JPH09308012A - 動力出力装置および動力出力装置の制御方法 - Google Patents

動力出力装置および動力出力装置の制御方法

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JPH09308012A
JPH09308012A JP14867796A JP14867796A JPH09308012A JP H09308012 A JPH09308012 A JP H09308012A JP 14867796 A JP14867796 A JP 14867796A JP 14867796 A JP14867796 A JP 14867796A JP H09308012 A JPH09308012 A JP H09308012A
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正一 佐々木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 原動機から出力される動力を高効率に駆動軸
に出力する。 【解決手段】 動力出力装置１１０は、プラネタリキャ
リアにはエンジン１５０のクランクシャフト１５６が、
サンギヤにはモータＭＧ１が、リングギヤにはモータＭ
Ｇ２が結合されたプラネタリギヤ１２０を備える。制御
装置１８０は、プラネタリギヤ１２０のサンギヤとリン
グギヤのギヤ比に基づいて、モータＭＧ１により回生さ
れる電力によりモータＭＧ２を駆動し又はモータＭＧ２
により回生される電力によりモータＭＧ１を駆動するこ
とにより、エンジン１５０から出力される動力をトルク
変換してリングギヤに機械的に結合された動力伝達ギヤ
１１１に出力する。エンジン１５０はリングギヤ側に出
力するエネルギを出力できれば如何なる運転ポイントで
運転してもよいから、できる限り効率の良いポイントと
することができる。この結果、動力を高効率に出力する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力出力装置およ
び動力出力装置の制御方法に関し、詳しくは、原動機か
ら出力される動力を効率的に駆動軸に出力する動力出力
装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、原動機から出力される動力をトル
ク変換して駆動軸に出力する動力出力装置としては、流
体を利用したトルクコンバータと変速機とを組み合わせ
てなるものが用いられていた。このトルクコンバータで
は、動力の入力軸と出力軸とが完全にロックされないた
め、両軸間に滑りが生じ、この滑りに応じたエネルギ損
失が発生していた。このエネルギ損失は、正確には、両
軸の回転数差とその時に動力の出力軸に伝達されるトル
クとの積で表わされ、熱として消費されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、こうした
動力出力装置を動力源として搭載する車両では、発進時
や登り勾配を低速で走行するときなどのように大パワー
が要求されるときには、トルクコンバータでのエネルギ
損失が大きくなり、エネルギ効率が低いものとなってし
まう。また、定常走行時であっても、トルクコンバータ
における動力の伝達効率は１００パーセントにならない
から、例えば、手動式のトランスミッションと較べて、
その燃費は低くならざるを得ない。
【０００４】本発明の動力出力装置および動力出力装置
の制御方法は、上述の問題を解決し、原動機から出力さ
れる動力を高効率に駆動軸に出力することを目的とす
る。
【０００５】なお、出願人は、上述の問題に鑑み、流体
を用いたトルクコンバータを用いるのではなく、原動機
と遊星歯車装置と発電機と電動機とバッテリとを備え、
原動機から出力される動力やバッテリに蓄えられた電力
を用いて電動機から出力される動力を駆動軸に出力する
ものを提案している（特開昭第５０−３０２２３号公
報）。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の第１の動力出力装置は、駆動軸に動力を出力する
動力出力装置であって、出力軸を有し、該出力軸を回転
させる原動機と、前記原動機を運転する原動機運転手段
と、第１の回転軸を有し、該第１の回転軸に動力を入出
力する第１の電動機と、前記第１の電動機を駆動する第
１の電動機駆動回路と、前記駆動軸に結合される第２の
回転軸を有し、該第２の回転軸に動力を入出力する第２
の電動機と、前記第２の電動機を駆動する第２の電動機
駆動回路と、前記出力軸と前記第１の回転軸と前記第２
の回転軸とに各々結合される３軸を有し、該３軸のうち
いずれか２軸へ入出力される動力を決定したとき、該決
定された動力に基づいて残余の１軸へ入出力される動力
が決定される３軸式動力入出力手段と、前記原動機から
出力される動力が、前記３軸式動力入出力手段および前
記第１，第２の電動機によりトルク変換されて前記駆動
軸に出力されるよう前記第１および第２の電動機駆動手
段を介して対応する前記第１，第２の電動機を駆動制御
する制御手段とを備えることを要旨とする。
【０００７】この第１の動力出力装置は、原動機運転手
段が、出力軸を回転させる原動機運転する。第１の電動
機駆動回路は、第１の回転軸に動力を入出力する第１の
電動機を駆動し、第２の電動機駆動回路は、駆動軸に結
合される第２の回転軸に動力を入出力する第２の電動機
を駆動する。３軸式動力入出力手段は、原動機の出力軸
と第１の電動機の第１の回転軸と第２の電動機の第２の
回転軸とに各々結合される３軸を有し、これらの３軸の
うちのいずれか２軸へ動力が入出力されたとき、この入
出力された動力に基づいて決定される動力を残余の１軸
から入出力する。制御手段は、原動機から出力される動
力が、３軸式動力入出力手段および第１，第２の電動機
によりトルク変換されて駆動軸に出力されるよう第１お
よび第２の電動機駆動手段を介して対応する第１，第２
の電動機を駆動制御する。なお、ここでいう「動力」
は、軸に作用するトルクとその軸の回転数との積の形態
で表わされるエネルギを意味する。したがって、動力と
してのエネルギの大きさが同じでも、トルクと回転数と
が異なれば、動力としての形態が異なるから、異なる動
力となる。こうした「動力」の意味は、後述する第２の
動力出力装置以降の動力出力装置においても同様であ
る。
【０００８】こうした第１の動力出力装置によれば、原
動機から出力される動力をトルク変換して駆動軸に出力
することができる。即ち、原動機から出力される動力
を、トルクと回転数とが異なる動力に変換して駆動軸に
出力することができる。しかも、２軸へ動力を独立に入
出力できる３軸式動力入出力手段を用いるから、その２
軸を原動機の出力軸および駆動軸に結合された第２の回
転軸とすれば、駆動軸の回転数に拘わらず、独立に原動
機の出力軸を回転させることができる。この結果、原動
機を効率の良い運転ポイントで運転することができ、装
置全体としてのエネルギ効率を向上させることができ
る。
【０００９】こうした第１の動力出力装置において、前
記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動力設定手
段と、該設定された目標動力に基づいて、前記原動機運
転手段を介して前記原動機を運転制御する原動機運転制
御手段とを備え、前記制御手段は、前記原動機から出力
される動力が、前記３軸式動力入出力手段および前記第
１，第２の電動機により前記目標動力として前記駆動軸
に出力されるよう制御する手段であるものとすることも
できる。
【００１０】この態様の第１の動力出力装置は、原動機
運転制御手段が、目標動力設定手段により設定された駆
動軸に出力する目標動力に基づいて、原動機運転手段を
介して原動機を運転制御する。制御手段は、原動機から
出力される動力が、３軸式動力入出力手段および第１，
第２の電動機により目標動力として駆動軸に出力される
よう第１および第２の電動機を駆動制御する。こうすれ
ば、目標動力を駆動軸に出力することができる。
【００１１】これらの第１の動力出力装置において、前
記制御手段は、前記原動機から出力された動力のうちの
一部が前記３軸式動力入出力手段を介して前記第１の電
動機により電力として回生されるよう該第１の電動機を
駆動制御する第１電動機駆動制御手段と、前記第１の電
動機により回生された電力が前記第２の電動機により前
記第２の回転軸に動力として出力されるよう該第２の電
動機を駆動制御する第２電動機駆動制御手段とを備える
ものとすることもできる。
【００１２】この態様の第１の動力出力装置は、制御手
段が備える第１電動機駆動制御手段が、原動機から出力
された動力のうちの一部が３軸式動力入出力手段を介し
て第１の電動機により電力として回生されるよう第１の
電動機を駆動制御し、制御手段が備える第２電動機駆動
制御手段が、第１の電動機により回生された電力が第２
の電動機により第２の回転軸に動力として出力されるよ
う第２の電動機を駆動制御する。こうすれば、第１の電
動機を発電機として機能させ、第２の電動機を通常の電
動機として機能させて原動機から出力される動力をトル
ク変換して駆動軸に出力することができる。
【００１３】また、第１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を介して前記第
２の回転軸に出力される動力の一部が前記第２の電動機
により電力として回生されるよう該第２の電動機を駆動
制御する第２電動機駆動制御手段と、前記第２の電動機
により回生された電力が前記第１の電動機により前記第
１の回転軸に動力として出力されるよう該第１の電動機
を駆動制御する第１電動機駆動制御手段とを備えるもの
とすることもできる。
【００１４】この態様の動力出力装置は、制御手段が備
える第２電動機駆動制御手段が、３軸式動力入出力手段
を介して第２の回転軸に出力される動力の一部が第２の
電動機により電力として回生されるよう第２の電動機を
駆動制御し、制御手段が備える第１電動機駆動制御手段
が、第２の電動機により回生された電力が第１の電動機
により第１の回転軸に動力として出力されるよう第１の
電動機を駆動制御する。こうすれば、第２の電動機を発
電機として機能させ、第１の電動機を通常の電動機とし
て機能させて原動機から出力される動力をトルク変換し
て駆動軸に出力することができる。
【００１５】本発明の第２の動力出力装置は、駆動軸に
動力を出力する動力出力装置であって、出力軸を有し、
該出力軸を回転させる原動機と、前記原動機を運転する
原動機運転手段と、回転軸を有し、該回転軸に動力を入
出力する第１の電動機と、前記第１の電動機を駆動する
第１の電動機駆動回路と、前記原動機の出力軸に動力を
入出力する第２の電動機と、前記第２の電動機を駆動す
る第２の電動機駆動回路と、前記駆動軸と前記出力軸と
前記回転軸とに各々結合される３軸を有し、該３軸のう
ちいずれか２軸へ入出力される動力を決定したとき、該
決定された動力に基づいて残余の１軸へ入出力される動
力が決定される３軸式動力入出力手段と、前記原動機か
ら出力される動力が、前記３軸式動力入出力手段および
前記第１，第２の電動機によりトルク変換されて前記駆
動軸に出力されるよう前記第１および第２の電動機駆動
手段を介して対応する前記第１，第２の電動機を駆動制
御する制御手段とを備えることを要旨とする。
【００１６】この第２の動力出力装置は、原動機運転手
段が、出力軸を回転させる原動機運転する。第１の電動
機駆動回路は、回転軸に動力を入出力する第１の電動機
を駆動し、第２の電動機駆動回路は、原動機の出力軸に
動力を入出力する第２の電動機を駆動する。３軸式動力
入出力手段は、駆動軸と原動機の出力軸と第１の電動機
の回転軸とに各々結合される３軸を有し、これらの３軸
のうちのいずれか２軸へ動力が入出力されたとき、この
入出力された動力に基づいて決定される動力を残余の１
軸から入出力する。制御手段は、原動機から出力される
動力が、３軸式動力入出力手段および第１，第２の電動
機によりトルク変換されて駆動軸に出力されるよう第１
および第２の電動機駆動手段を介して対応する第１，第
２の電動機を駆動制御する。
【００１７】こうした第２の動力出力装置によれば、原
動機から出力される動力をトルク変換して駆動軸に出力
することができる。しかも、２軸へ動力を独立に入出力
できる３軸式動力入出力手段を用いるから、その２軸を
原動機の出力軸および駆動軸とすれば、駆動軸の回転数
に拘わらず、独立に原動機の出力軸を回転させることが
できる。この結果、原動機を効率の良い運転ポイントで
運転することができ、装置全体としてのエネルギ効率を
向上させることができる。
【００１８】こうした第２の動力出力装置において、前
記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動力設定手
段と、該設定された目標動力に基づいて前記原動機運転
手段を介して前記原動機を運転制御する原動機運転制御
手段とを備え、前記制御手段は、前記原動機から出力さ
れる動力が、前記３軸式動力入出力手段および前記第
１，第２の電動機により前記目標動力として前記駆動軸
に出力されるよう制御する手段であるものとすることも
できる。
【００１９】この態様の第２の動力出力装置は、原動機
運転制御手段が、目標動力設定手段により設定された駆
動軸に出力する目標動力に基づいて原動機運転手段を介
して原動機を運転制御する。制御手段は、原動機から出
力される動力が、３軸式動力入出力手段および第１，第
２の電動機により目標動力として駆動軸に出力されるよ
う第１および第２の電動機を駆動制御する。こうすれ
ば、目標動力を駆動軸に出力することができる。
【００２０】これら第２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を介して前記回
転軸に出力される動力の一部が前記第１の電動機により
電力として回生されるよう該第１の電動機を駆動制御す
る第１電動機駆動制御手段と、前記第１の電動機により
回生された電力が前記第２の電動機により前記原動機の
出力軸に動力として出力されるよう該第２の電動機を駆
動制御する第２電動機駆動制御手段とを備えるものとす
ることもできる。
【００２１】この態様の第２の動力出力装置は、制御手
段が備える第１電動機駆動制御手段が、３軸式動力入出
力手段を介して回転軸に出力される動力の一部が第１の
電動機により電力として回生されるよう第１の電動機を
駆動制御し、制御手段が備える第２電動機駆動制御手段
が、第１の電動機により回生された電力が第２の電動機
により原動機の出力軸に動力として出力されるよう第２
の電動機を駆動制御する。こうすれば、第１の電動機を
発電機として機能させ、第２の電動機を通常の電動機と
して機能させて原動機から出力される動力をトルク変換
して駆動軸に出力することができる。
【００２２】また、第２の動力出力装置において、前記
制御手段は、前記原動機から出力される動力の一部が前
記第２の電動機により電力として回生されるよう該第２
の電動機を駆動制御する第２電動機駆動制御手段と、前
記第２の電動機により回生された電力が前記第１の電動
機により前記第１の回転軸に動力として出力されるよう
該第１の電動機を駆動制御する第１電動機駆動制御手段
とを備えるものとすることもできる。
【００２３】この態様の第２の動力出力装置は、制御手
段が備える第２電動機駆動制御手段が、原動機から出力
される動力の一部が第２の電動機により電力として回生
されるよう第２の電動機を駆動制御し、制御手段が備え
る第１電動機駆動制御手段が、第２の電動機により回生
された電力が第１の電動機により第１の回転軸に動力と
して出力されるよう第１の電動機を駆動制御する。こう
すれば、第２の電動機を発電機として機能させ、第１の
電動機を通常の電動機として機能させて原動機から出力
される動力をトルク変換して駆動軸に出力することがで
きる。
【００２４】本発明の第３の動力出力装置は、駆動軸に
動力を出力する動力出力装置であって、出力軸を有し、
該出力軸を回転させる原動機と、前記原動機を運転する
原動機運転手段と、第１の回転軸を有し、該第１の回転
軸に動力を入出力する第１の電動機と、前記第１の電動
機を駆動する第１の電動機駆動回路と、前記駆動軸に結
合される第２の回転軸を有し、該第２の回転軸に動力を
入出力する第２の電動機と、前記第２の電動機を駆動す
る第２の電動機駆動回路と、前記出力軸と前記第１の回
転軸と前記第２の回転軸とに各々結合される３軸を有
し、該３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力を決
定したとき、該決定された動力に基づいて残余の１軸へ
入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段
と、前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応
する前記第１，第２の電動機から回生される電力による
充電と、前記第１または第２の電動機駆動回路を介して
対応する前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の
放電とを行なう二次電池と、該二次電池の残容量を検出
する残容量検出手段と、前記残容量検出手段により検出
された前記二次電池の残容量に基づいて、前記原動機か
ら出力される動力を、前記３軸式動力入出力手段および
前記第１，第２の電動機によりトルク変換して前記駆動
軸に出力すると共に、前記第１または第２の電動機によ
り回生または消費される電力の少なくとも一部の電力を
用いて前記二次電池を充放電するよう前記第１および第
２の電動機駆動手段を介して対応する前記第１，第２の
電動機を駆動制御する制御手段とを備えることを要旨と
する。
【００２５】この第３の動力出力装置は、原動機運転手
段が、出力軸を回転させる原動機を運転する。第１の電
動機駆動回路は、第１の回転軸に動力を入出力する第１
の電動機を駆動し、第２の電動機駆動回路は、駆動軸に
結合される第２の回転軸に動力を入出力する第２の電動
機を駆動する。３軸式動力入出力手段は、原動機の出力
軸と第１の電動機の第１の回転軸と第２の電動機の第２
の回転軸とに各々結合される３軸を有し、これらの３軸
のうちのいずれか２軸へ動力が入出力されたとき、この
入出力された動力に基づいて決定される動力を残余の１
軸から入出力する。二次電池は、必要に応じて、第１ま
たは第２の電動機駆動回路を介して対応する第１，第２
の電動機から回生される電力による充電と、第１または
第２の電動機駆動回路を介して対応する第１，第２の電
動機の駆動に要する電力の放電とを行なう。制御手段
は、残容量検出手段により検出された二次電池の残容量
に基づいて、原動機から出力される動力を、３軸式動力
入出力手段および第１，第２の電動機によりトルク変換
して駆動軸に出力すると共に、第１または第２の電動機
により回生または消費される電力の少なくとも一部の電
力を用いて二次電池を充放電するよう第１および第２の
電動機駆動手段を介して対応する第１，第２の電動機を
駆動制御する。
【００２６】こうした第３の動力出力装置によれば、原
動機から出力される動力をトルク変換して駆動軸に出力
すると共に、二次電池の残容量に応じて二次電池を充放
電することができる。しかも、２軸へ動力を独立に入出
力できる３軸式動力入出力手段を用いるから、その２軸
を原動機の出力軸および駆動軸に結合された第２の回転
軸とすれば、駆動軸の回転数に拘わらず、独立に原動機
の出力軸を回転させることができる。この結果、原動機
を効率の良い運転ポイントで運転することができ、装置
全体としてのエネルギ効率を向上させることができる。
【００２７】本発明の第４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、出力軸を有し、
該出力軸を回転させる原動機と、前記原動機を運転する
原動機運転手段と、回転軸を有し、該回転軸に動力を入
出力する第１の電動機と、前記第１の電動機を駆動する
第１の電動機駆動回路と、前記原動機の出力軸に動力を
入出力する第２の電動機と、前記第２の電動機を駆動す
る第２の電動機駆動回路と、前記駆動軸と前記出力軸と
前記回転軸とに各々結合される３軸を有し、該３軸のう
ちいずれか２軸へ入出力される動力を決定したとき、該
決定された動力に基づいて残余の１軸へ入出力される動
力が決定される３軸式動力入出力手段と、前記第１また
は第２の電動機駆動回路を介して対応する前記第１，第
２の電動機から回生される電力による充電と、前記第１
または第２の電動機駆動回路を介して対応する前記第
１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう
二次電池と、該二次電池の残容量を検出する残容量検出
手段と、前記残容量検出手段により検出された前記二次
電池の残容量に基づいて、前記原動機から出力される動
力を、前記３軸式動力入出力手段および前記第１，第２
の電動機によりトルク変換して前記駆動軸に出力すると
共に、前記第１または第２の電動機により回生または消
費される電力の少なくとも一部の電力を用いて前記二次
電池を充放電するよう前記第１および第２の電動機駆動
手段を介して対応する前記第１，第２の電動機を駆動制
御する制御手段とを備えことを要旨とする。
【００２８】この第４の動力出力装置は、原動機運転手
段が、出力軸を回転させる原動機運転する。第１の電動
機駆動回路は、回転軸に動力を入出力する第１の電動機
を駆動し、第２の電動機駆動回路は、原動機の出力軸に
動力を入出力する第２の電動機を駆動する。３軸式動力
入出力手段は、駆動軸と原動機の出力軸と第１の電動機
の回転軸とに各々結合される３軸を有し、これらの３軸
のうちのいずれか２軸へ動力が入出力されたとき、この
入出力された動力に基づいて決定される動力を残余の１
軸から入出力する。二次電池は、必要に応じて、第１ま
たは第２の電動機駆動回路を介して対応する第１，第２
の電動機から回生される電力による充電と、第１または
第２の電動機駆動回路を介して対応する第１，第２の電
動機の駆動に要する電力の放電とを行なう。制御手段
は、残容量検出手段により検出された二次電池の残容量
に基づいて、原動機から出力される動力を、３軸式動力
入出力手段および第１，第２の電動機によりトルク変換
して駆動軸に出力すると共に、第１または第２の電動機
により回生または消費される電力の少なくとも一部の電
力を用いて二次電池を充放電するよう第１および第２の
電動機駆動手段を介して対応する第１，第２の電動機を
駆動制御する。
【００２９】こうした第４の動力出力装置によれば、原
動機から出力される動力をトルク変換して駆動軸に出力
すると共に、二次電池の残容量に応じて二次電池を充放
電することができる。しかも、２軸へ動力を独立に入出
力できる３軸式動力入出力手段を用いるから、その２軸
を原動機の出力軸および駆動軸とすれば、駆動軸の回転
数に拘わらず、独立に原動機の出力軸を回転させること
ができる。この結果、原動機を効率の良い運転ポイント
で運転することができ、装置全体としてのエネルギ効率
を向上させることができる。
【００３０】これら第３または第４の動力出力装置にお
いて、前記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動
力設定手段と、該設定された目標動力と前記残容量検出
手段により検出された前記二次電池の残容量とに基づい
て前記原動機から出力する動力を設定する原動機動力設
定手段と、該設定された動力に基づいて、前記原動機運
転手段を介して前記原動機を運転制御する原動機運転制
御手段とを備え、前記制御手段は、前記原動機から出力
される動力と前記二次電池の充放電される電力とを、前
記３軸式動力入出力手段および前記第１，第２の電動機
により前記目標動力に変換して前記駆動軸に出力するよ
う制御する手段であるものとすることもできる。
【００３１】この態様の第３または第４の動力出力装置
は、原動機動力設定手段が、目標動力設定手段により設
定された駆動軸に出力する目標動力と残容量検出手段に
より検出された二次電池の残容量とに基づいて原動機か
ら出力する動力を設定し、原動機運転制御手段が、この
設定された動力に基づいて、原動機運転手段を介して原
動機を運転制御する。制御手段は、原動機から出力され
る動力と二次電池の充放電される電力とを、３軸式動力
