエンジン２２が運転されるようエンジン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や伝達軸３５，第１連結回転軸３６，第２連結回転軸３７，第３連結回転軸側３８とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３９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や伝達軸３５，第１連結回転軸３６，第２連結回転軸３７，第３連結回転軸側３８とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３９に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ１，ＭＧ２の少なくとも一方からの要求動力に見合う動力を駆動軸３９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。以下、第１〜第４接続状態について説明する。

モータＭＧ２の回転軸４５と第１連結回転軸３６とを接続すると共に駆動軸３９と第２連結回転軸３７とを接続した第１接続状態における動力分配統合機構３０の各回転要素や伝達軸３５，第１〜第３連結回転軸３６〜３８を力学的に説明するための共線図の一例を図３に示す。第１接続状態は、実施例では、比較的低速で走行するとき（例えば、駆動軸３９の回転数が所定回転数Ｎｒｅｆ１未満のとき）に選択されるものとした。この第１接続状態では、バッテリ５０の充放電を行なわないものとすれば、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１，リングギヤ３２が共に正の回転数で回転しているときには、モータＭＧ１が発電機として機能すると共にモータＭＧ２が電動機として機能することになり、エンジン２２からの動力の一部がモータＭＧ１による電力の発電を伴ってリングギヤ軸３２ａ，伝達軸３５，第２連結回転軸３７を介して駆動軸３９に出力されると共にモータＭＧ２からの動力が伝達軸３５および第２連結回転軸３７を介して駆動軸３９に出力される。

モータＭＧ２の回転軸４５とエンジン２２のクランクシャフト２６とを接続すると共に駆動軸３９と第２連結回転軸３７とを接続した第２接続状態における動力分配統合機構３０の各回転要素や伝達軸３５，第１〜第３連結回転軸３６〜３８を力学的に説明するための共線図の一例を図４に示す。第２接続状態は、実施例では、比較的高速で走行するとき例えば、駆動軸３９の回転数が所定回転数Ｎｒｅｆ１以上のとき）であってモータＭＧ１が負の回転数で回転するとき（モータＭＧ１がエンジン２２のクランクシャフト２６やリングギヤ軸３２ａとは逆方向に回転するとき）に選択されるものとした。この第２接続状態では、バッテリ５０の充放電を行なわないものとすれば、モータＭＧ１が電動機として機能すると共にモータＭＧ２が発電機として機能することになり、エンジン２２からの動力の一部を用いてモータＭＧ２により電力が発電されると共にエンジン２２からの残余の動力がモータＭＧ１による電力の消費を伴ってリングギヤ軸３２ａ，伝達軸３５，第２連結回転軸３７を介して駆動軸３９に出力される。

モータＭＧ２の回転軸４５と第２連結回転軸３７とを接続すると共に駆動軸３９と第３連結回転軸３８とを接続した第３接続状態における動力分配統合機構３０の各回転要素や伝達軸３５，第１〜第３連結回転軸３６〜３８を力学的に説明するための共線図の一例を図５に示す。第３接続状態は、実施例では、比較的高速で走行するとき（例えば、駆動軸３９の回転数が所定回転数Ｎｒｅｆ１または所定回転数Ｎｒｅｆ１とは異なる所定回転数Ｎｒｅｆ２以上のとき）に選択されるものとした。この第３接続状態では、バッテリ５０の充放電を行なわないものとすれば、モータＭＧ１を電動機として機能させると共にモータＭＧ２を発電機として機能させることができる。即ち、モータＭＧ２から第１連結回転軸３６および伝達軸３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクによってエンジン２２からの動力の一部をサンギヤ３１および第３連結回転軸３８を介して駆動軸３９に出力させると共にモータＭＧ１からの動力を第３連結回転軸３８を介して駆動軸３９に出力させることができる。