入出力手段および第１，第２の電動機により目標動力に
変換して駆動軸に出力するよう第１および第２の電動機
を駆動制御する。こうすれば、駆動軸に目標動力を出力
することができると共に、二次電池を充放電することが
できる。
【００３２】この原動機動力設定手段を備える第３また
は第４の動力出力装置において、前記原動機動力設定手
段は、前記目標動力設定手段により設定された目標動力
を前記駆動軸に出力するのに必要な動力を設定する駆動
軸動力設定手段と、前記残容量検出手段により検出され
た前記二次電池の残容量に基づいて該二次電池を充放電
するのに必要な動力を設定する充放電動力設定手段と、
前記駆動軸動力設定手段により設定された動力と前記充
放電動力設定手段により設定された動力とを加算する加
算手段とを備えるものとすることもできる。
【００３３】この態様の第３または第４の動力出力装置
は、原動機動力設定手段が備える駆動時駆動力設定手段
が、目標動力設定手段により設定された目標動力を駆動
軸に出力するのに必要な動力を設定し、原動機動力設定
手段が備える充放電動力設定手段が、残容量検出手段に
より検出された二次電池の残容量に基づいてこの二次電
池を充放電するのに必要な動力を設定し、そして、原動
機動力設定手段が備える加算手段が、駆動軸動力設定手
段により設定された動力と充放電動力設定手段により設
定された動力とを加算する。こうすれば、駆動軸に目標
動力を出力するのに必要な動力と、二次電池を充放電す
るのに必要な動力とに基づいて原動機から出力する動力
を求めることができる。
【００３４】上述した第１ないし第４の動力出力装置の
うち原動機運転制御手段を備える動力出力装置におい
て、前記原動機運転制御手段は、前記第１の電動機駆動
回路を介して前記第１の電動機を駆動制御することによ
り前記原動機の出力軸の回転数を制御する手段であるも
のとすることもでき、また、前記原動機運転制御手段
は、前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動
機を駆動制御することにより前記原動機が該原動機の出
力軸に出力するトルクを制御する手段であるものとする
こともできる。
【００３５】本発明の第５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、出力軸を有し、
該出力軸を回転させる原動機と、前記原動機を運転する
原動機運転手段と、第１の回転軸を有し、該第１の回転
軸に動力を入出力する第１の電動機と、前記第１の電動
機を駆動する第１の電動機駆動回路と、前記駆動軸に結
合される第２の回転軸を有し、該第２の回転軸に動力を
入出力する第２の電動機と、前記第２の電動機を駆動す
る第２の電動機駆動回路と、前記出力軸と前記第１の回
転軸と前記第２の回転軸とに各々結合される３軸を有
し、該３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力を決
定したとき、該決定された動力に基づいて残余の１軸へ
入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段
と、前記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動力
設定手段と、該設定された目標動力に基づいて、前記原
動機，前記第１および第２の電動機により入出力される
各々の動力を設定する動力設定手段と、該設定された各
々の動力が、前記原動機，前記第１の電動機および前記
第２の電動機から各々入出力されるよう前記原動機運転
手段および前記第１，第２の電動機駆動回路を介して該
原動機および対応する該第１，第２の電動機を駆動制御
する制御手段とを備えることを要旨とする。
【００３６】この第５の動力出力装置は、原動機運転手
段が、出力軸を回転させる原動機運転する。第１の電動
機駆動回路は、第１の回転軸に動力を入出力する第１の
電動機を駆動し、第２の電動機駆動回路は、駆動軸に結
合される第２の回転軸に動力を入出力する第２の電動機
を駆動する。３軸式動力入出力手段は、原動機の出力軸
と第１の電動機の第１の回転軸と第２の電動機の第２の
回転軸とに各々結合される３軸を有し、これらの３軸の
うちのいずれか２軸へ動力が入出力されたとき、この入
出力された動力に基づいて決定される動力を残余の１軸
から入出力する。動力設定手段は、目標動力設定手段に
より設定された駆動軸に出力する目標動力に基づいて、
原動機，第１および第２の電動機により入出力される各
々の動力を設定し、制御手段は、この設定された各々の
動力が、原動機，第１の電動機および第２の電動機から
各々入出力されるよう原動機運転手段および第１，第２
の電動機駆動回路を介して原動機および対応する第１，
第２の電動機を駆動制御する。
【００３７】こうした第５の動力出力装置によれば、設
定された目標動力に基づいて原動機，第１の電動機およ
び第２の電動機から出力される動力を設定して原動機，
第１の電動機および第２の電動機を動作させることがで
きる。しかも、２軸へ動力を独立に入出力できる３軸式
動力入出力手段を用いるから、その２軸を原動機の出力
軸および駆動軸に結合された第２の回転軸とすれば、駆
動軸の回転数に拘わらず、独立に原動機の出力軸を回転
させることができる。この結果、原動機を効率の良い運
転ポイントで運転することができ、装置全体としてのエ
ネルギ効率を向上させることができる。
【００３８】こうした第５の動力出力装置において、前
記動力設定手段は、前記目標動力に基づいて前記原動機
から出力される動力を設定する原動機出力動力設定手段
と、該設定された動力が、前記３軸式動力入出力手段お
よび前記第１，第２の電動機によりトルク変換されて前
記目標動力として前記駆動軸に出力されるよう前記第１
および第２の電動機により入出力される動力を設定する
電動機入出力動力設定手段とを備えるものとすることも
できる。
【００３９】この態様の第５の動力出力装置は、動力設
定手段が備える原動機出力動力設定手段が、目標動力に
基づいて原動機から出力される動力を設定し、電動機入
出力動力設定手段が、この設定された動力が、３軸式動
力入出力手段および第１，第２の電動機によりトルク変
換されて目標動力として駆動軸に出力されるよう第１お
よび第２の電動機により入出力される動力を設定する。
こうすれば、原動機から出力される動力をトルク変換し
て目標動力として駆動軸に出力することができる。
【００４０】また、第５の動力出力装置において、前記
第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する前記
第１，第２の電動機から回生される電力による充電と、
前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する
前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを
行なう二次電池を備え、前記動力設定手段は、所定の駆
動要求のときには、前記原動機から出力される動力を値
０に設定すると共に、前記第２の電動機により前記駆動
軸に前記目標動力が出力されるよう該第２の電動機から
出力される動力を設定する手段であり、前記制御手段
は、前記所定の駆動要求のときには、前記二次電池に蓄
えられた電力により前記第２の電動機が駆動されるよう
制御する手段であるものとすることもできる。
【００４１】この態様の第５の動力出力装置は、二次電
池が、必要に応じて第１または第２の電動機駆動回路を
介して対応する第１，第２の電動機から回生される電力
による充電と、第１または第２の電動機駆動回路を介し
て対応する第１，第２の電動機の駆動に要する電力の放
電とを行なう。動力設定手段は、所定の駆動要求のとき
には、原動機から出力される動力を値０に設定すると共
に、第２の電動機により駆動軸に目標動力が出力される
よう第２の電動機から出力される動力を設定し、制御手
段は、所定の駆動要求のときには、二次電池に蓄えられ
た電力により第２の電動機が駆動されるよう第２の電動
機を駆動制御する。こうすれば、第２の電動機から出力
される動力のみで駆動軸を駆動することができる。
【００４２】第５の動力出力装置において、前記第１ま
たは第２の電動機駆動回路を介して対応する前記第１，
第２の電動機から回生される電力による充電と、前記第
１または第２の電動機駆動回路を介して対応する前記第
１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう
二次電池を備え、前記動力設定手段は、前記目標動力が
所定の動力以上のとき、前記所定の動力に基づいて前記
原動機から出力される動力を設定すると共に、該設定さ
れた動力が、前記３軸式動力入出力手段および前記第
１，第２の電動機によりトルク変換されて前記所定の動
力として前記駆動軸に出力されるよう前記第１および第
２の電動機により入出力される動力を算出して前記第１
の電動機により入出力される動力を設定し、前記算出さ
れた第２の電動機により入出力される動力に、前記目標
動力と前記所定の動力との偏差で表わされる動力が前記
第２の電動機により前記駆動軸に出力される際に該第２
の電動機に設定される動力を加算して、前記第２の電動
機により出力される動力として設定する手段であるもの
とすることもできる。
【００４３】この態様の第５の動力出力装置は、二次電
池が、必要に応じて、第１または第２の電動機駆動回路
を介して対応する第１，第２の電動機から回生される電
力による充電と、第１または第２の電動機駆動回路を介
して対応する第１，第２の電動機の駆動に要する電力の
放電とを行なう。動力設定手段は、目標動力が所定の動
力以上のときに、所定の動力に基づいて原動機から出
力される動力を設定すると共に、この設定された動力
が、３軸式動力入出力手段および第１，第２の電動機に
よりトルク変換されて所定の動力として駆動軸に出力さ
れるよう第１および第２の電動機により入出力される動
力を算出して第１の電動機により入出力される動力を設
定し、この算出された第２の電動機により入出力され
る動力に、目標動力と所定の動力との偏差で表わされる
動力が第２の電動機により駆動軸に出力される際に第２
の電動機に設定される動力を加算して、第２の電動機に
より出力される動力として設定する。
【００４４】この態様の第５の動力出力装置によれば、
原動機から出力される動力以上の動力を駆動軸に出力す
ることができる。この結果、所定の動力を原動機から出
力可能な最大動力に設定すれば、原動機の能力以上の動
力を駆動軸に出力することができる。
【００４５】本発明の第６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、出力軸を有し、
該出力軸を回転させる原動機と、前記原動機を運転する
原動機運転手段と、回転軸を有し、該回転軸に動力を入
出力する第１の電動機と、前記第１の電動機を駆動する
第１の電動機駆動回路と、前記原動機の出力軸に動力を
入出力する第２の電動機と、前記第２の電動機を駆動す
る第２の電動機駆動回路と、前記駆動軸と前記出力軸と
前記回転軸とに各々結合される３軸を有し、該３軸のう
ちいずれか２軸へ入出力される動力を決定したとき、該
決定された動力に基づいて残余の１軸へ入出力される動
力が決定される３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に
出力する目標動力を設定する目標動力設定手段と、該設
定された目標動力に基づいて、前記原動機，前記第１お
よび第２の電動機により入出力される各々の動力を設定
する動力設定手段と、該設定された各々の動力が、前記
原動機，前記第１の電動機および前記第２の電動機から
各々入出力されるよう前記原動機運転手段および前記第
１，第２の電動機駆動回路を介して該原動機および対応
する該第１，第２の電動機を駆動制御する制御手段とを
備えることを要旨とする。
【００４６】この第６の動力出力装置は、原動機運転手
段が、出力軸を回転させる原動機運転する。第１の電動
機駆動回路は、回転軸に動力を入出力する第１の電動機
を駆動し、第２の電動機駆動回路は、原動機の出力軸に
動力を入出力する第２の電動機を駆動する。３軸式動力
入出力手段は、駆動軸と原動機の出力軸と第１の電動機
の回転軸とに各々結合される３軸を有し、これらの３軸
のうちのいずれか２軸へ動力が入出力されたとき、この
入出力された動力に基づいて決定される動力を残余の１
軸から入出力する。動力設定手段は、目標動力設定手段
により設定された駆動軸に出力する目標動力に基づい
て、原動機，第１および第２の電動機により入出力され
る各々の動力を設定し、制御手段は、この設定された各
々の動力が、原動機，第１の電動機および第２の電動機
から各々入出力されるよう原動機運転手段および第１，
第２の電動機駆動回路を介して原動機および対応する第
１，第２の電動機を駆動制御する。
【００４７】こうした第６の動力出力装置によれば、設
定された目標動力に基づいて原動機，第１の電動機およ
び第２の電動機から出力される動力を設定して原動機，
第１の電動機および第２の電動機を動作させることがで
きる。しかも、２軸へ動力を独立に入出力できる３軸式
動力入出力手段を用いるから、その２軸を原動機の出力
軸および駆動軸とすれば、駆動軸の回転数に拘わらず、
独立に原動機の出力軸を回転させることができる。この
結果、原動機を効率の良い運転ポイントで運転すること
ができ、装置全体としてのエネルギ効率を向上させるこ
とができる。
【００４８】こうした第６の動力出力装置において、前
記動力設定手段は、前記目標動力に基づいて前記原動機
から出力される動力を設定する原動機出力動力設定手段
と、該設定された動力が、前記３軸式動力入出力手段お
よび前記第１，第２の電動機によりトルク変換されて前
記目標動力として前記駆動軸に出力されるよう前記第１
および第２の電動機により入出力される動力を設定する
電動機入出力動力設定手段とを備えるものとすることも
できる。
【００４９】この態様の第６の動力出力装置は、動力設
定手段が備える原動機出力動力設定手段が、目標動力に
基づいて原動機から出力される動力を設定し、電動機入
出力動力設定手段が、この設定された動力が、３軸式動
力入出力手段および第１，第２の電動機によりトルク変
換されて目標動力として駆動軸に出力されるよう第１お
よび第２の電動機により入出力される動力を設定する。
こうすれば、原動機から出力される動力をトルク変換し
て目標動力として駆動軸に出力することができる。
【００５０】また、第６の動力出力装置において、前記
第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する前記
第１，第２の電動機から回生される電力による充電と、
前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する
前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを
行なう二次電池と、前記原動機の出力軸を所定の回転状
態とする回転状態規制手段とを備え、前記動力設定手段
は、所定の駆動要求のときには、前記原動機から出力さ
れる動力を値０に設定すると共に、前記第１の電動機に
より入出力される動力を前記目標動力に等しく設定する
手段であり、前記制御手段は、前記所定の駆動要求のと
きには、前記二次電池に蓄えられた電力により前記第１
の電動機が駆動するよう制御すると共に、前記原動機の
出力軸が前記所定の回転状態となるよう前記回転状態規
制手段を制御する手段であるものとすることもできる。
【００５１】この態様の第６の動力出力装置は、二次電
池が、必要に応じて、第１または第２の電動機駆動回路
を介して対応する第１，第２の電動機から回生される電
力による充電と、第１または第２の電動機駆動回路を介
して対応する第１，第２の電動機の駆動に要する電力の
放電とを行なう。動力設定手段は、所定の駆動要求のと
きには、原動機から出力される動力を値０に設定すると
共に、第１の電動機により入出力される動力を目標動力
に等しく設定し、制御手段は、所定の駆動要求のときに
は、二次電池に蓄えられた電力により第１の電動機が駆
動するよう制御すると共に、原動機の出力軸が所定の回
転状態となるよう回転状態規制手段を制御する。こうす
れば、第１の電動機から出力される動力のみで駆動軸を
駆動することができる。この態様の第６の動力出力装置
において、前記回転状態規制手段は、前記第２の電動機
とすることもできる。この態様では、制御手段は、所定
の駆動要求のときには、二次電池に蓄えられた電力によ
り第１の電動機が駆動するよう第１の電動機を駆動制御
すると共に、原動機の出力軸が所定の回転状態となるよ
う第２の電動機を駆動制御するものとなる。こうすれ
ば、別個に制動手段を設ける必要がなく、コンパクトな
構成とすることができる。なお、これらの態様の第６の
動力出力装置において、「所定の回転状態」には、原動
機の出力軸が回転していない状態、即ち回転数がゼロの
状態も含まれる。
【００５２】第６の動力出力装置において、前記第１ま
たは第２の電動機駆動回路を介して対応する前記第１，
第２の電動機から回生される電力による充電と、前記第
１または第２の電動機駆動回路を介して対応する前記第
１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう
二次電池を備え、前記動力設定手段は、前記目標動力が
所定の動力以上のとき、前記所定の動力に基づいて前記
原動機から出力される動力を設定すると共に、該設定さ
れた動力が、前記３軸式動力入出力手段および前記第
１，第２の電動機によりトルク変換されて前記所定の動
力として前記駆動軸に出力されるよう前記第１および第
２の電動機により入出力される動力を算出して前記第１
の電動機により入出力される動力を設定し、前記算出さ
れた第２の電動機により入出力される動力に、前記目標
動力と前記所定の動力との偏差で表わされる動力が前記
第２の電動機により前記原動機の出力軸に出力される際
に該第２の電動機に設定される動力を加算して、前記第
２の電動機により出力される動力として設定する手段で
あるものとすることもできる。
【００５３】この態様の第６の動力出力装置は、二次電
池が、必要に応じて、第１または第２の電動機駆動回路
を介して対応する第１，第２の電動機から回生される電
力による充電と、第１または第２の電動機駆動回路を介
して対応する第１，第２の電動機の駆動に要する電力の
放電とを行なう。動力設定手段は、目標動力が所定の動
力以上のときには、所定の動力に基づいて原動機から
出力される動力を設定すると共に、この設定された動
力が、３軸式動力入出力手段および第１，第２の電動機
によりトルク変換されて所定の動力として駆動軸に出力
されるよう第１および第２の電動機により入出力される
動力を算出して第１の電動機により入出力される動力を
設定し、この算出された第２の電動機により入出力さ
れる動力に、目標動力と所定の動力との偏差で表わされ
る動力が第２の電動機により原動機の出力軸に出力され
る際に第２の電動機に設定される動力を加算して、第２
の電動機により出力される動力として設定する。
【００５４】この態様の第６の動力出力装置によれば、
原動機から出力される動力以上の動力を駆動軸に出力す
ることができる。この結果、所定の動力を原動機から出
力可能な最大動力に設定すれば、原動機の能力以上の動
力を駆動軸に出力することができる。
【００５５】本発明の第７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、出力軸を有し、
該出力軸を回転させる原動機と、前記原動機を運転する
原動機運転手段と、第１の回転軸を有し、該第１の回転
軸に動力を入出力する第１の電動機と、前記第１の電動
機を駆動する第１の電動機駆動回路と、前記駆動軸に結
合される第２の回転軸と、前記出力軸と前記第１の回転
軸と前記第２の回転軸とに各々結合される３軸を有し、
該３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力を決定し
たとき、該決定された動力に基づいて残余の１軸へ入出
力される動力が決定される３軸式動力入出力手段と、前
記第１の回転軸が回転のないロック状態となるよう前記
第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機を制御
するロック状態制御手段とを備えることを要旨とする。
【００５６】この第７の動力出力装置は、原動機運転手
段が、出力軸を回転させる原動機運転し、第１の電動機
駆動回路が、第１の回転軸に動力を入出力する第１の電
動機を駆動する。３軸式動力入出力手段は、原動機の出
力軸と第１の電動機の第１の回転軸と駆動軸に結合され
た第２の回転軸とに各々結合される３軸を有し、これら
の３軸のうちのいずれか２軸へ動力が入出力されたと
き、この入出力された動力に基づいて決定される動力を
残余の１軸から入出力する。ロック状態制御手段は、第
１の回転軸が回転のないロック状態となるよう第１の電
動機駆動回路を介して第１の電動機を制御する。
【００５７】こうした第７の動力出力装置によれば、原
動機から出力される動力を３軸式動力入出力手段により
トルク変換してダイレクトに駆動軸に出力することがで
きる。即ち、原動機から出力される動力の一部を電力に
置き換えて、更にこの電力を異なる形態の動力に置き換
えるといったエネルギの変換の際に生じる損失なしに原
動機から出力される動力を駆動軸に出力することができ
る。
【００５８】この第７の動力出力装置において、前記第
２の回転軸に動力を入出力する第２の電動機と、前記第
２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、前記第
１または第２の電動機駆動回路を介して対応する前記第
１，第２の電動機から回生される電力による充電と、前
記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する前
記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行
なう二次電池と、前記駆動軸に出力する目標動力を設定
する目標動力設定手段と、前記駆動軸の回転数を検出す
る駆動軸回転数検出手段と、該検出された駆動軸の回転
数と前記目標動力設定手段により設定された目標動力と
に基づいて前記原動機運転手段を介して前記原動機を運
転制御する原動機運転制御手段と、前記原動機から出力
される動力と前記第２の電動機により入出力される動力
とにより前記目標動力が前記駆動軸に出力されるよう前
記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機を駆動
制御する第２電動機駆動制御手段とを備えるものとする
こともできる。
【００５９】この態様の第７の動力出力装置は、第２の
電動機駆動回路が、第２の回転軸に動力を入出力する第
２の電動機を駆動する。二次電池は、必要に応じて、第
１または第２の電動機駆動回路を介して対応する第１，
第２の電動機から回生される電力による充電と、第１ま
たは第２の電動機駆動回路を介して対応する第１，第２
の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう。原動機
運転制御手段は、駆動軸回転数検出手段により検出され
た駆動軸の回転数と目標動力設定手段により設定された
駆動軸に出力する目標動力とに基づいて原動機運転手段
を介して原動機を運転制御し、第２電動機駆動制御手段
は、原動機から出力される動力と第２の電動機により入
出力される動力とにより目標動力が駆動軸に出力される
よう第２の電動機駆動回路を介して第２の電動機を駆動
制御する。
【００６０】この態様の第７の動力出力装置によれば、
原動機から出力される動力と目標動力との過不足分を第
２の電動機により賄うことができ、駆動軸に目標動力を
出力することができる。
【００６１】また、第７の動力出力装置において、前記
原動機の出力軸に動力を入出力する第２の電動機と、前
記第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、前
記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する前
記第１，第２の電動機から回生される電力による充電
と、前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応
する前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電
とを行なう二次電池と、前記駆動軸に出力する目標動力
を設定する目標動力設定手段と、前記駆動軸の回転数を
検出する駆動軸回転数検出手段と、該検出された駆動軸
の回転数と前記目標動力設定手段により設定された目標
動力とに基づいて前記原動機運転手段を介して前記原動
機を運転制御する原動機運転制御手段と、前記原動機か
ら出力される動力と前記第２の電動機により入出力され
る動力とにより前記目標動力が前記駆動軸に出力される
よう前記第２の電動機駆動回路を介して該第２の電動機
を駆動制御する第２電動機駆動制御手段とを備えるもの
とすることもできる。
【００６２】この態様の第７の動力出力装置は、第２の
電動機駆動回路が、原動機の出力軸に動力を入出力する
第２の電動機を駆動する。二次電池は、必要に応じて、
第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する第
１，第２の電動機から回生される電力による充電と、第
１または第２の電動機駆動回路を介して対応する第１，
第２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう。原
動機運転制御手段は、駆動軸回転数検出手段により検出
された駆動軸の回転数と目標動力設定手段により設定さ
れた駆動軸に出力する目標動力とに基づいて原動機運転
手段を介して原動機を運転制御し、第２電動機駆動制御
手段は、原動機から出力される動力と第２の電動機によ
り入出力される動力とにより目標動力が駆動軸に出力さ
れるよう第２の電動機駆動回路を介して第２の電動機を
駆動制御する。
【００６３】この態様の第７の動力出力装置によれば、
原動機から出力される動力と目標動力との過不足分を第
２の電動機により賄うことができ、駆動軸に目標動力を
出力することができる。
【００６４】本発明の第８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、出力軸を有し、
該出力軸を回転させる原動機と、前記原動機を運転する
原動機運転手段と、前記原動機の出力軸と同一の軸で回
転する第１の回転軸を有し、該第１の回転軸に動力を入
出力する第１の電動機と、前記第１の電動機を駆動する
第１の電動機駆動回路と、前記原動機の出力軸と同一の
軸で回転する第２の回転軸を有し、該第２の回転軸に動
力を入出力する第２の電動機と、前記第２の電動機を駆
動する第２の電動機駆動回路と、前記出力軸と前記第１
の回転軸と前記第２の回転軸とに各々結合される３軸を
有し、該３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力を
決定したとき、該決定された動力に基づいて残余の１軸
へ入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段
と、前記原動機と前記第１の電動機との間または前記原
動機と前記第２の電動機との間に配置され、前記第２の
回転軸と前記駆動軸とに結合されて該第２の回転軸の動
力を該駆動軸に伝達する動力伝達手段とを備えることを
要旨とする。
【００６５】この第８の動力出力装置は、原動機運転手
段が、出力軸を回転させる原動機運転する。第１の電動
機駆動回路は、原動機の出力軸と同一の軸で回転する第
１の回転軸に動力を入出力する第１の電動機を駆動し、
第２の電動機駆動回路は、原動機の出力軸と同一の軸で
回転する第２の回転軸に動力を入出力する第２の電動機
を駆動する。３軸式動力入出力手段は、原動機の出力軸
と第１の電動機の第１の回転軸と第２の電動機の第２の
回転軸とに各々結合される３軸を有し、これらの３軸の
うちのいずれか２軸へ動力が入出力されたとき、この入
出力された動力に基づいて決定される動力を残余の１軸
から入出力する。原動機と第１の電動機との間または原
動機と第２の電動機との間に配置された動力伝達手段
は、第２の回転軸と駆動軸とに結合されて第２の回転軸
の動力を駆動軸に伝達する。
【００６６】こうした第８の動力出力装置によれば、原
動機から出力される動力をトルク変換して駆動軸に出力
することができる。しかも、第１の電動機と第２の電動
機との間から第２の回転軸の動力を駆動軸に出力するこ
とができる。また、２軸へ動力を独立に入出力できる３
軸式動力入出力手段を用いるから、その２軸を原動機の
出力軸および駆動軸に結合された第２の回転軸とすれ
ば、駆動軸の回転数に拘わらず、独立に原動機の出力軸
を回転させることができる。この結果、原動機を効率の
良い運転ポイントで運転することができ、装置全体とし
てのエネルギ効率を向上させることができる。
【００６７】この第８の動力出力装置において、前記第
１の電動機は、前記原動機と前記第２の電動機との間に
配置されてなるもの、あるいは、前記第２の電動機は、
前記原動機と前記第１の電動機との間に配置されてなる
ものとすることもできる。
【００６８】また、これらの第８の動力出力装置におい
て、前記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動力
設定手段と、該設定された目標動力に基づいて前記原動
機運転手段および前記第１，第２の電動機駆動回路を介
して該原動機および対応する該第１，第２の電動機を駆
動制御する制御手段とを備えるものとすることもでき
る。この態様の第８の動力出力装置は、制御手段が、目
標動力設定手段により設定された駆動軸に出力する目標
動力に基づいて、原動機運転手段および第１，第２の電
動機駆動回路を介して原動機および対応する第１，第２
の電動機を駆動制御する。
【００６９】上述の第１ないし第８の動力出力装置のう
ち目標動力設定手段を備える動力出力装置において、前
記目標動力設定手段は、使用者の指示に基づいて前記駆
動軸に作用させる目標トルクを設定する目標トルク設定
手段を備え、該設定された目標トルクに基づいて前記目
標動力を設定する手段であるものとすることもできる。
また、前記目標動力設定手段は、使用者の指示に基づい
て前記駆動軸の目標回転数を設定する目標回転数設定手
段を備え、該設定された目標回転数に基づいて前記目標
動力を設定する手段であるものとすることもできる。
【００７０】本発明の第１の動力出力装置の制御方法
は、原動機の出力軸と第１の電動機の回転軸と第２の電
動機のロータが結合された駆動軸とに各々結合される３
軸を有し該３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力
を決定したとき該決定された動力に基づいて残余の１軸
へ入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段
を介して、前記駆動軸に出力する動力出力装置の制御方
法であって、使用者の指示に基づいて前記駆動軸に出力
する目標動力を設定し、該設定された目標動力に基づい
て前記原動機を運転制御すると共に、前記原動機から出
力される動力が、前記３軸式動力入出力手段，前記第１
および第２の電動機によりトルク変換されて前記目標動
力として前記駆動軸に出力されるよう該第１および第２
の電動機を駆動制御することを要旨とする。
【００７１】この第１の動力出力装置の制御方法によれ
ば、原動機から出力される動力をトルク変換して目標動
力として駆動軸に出力することができる。しかも、２軸
へ動力を独立に入出力できる３軸式動力入出力手段を用
いるから、その２軸を原動機の出力軸および駆動軸に結
合された第２の回転軸とすれば、駆動軸の回転数に拘わ
らず、独立に原動機の出力軸を回転させることができ
る。この結果、原動機を効率の良い運転ポイントで運転
することができ、装置全体としてのエネルギ効率を向上
させることができる。
【００７２】本発明の第２の動力出力装置の制御方法
は、原動機の出力軸と第１の電動機の回転軸と第２の電
動機のロータが結合された駆動軸とに各々結合される３
軸を有し該３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力
を決定したとき該決定された動力に基づいて残余の１軸
へ入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段
を介して、前記駆動軸に出力する動力出力装置の制御方
法であって、使用者の指示に基づいて前記駆動軸に出力
する目標動力を設定し、該設定された目標動力と前記二
次電池の残容量とに基づいて前記原動機を運転制御する
と共に、前記原動機から出力される動力と前記二次電池
から充放電される電力とが、前記３軸式動力入出力手
段，前記第１および第２の電動機により前記目標動力と
して前記駆動軸に出力されるよう該第１および第２の電
動機を駆動制御することを要旨とすることもできる。
【００７３】この第２の動力出力装置の制御方法によれ
ば、原動機から出力される動力をトルク変換して目標動
力として駆動軸に出力すると共に、二次電池の残容量に
応じて二次電池を充放電することができる。しかも、２
軸へ動力を独立に入出力できる３軸式動力入出力手段を
用いるから、その２軸を原動機の出力軸および駆動軸に
結合された第２の回転軸とすれば、駆動軸の回転数に拘
わらず、独立に原動機の出力軸を回転させることができ
る。この結果、原動機を効率の良い運転ポイントで運転
することができ、装置全体としてのエネルギ効率を向上
させることができる。
【００７４】本発明の第３の動力出力装置の制御方法
は、原動機の出力軸と第１の電動機の回転軸と第２の電
動機のロータが結合された駆動軸とに各々結合される３
軸を有し該３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力
を決定したとき該決定された動力に基づいて残余の１軸
へ入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段
を介して、前記駆動軸に出力する動力出力装置の制御方
法であって、使用者の指示に基づいて前記駆動軸に出力
する目標動力を設定し、該設定された目標動力に基づい
て、前記原動機，前記第１および第２の電動機により入
出力される各々の動力を設定し、該設定された各々の動
力が、前記原動機，前記第１の電動機および前記第２の
電動機から各々入出力されるよう該原動機，該第１およ
び第２の電動機を駆動制御することを要旨とする。
【００７５】この第３の動力出力装置の制御方法によれ
ば、設定された目標動力に基づいて原動機，第１の電動
機および第２の電動機から出力される動力を設定して原
動機，第１の電動機および第２の電動機を動作させるこ
とができる。しかも、２軸へ動力を独立に入出力できる
３軸式動力入出力手段を用いるから、その２軸を原動機
の出力軸および駆動軸に結合された第２の回転軸とすれ
ば、駆動軸の回転数に拘わらず、独立に原動機の出力軸
を回転させることができる。この結果、原動機を効率の
良い運転ポイントで運転することができ、装置全体とし
てのエネルギ効率を向上させることができる。
【００７６】本発明の第４の動力出力装置の制御方法
は、原動機の出力軸と第１の電動機の回転軸と第２の電
動機のロータが結合された駆動軸とに各々結合される３
軸を有し該３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力
を決定したとき該決定された動力に基づいて残余の１軸
へ入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段
と、前記第２の電動機に電力の供給可能な二次電池とを
備える動力出力装置の制御方法であって、所定の駆動要
求を検出したとき、使用者の指示に基づいて前記駆動軸
に出力する目標動力を設定し、前記原動機の運転を停止
すると共に、前記第２の電動機により前記駆動軸に前記
目標動力が出力されるよう該第２の電動機を駆動制御す
ることを要旨とする。
【００７７】この第４の動力出力装置の制御方法によれ
ば、所定の駆動要求を検出したときには、第２の電動機
から出力される動力のみで駆動軸を駆動することができ
る。
【００７８】本発明の第５の動力出力装置の制御方法
は、原動機の出力軸と第１の電動機の回転軸と第２の電
動機のロータが結合された駆動軸とに各々結合される３
軸を有し該３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力
を決定したとき該決定された動力に基づいて残余の１軸
へ入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段
と、前記第２の電動機により回生または消費される電力
により充放電される二次電池とを備える動力出力装置の
制御方法であって、使用者の指示に基づいて前記駆動軸
に出力する目標動力を設定し、該設定された目標動力が
所定の動力以上のときには、前記所定の動力に基づいて
前記原動機を運転制御すると共に、前記原動機から出力
される動力が、前記３軸式動力入出力手段および前記第
１，第２の電動機によりトルク変換されて前記所定の動
力として前記駆動軸に出力されるよう前記第１および第
２の電動機により入出力される動力を算出し、該算出さ
れた動力に基づいて前記第１の電動機を駆動制御し、更
に、前記算出された第２の電動機により入出力される動
力と、前記目標動力と前記所定の動力との偏差で表わさ
れる動力が前記第２の電動機により前記駆動軸に出力さ
れる際に該第２の電動機から出力される動力とを加算
し、該加算した動力に基づいて前記第２の電動機を駆動
制御することを要旨とする。
【００７９】この第５の動力出力装置の制御方法によれ
ば、原動機から出力される動力以上の動力を駆動軸に出
力することができる。この結果、所定の動力を原動機か
ら出力可能な最大動力に設定すれば、原動機の能力以上
の動力を駆動軸に出力することができる。
【００８０】本発明の第６の動力出力装置の制御方法
は、原動機の出力軸と第１の電動機の回転軸と第２の電
動機のロータが結合された駆動軸とに各々結合される３
軸を有し該３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力
を決定したとき該決定された動力に基づいて残余の１軸
へ入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段
と、前記第２の電動機により回生または消費される電力
により充放電される二次電池とを備える動力出力装置の
制御方法であって、使用者の指示に基づいて前記駆動軸
に出力する目標動力を設定し、該設定された目標動力と
前記駆動軸の回転数とに基づいて前記原動機を運転制御
すると共に、前記第１の回転軸が回転のないロック状態
となるよう前記第１の電動機を制御し、前記原動機から
出力される動力と前記第２の電動機により入出力される
動力とにより前記目標動力が前記駆動軸に出力されるよ
う前記第２の電動機を駆動制御することを要旨とする。
【００８１】この第６の動力出力装置の制御方法によれ
ば、原動機から出力される動力と目標動力との過不足分
を第２の電動機により賄うことができ、駆動軸に目標動
力を出力することができる。
【００８２】
【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。
【００８３】１．第１実施例 （１）構成 図１は本発明の第１の実施例としての動力出力装置１１
０の概略構成を示す構成図、図２は図１の動力出力装置
１１０の部分拡大図、図３は図１の動力出力装置１１０
を組み込んだ車両の概略構成を示す構成図である。説明
の都合上、まず図３を用いて、車両全体の構成から説明
する。
【００８４】図３に示すように、この車両は、ガソリン
を燃料として動力を出力するエンジン１５０を備える。
このエンジン１５０は、吸気系からスロットルバルブ１
６６を介して吸入した空気と燃料噴射弁１５１から噴射
されたガソリンとの混合気を燃焼室１５２に吸入し、こ
の混合気の爆発により押し下げられるピストン１５４の
運動をクランクシャフト１５６の回転運動に変換する。
ここで、スロットルバルブ１６６はアクチュエータ１６
８により開閉駆動される。点火プラグ１６２は、イグナ
イタ１５８からディストリビュータ１６０を介して導か
れた高電圧によって電気火花を形成し、混合気はその電
気火花によって点火されて爆発燃焼する。
【００８５】このエンジン１５０の運転は、電子制御ユ
ニット（以下、ＥＦＩＥＣＵと呼ぶ）１７０により制御
されている。ＥＦＩＥＣＵ１７０には、エンジン１５０
の運転状態を示す種々のセンサが接続されている。例え
ば、スロットルバルブ１６６の開度（ポジション）を検
出するスロットルバルブポジションセンサ１６７、エン
ジン１５０の負荷を検出する吸気管負圧センサ１７２、
エンジン１５０の水温を検出する水温センサ１７４、デ
ィストリビュータ１６０に設けられクランクシャフト１
５６の回転数と回転角度を検出する回転数センサ１７６
及び回転角度センサ１７８などである。なお、ＥＦＩＥ
ＣＵ１７０には、この他、例えばイグニッションキーの
状態ＳＴを検出するスタータスイッチ１７９なども接続
されているが、その他のセンサ，スイッチなどの図示は
省略した。
【００８６】エンジン１５０のクランクシャフト１５６
は、後述するプラネタリギヤ１２０やモータＭＧ１，モ
ータＭＧ２を介して駆動軸１１２を回転軸とする動力伝
達ギヤ１１１に機械的に結合されており、この動力伝達
ギヤ１１１はディファレンシャルギヤ１１４にギヤ結合
されている。したがって、動力出力装置１１０から出力
された動力は、最終的に左右の駆動輪１１６，１１８に
伝達される。モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、制御
装置１８０に電気的に接続されており、この制御装置１
８０によって制御される。制御装置１８０の構成は後で
詳述するが、内部には制御ＣＰＵが備えられており、シ
フトレバー１８２に設けられたシフトポジションセンサ
１８４やアクセルペダル１６４に設けられたアクセルペ
ダルポジションセンサ１６４ａ，ブレーキペダル１６５
に設けられたブレーキペダルポジションセンサ１６５ａ
なども接続されている。また、制御装置１８０は、上述
したＥＦＩＥＣＵ１７０と通信により、種々の情報をや
り取りしている。これらの情報のやり取りを含む制御に
ついては、後述する。
【００８７】図１に示すように、動力出力装置１１０
は、大きくは、エンジン１５０、エンジン１５０のクラ
ンクシャフト１５６にプラネタリキャリア１２４が機械
的に結合されたプラネタリギヤ１２０、プラネタリギヤ
１２０のサンギヤ１２１に結合されたモータＭＧ１、プ
ラネタリギヤ１２０のリングギヤ１２２に結合されたモ
ータＭＧ２およびモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する
制御装置１８０から構成されている。
【００８８】プラネタリギヤ１２０およびモータＭＧ
１，ＭＧ２の構成について、図２により説明する。プラ
ネタリギヤ１２０は、クランクシャフト１５６に軸中心
を貫通された中空のサンギヤ軸１２５に結合されたサン
ギヤ１２１と、クランクシャフト１５６と同軸のリング
ギヤ軸１２６に結合されたリングギヤ１２２と、サンギ
ヤ１２１とリングギヤ１２２との間に配置されサンギヤ
１２１の外周を自転しながら公転する複数のプラネタリ
ピニオンギヤ１２３と、クランクシャフト１５６の端部
に結合され各プラネタリピニオンギヤ１２３の回転軸を
軸支するプラネタリキャリア１２４とから構成されてい
る。このプラネタリギヤ１２０では、サンギヤ１２１，
リングギヤ１２２およびプラネタリキャリア１２４にそ
れぞれ結合されたサンギヤ軸１２５，リングギヤ軸１２
６およびクランクシャフト１５６の３軸が動力の入出力
軸とされ、３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力
が決定されると、残余の１軸に入出力される動力は決定
された２軸へ入出力される動力に基づいて定まる。な
お、このプラネタリギヤ１２０の３軸への動力の入出力
についての詳細は後述する。
【００８９】リングギヤ１２２には、動力の取り出し用
の動力取出ギヤ１２８がモータＭＧ１側に結合されてい
る。この動力取出ギヤ１２８は、チェーンベルト１２９
により動力伝達ギヤ１１１に接続されており、動力取出
ギヤ１２８と動力伝達ギヤ１１１との間で動力の伝達が
なされる。
【００９０】モータＭＧ１は、同期電動発電機として構
成され、外周面に複数個の永久磁石１３５を有するロー
タ１３２と、回転磁界を形成する三相コイル１３４が巻
回されたステータ１３３とを備える。ロータ１３２は、
プラネタリギヤ１２０のサンギヤ１２１に結合されたサ
ンギヤ軸１２５に結合されている。ステータ１３３は、
無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、ケ
ース１１９に固定されている。このモータＭＧ１は、永
久磁石１３５による磁界と三相コイル１３４によって形
成される磁界との相互作用によりロータ１３２を回転駆
動する電動機として動作し、永久磁石１３５による磁界
とロータ１３２の回転との相互作用により三相コイル１
３４の両端に起電力を生じさせる発電機として動作す
る。なお、サンギヤ軸１２５には、その回転角度θｓを
検出するレゾルバ１３９が設けられている。
【００９１】モータＭＧ２も、モータＭＧ１と同様に同
期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁
石１４５を有するロータ１４２と、回転磁界を形成する
三相コイル１４４が巻回されたステータ１４３とを備え
る。ロータ１４２は、プラネタリギヤ１２０のリングギ
ヤ１２２に結合されたリングギヤ軸１２６に結合されて
おり、ステータ１４３はケース１１９に固定されてい
る。モータＭＧ２のステータ１４３も無方向性電磁鋼板
の薄板を積層して形成されている。このモータＭＧ２も
モータＭＧ１と同様に、電動機あるいは発電機として動
作する。なお、リングギヤ軸１２６には、その回転角度
θｒを検出するレゾルバ１４９が設けられている。
【００９２】次に、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御す
る制御装置１８０について説明する。図１に示すよう
に、制御装置１８０は、モータＭＧ１を駆動する第１の
駆動回路１９１、モータＭＧ２を駆動する第２の駆動回
路１９２、両駆動回路１９１，１９２を制御する制御Ｃ
ＰＵ１９０、二次電池であるバッテリ１９４から構成さ
れている。制御ＣＰＵ１９０は、１チップマイクロプロ
セッサであり、内部に、ワーク用のＲＡＭ１９０ａ、処
理プログラムを記憶したＲＯＭ１９０ｂ、入出力ポート
（図示せず）およびＥＦＩＥＣＵ１７０と通信を行なう
シリアル通信ポート（図示せず）を備える。この制御Ｃ
ＰＵ１９０には、レゾルバ１３９からのサンギヤ軸１２
５の回転角度θｓ、レゾルバ１４９からのリングギヤ軸
１２６の回転角度θｒ、アクセルペダルポジションセン
サ１６４ａからのアクセルペダルポジション（アクセル
ペダルの踏込量）ＡＰ、ブレーキペダルポジションセン
サ１６５ａからのブレーキペダルポジション（ブレーキ
ペダルの踏込量）ＢＰ、シフトポジションセンサ１８４
からのシフトポジションＳＰ、第１の駆動回路１９１に
設けられた２つの電流検出器１９５，１９６からの電流
値Ｉｕ１，Ｉｖ２、第２の駆動回路１９２に設けられた
２つの電流検出器１９７，１９８からの電流値Ｉｕ２，
Ｉｖ２、バッテリ１９４の残容量を検出する残容量検出
器１９９からの残容量ＢRMなどが、入力ポートを介して
入力されている。なお、残容量検出器１９９は、バッテ
リ１９４の電解液の比重またはバッテリ１９４の全体の
重量を測定して残容量を検出するものや、充電・放電の
電流値と時間を演算して残容量を検出するものや、バッ
テリの端子間を瞬間的にショートさせて電流を流し内部
抵抗を測ることにより残容量を検出するものなどが知ら
れている。
【００９３】また、制御ＣＰＵ１９０からは、第１の駆
動回路１９１に設けられたスイッチング素子である６個
のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６を駆動する制御信号