モータＭＧ２の回転軸４５とエンジン２２のクランクシャフト２６とを接続すると共に駆動軸３９と第３連結回転軸３８とを接続した第４接続状態では、モータＭＧ１からの動力が第３連結回転軸３８を介して駆動軸３９に出力される。なお、この場合、動力分配統合機構３０のリングギヤ３２がフリーの状態となるため、エンジン２２からの動力は駆動軸３９に出力されない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、第１接続状態で比較的低速で走行している状態から加速して比較的高速の巡航走行に移行するときに、即ち駆動軸３９が比較的高回転数で回転すると共にエンジン２２が比較的低回転低トルクで運転される状態（例えば、駆動軸３９が所定回転数Ｎｒｅｆ１または所定回転数Ｎｒｅｆ２以上の回転数で回転すると共にエンジン２２が所定回転数Ｎｒｅｆ１または所定回転数Ｎｒｅｆ２に比して非常に小さい回転数で回転する状態）に移行するときに第２接続状態や第３接続状態への切り換えが行なわれる。まず、第１接続状態から第２接続状態に切り換える際の動作について説明する。この際には、まず、加速時にリングギヤ３２の回転数が上昇し、その後、比較的高速の巡航走行への移行時にモータＭＧ１の回転数が略値０となるときに、即ち第１連結回転軸３６の回転数とエンジン２２のクランクシャフト２６（動力分配統合機構３０のキャリア３４）の回転数とが略同一となるときに、第２接続解除機構９５の第２可動部材９７を軸方向に移動させてモータＭＧ２の回転軸４５とエンジン２２のクランクシャフト２６とを接続し、第１接続解除機構９０の第１可動部材９３を軸方向に移動させてモータＭＧ２の回転軸４５と第１連結回転軸３６との接続を解除して第２接続状態に切り換えて比較的高速で巡航走行する。このように比較的高速の巡航走行への移行時に第１接続状態から第２接続状態に切り換えるのは以下の理由による。第１接続状態で比較的高速の巡航走行を行なうと、モータＭＧ１が負の回転数で回転するときに、モータＭＧ１から出力した動力の一部を用いてモータＭＧ２で発電し、これをモータＭＧ１に供給するという動力−電力−動力の循環（以下、動力循環という）が生じ、車両の効率が著しく低下する。一方、第２接続状態に切り換えることにより、エンジン２２からの動力の一部をエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ２によって発電し、これをモータＭＧ１に供給することになるため、動力循環を抑制することができ、車両のエネルギ効率を向上させることができる。こうした理由により比較的高速の巡航走行への移行時に第１接続状態から第２接続状態に切り換えるのである。しかも、実施例では、第１接続状態から第２接続状態に切り替える際には、モータＭＧ２の回転軸４５とエンジン２２のクランクシャフト２６とを接続してからモータＭＧ２の回転軸４５と第２連結回転軸３６との接続を解除するから、モータＭＧ２の回転軸４５をフリーの状態にすることによる回転軸４５の回転変動を抑制することができ、第１接続状態から第２接続状態への切替処理をよりスムーズに行なうことができる。さらに、実施例では、第１，第２接続解除機構９０，９５をドグクラッチとして構成するから、第１接続状態から第２接続状態に切り替える際にだけアクチュエータ９４，９８を駆動すればよく、油圧などを用いてモータＭＧ２の回転軸４５と第１連結回転軸３６やエンジン２２のクランクシャフト２６とを接続するものに比してアクチュエータ９４，９８を駆動する時間を短縮することができる。