ＳＷ１と、第２の駆動回路１９２に設けられたスイッチ
ング素子としての６個のトランジスタＴｒ１１ないしＴ
ｒ１６を駆動する制御信号ＳＷ２とが出力されている。
第１の駆動回路１９１内の６個のトランジスタＴｒ１な
いしＴｒ６は、トランジスタインバータを構成してお
り、それぞれ、一対の電源ラインＬ１，Ｌ２に対してソ
ース側とシンク側となるよう２個ずつペアで配置され、
その接続点に、モータＭＧ１の三相コイル（ＵＶＷ）３
４の各々が接続されている。電源ラインＬ１，Ｌ２は、
バッテリ１９４のプラス側とマイナス側に、それぞれ接
続されているから、制御ＣＰＵ１９０により対をなすト
ランジスタＴｒ１ないしＴｒ６のオン時間の割合を制御
信号ＳＷ１により順次制御し、三相コイル１３４の各コ
イルに流れる電流を、ＰＷＭ制御によって擬似的な正弦
波にすると、三相コイル１３４により、回転磁界が形成
される。
【００９４】他方、第２の駆動回路１９２の６個のトラ
ンジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６も、トランジスタイン
バータを構成しており、それぞれ、第１の駆動回路１９
１と同様に配置されていて、対をなすトランジスタの接
続点は、モータＭＧ２の三相コイル１４４の各々に接続
されている。したがって、制御ＣＰＵ１９０により対を
なすトランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６のオン時間を
制御信号ＳＷ２により順次制御し、各コイル１４４に流
れる電流を、ＰＷＭ制御によって擬似的な正弦波にする
と、三相コイル１４４により、回転磁界が形成される。
【００９５】（２）動作原理 以上構成を説明した動力出力装置１１０の動作について
説明する。動力出力装置１１０の動作原理、特にトルク
変換の原理は以下の通りである。エンジン１５０を回転
数Ｎｅ，トルクＴｅの運転ポイントＰ１で運転し、この
エンジン１５０から出力されるエネルギＰｅと同一のエ
ネルギであるが異なる回転数Ｎｒ，トルクＴｒの運転ポ
イントＰ２でリングギヤ軸１２６を運転する場合、すな
わち、エンジン１５０から出力される動力をトルク変換
してリングギヤ軸１２６に作用させる場合について考え
る。この時のエンジン１５０とリングギヤ軸１２６の回
転数およびトルクの関係を図４に示す。
【００９６】プラネタリギヤ１２０の３軸（サンギヤ軸
１２５，リングギヤ軸１２６およびプラネタリキャリア
１２４）における回転数やトルクの関係は、機構学の教
えるところによれば、図５および図６に例示する共線図
と呼ばれる図として表わすことができ、幾何学的に解く
ことができる。なお、プラネタリギヤ１２０における３
軸の回転数やトルクの関係は、上述の共線図を用いなく
ても各軸のエネルギを計算することなどにより数式的に
解析することもできる。本実施例では説明の容易のため
共線図を用いて説明する。
【００９７】図５における縦軸は３軸の回転数軸であ
り、横軸は３軸の座標軸の位置の比を表わす。すなわ
ち、サンギヤ軸１２５とリングギヤ軸１２６の座標軸
Ｓ，Ｒを両端にとったとき、プラネタリキャリア１２４
の座標軸Ｃは、軸Ｓと軸Ｒを１：ρに内分する軸として
定められる。ここで、ρは、リングギヤ１２２の歯数に
対するサンギヤ１２１の歯数の比であり、次式（１）で
表わされる。
【００９８】
【数１】
【００９９】今、エンジン１５０が回転数Ｎｅで運転さ
れており、リングギヤ軸１２６が回転数Ｎｒで運転され
ている場合を考えているから、エンジン１５０のクラン
クシャフト１５６が結合されているプラネタリキャリア
１２４の座標軸Ｃにエンジン１５０の回転数Ｎｅを、リ
ングギヤ軸１２６の座標軸Ｒに回転数Ｎｒをプロットす
ることができる。この両点を通る直線を描けば、この直
線と座標軸Ｓとの交点で表わされる回転数としてサンギ
ヤ軸１２５の回転数Ｎｓを求めることができる。以下、
この直線を動作共線と呼ぶ。なお、回転数Ｎｓは、回転
数Ｎｅと回転数Ｎｒとを用いて比例計算式（次式
（２））により求めることができる。このようにプラネ
タリギヤ１２０では、サンギヤ１２１，リングギヤ１２
２およびプラネタリキャリア１２４のうちいずれか２つ
の回転を決定すると、残余の１つの回転は、決定した２
つの回転に基づいて決定される。
【０１００】
【数２】
【０１０１】次に、描かれた動作共線に、エンジン１５
０のトルクＴｅをプラネタリキャリア１２４の座標軸Ｃ
を作用線として図中下から上に作用させる。このとき動
作共線は、トルクに対してはベクトルとしての力を作用
させたときの剛体として取り扱うことができるから、座
標軸Ｃ上に作用させたトルクＴｅは、向きが同じで異な
る作用線への力の分離の手法により、座標軸Ｓ上のトル
クＴｅｓと座標軸Ｒ上のトルクＴｅｒとに分離すること
ができる。このときトルクＴｅｓおよびＴｅｒの大きさ
は、次式（３）および（４）によって表わされる。
【０１０２】
【数３】
【０１０３】動作共線がこの状態で安定であるために
は、動作共線の力の釣り合いをとればよい。すなわち、
座標軸Ｓ上には、トルクＴｅｓと大きさが同じで向きが
反対のトルクＴｍ１を作用させ、座標軸Ｒ上には、リン
グギヤ軸１２６に出力するトルクＴｒと同じ大きさで向
きが反対のトルクとトルクＴｅｒとの合力に対し大きさ
が同じで向きが反対のトルクＴｍ２を作用させるのであ
る。このトルクＴｍ１はモータＭＧ１により、トルクＴ
ｍ２はモータＭＧ２により作用させることができる。こ
のとき、モータＭＧ１では回転の方向と逆向きにトルク
を作用させるから、モータＭＧ１は発電機として動作す
ることになり、トルクＴｍ１と回転数Ｎｓとの積で表わ
される電気エネルギＰｍ１をサンギヤ軸１２５から回生
する。モータＭＧ２では、回転の方向とトルクの方向と
が同じであるから、モータＭＧ２は電動機として動作
し、トルクＴｍ２と回転数Ｎｒとの積で表わされる電気
エネルギＰｍ２を動力としてリングギヤ軸１２６に出力
する。
【０１０４】ここで、電気エネルギＰｍ１と電気エネル
ギＰｍ２とを等しくすれば、モータＭＧ２で消費する電
力のすべてをモータＭＧ１により回生して賄うことがで
きる。このためには、入力されたエネルギのすべてを出
力するものとすればよいから、エンジン１５０から出力
されるエネルギＰｅとリングギヤ軸１２６に出力される
エネルギＰｒとを等しくすればよい。すなわち、トルク
Ｔｅと回転数Ｎｅとの積で表わされるエネルギＰｅと、
トルクＴｒと回転数Ｎｒとの積で表わされるエネルギＰ
ｒとを等しくするのである。図４に照らせば、運転ポイ
ントＰ１で運転されているエンジン１５０から出力され
るトルクＴｅと回転数Ｎｅとで表わされる動力を、トル
ク変換して、同一のエネルギでトルクＴｒと回転数Ｎｒ
とで表わされる動力としてリングギヤ軸１２６に出力す
るのである。前述したように、リングギヤ軸１２６に出
力された動力は、動力取出ギヤ１２８および動力伝達ギ
ヤ１１１により駆動軸１１２に伝達され、ディファレン
シャルギヤ１１４を介して駆動輪１１６，１１８に伝達
される。したがって、リングギヤ軸１２６に出力される
動力と駆動輪１１６，１１８に伝達される動力とにはリ
ニアな関係が成立するから、駆動輪１１６，１１８に伝
達される動力を、リングギヤ軸１２６に出力される動力
を制御することにより制御することができる。
【０１０５】図５に示す共線図ではサンギヤ軸１２５の
回転数Ｎｓは正であったが、エンジン１５０の回転数Ｎ
ｅとリングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒとによっては、図
６に示す共線図のように負となる場合もある。このとき
には、モータＭＧ１では、回転の方向とトルクの作用す
る方向とが同じになるから、モータＭＧ１は電動機とし
て動作し、トルクＴｍ１と回転数Ｎｓとの積で表わされ
る電気エネルギＰｍ１を消費する。一方、モータＭＧ２
では、回転の方向とトルクの作用する方向とが逆になる
から、モータＭＧ２は発電機として動作し、トルクＴｍ
２と回転数Ｎｒとの積で表わされる電気エネルギＰｍ２
をリングギヤ軸１２６から回生することになる。この場
合、モータＭＧ１で消費する電気エネルギＰｍ１とモー
タＭＧ２で回生する電気エネルギＰｍ２とを等しくすれ
ば、モータＭＧ１で消費する電気エネルギＰｍ１をモー
タＭＧ２で丁度賄うことができる。
【０１０６】以上の動作原理では、プラネタリギヤ１２
０やモータＭＧ１，モータＭＧ２，トランジスタＴｒ１
ないしＴｒ１６などによる動力の変換効率を値１（１０
０％）として説明した。実際には、値１未満であるか
ら、エンジン１５０から出力されるエネルギＰｅをリン
グギヤ軸１２６に出力するエネルギＰｒより若干大きな
値とするか、逆にリングギヤ軸１２６に出力するエネル
ギＰｒをエンジン１５０から出力されるエネルギＰｅよ
り若干小さな値とする必要がある。例えば、エンジン１
５０から出力されるエネルギＰｅを、リングギヤ軸１２
６に出力されるエネルギＰｒに変換効率の逆数を乗じて
算出される値とすればよい。また、モータＭＧ２のトル
クＴｍ２を、図５の共線図の状態ではモータＭＧ１によ
り回生される電力に両モータの効率を乗じたものから算
出される値とし、図６の共線図の状態ではモータＭＧ１
により消費される電力を両モータの効率で割ったものか
ら算出すればよい。なお、プラネタリギヤ１２０では機
械摩擦などにより熱としてエネルギを損失するが、その
損失量は全体量からみれば極めて少なく、モータＭＧ
１，ＭＧ２に用いた同期電動機の効率は値１に極めて近
い。また、トランジスタＴｒ１ないしＴｒ１６のオン抵
抗もＧＴＯなど極めて小さいものが知られている。した
がって、動力の変換効率は値１に近いものとなるから、
以下の説明でも、説明の容易のため、明示しない限り値
１（１００％）として取り扱う。
【０１０７】以上、動力出力装置１１０の基本的な動作
について説明したが、こうしたエンジン１５０から出力
された動力のすべてをトルク変換してリングギヤ軸１２
６に出力する動作の他、エンジン１５０から出力された
動力にバッテリ１９４に蓄えられた電気エネルギを付加
してリングギヤ軸１２６に出力する動作や、逆にエンジ
ン１５０から出力された動力の一部をバッテリ１９４に
電気エネルギとして蓄える動作などがある。これらの他
の動作については後述する。
【０１０８】（３）運転制御 以下に、こうして構成された動力出力装置１１０の運転
制御について図７に例示する運転制御ルーチンに基づき
説明する。運転制御ルーチンが実行されると、制御装置
１８０の制御ＣＰＵ１９０は、まずリングギヤ軸１２６
の回転数Ｎｒを入力する処理を行なう（ステップＳ１０
０）。リングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒは、レゾルバ１
４９から読み込んだリングギヤ軸１２６の回転角度θｒ
から求めることができる。次に、アクセルペダルポジシ
ョンセンサ１６４ａからのアクセルペダルポジションＡ
Ｐを読み込む（ステップＳ１０２）。アクセルペダル１
６４は運転者が出力トルクが足りないと感じたときに踏
み込まれるから、アクセルペダルポジションＡＰは運転
者の欲している出力トルク（すなわち、駆動輪１１６，
１１８に出力されるトルク）に対応するものとなる。
【０１０９】続いて、読み込まれたアクセルペダルポジ
ションＡＰに応じてリングギヤ軸１２６に出力すべきト
ルクの目標値であるトルク指令値Ｔｒ＊を導出する処理
を行なう（ステップＳ１０４）。ここで、アクセルペダ
ルポジションＡＰに応じて駆動輪１１６，１１８に出力
すべきトルクを導出せずに、リングギヤ軸１２６に出力
すべきトルクを導出するのは、リングギヤ軸１２６は動
力取出ギヤ１２８，動力伝達ギヤ１１１およびディファ
レンシャルギヤ１１４を介して駆動輪１１６，１１８に
機械的に結合されているから、リングギヤ軸１２６に出
力すべきトルクを導出すれば、駆動輪１１６，１１８に
出力すべきトルクを導出する結果となるからである。な
お、実施例では、トルク指令値Ｔｒ＊とリングギヤ軸１
２６の回転数ＮｒとアクセルペダルポジションＡＰとの
関係を示すマップを予めＲＯＭ１９０ｂに記憶してお
き、アクセルペダルポジションＡＰが読み込まれると、
マップと読み込まれたアクセルペダルポジションＡＰお
よびリングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒに基づいてトルク
指令値Ｔｒ＊の値を導出するものとした。このマップの
一例を図８に示す。
【０１１０】次に、導き出されたトルク指令値Ｔｒ＊と
読み込まれたリングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒとから、
リングギヤ軸１２６に出力すべきエネルギＰｒを計算
（Ｐｒ＝Ｔｒ＊×Ｎｒ）により求める（ステップＳ１０
６）。続いて、残容量検出器１９９により検出されるバ
ッテリ１９４の残容量ＢRMを読み込む処理を行なって
（ステップＳ１０８）、運転モードの判定処理を行なう
（ステップＳ１１０）。この運転モードの判定処理は、
図９に例示する運転モード判定処理ルーチンにより処理
される。運転モード判定処理ルーチンでは、運転制御ル
ーチンのステップＳ１００ないしＳ１０８で読み込んだ
データや計算したデータなどを用いて、そのときの動力
出力装置１１０のより適切な運転モードを判定する。こ
こで、一旦図７の運転制御ルーチンの説明を中断し、先
に図９の運転モード判定処理ルーチンに基づき運転モー
ドの判定処理について説明する。
【０１１１】運転モード判定処理ルーチンが実行される
と、制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０は、バッテリ１
９４の残容量ＢRMが閾値ＢＬと閾値ＢＨとにより表わさ
れる範囲内にあるかを判定し（ステップＳ１３０）、こ
の範囲内にないときには、バッテリ１９４の充放電が必
要であると判断して、動力出力装置１１０の運転モード
として充放電モードを設定する（ステップＳ１３２）。
ここで、閾値ＢＬと閾値ＢＨは、バッテリ１９４の残容
量ＢRMの下限値と上限値を示すものであり、実施例で
は、閾値ＢＬは、後述のモータ駆動モードによるモータ
ＭＧ２のみによる駆動やパワーアシストモードによるバ
ッテリ１９４からの放電電力による動力の付加などを所
定時間継続して行なうのに必要な電力量以上の値として
設定される。また、閾値ＢＨは、バッテリ１９４の満充
電時の残容量ＢRMから通常走行状態にある車両を停止す
る際にモータＭＧ１やモータＭＧ２により回生される電
力量を減じた値以下に設定されている。
【０１１２】ステップＳ１３０でバッテリ１９４の残容
量ＢRMが閾値ＢＬと閾値ＢＨとにより表わされる範囲内
にあるときには、リングギヤ軸１２６に出力すべきエネ
ルギＰｒがエンジン１５０から出力可能な最大エネルギ
Ｐｅｍａｘを越えているか否かを判定する（ステップＳ
１３４）。最大エネルギＰｅｍａｘを越えているときに
は、エンジン１５０から出力される最大エネルギＰｅｍ
ａｘでは不足するエネルギをバッテリ１９４に蓄えられ
たエネルギで賄う必要があると判断し、動力出力装置１
１０の運転モードとしてパワーアシストモードを設定す
る（ステップＳ１３６）。
【０１１３】一方、リングギヤ軸１２６に出力すべきエ
ネルギＰｒがエンジン１５０から出力可能な最大エネル
ギＰｅｍａｘ以下のときには、トルク指令値Ｔｒ＊と回
転数Ｎｒとが所定の範囲内にあるかを判定し（ステップ
Ｓ１３８）、所定の範囲内のときには、動力出力装置１
１０の運転モードとしてサンギヤ軸１２５の回転を停止
した状態のロックアップモードを設定する（ステップＳ
１４０）。ここで、所定の範囲とは、サンギヤ１２１の
回転を停止した状態でエンジン１５０を効率よく運転で
きる範囲である。具体的には、サンギヤ１２１を停止し
た状態でエンジン１５０を効率よく運転できる範囲内の
各運転ポイントでエンジン１５０を運転したときに、リ
ングギヤ軸１２６に出力されるそれぞれのトルクと回転
数とをマップとして予めＲＯＭ１９０ｂに記憶してお
き、トルク指令値Ｔｒ＊と回転数Ｎｒで表わされる運転
ポイントがこのマップの範囲内にあるかを判定するので
ある。エンジン１５０を効率よく運転できる範囲の一例
を図１０に示す。図中、領域ＰＥはエンジン１５０の運
転が可能な領域であり、領域ＰＡはエンジン１５０を効
率よく運転できる範囲である。なお、この範囲ＰＡは、
エンジン１５０の運転効率のほかエミッション等により
定められるものであり、予め実験などにより設定でき
る。
【０１１４】ステップＳ１３８でトルク指令値Ｔｒ＊と
リングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒとが所定の範囲内にな
いときには、リングギヤ軸１２６に出力すべきエネルギ
Ｐｒが所定エネルギＰＭＬより小さく、かつ、リングギ
ヤ軸１２６の回転数Ｎｒが所定回転数ＮＭＬより小さい
か否かを判定し（ステップＳ１４２）、共に小さいとき
には、動力出力装置１１０の運転モードとしてモータＭ
Ｇ２のみによる駆動のモータ駆動モードを設定する（ス
テップＳ１４４）。所定エネルギＰＭＬや所定回転数Ｎ
ＭＬは、エンジン１５０が低回転数で低トルクでは効率
が低下することに基づきその範囲を設定するものであ
り、エンジン１５０の運転領域として所定の効率未満の
領域となるエネルギＰｒおよび回転数Ｎｒとして設定さ
れる。なお、具体的な値は、エンジン１５０の特性やプ
ラネタリギヤ１２０のギヤ比などにより定められる。ス
テップＳ１４２で、エネルギＰｒが所定エネルギＰＭＬ
以上であったり回転数Ｎｒが所定回転数ＮＭＬ以上のと
きには、通常の運転を行なうものと判断し、動力出力装
置１１０の運転モードとして通常運転モードを設定する
（ステップＳ１４６）。
【０１１５】図７の運転制御ルーチンのステップＳ１１
０に戻って、運転モード判定処理ルーチンの結果に基づ
き、運転モードとして通常運転モードが設定されたとき
には通常運転トルク制御処理（ステップＳ１１２）を、
充放電モードが設定されたときには充放電トルク制御処
理（ステップＳ１１４）を、パワーアシストモードが設
定されたときにはパワーアシストトルク制御処理（ステ
ップＳ１１６）を、ロックアップモードが設定されたと
きにはロックアップトルク制御処理（ステップＳ１１
８）を、モータ駆動モードが設定されたときにはモータ
駆動トルク制御処理（ステップＳ１２０）をそれぞれ実
行する。以下、各トルク制御処理について説明する。
【０１１６】（４）通常運転トルク制御処理 図７のステップＳ１１２の通常運転トルク制御処理は、
図１１に例示する通常運転トルク制御ルーチンによりな
される。本ルーチンが実行されると、制御装置１８０の
制御ＣＰＵ１９０は、まずリングギヤ軸１２６に出力す
べきエネルギＰｒと前回このルーチンが起動されたとき
に用いたエネルギＰｒと比較する（ステップＳ１５
０）。ここで、前回とは、図７の運転制御ルーチンで続
けてステップＳ１１２の通常運転トルク制御処理が実行
され、図１１の通常運転トルク制御ルーチンが起動され
たときの直前に起動されたときのことをいう。エネルギ
Ｐｒと前回のエネルギＰｒとが異なるときにはステップ
Ｓ１５２ないしＳ１５６およびステップＳ１７０ないし
Ｓ１７２の処理を行ない、同じときにはステップＳ１６
２ないしＳ１７２の処理を行なう。まず、エネルギＰｒ
と前回のエネルギＰｒとが異なるときの処理について説
明し、その後、同じときの処理について説明する。
【０１１７】エネルギＰｒと前回のエネルギＰｒとが異
なるときには、まず、リングギヤ軸１２６に出力すべき
エネルギＰｒに基づいてエンジン１５０の目標トルクＴ
ｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊とを設定する処理を行なう（ス
テップＳ１５２）。ここで、エンジン１５０の供給する
エネルギはエンジン１５０のトルクＴｅと回転数Ｎｅと
の積に等しいから、出力すべきエネルギＰｒとエンジン
１５０の目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊との
関係はＰｒ＝Ｔｅ＊×Ｎｅ＊となり、かかる関係を満足
するエンジン１５０の目標トルクＴｅ＊および目標回転
数Ｎｅ＊の組合せは無数に存在する。そこで、実施例で
は、各エネルギＰｒに対してエンジン１５０ができる限
り効率の高い状態で運転され、かつエネルギＰｒの変化
に対してエンジン１５０の運転状態が滑らかに変化する
エンジン１５０の目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎ
ｅ＊を実験等により求め、これを予めＲＯＭ１９０ｂに
マップとして記憶しておき、エネルギＰｒに対応するエ
ンジン１５０の目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ
＊をこのマップから導出するものとした。このマップに
ついて、更に説明する。
【０１１８】図１２は、エンジン１５０の運転ポイント
とエンジン１５０の効率との関係を示すグラフである。
図中曲線Ｂはエンジン１５０の運転可能な領域の境界を
示す。エンジン１５０の運転可能な領域には、その特性
に応じて効率が同一の運転ポイントを示す曲線α１ない
しα６のような等効率線を描くことができる。また、エ
ンジン１５０の運転可能な領域には、トルクＴｅと回転
数Ｎｅとの積で表わされるエネルギ一定の曲線、例えば
曲線Ｃ１−Ｃ１ないしＣ３−Ｃ３を描くことができる。
こうして描いたエネルギ一定の曲線Ｃ１−Ｃ１ないしＣ
３−Ｃ３に沿って各運転ポイントの効率をエンジン１５
０の回転数Ｎｅを横軸として表わすと図１３のグラフの
ようになる。
【０１１９】図示するように、出力するエネルギが同じ
でも、どの運転ポイントで運転するかによってエンジン
１５０の効率は大きく異なる。例えばエネルギ一定の曲
線Ｃ１−Ｃ１上では、エンジン１５０を運転ポイントＡ
１（トルクＴｅ１，回転数Ｎｅ１）で運転することによ
り、その効率を最も高くすることができる。このような
効率が最も高い運転ポイントは、出力エネルギ一定の曲
線Ｃ２−Ｃ２およびＣ３−Ｃ３ではそれぞれ運転ポイン
トＡ２およびＡ３が相当するように、各エネルギ一定の
曲線上に存在する。図１２中の曲線Ａは、これらのこと
に基づき各エネルギＰｒに対してエンジン１５０の効率
ができる限り高くなる運転ポイントを連続する線で結ん
だものである。実施例では、この曲線Ａ上の各運転ポイ
ント（トルクＴｅ，回転数Ｎｅ）とエネルギＰｒとの関
係をマップとしたものを用いてエンジン１５０の目標ト
ルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を設定した。
【０１２０】ここで、曲線Ａを連続する曲線で結ぶの
は、エネルギＰｒの変化に対して不連続な曲線によりエ
ンジン１５０の運転ポイントを定めると、エネルギＰｒ
が不連続な運転ポイントを跨いで変化するときにエンジ
ン１５０の運転状態が急変することになり、その変化の
程度によっては、目標の運転状態にスムースに移行でき
ずノッキングを生じたり停止してしまう場合があるから
である。したがって、このように曲線Ａを連続する曲線
で結ぶと、曲線Ａ上の各運転ポイントがエネルギ一定の
曲線上で最も効率が高い運転ポイントとならない場合も
ある。
【０１２１】エンジン１５０の目標トルクＴｅ＊および
目標回転数Ｎｅ＊を設定すると、制御ＣＰＵ１９０は、
モータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ１＊を、設定した目標
トルクＴｅ＊とギヤ比ρとに基づいて次式（５）により
算出して設定すると共に（ステップＳ１５４）、モータ
ＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊を、トルク指令値Ｔｒ＊
と目標トルクＴｅ＊とギヤ比ρとに基づいて次式（６）
により算出して設定する（ステップＳ１５６）。トルク
指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を式（５）および式（６）に
よって算出できるのは、図５および図６の共線図におけ
る動作共線の釣り合いの関係として説明した。
【０１２２】
【数４】
【０１２３】こうして、エンジン１５０の目標トルクＴ
ｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊，モータＭＧ１およびモータＭ
Ｇ２のトルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定した後
は、モータＭＧ１の制御処理（ステップＳ１７０），モ
ータＭＧ２の制御処理（ステップＳ１７１）およびエン
ジン１５０の制御処理（ステップＳ１７２）を行なう。
図示の都合上、モータＭＧ１，モータＭＧ２およびエン
ジン１５０の各制御処理を別々のステップとして記載し
たが、実際には、これらの制御は総合的に行なわれる。
例えば、制御ＣＰＵ１９０が割り込み処理を利用して、
モータＭＧ１とモータＭＧ２の制御を同時に実行すると
共に、通信によりＥＦＩＥＣＵ１７０に指示を送信し
て、ＥＦＩＥＣＵ１７０によりエンジン１５０の制御も
同時に行なわせるのである。
【０１２４】モータＭＧ１の制御処理（図１１のステッ
プＳ１７０）は、図１４に例示するモータＭＧ１の制御
ルーチンによりなされる。このルーチンが実行される
と、制御ＣＰＵ１９０は、まず、サンギヤ軸１２５の回
転角度θｓをレゾルバ１３９から入力する処理を行ない
（ステップＳ１８０）、続いて、電流検出器１９５，１
９６により、モータＭＧ１の三相コイル１３４のＵ相と
Ｖ相に流れている電流Ｉｕ１，Ｉｖ１を検出する処理を
行なう（ステップＳ１８２）。電流はＵ，Ｖ，Ｗの三相
に流れているが、その総和はゼロなので、二つの相に流
れる電流を測定すれば足りる。こうして得られた三相の
電流を用いて座標変換（三相−二相変換）を行なう（ス
テップＳ１８４）。座標変換は、永久磁石型の同期電動
機のｄ軸，ｑ軸の電流値に変換することであり、次式
（７）を演算することにより行なわれる。
【０１２５】
【数５】
【０１２６】ここで座標変換を行なうのは、永久磁石型
の同期電動機においては、ｄ軸およびｑ軸の電流が、ト
ルクを制御する上で本質的な量だからである。もとよ
り、三相のまま制御することも可能である。次に、２軸
の電流値に変換した後、モータＭＧ１におけるトルク指
令値Ｔｍ１＊から求められる各軸の電流指令値Ｉｄ１
＊，Ｉｑ１＊と実際各軸に流れた電流Ｉｄ１，Ｉｑ１と
偏差を求め、各軸の電圧指令値Ｖｄ１，Ｖｑ１を求める
処理を行なう（ステップＳ１８６）。すなわち、まず以
下の式（８）の演算を行ない、次に次式（９）の演算を
行なうのである。
【０１２７】
【数６】
【０１２８】ここで、Ｋｐ１，Ｋｐ２，Ｋｉ１，Ｋｉ２
は、各々係数である。これらの係数は、適用するモータ
の特性に適合するよう調整される。なお、電圧指令値Ｖ
ｄ１，Ｖｑ１は、電流指令値Ｉ＊との偏差△Ｉに比例す
る部分（上式（９）右辺第１項）と偏差△Ｉのｉ回分の
過去の累積分（右辺第２項）とから求められる。その
後、こうして求めた電圧指令値をステップＳ１８４で行
なった変換の逆変換に相当する座標変換（二相−三相変
換）を行ない（ステップＳ１８８）、実際に三相コイル
１３４に印加する電圧Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１を求める
処理を行なう。各電圧は、次式（１０）により求める。
【０１２９】
【数７】
【０１３０】実際の電圧制御は、第１の駆動回路１９１
のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６のオンオフ時間によ
りなされるから、式（１０）によって求めた各電圧指令
値となるよう各トランジスタＴｒ１ないしＴｒ６のオン
時間をＰＷＭ制御する（ステップＳ１８９）。
【０１３１】ここで、モータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ
１＊の符号を図５や図６の共線図におけるトルクＴｍ１
の向きを正とすれば、同じ正の値のトルク指令値Ｔｍ１
＊が設定されても、図５の共線図の状態のようにトルク
指令値Ｔｍ１＊の作用する向きとサンギヤ軸１２５の回
転の向きとが異なるときには回生制御がなされ、図６の
共線図の状態のように同じ向きのときには力行制御がな
される。しかし、モータＭＧ１の力行制御と回生制御
は、トルク指令値Ｔｍ１＊が正であれば、ロータ１３２
の外周面に取り付けられた永久磁石１３５と三相コイル
１３４に流れる電流により生じる回転磁界とにより正の
トルクがサンギヤ軸１２５に作用するよう第１の駆動回
路１９１のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６を制御する
ものであるから、同一のスイッチング制御となる。すな
わち、トルク指令値Ｔｍ１＊の符号が同じであれば、モ
ータＭＧ１の制御が回生制御であっても力行制御であっ
ても同じスイッチング制御となる。したがって、図１４
のモータＭＧ１の制御処理で回生制御と力行制御のいず
れも行なうことができる。また、トルク指令値Ｔｍ１＊
が負のときには、ステップＳ１８０で読み込むサンギヤ
軸１２５の回転角度θｓの変化の方向が逆になるだけで
あるから、このときの制御も図１４のモータＭＧ１の制
御処理により行なうことができる。
【０１３２】次に、モータＭＧ２の制御処理（図１１の
ステップＳ１７１）について図１５に例示するモータＭ
Ｇ２の制御ルーチンに基づき説明する。モータＭＧ２の
制御処理は、モータＭＧ１の制御処理うちトルク指令値
Ｔｍ１＊とサンギヤ軸１２５の回転角度θｓに代えてト
ルク指令値Ｔｍ２＊とリングギヤ軸１２６の回転角度θ
ｒとを用いる点を除き、モータＭＧ１の制御処理と全く
同一である。すなわち、リングギヤ軸１２６の回転角度
θｒをレゾルバ１４９を用いて検出し（ステップＳ１９
０）、続いてモータＭＧ２の各相電流を電流検出器１９
７，１９８を用いて検出し（ステップＳ１９２）、その
後、座標変換（ステップＳ１９４）および電圧指令値Ｖ
ｄ２，Ｖｑ２の演算を行ない（ステップＳ１９６）、更
に電圧指令値の逆座標変換（ステップＳ１９８）を行な
って、モータＭＧ２の第２の駆動回路１９２のトランジ
スタＴｒ１１ないしＴｒ１６のオンオフ制御時間を求
め、ＰＷＭ制御を行なう（ステップＳ１９９）。
【０１３３】ここで、モータＭＧ２もトルク指令値Ｔｍ
２＊の向きとリングギヤ軸１２６の回転の向きとにより
力行制御されたり回生制御されたりするが、モータＭＧ
１と同様に、力行制御も回生制御も共に図１５のモータ
ＭＧ２の制御処理で行なうことができる。なお、実施例
では、モータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊の符号は、
図５の共線図の状態のときのトルクＴｍ２の向きを正と
した。
【０１３４】次に、エンジン１５０の制御処理（図１１
のステップＳ１７２）について説明する。エンジン１５
０は、図１１のステップＳ１５２で設定された目標トル
クＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊の運転ポイントで定常
運転状態となるようトルクＴｅおよび回転数Ｎｅが制御
される。具体的には、制御ＣＰＵ１９０から通信により
ＥＦＩＥＣＵ１７０に指示を送信し、燃料噴射弁１５１
からの燃料噴射量やスロットルバルブ１６６の開度を増
減して、エンジン１５０の出力トルクが目標トルクＴｅ
＊に、回転数が目標回転数Ｎｅ＊になるように徐々に調
整するのである。なお、図１１の通常運転トルク制御ル
ーチンのステップＳ１６２ないしＳ１７２の処理で後述
するが、エンジン１５０の回転数ＮｅはモータＭＧ１に
よるサンギヤ軸１２５の回転数Ｎｓの制御によって行な
われるから、エンジン１５０の制御では、エンジン１５
０のトルクＴｅを目標トルクＴｅ＊とする制御となる。
【０１３５】次に、図１１の通常運転トルク制御ルーチ
ンのステップＳ１５０でリングギヤ軸１２６に出力すべ
きエネルギＰｒと前回のエネルギＰｒとが同じであると
判断されたときの処理（ステップＳ１６２ないしＳ１７
２の処理）について説明する。このときには、制御ＣＰ
Ｕ１９０は、まず、サンギヤ軸１２５の回転数Ｎｓを入
力する処理を行なう（ステップＳ１６２）。次に、リン
グギヤ軸１２６の目標回転数Ｎｓ＊を、エンジン１５０
の目標回転数Ｎｅ＊に基づいて上式（２）と同様な式
（１１）により算出すると共に（ステップＳ１６４）、
読み込んだリングギヤ軸１２６の回転数Ｎｓと計算で求
めた目標回転数Ｎｓ＊との偏差△Ｎｓを算出する（ステ
ップＳ１６６）。そして、モータＭＧ１のトルク指令値
Ｔｍ１＊を式（１２）により求める（ステップＳ１６
８）。なお、式（１２）中のＫｍ１は制御ゲインであ
る。
【０１３６】
【数８】
【０１３７】こうしてトルク指令値Ｔｍ１＊を設定する
と、モータＭＧ１，モータＭＧ２およびエンジン１５０
の各制御処理を行なう（ステップＳ１７０ないしＳ１７
２）。ここで、各制御処理に用いられる各設定値のうち
ステップＳ１６８で設定されたトルク指令値Ｔｍ１＊以
外は、前回このルーチンが実行されたときに今回のエネ
ルギＰｒと同じ値のエネルギＰｒに基づいてステップＳ
１５２およびＳ１５６で設定されたものが用いられる。
【０１３８】ステップＳ１６２ないしＳ１７２の処理
は、サンギヤ軸１２５の回転数Ｎｓを目標回転数Ｎｓ＊
に一致させるフィードバック制御となる。実施例では、
こうしたサンギヤ軸１２５の回転数Ｎｓを制御すること
により、エンジン１５０の回転数Ｎｅを制御している。
図５および図６を用いて説明したように、プラネタリギ
ヤ１２０は、サンギヤ軸１２５，リングギヤ軸１２６お
よびプラネタリキャリア１２４の回転数のうちいずれか
２つの回転数を決定すれば残余の回転数はこれらに基づ
いて定まる。駆動輪１１６，１１８に機械的に接続され
ているリングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒは入力値として
与えられるから、サンギヤ軸１２５の回転数Ｎｓかエン
ジン１５０の回転数Ｎｅのいずれかを制御すれば、プラ
ネタリギヤ１２０の３軸の回転状態が定まる。いま、エ
ンジン１５０を目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊の
効率のよい運転ポイントで運転したいから、エンジン１
５０の回転数Ｎｅを制御すればよい。この場合、エンジ
ン１５０の回転数Ｎｅを制御する手法としてスロットル
バルブ１６６の開度と燃料噴射量とを制御する手法もあ
るが、同時にエンジン１５０のトルクＴｅを目標トルク
Ｔｅ＊に制御する必要もあり、制御は困難なものとな
る。一方、サンギヤ軸１２５の回転数Ｎｓは、モータＭ
Ｇ１の回転数制御により容易にかつ高精度に行なうこと
ができる。したがって、実施例では、エンジン１５０の
回転数Ｎｅの制御をモータＭＧ１によるサンギヤ軸１２
５の回転数Ｎｓの制御によって行なうのである。
【０１３９】以上説明した通常運転トルク制御処理によ
れば、エンジン１５０から出力された動力をプラネタリ
ギヤ１２０，モータＭＧ１およびモータＭＧ２により所
望の動力にトルク変換してリングギヤ軸１２６に、延い
ては駆動輪１１６，１１８に出力することができる。し
かも、エンジン１５０の運転ポイント（回転数Ｎｅとト
ルクＴｅ）は、出力されるエネルギＰｅがリングギヤ軸
１２６に出力すべきエネルギＰｒと同じであれば、如何
なる運転ポイントとしてもよいから、エンジン１５０を
より効率の良い運転ポイントで運転することができる。
この結果、装置全体の効率を高くすることができる。ま
た、モータＭＧ１によりリングギヤ軸１２６の回転数Ｎ
ｓを目標回転数Ｎｓ＊に制御することによりエンジン１
５０の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊に制御することが
できる。
【０１４０】実施例の動力出力装置１１０では、リング
ギヤ軸１２６に出力すべきエネルギＰｒが前回のエネル
ギＰｒと同じときには、モータＭＧ１によりサンギヤ軸
１２５の回転数Ｎｓが目標回転数Ｎｓ＊となるようフィ
ードバック制御したが、こうしたフィードバック制御を
行なわないものとしてもよい。また、実施例の動力出力
装置１１０では、エンジン１５０の目標トルクＴｅ＊お
よび目標回転数Ｎｅ＊を、リングギヤ軸１２６に出力す
べきエネルギＰｒに対してエンジン１５０ができる限り
効率の高い状態で運転され、かつエネルギＰｒの変化に
対してエンジン１５０の運転状態が滑らかに変化するマ
ップを用いて設定したが、エンジン１５０ができる限り
効率の高い状態で運転されるがエネルギＰｒの変化に対
してエンジン１５０の運転状態が滑らかに変化しない不
連続な運転ポイントを記憶するマップを用いて設定する
ものとしてもよく、エンジン１５０ができる限りエミッ
ションが良好となる運転ポイントや、エンジン１５０が
できる限り静かになる運転ポイントなどの種々の運転ポ
イントを記憶するマップを用いて設定するものとしても
よい。
【０１４１】（５）充放電トルク制御処理 次に、図７のステップＳ１１４における充放電トルク制
御処理について図１６の充放電トルク制御ルーチンに基
づき説明する。前述したように、本ルーチンは図９のス
テップＳ１３０およびＳ１３２でバッテリ１９４の残容
量ＢRMが閾値ＢＬと閾値ＢＨとにより表わされる範囲外
にあり、バッテリ１９４の充放電が必要であると判断さ
れたときに充放電モードが設定されて実行されるもので
ある。
【０１４２】本ルーチンが実行されると、制御ＣＰＵ１
９０は、まずバッテリ１９４の残容量ＢRMを閾値ＢＬお
よび閾値ＢＨと比較する（ステップＳ２００）。閾値Ｂ
Ｌおよび閾値ＢＨについては図９のステップＳ１３０で
説明した。バッテリ１９４の残容量ＢRMが閾値ＢＬ未満
のときには、バッテリ１９４の充電が必要でると判断
し、バッテリ１９４の充電処理としてステップＳ２０２
ないしステップＳ２０６の処理を実行した後にステップ
Ｓ２２０ないしＳ２２８の処理を行なう。一方、バッテ
リ１９４の残容量ＢRMが閾値ＢＨより大きいときには、
バッテリ１９４の放電が必要であると判断し、バッテリ
１９４の放電処理としてステップＳ２１２ないしＳ２１
４の処理を実行した後にステップＳ２２０ないしＳ２２
８の処理を行なう。以下に、まずバッテリ１９４の充電
処理について説明し、その後にバッテリ１９４の放電処
理について説明する。
【０１４３】バッテリ１９４の残容量ＢRMが閾値ＢＬ未
満でバッテリ１９４の充電が必要と判断されたときに
は、まず、バッテリ１９４の残容量ＢRMに基づいて充電
エネルギＰｂｉを設定する（ステップＳ２０２）。この
ように、バッテリ１９４の残容量ＢRMに基づいて充電エ
ネルギＰｂｉを設定するのは、バッテリ１９４の充電可
能な電力（エネルギ）は残容量ＢRMによって変化し、適
正な充電電圧や充電電流も残容量ＢRMによって変わるか
らである。図１７にバッテリ１９４の残容量ＢRMと充電
可能な電力との関係の一例を示す。なお、実施例では、
バッテリ１９４の各残容量ＢRMに対して実験等により最
適な充電エネルギＰｂｉを求め、それを予めＲＯＭ１９
０ｂにマップとして記憶しておき、バッテリ１９４の残
容量ＢRMに対応する充電エネルギＰｂｉを導出するもの
とした。
【０１４４】充電エネルギＰｂｉを導出すると、制御Ｃ
ＰＵ１９０は、エネルギＰｒに導出した充電エネルギＰ
ｂｉを加えてエネルギＰｒを再設定する処理を行なう
（ステップＳ２０４）。続いて、再設定されたエネルギ
Ｐｒがエンジン１５０から出力可能な最大エネルギＰｅ
ｍａｘを越えているか否かを調べ（ステップＳ２０
６）、越えている場合には、エネルギＰｒを最大エネル
ギＰｅｍａｘに制限する処理として、エネルギＰｒに最
大エネルギＰｅｍａｘを設定する処理を行なう（ステッ
プＳ２０８）。そして、図１１のステップＳ１５２ない
しＳ１５６と同一の処理であるエンジン１５０の目標ト
ルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊の設定処理（ステッ
プＳ２２０），モータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ１＊の
設定処理（ステップＳ２２２）およびモータＭＧ２のト
ルク指令値Ｔｍ２＊の設定処理（ステップＳ２２４）を
行ない、モータＭＧ１，モータＭＧ２およびエンジン１
５０の各制御処理を行なう（ステップＳ２２６ないしＳ
２２８）。ステップＳ２２６ないしＳ２２８の各制御処
理は、図１１のステップＳ１７０ないしＳ１７２の各制
御処理と同一であるから、ここでの説明は省略する。
【０１４５】ステップＳ２２０ないしＳ２２４で設定さ
れる各設定値は、図１１の通常運転トルク制御ルーチン
のステップＳ１５２ないしＳ１５６と同一の式により算
出されている。しかし、本ルーチンでは、エネルギＰｒ
はステップＳ２０２ないしＳ２０８で充電エネルギＰｂ
ｉを用いて再設定されており、この再設定されたエネル
ギＰｒに基づいてエンジン１５０の目標トルクＴｅ＊，
目標回転数Ｎｅ＊およびモータＭＧ１のトルク指令値Ｔ
ｍ１＊が設定されている。そして、モータＭＧ１のトル
ク指令値Ｔｍ２＊は、再設定されたエネルギＰｒをリン
グギヤ軸１２６の回転数Ｎｒで割って計算されるトルク
（再計算トルク）Ｔｒｒではなく、再計算トルクＴｒｒ
より値の小さな再設定前のエネルギＰｒの算出根拠であ
るトルク指令値Ｔｒ＊からエンジン１５０の目標トルク
Ｔｅ＊がリングギヤ軸１２６に作用するトルクを減じて
求められている。このため、モータＭＧ２のトルク指令
値Ｔｍ２＊は、モータＭＧ１により回生または消費され
る電力を消費または回生するのに必要なトルクより小さ
な値として設定されることになり、モータＭＧ１または
モータＭＧ２により回生される電力は、モータＭＧ１ま
たはモータＭＧ２で消費する電力より大きくなる。この
結果、本ルーチンでは余剰電力が生じることになり、こ
の余剰電力によりバッテリ１９４が充電される。ステッ
プＳ２０６およびＳ２０８で再設定されたエネルギＰｒ
が最大エネルギＰｅｍａｘに制限されないときのトルク
変換の様子を図１８に示す。図中、ハッチングされた領
域が余剰電力、即ち充電エネルギＰｂｉである。
【０１４６】一方、ステップＳ２００でバッテリ１９４
の残容量ＢRMが閾値ＢＨより大きく、バッテリ１９４の
放電が必要であると判断されたときには、バッテリ１９
４の残容量ＢRMに基づいて放電エネルギＰｂｏを設定す
る（ステップＳ２１２）。このように、バッテリ１９４
の残容量ＢRMに基づいて放電エネルギＰｂｏを設定する
のは、バッテリ１９４の放電可能な電力（エネルギ）が
残容量ＢRMによって異なる場合があるからである。実施
例では、用いたバッテリ１９４の各残容量ＢRMに対して
実験等により最適な放電エネルギＰｂｏを求め、それを
予めＲＯＭ１９０ｂにマップ（図示せず）として記憶し
ておき、バッテリ１９４の残容量ＢRMに対応する放電エ
ネルギＰｂｏを導出するものとした。
【０１４７】放電エネルギＰｂｏを導出すると、制御Ｃ
ＰＵ１９０は、リングギヤ軸１２６に出力すべきエネル
ギＰｒから導出した放電エネルギＰｂｏを減じてエネル
ギＰｒを再設定する処理を行なう（ステップＳ２１
４）。続いて、再設定されたエネルギＰｒがエンジン１
５０から出力可能な最小エネルギＰｅｍｉｎ未満でない
かを調べ（ステップＳ２１６）、最小エネルギＰｅｍｉ
ｎ未満の場合には、エネルギＰｒを最小エネルギＰｅｍ
ｉｎに制限する処理としてエネルギＰｒに最小エネルギ
Ｐｅｍｉｎを設定する処理を行なう（ステップＳ２１
８）。そして、前述したエンジン１５０の目標トルクＴ
ｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊，モータＭＧ１のトルク指令値
Ｔｍ１＊およびモータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊の
設定処理を行ない（ステップＳ２２０ないしＳ２２
４）、モータＭＧ１，モータＭＧ２およびエンジン１５
０の各制御処理を行なう（ステップＳ２２６ないしＳ２
２８）。
【０１４８】ステップＳ２２０ないしステップＳ２２４
は、充電処理のときと同じであるが、放電処理のときに
は、エネルギＰｒはステップＳ２１２ないしＳ２１８で
放電エネルギＰｂｏに基づいて再設定されており、この
再設定されたエネルギＰｒに基づいてエンジン１５０の
目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊およびモータＭＧ
１のトルク指令値Ｔｍ１＊が設定されている。そして、
モータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ２＊は、再設定された
エネルギＰｒを回転数Ｎｒで割って計算されるトルク
（再計算トルク）Ｔｒｒではなく、再計算トルクＴｒｒ
より値の大きな再設定前のエネルギＰｒの算出根拠であ
るトルク指令値Ｔｒ＊からエンジン１５０の目標トルク
Ｔｅ＊がリングギヤ軸１２６に作用するトルクを減じて
求められている。このため、モータＭＧ２のトルク指令
値Ｔｍ２＊は、モータＭＧ１により回生または消費され
る電力を消費または回生するのに必要なトルクより大き
な値として設定されることになり、モータＭＧ１または
モータＭＧ２により消費する電力は、モータＭＧ１また
はモータＭＧ２で回生される電力より大きくなる。この
結果、本ルーチンでは電力が不足することになり、この
不足電力がバッテリ１９４からの放電により賄われる。
ステップＳ２１６およびＳ２１８で再設定されたエネル
ギＰｒが最小エネルギＰｅｍｉｎに制限されないときの
トルク変換の様子を図１９に示す。図中、ハッチングさ
れた領域がバッテリ１９４から放電により賄われる電
力、即ち放電エネルギＰｂｏである。
【０１４９】以上説明した充放電トルク制御処理によ
り、バッテリ１９４の残容量ＢRMを所望の範囲にするこ
とができる。この結果、バッテリ１９４の過放電や過充
電を回避することができる。もとより、エンジン１５
０，プラネタリギヤ１２０，モータＭＧ１，モータＭＧ
２およびバッテリ１９４により所望の動力をリングギヤ
軸１２６に、延いては駆動輪１１６，１１８に出力する
ことができる。しかも、エンジン１５０の運転ポイント
は、設定されたエネルギＰｒを出力する運転ポイントで
あれば如何なる運転ポイントとしてもよいから、エンジ
ン１５０をより効率の良い運転ポイントで運転すること
ができる。この結果、装置全体の効率を高くすることが
できる。
【０１５０】なお、実施例の動力出力装置１１０では、
バッテリ１９４の残容量ＢRMに基づいて充電エネルギＰ
ｂｉや放電エネルギＰｂｏを設定したが、充電エネルギ
Ｐｂｉや放電エネルギＰｂｏを予め定めた所定値として
もよい。
【０１５１】（６）パワーアシストトルク制御処理 次に、図７のステップＳ１１６におけるパワーアシスト
トルク制御処理について図２０のパワーアシストトルク
制御ルーチンに基づき説明する。本ルーチンは、図９の
ステップＳ１３４およびＳ１３６でリングギヤ軸１２６
に出力すべきエネルギＰｒがエンジン１５０から出力可
能な最大エネルギＰｅｍａｘを越えている場合に実行さ
れる。
【０１５２】本ルーチンが実行されると、制御装置１８
０の制御ＣＰＵ１９０は、まずサンギヤ軸１２５の回転
数Ｎｓを入力し（ステップＳ２３０）、エンジン１５０
の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊をエンジン１５
０から出力可能な最大エネルギＰｅｍａｘとなるように
設定する（ステップＳ２３２）。このようにエンジン１
５０から出力されるエネルギＰｅを最大エネルギＰｅｍ
ａｘとするのは、図９の運転モード判定処理ルーチンの
ステップＳ１３４でリングギヤ軸１２６に出力すべきエ
ネルギＰｒが最大エネルギＰｅｍａｘより大きな値とな
っているから、リングギヤ軸１２６に出力すべきエネル
ギＰｒのうちのできる限り多くのエネルギをエンジン１
５０からの動力で賄うためである。
【０１５３】続いて、エンジン１５０からの動力の他に
更に付加すべきエネルギとしてのアシストパワーＰａ
を、リングギヤ軸１２６に出力すべきエネルギＰｒから
エンジン１５０から出力される最大エネルギＰｅｍａｘ
を減じて求めると共に（ステップＳ２３４）、バッテリ
１９４の残容量ＢRMに基づいてバッテリ１９４から放電
可能なエネルギの最大値である最大放電エネルギＰｂｍ
ａｘを導出する（ステップＳ２３６）。ここで、最大放
電エネルギＰｂｍａｘをバッテリ１９４の残容量ＢRMに
基づいて設定するのは、バッテリ１９４の放電可能な電
力（エネルギ）が残容量ＢRMによって異なる場合がある
からである。実施例では、用いたバッテリ１９４の各残
容量ＢRMに対して実験等により最大放電エネルギＰｂｍ
ａｘを求め、それを予めＲＯＭ１９０ｂにマップ（図示