続いて、第１接続状態から第３接続状態に切り換える際の動作について説明する。リングギヤ３２の回転数が上昇していくと、サンギヤ３１とキャリア３４とリングギヤ３２とのいずれも正の回転数で回転しているときであって第２連結回転軸３７の回転数と第３連結回転軸３８の回転数とが略同一になったときに、第４接続解除機構１０５の第４可動部材１０７を軸方向に移動させて駆動軸３９と第３連結回転軸３８とを接続し、第３接続解除機構１００の第３可動部材１０３を軸方向に移動させて駆動軸３９と第２連結回転軸３７との接続を解除して第３接続状態に切り換えて比較的高速で巡航走行する。このように比較的高速の巡航走行への移行時に第１接続状態から第３接続状態に切り換えるのは以下の理由による。第１接続状態で比較的高速の巡航走行を行なうことにより動力循環が生じることについては前述した。また、前述したように、動力分配統合機構３０のギヤ比ρ１やギヤ３２ｂ，３５ａのギヤ比ρ２，ギヤ３５ｂ，３６ａのギヤ比ρ３，ギヤ３５ｂ，３７ａのギヤ比ρ４，ギヤ３１ｂ，３８ｂのギヤ比ρ５，ギヤ３８ｂ，３８ａのギヤ比ρ６は、第２連結回転軸３７が比較的高回転数で回転すると共にエンジン２２のクランクシャフト２６が比較的低回転数で回転するときのサンギヤ３１の負の回転数での回転しやすさよりも第３連結回転軸３８が比較的高回転数で回転すると共にエンジン２２のクランクシャフト２６が比較的低回転数で回転するときの第１連結回転軸３６の負の回転数での回転しやすさが低くなるよう、即ち前者の場合のサンギヤ３１よりも後者の場合の第１連結回転軸３６の方が負の回転数で回転しにくくなるよう調整されているため、比較的高速で巡航走行を行なう際には、第１接続状態でモータＭＧ１を発電機として機能させると共にモータＭＧ２を電動機として機能させるときに比して第３接続状態でモータＭＧ１を電動機として機能させると共にモータＭＧ２を発電機として機能させるときの方が動力循環を生じにくい。これにより、車両のエネルギ効率を向上させることができる。こうした理由により比較的高速の巡航走行に移行するときに第１接続状態から第３接続状態に切り換えるのである。しかも、実施例では、第１接続状態から第３接続状態に切り替える際には、駆動軸３９と第３連結回転軸３９とを結合してから駆動軸３９と第２連結回転軸３７との接続を解除するから、駆動軸３９を第２連結回転軸３７からも第３連結回転軸３８からもフリーの状態にすることによる駆動軸３９の回転変動を抑制することができ、第１接続状態から第３接続状態への切替処理をスムーズに行なうことができる。さらに、実施例では、第３，第４接続解除機構１００，１０５をドグクラッチとして構成するから、第１接続状態から第３接続状態に切り替える際にだけアクチュエータ１０４，１０８を駆動すればよく、油圧などを用いて駆動軸３９と第２連結回転軸３７や第３連結回転軸３８とを接続するものに比してアクチュエータ１０４，１０８を駆動する時間を短縮することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ２の回転軸４５を第１連結回転軸３６やエンジン２２のクランクシャフト２６に接続したりその接続を解除したりすると共に駆動軸３９を第２連結回転軸３７や第３連結回転軸３８に接続したりその接続を解除したりするから、モータＭＧ２の回転軸４５第１連結回転軸３６やエンジン２２のクランクシャフト２６に接続したりその接続を解除したりするだけのものに比して駆動軸３９に動力を出力する際の接続状態を増加させることができ、より効率のよい接続状態で駆動軸３９に動力を出力することができる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、第１連結回転軸３６とエンジン２２のクランクシャフト２６との回転同期を伴って第１接続状態から第２接続状態に切り替えると共に第２連結回転軸３７と第３連結回転軸３８との回転同期を伴って第１接続状態から第３接続状態に切り替えるから、第１接続状態から第２接続状態や第３接続状態への切替処理をスムーズに行なうことができる。しかも、第１接続状態から第２接続状態に切り替える際にはモータＭＧ２の回転軸４５とエンジン２２のクランクシャフト２６とを接続してからモータＭＧ２の回転軸４５と第１連結回転軸３６との接続を解除し、第１接続状態から第３接続状態に切り替える際には駆動軸３９と第３連結回転軸３８とを接続してから駆動軸３９と第２連結回転軸３７との接続を解除するから、第１接続状態から第２接続状態や第３接続状態への切替処理をよりスムーズに行なうことができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、第１接続状態から第２接続状態に切り替える際の動作や第１接続状態から第３接続状態に切り替える際の動作について説明したが、第２接続状態から第１接続状態に切り替える際の動作としては、第１連結回転軸３６の回転数とエンジン２２のクランクシャフト２６の回転数とが略同一になるときに、モータＭＧ２の回転軸４５と第１連結回転軸３６とを接続し、モータＭＧ２の回転軸４５とエンジン２２のクランクシャフト２６との接続を解除すればよいし、第３接続状態から第１接続状態に切り替える際の動作としては、第２連結回転軸３７の回転数と第３連結回転軸３８の回転数とが略同一となるときに、駆動軸３９と第２連結回転軸３７とを接続し、駆動軸３９と第３連結回転軸３８との接続を解除すればよい。こうすれば、第２接続状態から第１接続状態への切替処理や第３接続状態から第１接続状態への切替処理をよりスムーズに行なうことができる。