せず）として記憶しておき、バッテリ１９４の残容量Ｂ
RMに対応する最大放電エネルギＰｂｍａｘを導出するも
のとした。
【０１５４】最大放電エネルギＰｂｍａｘを導出する
と、アシストパワーＰａがこの最大放電エネルギＰｂｍ
ａｘより大きいか否かを判定し（ステップＳ２３８）、
アシストパワーＰａの方が大きいときには、アシストパ
ワーＰａに最大放電エネルギＰｂｍａｘを設定して（ス
テップＳ２４０）、アシストパワーＰａが最大放電エネ
ルギＰｂｍａｘより大きくならないようにする。
【０１５５】次に、モータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ１
＊を前述の式（５）により計算して設定し（ステップＳ
２４２）、モータＭＧ１で回生または消費する電力（電
気エネルギ）Ｐｍ１を計算（Ｐｍ１＝Ｔｍ１＊×Ｎｓ）
により算出する（ステップＳ２４４）。そして、モータ
ＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊を、算出した電気エネル
ギＰｍ１とアシストパワーＰａに基づいて次式（１３）
によって算出して設定し（ステップＳ２４６）、設定し
た各指令値を用いてモータＭＧ１，モータＭＧ２および
エンジン１５０の各制御処理を行なう（ステップＳ２４
７ないしＳ２４９）。なお、ステップＳ２４７ないしＳ
２４９の各制御処理は、図１１のステップＳ１７０ない
しＳ１７２の各制御処理と同一である。
【０１５６】
【数９】
【０１５７】図２１はパワーアシストトルク制御処理に
おけるトルク変換の様子を例示する説明図、図２２はパ
ワーアシストトルク制御処理の際の共線図である。パワ
ーアシストトルク制御処理では、図２１に示すように、
最大エネルギＰｅｍａｘを出力する運転ポイントＰ１で
運転されているエンジン１５０からの動力をトルク変換
して回転数Ｎｒで回転するリングギヤ軸１２６に出力で
きるトルクは運転者が欲するトルクＴｒより小さなトル
クＴｒ’となり、所望の動力を作用させるのに必要なエ
ネルギに比して図中のハッチングで表わされる領域Ｐａ
に相当するエネルギが不足することになる。実施例で
は、このエネルギＰａをアシストパワーＰａとしてバッ
テリ１９４からの放電により賄い、モータＭＧ２により
リングギヤ軸１２６に出力するのである。このことは、
図２２の共線図中のトルクＴｍ２の関係からも明らかで
ある。
【０１５８】以上説明したパワーアシストトルク制御処
理によれば、エンジン１５０の最大エネルギＰｅｍａｘ
以上のエネルギをリングギヤ軸１２６に、延いては駆動
輪１１６，１１８に出力することができる。この結果、
リングギヤ軸１２６に出力すべきエネルギより小さなエ
ネルギを最大エネルギとする定格能力の低いエンジン１
５０を用いることができ、装置全体の小型化および省エ
ネルギ化を図ることができる。もとより、エンジン１５
０の運転ポイント（回転数ＮｅとトルクＴｅ）は、最大
エネルギＰｅｍａｘを出力可能な運転ポイントであれば
如何なる運転ポイントとしてもよいから、エンジン１５
０をより効率の良い運転ポイントで運転することができ
ると共に、装置全体の効率を高くすることができる。
【０１５９】（７）ロックアップトルク制御処理 次に、図７のステップＳ１１８におけるロックアップト
ルク制御処理について図２３のロックアップトルク制御
ルーチンに基づき説明する。本ルーチンは、図９のステ
ップＳ１３８およびＳ１４０でトルク指令値Ｔｒ＊と回
転数Ｎｒとがサンギヤ１２１を停止した状態でエンジン
１５０を効率よく運転できる範囲（図１０参照）にある
ときに実行される。本ルーチンが実行されると、制御装
置１８０の制御ＣＰＵ１９０は、まずエンジン１５０の
目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を次式（１
４）および式（１５）により算出する処理を実行する
（ステップＳ２５０）。
【０１６０】
【数１０】
【０１６１】エンジン１５０の目標トルクＴｅ＊および
目標回転数Ｎｅ＊を算出する式（１４）および式（１
５）は次のようにして得られる。図２４にロックアップ
トルク制御処理における動力のトルク変換の様子を示
す。図示するように、サンギヤ軸１２５の回転数を値０
として固定すれば、エンジン１５０の回転数Ｎｅとリン
グギヤ軸１２６の回転数Ｎｒとには簡単な比例式（Ｎ
ｅ：１＝Ｎｒ：１＋ρ）が成立する。これを回転数Ｎｅ
について解き、回転数Ｎｅに代えて目標回転数Ｎｅ＊を
代入すれば式（１５）が得られる。一方、トルクは、共
線図における動作共線の左端Ｓの回りのモーメントの釣
り合いを求めればＴｒ×（１＋ρ）−Ｔｅ×１＝０の関
係を有する。これをトルクＴｅについて解き、トルクＴ
ｅに代えて目標トルクＴｅ＊を代入すれば式（１４）が
得られる。
【０１６２】図２３のロックアップトルク制御ルーチン
に戻って、エンジン１５０の目標トルクＴｅ＊および目
標回転数Ｎｅ＊を求めた後には、モータＭＧ１をロック
アップするのに必要な三相コイル１３４に流す定電流値
Ｉ１を設定した目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ
＊に基づいて設定する（ステップＳ２５２）。モータＭ
Ｇ１の三相コイル１３４に定電流を流すと、ロータ電気
角によってモータＭＧ１のトルクＴｍ１は、図２５のロ
ータ位置とトルクとの関係を例示するグラフのように変
化する。トルクＴｍ１はロータ電気角がπ／２だけ進む
かあるいは遅れたときに最大トルクとなるから、この値
がステップＳ２５０で求めた目標トルクＴｅ＊，目標回
転数Ｎｅ＊の運転ポイントで運転されるエンジン１５０
から出力される瞬時の最大トルクＴｍａｘ以上となるよ
うに三相コイル１３４に定電流を流せば、モータＭＧ１
はロックアップ状態となる。実施例では、ロータ電気角
がπ／２のときのモータＭＧ１のトルクＴｍ１が目標ト
ルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊の運転ポイントで運転さ
れているエンジン１５０から出力される瞬時の最大トル
クＴｍａｘより若干大きな値となるよう、各目標トルク
Ｔｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊に対応する定電流値Ｉ１を実
験により求め、これを目標トルクＴｅ＊および目標回転
数Ｎｅ＊と定電流値Ｉ１との関係を示すマップとして予
めＲＯＭ１９０ｂに記憶しておき、目標トルクＴｅ＊お
よび目標回転数Ｎｅ＊に対応する定電流値Ｉ１を導出す
るものとした。
【０１６３】次に、モータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２
＊に値０を設定し（ステップＳ２５４）、設定した各指
令値を用いてモータＭＧ１，モータＭＧ２およびエンジ
ン１５０の各制御を行なう（ステップＳ２５６ないしＳ
２５８）。ここで、ステップＳ２５６のモータＭＧ１の
制御は、三相コイル１３４にステップＳ２５２で求めた
定電流値Ｉ１の電流を流す制御となる。また、ステップ
Ｓ２５７のモータＭＧ２の制御は、第２の駆動回路１９
２のトランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６をすべてオフ
状態とする制御となる。
【０１６４】以上説明したロックアップトルク制御処理
によれば、モータＭＧ１をロックアップすることにより
サンギヤ軸１２５が回転しないよう固定し、エンジン１
５０から出力される動力をギヤ比を介してダイレクトに
リングギヤ軸１２６に出力することができる。こうすれ
ば、モータＭＧ１およびモータＭＧ２の駆動がないか
ら、モータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動することに
よる若干の効率の低下をも回避することができる。ま
た、モータＭＧ１によりサンギヤ軸１２５が回転しない
よう固定するから、サンギヤ軸１２５を固定する別個の
構成、例えば、油圧で動作するブレーキやクラッチなど
を設ける必要がない。この結果、装置をシンプルな構成
とすることができる。
【０１６５】なお、実施例の動力出力装置１１０では、
モータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊に値０を設定し、
モータＭＧ２がない構成と同様の動作としたが、バッテ
リ１９４から放電される電気エネルギを用いてモータＭ
Ｇ２によりリングギヤ軸１２６に動力を出力したり、モ
ータＭＧ２によりリングギヤ軸１２６から電力を回生し
てバッテリ１９４を充電するものとしてもよい。こうす
れば、ロックアップトルク制御処理をトルク指令値Ｔｒ
＊と回転数Ｎｒとがサンギヤ１２１を停止した状態でエ
ンジン１５０を効率よく運転できる範囲（図１０参照）
にあるときに限られずに、回転数Ｎｒがサンギヤ１２１
を停止した状態でエンジン１５０を効率よく運転できる
範囲にあれば実行することができる。
【０１６６】（８）モータ駆動トルク制御処理 次に、図７のステップＳ１１８におけるロックアップト
ルク制御処理について図２３のロックアップトルク制御
ルーチンに基づき説明する。本ルーチンは、図９のステ
ップＳ１４２およびＳ１４４でリングギヤ軸１２６に出
力すべきエネルギＰｒが所定エネルギＰＭＬより小さ
く、かつ、リングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒが所定回転
数ＮＭＬより小さいと判断されたときに実行される。
【０１６７】本ルーチンが実行されると、まず、制御装
置１８０の１９０はエンジン１５０をアイドル状態、即
ち目標トルクＴｅ＊に値０を、目標回転数Ｎｅ＊にアイ
ドル回転数Ｎｉを設定すると共に（ステップＳ２６
０）、モータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ１＊に値０を設
定する（ステップＳ２６２）。そして、モータＭＧ２の
トルク指令値Ｔｍ２＊にトルク指令値Ｔｒ＊を設定し
（ステップＳ２６４）、設定した各指令値を用いてモー
タＭＧ１，モータＭＧ２およびエンジン１５０の各制御
を行なう（ステップＳ２６６ないしＳ２６８）。ここ
で、ステップＳ２６６のモータＭＧ１の制御は、トルク
指令値Ｔｍ１＊が値０であるから、第１の駆動回路１９
１のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６のすべてをオフ状
態とする制御となる。また、ステップＳ２６８のエンジ
ン１５０の制御は、スロットルバルブ１６６を全閉とし
た上で、エンジン１５０がアイドル回転数Ｎｉで運転さ
れるようスロットルバルブ１６６を迂回する図示しない
アイドル制御用の連通管に設けられた図示しないアイド
ルスピードコントロールバルブの開度の制御と燃料噴射
量の制御とになる。なお、モータ駆動トルク制御処理に
おける共線図は図２７に例示するようになる。
【０１６８】以上説明したモータ駆動トルク制御処理に
よれば、モータＭＧ２から出力される動力のみをリング
ギヤ軸１２６に出力することができる。この結果、エン
ジン１５０の効率の低い比較的小さなエネルギを出力す
る領域でのエンジン１５０からの動力の出力はないか
ら、装置全体の効率を向上させることができる。なお、
実施例のモータ駆動トルク制御処理では、エンジン１５
０をアイドル回転数としたが、エンジン１５０の運転を
停止し、その回転数Ｎｅを値０としてもよい。
【０１６９】以上説明した第１実施例の動力出力装置１
１０によれば、上述した各トルク制御処理を行なうこと
により、効率よくリングギヤ軸１２６に、延いては駆動
輪１１６，１１８に動力を出力することができる。ま
た、リングギヤ軸１２６に出力された動力をモータＭＧ
１とモータＭＧ２の間から取り出して駆動輪１１６，１
１８に伝達することができる。
【０１７０】なお、第１実施例の動力出力装置１１０で
は、バッテリ１９４の残容量ＢRMやリングギヤ軸１２６
へ出力すべきエネルギＰｒ，トルク指令値Ｔｒ＊，リン
グギヤ軸１２６の回転数Ｎｒによって、充放電トルク制
御処理やパワーアシストトルク制御処理，ロックアップ
トルク制御処理，モータ駆動トルク制御処理を行なった
が、これらの処理のうち１または２以上の処理を行なわ
ないものとしても差し支えない。また、第１実施例の動
力出力装置１１０では、リングギヤ軸１２６に出力すべ
きエネルギＰｒが所定エネルギＰＭＬより小さく、か
つ、リングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒが所定回転数ＮＭ
Ｌより小さいと判断されたときモータ駆動トルク制御処
理を行なうものとしたが、こうしたリングギヤ軸１２６
へ出力すべきエネルギＰｒやリングギヤ軸１２６の回転
数Ｎｒに拘わらずモータ駆動トルク制御処理を実行する
ものとしてもよい。
【０１７１】第１実施例の動力出力装置１１０では、リ
ングギヤ軸１２６に出力された動力をリングギヤ１２２
に結合された動力取出ギヤ１２８を介してモータＭＧ１
とモータＭＧ２との間から取り出したが、図２８の変形
例である動力出力装置１１０Ａに示すように、リングギ
ヤ軸１２６を延出してケース１１９から取り出すものと
してもよい。また、図２９の変形例である動力出力装置
１１０Ｂに示すように、エンジン１５０側からプラネタ
リギヤ１２０，モータＭＧ２，モータＭＧ１の順になる
よう配置してもよい。この場合、サンギヤ軸１２５Ｂは
中空でなくてもよく、リングギヤ軸１２６Ｂは中空軸と
する必要がある。こうすれば、リングギヤ軸１２６Ｂに
出力された動力をエンジン１５０とモータＭＧ２との間
から取り出すことができる。
【０１７２】２．第２実施例 （１）構成 次に本発明の第２の実施例である動力出力装置１１０Ｃ
について説明する。図３０は、第２実施例の動力出力装
置１１０Ｃの構成の一部を例示する部分構成図である。
図３０に示すように、第２実施例の動力出力装置１１０
Ｃは、モータＭＧ２のロータ１４２がクランクシャフト
１５６に取り付けられている点およびモータＭＧ１とモ
ータＭＧ２の配置が異なる点等を除いて第１実施例の動
力出力装置１１０と同一の構成をしている。このため、
図３０では第１実施例の動力出力装置１１０の構成を例
示する図に相当する図１のうち同一の部分である制御装
置１８０等を省略した。また、第２実施例の動力出力装
置１１０Ｃを車両に搭載したときには図３に例示する構
成と同一の構成となる。したがって、第２実施例の動力
出力装置１１０Ｃの構成のうち第１実施例の動力出力装
置１１０と同一の構成については同一の符号を付し、そ
の説明は省略する。なお、明示しない限り第１実施例の
説明の際に用いた符号はそのまま同じ意味で用いる。
【０１７３】第２実施例の動力出力装置１１０Ｃでは、
図３０に示すように、エンジン１５０側からモータＭＧ
２，プラネタリギヤ１２０，モータＭＧ１の順に配置さ
れている。プラネタリギヤ１２０のサンギヤ１２１に結
合されたサンギヤ軸１２５ＣにはモータＭＧ１のロータ
１３２が取り付けられており、プラネタリキャリア１２
４には、第１実施例の動力出力装置１１０と同様に、エ
ンジン１５０のクランクシャフト１５６が取り付けられ
ている。このクランクシャフト１５６には、モータＭＧ
２のロータ１４２と、クランクシャフト１５６の回転角
度θｅを検出するレゾルバ１５７とが取り付けられてい
る。プラネタリギヤ１２０のリングギヤ１２２に取り付
けられたリングギヤ軸１２６Ｃは、その回転角度θｒを
検出するレゾルバ１４９が取り付けられているだけで、
動力取出ギヤ１２８に結合されている。
【０１７４】第２実施例の動力出力装置１１０Ｃは、そ
の配置が第１実施例の動力出力装置１１０と異なるが、
第１実施例の動力出力装置１１０と同様に、モータＭＧ
１の三相コイル１３４は制御装置１８０の第１の駆動回
路１９１に、モータＭＧ２の三相コイル１４４は第２の
駆動回路１９２に接続されている。また、図示しない
が、レゾルバ１５７も信号ラインにより制御装置１８０
の制御ＣＰＵ１９０の入力ポートに接続されている。
【０１７５】（２）動作原理 第２実施例の動力出力装置１１０Ｃは次のように動作す
る。エンジン１５０を回転数Ｎｅ，トルクＴｅの運転ポ
イントＰ１で運転し、エンジン１５０から出力されるエ
ネルギＰｅ（Ｐｅ＝Ｎｅ×Ｔｅ）と同じエネルギＰｒ
（Ｐｒ＝Ｎｒ×Ｔｒ）となる回転数Ｎｒ，トルクＴｒの
運転ポイントＰ２でリングギヤ軸１２６Ｃを運転する場
合、すなわち、エンジン１５０から出力される動力をト
ルク変換してリングギヤ軸１２６Ｃに作用させる場合に
ついて考える。この状態の共線図を図３１および図３２
に例示する。
【０１７６】図３１の共線図における動作共線の釣り合
いを考えると、次式（１６）ないし式（１９）が導き出
される。即ち、式（１６）はエンジン１５０から入力さ
れるエネルギＰｅとリングギヤ軸１２６Ｃに出力される
エネルギＰｒの釣り合いから導き出され、式（１７）は
クランクシャフト１５６を介してプラネタリキャリア１
２４に入力されるエネルギの総和として導き出される。
また、式（１８）および式（１９）はプラネタリキャリ
ア１２４に作用するトルクを座標軸Ｓおよび座標軸Ｒを
作用線とするトルクに分離することにより導出される。
【０１７７】
【数１１】
【０１７８】この動作共線がこの状態で安定であるため
には、動作共線の力の釣り合いがとれればよいから、ト
ルクＴｍ１とトルクＴｃｓとを等しく、かつ、トルクＴ
ｒとトルクＴｃｒとを等しくすればよい。以上の関係か
らトルクＴｍ１およびトルクＴｍ２を求めれば、次式
（２０）および式（２１）のように表わされる。
【０１７９】
【数１２】
【０１８０】したがって、モータＭＧ１により式（２
０）で求められるトルクＴｍ１をサンギヤ軸１２５Ｃに
作用させ、モータＭＧ２により式（２１）で求められる
トルクＴｍ２をクランクシャフト１５６に作用させれ
ば、エンジン１５０から出力されるトルクＴｅおよび回
転数Ｎｅで表わされる動力をトルクＴｒおよび回転数Ｎ
ｒで表わされる動力にトルク変換してリングギヤ軸１２
６Ｃに出力することができる。なお、この共線図の状態
では、モータＭＧ１は、ロータ１３２の回転の方向とト
ルクの作用方向が逆になるから、発電機として動作し、
トルクＴｍ１と回転数Ｎｓとの積で表わされる電気エネ
ルギＰｍ１を回生する。一方、モータＭＧ２は、ロータ
１４２の回転の方向とトルクの作用方向が同じになるか
ら、電動機として動作し、トルクＴｍ２と回転数Ｎｒと
の積で表わされる電気エネルギＰｍ２を消費する。
【０１８１】図３１に示す共線図ではサンギヤ軸１２５
Ｃの回転数Ｎｓは正であったが、エンジン１５０の回転
数Ｎｅとリングギヤ軸１２６Ｃの回転数Ｎｒとによって
は、図３２に示す共線図のように負となる場合もある。
このときには、モータＭＧ１は、ロータ１３２の回転の
方向とトルクの作用する方向とが同じになるから、電動
機として動作し、トルクＴｍ１と回転数Ｎｓとの積で表
わされる電気エネルギＰｍ１を消費する。一方、モータ
ＭＧ２は、ロータ１４２の回転の方向とトルクの作用す
る方向とが逆になるから、発電機として動作し、トルク
Ｔｍ２と回転数Ｎｒとの積で表わされる電気エネルギＰ
ｍ２をリングギヤ軸１２６Ｃから回生することになる。
【０１８２】以上の動作原理の説明でも、第１実施例の
動力出力装置１１０の動作原理と同様に、プラネタリギ
ヤ１２０やモータＭＧ１，モータＭＧ２，トランジスタ
Ｔｒ１ないしＴｒ１６などによる動力の変換効率を値１
（１００％）として説明したが、実際には値１未満とな
るから、エンジン１５０から出力されるエネルギＰｅを
リングギヤ軸１２６Ｃに出力するエネルギＰｒより若干
大きな値としたり、逆にリングギヤ軸１２６Ｃに出力す
るエネルギＰｒをエンジン１５０から出力されるエネル
ギＰｅより若干小さな値とする必要がある。しかし、前
述したように、プラネタリギヤ１２０における機械摩擦
によるエネルギの損失が小さく、モータＭＧ１，ＭＧ２
に用いた同期電動機の効率は値１に極めて近いことなど
を考慮すれば、動力の変換効率は値１に近いものとな
る。したがって、第２実施例の以下の説明でも、明示し
ない限り変換効率を値１（１００％）として取り扱う。
【０１８３】以上、第２実施例の動力出力装置１１０Ｃ
の基本的な動作について説明したが、こうしたエンジン
１５０から出力された動力のすべてをトルク変換してリ
ングギヤ軸１２６Ｃに出力する動作の他、エンジン１５
０から出力された動力にバッテリ１９４に蓄えられた電
気エネルギを付加してリングギヤ軸１２６Ｃに出力する
動作や、逆にエンジン１５０から出力された動力の一部
をバッテリ１９４に電気エネルギとして蓄える動作など
も第１実施例の動力出力装置１１０と同様に可能であ
る。
【０１８４】（３）運転制御 こうした第２実施例の動力出力装置１１０Ｃでも第１実
施例の動力出力装置１１０と同様に、制御装置１８０で
図７の運転制御ルーチンおよび図９の運転モード判定処
理ルーチンを実行する。この両ルーチンが第１実施例と
同様に実行できるのは、両ルーチンが共にモータＭＧ２
の動作に関与しないからである。以下、第２実施例の制
御装置１８０で実行される図７の運転制御ルーチンのス
テップＳ１１２ないしＳ１２０の各トルク制御処理につ
いて説明する。
【０１８５】（４）通常運転トルク制御処理 まず、第２実施例の制御装置１８０で実行される通常運
転トルク制御処理を図３３に例示する通常運転トルク制
御ルーチンに基づき説明する。本ルーチンが実行される
と、制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０は、まずリング
ギヤ軸１２６Ｃに出力すべきエネルギＰｒと前回このル
ーチンが起動されたときに用いたエネルギＰｒと比較す
る（ステップＳ３５０）。エネルギＰｒと前回のエネル
ギＰｒとが異なるときには、第１実施例と同様の処理に
てエンジン１５０の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ
＊を設定する処理を行ない（ステップＳ３５２）、モー
タＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊
を、それぞれ上式（２０）および式（２１）に基づいて
設定する（ステップＳ３５４，Ｓ３５６）。なお、トル
ク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊が式（２０）および式（２
１）によって算出できるのは、図３１および図３２の共
線図における動作共線の釣り合いの関係を用いて説明し
た。
【０１８６】こうして、エンジン１５０の目標トルクＴ
ｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊，モータＭＧ１およびモータＭ
Ｇ２のトルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定した後
は、モータＭＧ１の制御処理（ステップＳ３７０），モ
ータＭＧ２の制御処理（ステップＳ３７１）およびエン
ジン１５０の制御処理（ステップＳ３７２）を行なう。
第２実施例でも第１実施例と同様に、図示の都合上、モ
ータＭＧ１，モータＭＧ２およびエンジン１５０の各制
御処理を別々のステップとして記載したが、実際には、
これらの制御は総合的に行なわれる。これらの各制御処
理は、第１実施例の図１１の通常運転トルク制御ルーチ
ンにおけるステップＳ１７０ないしＳ１７２の処理と同
様である。即ち、ステップＳ３７０のモータＭＧ１の制
御処理は図１４のモータＭＧ１の制御ルーチンによりな
され、ステップＳ３７１のモータＭＧ２の制御処理は図
１５のモータＭＧ２の制御ルーチンによりなされる。そ
して、ステップＳ３７２のエンジン１５０の制御処理と
しては、エンジン１５０のトルクＴｅおよび回転数Ｎｅ
が目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊となるよう
ＥＦＩＥＣＵ１７０による燃料噴射弁１５１からの燃料
噴射量やスロットルバルブ１６６の開度の制御がなされ
るのである。ただし、第２実施例では、モータＭＧ２の
ロータ１４２がクランクシャフト１５６に取り付けられ
ていることから、図１５のモータＭＧ２の制御ルーチン
のステップＳ１９０は、クランクシャフト１５６に取り
付けられたレゾルバ１５７から検出されるクランクシャ
フト１５６の回転角度θｅを入力する処理に置き換えら
れ、ステップＳ１９２以降の処理では回転角度θｒに代
えて回転角度θｅが用いられることになる。
【０１８７】ステップＳ３５０でリングギヤ軸１２６に
出力すべきエネルギＰｒが前回のエネルギＰｒと同じと
きには、第１実施例の通常運転トルク制御処理における
ステップＳ１６２ないしＳ１６８と同一の制御、即ちサ
ンギヤ軸１２５Ｃの回転数Ｎｓを目標回転数Ｎｓ＊に一
致させるフィードバック制御を行なうことによりエンジ
ン１５０の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊とする制御を
行なう。この制御については詳細に説明したので、ここ
では省略する。
【０１８８】以上説明した通常運転トルク制御処理によ
り、エンジン１５０から出力された動力をプラネタリギ
ヤ１２０，モータＭＧ１およびモータＭＧ２により所望
の動力にトルク変換してリングギヤ軸１２６Ｃに、延い
ては駆動輪１１６，１１８に出力することができる。し
かも、エンジン１５０の運転ポイント（回転数Ｎｅとト
ルクＴｅ）は、出力されるエネルギＰｅがリングギヤ軸
１２６Ｃに出力すべきエネルギＰｒと同じであれば、如
何なる運転ポイントとしてもよいから、エンジン１５０
をより効率の良い運転ポイントで運転することができ
る。この結果、装置全体の効率を高くすることができ
る。また、モータＭＧ１によりリングギヤ軸１２６Ｃの
回転数Ｎｓを目標回転数Ｎｓ＊に制御することによりエ
ンジン１５０の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊に制御す
ることができる。
【０１８９】第２実施例の動力出力装置１１０Ｃでも第
１実施例の動力出力装置１１０と同様に、リングギヤ軸
１２６Ｃに出力すべきエネルギＰｒが前回のエネルギＰ
ｒと同じときには、モータＭＧ１によりサンギヤ軸１２
５Ｃの回転数Ｎｓが目標回転数Ｎｓ＊となるようフィー
ドバック制御したが、こうしたフィードバック制御を行
なわないものとしてもよい。また、エンジン１５０の目
標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊の設定の際で
も、エンジン１５０ができる限り効率の高い状態で運転
されるがエネルギＰｒの変化に対してエンジン１５０の
運転状態が滑らかに変化しない不連続な運転ポイントを
記憶するマップを用いて設定したり、エンジン１５０が
できる限りエミッションが良好となる運転ポイントや、
エンジン１５０ができる限り静かになる運転ポイントな
どの種々の運転ポイントとして設定してもよい。
【０１９０】（５）充放電トルク制御処理 次に、第２実施例における充放電トルク制御処理につい
て図３４の充放電トルク制御ルーチンに基づき説明す
る。本ルーチンのステップＳ４００ないしＳ４２０の処
理は、第１実施例における充放電トルク制御処理（図１
６）のステップＳ２００ないしＳ２２０と同一であり、
ステップＳ４２６ないしＳ４２８の処理は、図３３の通
常運転トルク制御ルーチンのステップＳ３７０ないしＳ
３７２と同一である。したがって、ここでは、第１実施
例の処理と異なるステップＳ４２２およびステップＳ４
２４の処理を中心に説明する。
【０１９１】ステップＳ４２２では、制御装置１８０の
制御ＣＰＵ１９０は、モータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ
１＊を上式（２０）に基づいて設定し、ステップＳ４２
４ではモータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊を上式（２
１）基づいて設定する。本ルーチンで設定されるトルク
指令値Ｔｍ１＊およびトルク指令値Ｔｍ２＊は、図３３
の通常運転トルク制御ルーチンのステップＳ３５４およ
びＳ３５６と同一の式により算出されている。しかし、
本ルーチンでは、エネルギＰｒがステップＳ４０２ない
しＳ４０８により充電エネルギＰｂｉを用いて、または
ステップＳ４１２ないしＳ４１８により放電エネルギＰ
ｂｏを用いて再設定されており、この再設定されたエネ
ルギＰｒに基づいてエンジン１５０の目標トルクＴｅ＊
が設定されている。このため、ステップＳ４２２で設定
されるモータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ１＊は図３３の
ステップＳ３５４で設定されるものと同じ値となるが、
ステップＳ４２４で設定されるモータＭＧ２のトルク指
令値Ｔｍ２＊は図３３のステップＳ３５６で設定される
ものと異なる値となり、モータＭＧ１により回生または
消費されるエネルギＰｍ１とモータＭＧ２により消費ま
たは回生されるエネルギＰｍ２が異なる値となる。この
結果、エネルギ収支に過不足が生じる。本ルーチンで
は、このエネルギの過不足によりバッテリ１９４を充電
または放電する。
【０１９２】以上説明した充放電トルク制御処理によ
り、バッテリ１９４の残容量ＢRMを所望の範囲にするこ
とができる。この結果、バッテリ１９４の過放電や過充
電を回避することができる。もとより、エンジン１５
０，プラネタリギヤ１２０，モータＭＧ１，モータＭＧ
２およびバッテリ１９４により所望の動力をリングギヤ
軸１２６Ｃに、延いては駆動輪１１６，１１８に出力す
ることができる。しかも、エンジン１５０の運転ポイン
トは、設定されたエネルギＰｒを出力する運転ポイント
であれば如何なる運転ポイントとしてもよいから、エン
ジン１５０をより効率の良い運転ポイントで運転するこ
とができる。この結果、装置全体の効率を高くすること
ができる。
【０１９３】なお、第２実施例の動力出力装置１１０Ｃ
でも第１実施例と同様に、バッテリ１９４の残容量ＢRM
に基づいて充電エネルギＰｂｉや放電エネルギＰｂｏを
設定したが、充電エネルギＰｂｉや放電エネルギＰｂｏ
を予め定めた所定値としてもよい。
【０１９４】（６）パワーアシストトルク制御処理 次に、第２実施例におけるパワーアシストトルク制御処
理について図３５のパワーアシストトルク制御ルーチン
に基づき説明する。本ルーチンのステップＳ４３２ない
しＳ４４０の処理は、第１実施例におけるパワーアシス
トトルク制御処理（図２０）のステップＳ２３２ないし
Ｓ２４０と同一であり、ステップＳ４４７ないしＳ４４
８の処理は、図３３の通常運転トルク制御ルーチンのス
テップＳ３７０ないしＳ３７２と同一である。したがっ
て、ここでは、第１実施例の処理と異なるステップＳ４
４２およびステップＳ４４６の処理を中心に説明する。
【０１９５】ステップＳ４４２では、制御装置１８０の
制御ＣＰＵ１９０は、モータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ
１＊を次式（２２）に基づいて設定し、ステップＳ４４
６ではモータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊を次式（２
３）基づいて設定する。
【０１９６】
【数１３】
【０１９７】これらの式（２２）および式（２３）は、
図３６に例示する共線図から導き出せる。いま、プラネ
タリキャリア１２４への動力の入力が最大エネルギＰｅ
ｍａｘとアシストパワーＰａとの和であるとすると、こ
の動力の入力は、エンジン１５０から出力されるトルク
ＴｅとモータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２との和
のトルクＴｃに基づく。この動力はトルク変換されてリ
ングギヤ軸１２６Ｃから出力されるから、リングギヤ軸
１２６Ｃに出力されるトルクＴｒは、最大エネルギＰｅ
ｍａｘとアシストパワーＰａとの和を回転数Ｎｒで割っ
たものとなる。トルクＴｒは、トルクＴｅとトルクＴｍ
２との和のトルクを座標軸Ｓおよび座標軸Ｒを作用線と
するトルクＴｃｓ，Ｔｃｒに分離した際の座標軸Ｒ上の
トルクＴｃｒに等しいから、この関係からトルクＴｃは
式（２３）の右辺第１項として表わされる。よって、ト
ルク指令値Ｔｍ２＊を求める式として式（２３）が導出
される。トルクＴｃが式（２３）の右辺第１項として表
わされるから、座標軸Ｓを作用線とするトルクＴｃｓは
トルクＴｃにρ／（１＋ρ）を乗じることによって求め
ることができる（式（３）参照）。よって、トルク指令
値Ｔｍ１＊を求める式として式（２２）が導出される。
なお、このようにモータＭＧ１，ＭＧ２を設定したトル
ク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で動作させると、モータＭ
Ｇ１またはモータＭＧ２により回生される電力に比して
消費される電力が多くなるが、この際に不足する電力は
バッテリ１９４からの放電により賄われる。
【０１９８】以上説明したパワーアシストトルク制御処
理により、エンジン１５０の最大エネルギＰｅｍａｘ以
上のエネルギをリングギヤ軸１２６Ｃに、延いては駆動
輪１１６，１１８に出力することができる。この結果、
リングギヤ軸１２６Ｃに出力すべきエネルギより小さな
エネルギを最大エネルギとする定格能力の低いエンジン
１５０を用いることができ、装置全体の小型化および省
エネルギ化を図ることができる。もとより、エンジン１
５０の運転ポイント（回転数ＮｅとトルクＴｅ）は、最
大エネルギＰｅｍａｘを出力可能な運転ポイントであれ
ば如何なる運転ポイントとしてもよいから、エンジン１
５０をより効率の良い運転ポイントで運転することがで
きると共に、装置全体の効率を高くすることができる。
【０１９９】（７）ロックアップトルク制御処理 第２実施例におけるロックアップトルク制御処理は、第
１実施例におけるロックアップトルク制御処理（図２
３）と全く同一である。図２３のロックアップトルク制
御ルーチンでは、モータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊
に値０が設定されるから、モータＭＧ２の配置に無関係
となるからである。
【０２００】したがって、第２実施例でも図２３のロッ
クアップトルク制御処理を実行することにより、第１実
施例の動力出力装置１１０が奏する効果と同一の効果、
即ちエンジン１５０から出力される動力をギヤ比を介し
てダイレクトにリングギヤ軸１２６Ｃに出力することに
より生じる効果を奏することができる。また、モータＭ
Ｇ１によりサンギヤ軸１２５Ｃが回転しないよう固定す
るから、サンギヤ軸１２５Ｃを固定する別個の構成、例
えば、油圧で動作するブレーキやクラッチなどを設ける
必要がない。
【０２０１】なお、第２実施例の動力出力装置１１０Ｃ
でも第１実施例の動力出力装置１１０と同様に、モータ
ＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊に値０を設定したが、バ
ッテリ１９４から放電される電気エネルギを用いてモー
タＭＧ２によりクランクシャフト１５６に動力を出力し
たり、モータＭＧ２によりクランクシャフト１５６から
電力を回生してバッテリ１９４を充電するものとしても
よい。こうすれば、ロックアップトルク制御処理をトル
ク指令値Ｔｒ＊と回転数Ｎｒとがサンギヤ１２１を停止
した状態でエンジン１５０を効率よく運転できる範囲
（図１０参照）にあるときに限られずに、回転数Ｎｒが
サンギヤ１２１を停止した状態でエンジン１５０を効率
よく運転できる範囲にあれば実行することができる。
【０２０２】（８）モータ駆動トルク制御処理 次に、第２実施例におけるモータ駆動トルク制御処理に
ついて図３７のモータ駆動トルク制御ルーチンに基づき
説明する。本ルーチンが実行されると、制御装置１８０
の制御ＣＰＵ１９０は、まず、第１実施例のモータ駆動
トルク制御処理と同様に、エンジン１５０をアイドル状
態、即ち目標トルクＴｅ＊に値０を、目標回転数Ｎｅ＊
にアイドル回転数Ｎｉを設定する（ステップＳ４６
０）。続いて、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値Ｔ
ｍ１＊，Ｔｍ２＊を上式（２０），（２１）に基づいて
算出し設定する（ステップＳ４６２，Ｓ４６４）。な
お、式（２１）中の右辺第２項のトルクＴｅに代入すべ
き目標トルクＴｅ＊はステップＳ４６０で値０と設定さ
れるから、図３７のフローチャート中ではこの第２項は
省略した。
【０２０３】第１実施例におけるモータ駆動トルク制御
処理ではモータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ１＊には値０
が設定されたが、第２実施例ではトルク指令値Ｔｍ１＊
にも値が設定される。これは、第２実施例ではモータＭ
Ｇ２がクランクシャフト１５６に取り付けられているた
め、モータＭＧ２から出力される動力をリングギヤ軸１
２６Ｃに出力するのにモータＭＧ１を動作させる必要が
あるからである。第２実施例におけるモータ駆動トルク
制御処理における共線図を図３８に示す。図示するよう
に、モータＭＧ２からのトルクＴｍ２は座標軸Ｃを作用
線とする。したがって、このトルクＴｍ２を座標軸Ｒを
作用線とするトルクに分離し、かつ、この共線図におけ
る動作共線を安定した状態とするためには、座標軸Ｓに
分離されたトルクを受けるトルクＴｍ１を作用させる必
要がある。なお、モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、
共に回転の方向とトルクの作用方向が同じなので電動機
として機能し、バッテリ１９４から放電される電力によ
り動作する。
【０２０４】こうして各指令値を設定した後は、各指令
値を用いてモータＭＧ１，モータＭＧ２およびエンジン
１５０の各制御を行なう（ステップＳ４６６ないしＳ４
６８）。なお、ここでのステップＳ４６８のエンジン１
５０の制御は、第１実施例における制御と同様に、スロ
ットルバルブ１６６を全閉とした上で、エンジン１５０
がアイドル回転数Ｎｉで運転されるようスロットルバル
ブ１６６を迂回する図示しないアイドル制御用の連通管
に設けられた図示しないアイドルスピードコントロール
バルブの開度の制御と燃料噴射量の制御とになる。
【０２０５】以上説明したモータ駆動トルク制御処理に
よれば、モータＭＧ１とモータＭＧ２とから出力される
動力のみをリングギヤ軸１２６Ｃに出力することができ
る。この結果、エンジン１５０の効率の低い比較的小さ
なエネルギを出力する領域でのエンジン１５０からの動
力の出力はないから、装置全体の効率を向上させること
ができる。
【０２０６】なお、上述した図３７のモータ駆動トルク
制御ルーチンでは、モータＭＧ２から出力される動力を
リングギヤ軸１２６Ｃに出力するのにモータＭＧ１を動
作させるとしたが、モータＭＧ１から出力される動力を
リングギヤ軸１２６Ｃに出力するのにモータＭＧ２を動
作させると言い換えることもできる。即ち上述の説明で
は、モータＭＧ２から出力される動力をリングギヤ軸１
２６に出力するためにモータＭＧ１から出力される動力
を反力として用いるものとしているが、モータＭＧ２か
ら出力される動力を反力としてモータＭＧ１から出力さ
れる動力をリングギヤ軸１２６Ｃに出力するとも言い得
るからである。この見方をすれば、モータＭＧ２は、モ
ータＭＧ１によってエンジン１５０の回転数Ｎｅが低下
するのを阻止する動作、即ちエンジン１５０の回転数Ｎ
ｅをアイドル回転数に保つための動作とみることもでき
る。
【０２０７】第２実施例の動力出力装置１１０Ｃが実行
するモータ駆動トルク制御処理では、エンジン１５０を
アイドル回転数で運転している状態となるようモータＭ
Ｇ１とモータＭＧ２とによりリングギヤ軸１２６Ｃに動
力を出力したが、エンジン１５０を停止した状態、即ち
プラネタリキャリア１２４の回転を固定した状態で、モ
ータＭＧ１から出力される動力をリングギヤ軸１２６Ｃ
に出力するものとしてもよい。この場合、クランクシャ
フト１５６が回転しないようモータＭＧ２によって固定
するものとしてもよいし、クランクシャフト１５６を機
械的に固定するブレーキ機構をクランクシャフト１５６
に設けるものとしてもよい。この状態の共線図を図３９
に示す。図３９の共線図中の座標軸Ｃ上に作用するトル
クＴｆは、クランクシャフト１５６が回転しないように
固定したことにより生じるモータＭＧ１から出力される
動力に対応する反力である。
【０２０８】以上説明した第２実施例の動力出力装置１
１０Ｃによれば、上述した各トルク制御処理を行なうこ
とにより、効率よくリングギヤ軸１２６Ｃに、延いては
駆動輪１１６，１１８に動力を出力することができる。
また、リングギヤ軸１２６Ｃに出力された動力をモータ
ＭＧ１とモータＭＧ２の間から取り出して駆動輪１１
６，１１８に伝達することができる。
【０２０９】なお、第２実施例の動力出力装置１１０Ｃ
では、バッテリ１９４の残容量ＢRMやリングギヤ軸１２
６Ｃへ出力すべきエネルギＰｒ，トルク指令値Ｔｒ＊，
リングギヤ軸１２６Ｃの回転数Ｎｒによって、充放電ト
ルク制御処理やパワーアシストトルク制御処理，ロック
アップトルク制御処理，モータ駆動トルク制御処理を行
なったが、これらの処理のうち１または２以上の処理を
行なわないものとしても差し支えない。また、第２実施
例の動力出力装置１１０Ｃでは、リングギヤ軸１２６Ｃ
に出力すべきエネルギＰｒが所定エネルギＰＭＬより小
さく、かつ、リングギヤ軸１２６Ｃの回転数Ｎｒが所定
回転数ＮＭＬより小さいと判断されたときモータ駆動ト
ルク制御処理を行なうものとしたが、こうしたリングギ
ヤ軸１２６Ｃへ出力すべきエネルギＰｒやリングギヤ軸
１２６Ｃの回転数Ｎｒに拘わらずモータ駆動トルク制御
処理を実行するものとしてもよい。
【０２１０】第２実施例の動力出力装置１１０Ｃでは、
エンジン１５０とモータＭＧ１とによりモータＭＧ２を
挟持する配置としたが、図４０の変形例である動力出力
装置１１０Ｄに示すように、モータＭＧ１とモータＭＧ
２とでエンジン１５０を挟持する配置としてもよい。ま
た、第２実施例の動力出力装置１１０Ｃでは、リングギ
ヤ軸１２６Ｃに出力された動力をリングギヤ１２２に結
合された動力取出ギヤ１２８を介してモータＭＧ１とモ
ータＭＧ２との間から取り出したが、図４１の変形例で
ある動力出力装置１１０Ｅに示すように、リングギヤ軸
１２６Ｅを延出してケース１１９から取り出すものとし
てもよい。
【０２１１】３．その他 第１実施例の動力出力装置１１０や第２実施例の動力出
力装置１１０Ｃまたはこれらの変形例では、プラネタリ
ギヤ１２０のプラネタリキャリア１２４にクランクシャ
フト１５６を結合すると共にサンギヤ軸１２５にモータ
ＭＧ１を結合し、リングギヤ軸１２６を駆動軸１１２を
有する動力伝達ギヤ１１１に動力取出ギヤ１２８を介し
て結合したが、プラネタリギヤ１２０の３軸に対し、ク
ランクシャフト１５６，モータＭＧ１，動力伝達ギヤ１
１１を如何なる組み合わせで結合してもよい。この際の
入出力する動力、即ち上述の各トルク制御における各指
令値は、共線図から容易に求めることができる。
【０２１２】第１実施例の動力出力装置１１０や第２実
施例の動力出力装置１１０Ｃまたはこれらの変形例で
は、通常運転トルク制御ルーチンでエネルギＰｒが前回
のエネルギＰｒと同じとき、モータＭＧ１によりリング
ギヤ軸１２６の回転数Ｎｓを目標回転数Ｎｓ＊に制御す
ることによりエンジン１５０の回転数Ｎｅを目標回転数
Ｎｅ＊に制御したが、この通常運転トルク制御ルーチン
に限られず、図１６や図３４の充放電トルク制御ルーチ
ンで、または図２０や図３５のパワーアシストトルク制
御ルーチンで行なうものとしてもよい。なお、上述の各
実施例では、モータＭＧ１によりリングギヤ軸１２６の
回転数Ｎｓを目標回転数Ｎｓ＊に制御することによりエ
ンジン１５０の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊に制御す
るものとしたが、モータＭＧ１によりリングギヤ軸１２
６の回転数Ｎｓを目標回転数Ｎｓ＊に制御することによ
りエンジン１５０のトルクＴｅを目標トルクＴｅ＊に制
御するものとみることもできる。エンジン１５０のトル
クＴｅと回転数Ｎｅとは相対的な関連があるからであ
る。
【０２１３】第１実施例の動力出力装置１１０や第２実
施例の動力出力装置１１０Ｃまたはこれらの変形例で
は、アクセルペダル１６４の踏込量を示すアクセルペダ
ルポジションＡＰの値に基づいてリングギヤ軸１２６に
出力すべきトルク指令値Ｔｒ＊を導出し、このトルク指
令値Ｔｒ＊に基づいてエンジン１５０から出力する動力
（目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊）を設定し
たが、アクセルペダルポジションＡＰの値に基づいてリ
ングギヤ軸１２６を回転させるべき目標回転数Ｎｒ＊を
導出し、この目標回転数Ｎｒ＊に基づいてエンジン１５
０から出力する動力（目標トルクＴｅ＊および目標回転
数Ｎｅ＊）を設定するものとしてもよい。こうすれば、
回転数優先の制御を行なうことができる。
【０２１４】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、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【０２１５】上述した各実施例では、エンジン１５０と
してガソリンエンジンを用いたが、その他に、ディーゼ
ルエンジンや、タービンエンジンや、ジェットエンジン
など各種の内燃あるいは外燃機関を用いることもでき
る。また、各実施例では、３軸式動力入出力手段として
プラネタリギヤ１２０を用いたが、３軸のうちいずれか
２軸に入出力される動力を決定すれば、この決定した動
力に基づいて残余の１軸に入出力される動力が決定され
るものであれば如何なる装置、ギヤユニット等、例え
ば、ディファレンシャルギヤ等を用いることもできる。
【０２１６】さらに、各実施例では、モータＭＧ１およ
びモータＭＧ２にＰＭ形（永久磁石形；Permanent Magn
et type）同期電動機を用いたが、回生動作および力行
動作の双方が可能なものであれば、その他にも、ＶＲ形
（可変リラクタンス形；Variable Reluctance 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、超電導モータや、ステップモータなどを用いる
こともできる。
【０２１７】あるいは、各実施例では、第１および第２
の駆動回路１９１，１９２としてトランジスタインバー
タを用いたが、その他に、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポ
ーラモードトランジスタ；Insulated Gate Bipolar mod
e Transistor）インバータや、サイリスタインバータ
や、電圧ＰＷＭ（パルス幅変調；Pulse Width Modulati
on）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を用い
ることもできる。
【０２１８】また、バッテリ１９４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１９４に代えてキャパシタを用
いることもできる。
【０２１９】以上の各実施例では、動力出力装置を車両
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、船舶，航空機などの交通手段
や、その他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】本発明の第１の実施例としての動力出力装置１
１０の概略構成を示す構成図である。
【図２】図１の動力出力装置１１０の部分拡大図であ
る。
【図３】図１の動力出力装置１１０を組み込んだ車両の
概略の構成を例示する構成図である。
【図４】動力出力装置１１０の動作原理を説明するため
のグラフである。
【図５】プラネタリギヤ１２０に結合された３軸の回転
数とトルクの関係を示す共線図である。
【図６】プラネタリギヤ１２０に結合された３軸の回転
数とトルクの関係を示す共線図である。
【図７】制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０により実行
される運転制御ルーチンを例示するフローチャートであ
る。
【図８】トルク指令値Ｔｒ＊と回転数Ｎｒとアクセルペ
ダルポジションＡＰとの関係を示すマップを例示する説
明図である。
【図９】制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０により実行
される運転モード判定処理ルーチンを例示するフローチ
ャートである。