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のギヤ比ρ１やギヤ３２ｂ，３５ａのギヤ比ρ２，ギヤ３６ｂ，３５ａのギヤ比ρ３として、モータＭＧ１の回転数が略値０のときにエンジン２２のクランクシャフト２６の回転数と第１連結回転軸３６の回転数とが略同一となるよう調整するものとしたが、モータＭＧ１の回転数が略値０以外の所定回転数Ｎｒｅｆ３のときにエンジン２２のクランクシャフト２６の回転数と第１連結回転軸３６の回転数とが略同一となるよう調整するものとしてもよい。このとき、モータＭＧ１の回転数が所定回転数Ｎｒｅｆ３になったときに第１接続状態から第２接続状態に切り替えるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、第１接続状態から第２接続状態に切り替える際には、モータＭＧ２の回転軸４５とエンジン２２のクランクシャフト２６とを接続してからモータＭＧ２の回転軸４５と第２連結回転軸３６との接続を解除するものとしたが、モータＭＧ２の回転軸４５と第２連結回転軸３６との接続を解除してからモータＭＧ２の回転軸４５とエンジン２２のクランクシャフト２６とを接続するものとしてもよい。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、第１接続状態から第３接続状態に切り替える際には、駆動軸３９と第３連結回転軸３８とを接続してから駆動軸３９と第２連結回転軸３７との接続を解除するものとしたが、駆動軸３９と第２連結回転軸３７との接続を解除してから駆動軸３９と第３連結回転軸３８とを接続するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、比較的低速で走行するときに第１接続状態を選択すると共に比較的高速で走行するときに第２接続状態や第３接続状態を選択するものとしたが、接続状態の選択方法はこれに限られない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、第１〜第４接続解除機構９０，９５，１００，１０５は、ドグクラッチとして構成されたものを用いるものとしたが、これに代えて、シンクロメッシュとして構成されたものなどを用いるものとしてもよい。

実施例では、動力出力装置をハイブリッド自動車２０に搭載するものとして説明したが、実施例の動力出力装置２０をハイブリッド自動車以外の車両や航空機，船舶などの移動体に搭載するものとしてもよいし、建設設備などの移動しない設備の動力源として組み込まれるものとしてもよい。

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。

本発明の一実施例としての動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 動力分配統合機構３０の各回転要素や伝達軸３５，第１〜第３連結回転軸３６〜３８の回転数の関係を説明するための共線図の一例を示す説明図である。 第１接続状態における動力分配統合機構３０の各回転要素や伝達軸３５，第１〜第３連結回転軸３６〜３８を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 第２接続状態における動力分配統合機構３０の各回転要素や伝達軸３５，第１〜第３連結回転軸３６〜３８を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 第３接続状態における動力分配統合機構３０の各回転要素や伝達軸３５，第１〜第３連結回転軸３６〜３８を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。

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、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 伝達軸、３６ 第１連結回転軸、３７ 第２連結回転軸、３８ 第３連結回転軸、３１ｂ，３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３７ａ，３８ａ，３８ｂ ギヤ、３９ 駆動軸、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 ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ 第１接続解除機構、９１ 第１連結回転軸側ギヤ、９２、モータ側ギヤ、９３ 第１可動部材、９４ アクチュエータ、９５ 第２接続解除機構、９６ エンジン側ギヤ、９７ 第２可動部材、９８ アクチュエータ、１００ 第３接続解除機構、１０１ 第２連結回転軸側ギヤ、１０２ 駆動軸側ギヤ、１０３ 第３可動部材、１０４ アクチュエータ、１０５ 第４接続解除機構、１０６ 第３連結回転軸側ギヤ、１０７ 第４可動部材、１０８ アクチュエータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (13)

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、
   動力を入出力可能な第１電動機と、
   動力を入出力可能な第２電動機と、
   前記内燃機関の出力軸である機関軸と前記第１電動機の回転軸である第１電動機軸と第３の軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
   前記第２電動機の回転軸である第２電動機軸と前記第３の軸との接続および接続の解除を行なう第１接続解除手段と、
   前記第２電動機軸と前記機関軸との接続および接続の解除を行なう第２接続解除手段と、
   前記駆動軸と前記第３の軸との接続および接続の解除を行なう第３接続解除手段と、
   前記駆動軸と前記第１電動機軸との接続および接続の解除を行なう第４接続解除手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 前記駆動軸の回転数が所定の低回転領域のときには、前記第１接続解除手段により前記第２電動機軸と前記第３の軸とが接続されると共に前記第２接続解除手段により前記第２電動機軸と前記機関軸との接続が解除され前記第３接続解除手段により前記駆動軸と前記第３の軸とが接続され前記第４接続解除手段により前記駆動軸と前記第１電動機軸との接続が解除される第１接続状態となるよう前記第１接続解除手段と前記第２接続解除手段と前記第３接続解除手段と前記第４接続解除手段とを制御する制御手段を備える請求項１記載の動力出力装置。
3. 前記制御手段は、前記駆動軸の回転数が所定の高回転領域のときには、前記第１接続解除手段により前記第２電動機軸と前記第３の軸との接続が解除されると共に前記第２接続解除手段により前記第２電動機軸と前記機関軸とが接続され前記第３接続解除手段により前記駆動軸と前記第３の軸とが接続され前記第４接続解除手段により前記駆動軸と前記第１電動機軸との接続が解除される第２接続状態となるよう制御する手段である請求項２記載の動力出力装置。
4. 請求項３記載の動力出力装置であって、
   前記第１電動機および前記第２電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段を備え、
   前記制御手段は、前記駆動軸の回転数が前記所定の高回転領域にあって前記第１電動機軸が前記機関軸および前記第３の軸とは逆方向に回転しているときに前記第２接続状態となるよう制御する手段である
   動力出力装置。
5. 請求項３または４記載の動力出力装置であって、
   前記第３の軸に連結され、前記第１電動機軸の回転数が所定回転数のときに前記機関軸と略同一の回転数で回転する第１連結回転軸を有する第１連結回転機構を備え、
   前記第１接続解除手段は、前記第２電動機軸と前記第１連結回転機構との接続および接続の解除を行なう手段であり、
   前記制御手段は、前記第１接続状態であって前記第１電動機軸の回転数が所定回転数のとき、前記第１連結回転軸と前記機関軸との回転同期を伴って前記第１接続状態から前記第２接続状態に切り替わるよう制御する手段である
   動力出力装置。
6. 前記所定回転数は、略値０である請求項５記載の動力出力装置。
7. 前記制御手段は、前記第１接続状態から前記第２接続状態に切り替える際、前記第１接続解除手段により前記第２電動機軸と前記第１連結回転機構とが接続されると共に前記第２接続解除手段により前記第２電動機軸と前記機関軸とが接続される第１切替状態を経て前記第１接続状態から前記第２接続状態に切り替わるよう制御する手段である請求項５または６記載の動力出力装置。
8. 請求項５ないし７いずれか記載の動力出力装置であって、
   前記第１接続解除手段は、前記第２電動機軸と前記第１連結回転軸との接続および接続の解除を行なうドグクラッチを有する手段であり、
   前記第２接続解除手段は、前記第２電動機軸と前記機関軸との接続および接続の解除を行なうドグクラッチを有する手段である
   動力出力装置。
9. 前記制御手段は、前記駆動軸の回転数が所定の高回転領域のときには、前記第１接続解除手段により前記第２電動機軸と前記第３の軸とが接続されると共に前記第２接続解除手段により前記第２電動機軸と前記機関軸との接続が解除され前記第３接続解除手段により前記駆動軸と前記第３の軸との接続が解除され前記第４接続解除手段により前記駆動軸と前記第１電動機軸とが接続される第３接続状態となるよう制御する手段である請求項２記載の動力出力装置。
10. 請求項９記載の動力出力装置であって、
    前記第３の軸に連結された第２連結回転軸を有する第２連結回転機構と、
    前記第１電動機軸に連結され、前記第１電動機軸と前記機関軸とが所定回転状態のときに前記第２連結回転軸と略同一の回転数で回転する第３連結回転機構と、
    を備え、
    前記第３接続解除手段は、前記駆動軸と前記第２連結回転軸との接続および接続の解除を行なう手段であり、
    前記第４接続解除手段は、前記駆動軸と前記第３連結回転軸との接続および接続の解除を行なう手段であり、
    前記制御手段は、前記第３接続状態であって前記第１電動機軸と前記機関軸とが所定回転状態のとき、前記第２連結回転軸と前記第３連結回転軸との回転同期を伴って前記第１接続状態から前記第３接続状態に切り替わるよう制御する手段である
    動力出力装置。
11. 前記制御手段は、前記第１接続状態から前記第３接続状態に切り替える際、前記第３接続解除手段により前記駆動軸と前記第２連結回転軸とが接続されると共に前記第４接続解除手段により前記駆動軸と前記第３連結回転軸とが接続される第２切替状態を経て前記第１接続状態から前記第３接続状態に切り替わるよう制御する手段である請求項１０記載の動力出力装置。
12. 請求項１０または１１記載の動力出力装置であって、
    前記第３接続解除手段は、前記駆動軸と前記第２連結回転軸との接続および接続の解除を行なうドグクラッチを有する手段であり、
    前記第４接続解除手段は、前記駆動軸と前記第３連結回転軸との接続および接続の解除を行なうドグクラッチを有する手段である
    動力出力装置。
13. 請求項１ないし１２記載の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車両。