【図１０】エンジン１５０を効率よく運転できる範囲の
一例を示す説明図である。
【図１１】制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０により実
行される通常運転トルク制御ルーチンを例示するフロー
チャートである。
【図１２】エンジン１５０の運転ポイントと効率の関係
を例示するグラフである。
【図１３】エネルギ一定の曲線に沿ったエンジン１５０
の運転ポイントの効率とエンジン１５０の回転数Ｎｅと
の関係を例示するグラフである。
【図１４】制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０により実
行されるモータＭＧ１の制御の基本的な処理を例示する
フローチャートである。
【図１５】制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０により実
行されるモータＭＧ２の制御の基本的な処理を例示する
フローチャートである。
【図１６】制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０により実
行される充放電トルク制御ルーチンを例示するフローチ
ャートである。
【図１７】バッテリ１９４の残容量ＢRMと充電可能な電
力との関係の一例を示すグラフである。
【図１８】充電処理における動力のトルク変換の様子の
一例を示す説明図である。
【図１９】放電処理における動力のトルク変換の様子の
一例を示す説明図である。
【図２０】制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０により実
行されるパワーアシストトルク制御ルーチンを例示する
フローチャートである。
【図２１】パワーアシストトルク制御処理における動力
のトルク変換の様子の一例を示す説明図である。
【図２２】パワーアシストトルク制御処理におけるプラ
ネタリギヤ１２０に結合された３軸の回転数とトルクの
関係を示す共線図である。
【図２３】制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０により実
行されるロックアップトルク制御ルーチンを例示するフ
ローチャートである。
【図２４】ロックアップトルク制御処理におけるプラネ
タリギヤ１２０に結合された３軸の回転数とトルクの関
係を示す共線図である。
【図２５】三相コイル１３４に定電流を流した際のロー
タ電気角とトルクとの関係を例示するグラフである。
【図２６】制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０により実
行されるモータ駆動トルク制御ルーチンを例示するフロ
ーチャートである。
【図２７】モータ駆動トルク制御処理におけるプラネタ
リギヤ１２０に結合された３軸の回転数とトルクの関係
を示す共線図である。
【図２８】第１実施例の動力出力装置１１０の変形例で
ある動力出力装置１１０Ａの構成の概略を例示する構成
図である。
【図２９】第１実施例の動力出力装置１１０の変形例で
ある動力出力装置１１０Ｂの構成の概略を例示する構成
図である。
【図３０】第２実施例の動力出力装置１１０Ｃの構成の
概略を例示する構成図である。
【図３１】第２実施例の動力出力装置１１０Ｃにおける
プラネタリギヤ１２０に結合された３軸の回転数とトル
クの関係を示す共線図である。
【図３２】第２実施例の動力出力装置１１０Ｃにおける
プラネタリギヤ１２０に結合された３軸の回転数とトル
クの関係を示す共線図である。
【図３３】第２実施例の制御装置１８０の制御ＣＰＵ１
９０により実行される通常運転トルク制御ルーチンを例
示するフローチャートである。
【図３４】第２実施例の制御装置１８０の制御ＣＰＵ１
９０により実行される充放電トルク制御ルーチンを例示
するフローチャートである。
【図３５】第２実施例の制御装置１８０の制御ＣＰＵ１
９０により実行されるパワーアシストトルク制御ルーチ
ンを例示するフローチャートである。
【図３６】第２実施例におけるパワーアシストトルク制
御処理におけるプラネタリギヤ１２０に結合された３軸
の回転数とトルクの関係を示す共線図である。
【図３７】第２実施例の制御装置１８０の制御ＣＰＵ１
９０により実行されるモータ駆動トルク制御ルーチンを
例示するフローチャートである。
【図３８】モータ駆動トルク制御処理におけるプラネタ
リギヤ１２０に結合された３軸の回転数とトルクの関係
を示す共線図である。
【図３９】第２実施例のモータ駆動トルク制御処理の変
形例におけるプラネタリギヤ１２０に結合された３軸の
回転数とトルクの関係を示す共線図である。
【図４０】第２実施例の動力出力装置１１０Ｃの変形例
である動力出力装置１１０Ｄの構成の概略を例示する構
成図である。
【図４１】第２実施例の動力出力装置１１０Ｃの変形例
である動力出力装置１１０Ｅの構成の概略を例示する構
成図である。
【符号の説明】
１１０…動力出力装置 １１０Ａ…動力出力装置 １１０Ｂ…動力出力装置 １１０Ｃ…動力出力装置 １１０Ｄ…動力出力装置 １１０Ｅ…動力出力装置 １１１…動力伝達ギヤ １１２…駆動軸 １１４…ディファレンシャルギヤ １１６，１１８…駆動輪 １１９…ケース １２０…プラネタリギヤ １２１…サンギヤ １２２…リングギヤ １２３…プラネタリピニオンギヤ １２４…プラネタリキャリア １２５…サンギヤ軸 １２５Ｂ…サンギヤ軸 １２６…リングギヤ軸 １２６Ｂ…リングギヤ軸 １２６Ｅ…リングギヤ軸 １２８…動力取出ギヤ １２９…チェーンベルト １３２…ロータ １３３…ステータ １３４…三相コイル １３５…永久磁石 １３９…レゾルバ １４２…ロータ １４３…ステータ １４４…三相コイル １４５…永久磁石 １４９…レゾルバ １５０…エンジン １５１…燃料噴射弁 １５２…燃焼室 １５４…ピストン １５６…クランクシャフト １５８…イグナイタ １６０…ディストリビュータ １６２…点火プラグ １６４…アクセルペダル １６４ａ…アクセルペダルポジションセンサ １６５…ブレーキペダル １６５ａ…ブレーキペダルポジションセンサ １６６…スロットルバルブ １６７…スロットルバルブポジションセンサ １６８…アクチュエータ １７０…ＥＦＩＥＣＵ １７２…吸気管負圧センサ １７４…水温センサ １７６…回転数センサ １７８…回転角度センサ １７９…スタータスイッチ １８０…制御装置 １８２…シフトレバー １８４…シフトポジションセンサ １９０…制御ＣＰＵ １９０ａ…ＲＡＭ １９０ｂ…ＲＯＭ １９１…第１の駆動回路 １９２…第２の駆動回路 １９４…バッテリ １９５，１９６…電流検出器 １９７，１９８…電流検出器 １９９…残容量検出器 Ｌ１,Ｌ２…電源ライン ＭＧ１…モータ ＭＧ２…モータ Ｔｒ１〜Ｔｒ６…トランジスタ Ｔｒ１１〜Ｔｒ１６…トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６０Ｌ 7/22 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ Ｆ０２Ｄ 29/06

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置で
    あって、 出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機を運転する原動機運転手段と、 第１の回転軸を有し、該第１の回転軸に動力を入出力す
    る第１の電動機と、 前記第１の電動機を駆動する第１の電動機駆動回路と、 前記駆動軸に結合される第２の回転軸を有し、該第２の
    回転軸に動力を入出力する第２の電動機と、 前記第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 前記出力軸と前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とに
    各々結合される３軸を有し、該３軸のうちいずれか２軸
    へ入出力される動力を決定したとき、該決定された動力
    に基づいて残余の１軸へ入出力される動力が決定される
    ３軸式動力入出力手段と、 前記原動機から出力される動力が、前記３軸式動力入出
    力手段および前記第１，第２の電動機によりトルク変換
    されて前記駆動軸に出力されるよう前記第１および第２
    の電動機駆動手段を介して対応する前記第１，第２の電
    動機を駆動制御する制御手段とを備える動力出力装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の動力出力装置であって、 前記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動力設定
    手段と、 該設定された目標動力に基づいて、前記原動機運転手段
    を介して前記原動機を運転制御する原動機運転制御手段
    とを備え、 前記制御手段は、前記原動機から出力される動力が、前
    記３軸式動力入出力手段および前記第１，第２の電動機
    により前記目標動力として前記駆動軸に出力されるよう
    制御する手段である動力出力装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載の動力出力装置で
    あって、 前記制御手段は、 前記原動機から出力された動力のうちの一部が前記３軸
    式動力入出力手段を介して前記第１の電動機により電力
    として回生されるよう該第１の電動機を駆動制御する第
    １電動機駆動制御手段と、 前記第１の電動機により回生された電力が前記第２の電
    動機により前記第２の回転軸に動力として出力されるよ
    う該第２の電動機を駆動制御する第２電動機駆動制御手
    段とを備える動力出力装置。
  4. 【請求項４】 請求項１または２記載の動力出力装置で
    あって、 前記制御手段は、 前記３軸式動力入出力手段を介して前記第２の回転軸に
    出力される動力の一部が前記第２の電動機により電力と
    して回生されるよう該第２の電動機を駆動制御する第２
    電動機駆動制御手段と、 前記第２の電動機により回生された電力が前記第１の電
    動機により前記第１の回転軸に動力として出力されるよ
    う該第１の電動機を駆動制御する第１電動機駆動制御手
    段とを備える動力出力装置。
  5. 【請求項５】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置で
    あって、 出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機を運転する原動機運転手段と、 回転軸を有し、該回転軸に動力を入出力する第１の電動
    機と、 前記第１の電動機を駆動する第１の電動機駆動回路と、 前記原動機の出力軸に動力を入出力する第２の電動機
    と、 前記第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 前記駆動軸と前記出力軸と前記回転軸とに各々結合され
    る３軸を有し、該３軸のうちいずれか２軸へ入出力され
    る動力を決定したとき、該決定された動力に基づいて残
    余の１軸へ入出力される動力が決定される３軸式動力入
    出力手段と、 前記原動機から出力される動力が、前記３軸式動力入出
    力手段および前記第１，第２の電動機によりトルク変換
    されて前記駆動軸に出力されるよう前記第１および第２
    の電動機駆動手段を介して対応する前記第１，第２の電
    動機を駆動制御する制御手段とを備える動力出力装置。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の動力出力装置であって、 前記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動力設定
    手段と、 該設定された目標動力に基づいて前記原動機運転手段を
    介して前記原動機を運転制御する原動機運転制御手段と
    を備え、 前記制御手段は、前記原動機から出力される動力が、前
    記３軸式動力入出力手段および前記第１，第２の電動機
    により前記目標動力として前記駆動軸に出力されるよう
    制御する手段である動力出力装置。
  7. 【請求項７】 請求項５または６記載の動力出力装置で
    あって、 前記制御手段は、 前記３軸式動力入出力手段を介して前記回転軸に出力さ
    れる動力の一部が前記第１の電動機により電力として回
    生されるよう該第１の電動機を駆動制御する第１電動機
    駆動制御手段と、 前記第１の電動機により回生された電力が前記第２の電
    動機により前記原動機の出力軸に動力として出力される
    よう該第２の電動機を駆動制御する第２電動機駆動制御
    手段とを備える動力出力装置。
  8. 【請求項８】 請求項５または６記載の動力出力装置で
    あって、 前記制御手段は、 前記原動機から出力される動力の一部が前記第２の電動
    機により電力として回生されるよう該第２の電動機を駆
    動制御する第２電動機駆動制御手段と、 前記第２の電動機により回生された電力が前記第１の電
    動機により前記第１の回転軸に動力として出力されるよ
    う該第１の電動機を駆動制御する第１電動機駆動制御手
    段とを備える動力出力装置。
  9. 【請求項９】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置で
    あって、 出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機を運転する原動機運転手段と、 第１の回転軸を有し、該第１の回転軸に動力を入出力す
    る第１の電動機と、 前記第１の電動機を駆動する第１の電動機駆動回路と、 前記駆動軸に結合される第２の回転軸を有し、該第２の
    回転軸に動力を入出力する第２の電動機と、 前記第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 前記出力軸と前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とに
    各々結合される３軸を有し、該３軸のうちいずれか２軸
    へ入出力される動力を決定したとき、該決定された動力
    に基づいて残余の１軸へ入出力される動力が決定される
    ３軸式動力入出力手段と、 前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する
    前記第１，第２の電動機から回生される電力による充電
    と、前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応
    する前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電
    とを行なう二次電池と、 該二次電池の残容量を検出する残容量検出手段と、 前記残容量検出手段により検出された前記二次電池の残
    容量に基づいて、前記原動機から出力される動力を、前
    記３軸式動力入出力手段および前記第１，第２の電動機
    によりトルク変換して前記駆動軸に出力すると共に、前
    記第１または第２の電動機により回生または消費される
    電力の少なくとも一部の電力を用いて前記二次電池を充
    放電するよう前記第１および第２の電動機駆動手段を介
    して対応する前記第１，第２の電動機を駆動制御する制
    御手段とを備える動力出力装置。
  10. 【請求項１０】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置
    であって、 出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機を運転する原動機運転手段と、 回転軸を有し、該回転軸に動力を入出力する第１の電動
    機と、 前記第１の電動機を駆動する第１の電動機駆動回路と、 前記原動機の出力軸に動力を入出力する第２の電動機
    と、 前記第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 前記駆動軸と前記出力軸と前記回転軸とに各々結合され
    る３軸を有し、該３軸のうちいずれか２軸へ入出力され
    る動力を決定したとき、該決定された動力に基づいて残
    余の１軸へ入出力される動力が決定される３軸式動力入
    出力手段と、 前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する
    前記第１，第２の電動機から回生される電力による充電
    と、前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応
    する前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電
    とを行なう二次電池と、 該二次電池の残容量を検出する残容量検出手段と、 前記残容量検出手段により検出された前記二次電池の残
    容量に基づいて、前記原動機から出力される動力を、前
    記３軸式動力入出力手段および前記第１，第２の電動機
    によりトルク変換して前記駆動軸に出力すると共に、前
    記第１または第２の電動機により回生または消費される
    電力の少なくとも一部の電力を用いて前記二次電池を充
    放電するよう前記第１および第２の電動機駆動手段を介
    して対応する前記第１，第２の電動機を駆動制御する制
    御手段とを備える動力出力装置。
  11. 【請求項１１】 請求項９または１０記載の動力出力装
    置であって、 前記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動力設定
    手段と、 該設定された目標動力と前記残容量検出手段により検出
    された前記二次電池の残容量とに基づいて前記原動機か
    ら出力する動力を設定する原動機動力設定手段と、 該設定された動力に基づいて、前記原動機運転手段を介
    して前記原動機を運転制御する原動機運転制御手段とを
    備え、 前記制御手段は、前記原動機から出力される動力と前記
    二次電池の充放電される電力とを、前記３軸式動力入出
    力手段および前記第１，第２の電動機により前記目標動
    力に変換して前記駆動軸に出力するよう制御する手段で
    ある動力出力装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載の動力出力装置であっ
    て、 前記原動機動力設定手段は、 前記目標動力設定手段により設定された目標動力を前記
    駆動軸に出力するのに必要な動力を設定する駆動軸動力
    設定手段と、 前記残容量検出手段により検出された前記二次電池の残
    容量に基づいて該二次電池を充放電するのに必要な動力
    を設定する充放電動力設定手段と、 前記駆動軸動力設定手段により設定された動力と前記充
    放電動力設定手段により設定された動力とを加算する加
    算手段とを備える動力出力装置。
  13. 【請求項１３】 前記原動機運転制御手段は、前記第１
    の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機を駆動制御
    することにより前記原動機の出力軸の回転数を制御する
    手段である請求項２，６，１１いずれか記載の動力出力
    装置。
  14. 【請求項１４】 前記原動機運転制御手段は、前記第１
    の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機を駆動制御
    することにより前記原動機が該原動機の出力軸に出力す
    るトルクを制御する手段である請求項２，６，１１いず
    れか記載の動力出力装置。
  15. 【請求項１５】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置
    であって、 出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機を運転する原動機運転手段と、 第１の回転軸を有し、該第１の回転軸に動力を入出力す
    る第１の電動機と、 前記第１の電動機を駆動する第１の電動機駆動回路と、 前記駆動軸に結合される第２の回転軸を有し、該第２の
    回転軸に動力を入出力する第２の電動機と、 前記第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 前記出力軸と前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とに
    各々結合される３軸を有し、該３軸のうちいずれか２軸
    へ入出力される動力を決定したとき、該決定された動力
    に基づいて残余の１軸へ入出力される動力が決定される
    ３軸式動力入出力手段と、 前記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動力設定
    手段と、 該設定された目標動力に基づいて、前記原動機，前記第
    １および第２の電動機により入出力される各々の動力を
    設定する動力設定手段と、 該設定された各々の動力が、前記原動機，前記第１の電
    動機および前記第２の電動機から各々入出力されるよう
    前記原動機運転手段および前記第１，第２の電動機駆動
    回路を介して該原動機および対応する該第１，第２の電
    動機を駆動制御する制御手段とを備える動力出力装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１５記載の動力出力装置であっ
    て、 前記動力設定手段は、 前記目標動力に基づいて前記原動機から出力される動力
    を設定する原動機出力動力設定手段と、 該設定された動力が、前記３軸式動力入出力手段および
    前記第１，第２の電動機によりトルク変換されて前記目
    標動力として前記駆動軸に出力されるよう前記第１およ
    び第２の電動機により入出力される動力を設定する電動
    機入出力動力設定手段とを備える動力出力装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１５記載の動力出力装置であっ
    て、 前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する
    前記第１，第２の電動機から回生される電力による充電
    と、前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応
    する前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電
    とを行なう二次電池を備え、 前記動力設定手段は、所定の駆動要求のときには、前記
    原動機から出力される動力を値０に設定すると共に、前
    記第２の電動機により前記駆動軸に前記目標動力が出力
    されるよう該第２の電動機から出力される動力を設定す
    る手段であり、 前記制御手段は、前記所定の駆動要求のときには、前記
    二次電池に蓄えられた電力により前記第２の電動機が駆
    動されるよう制御する手段である動力出力装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１５記載の動力出力装置であっ
    て、 前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する
    前記第１，第２の電動機から回生される電力による充電
    と、前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応
    する前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電
    とを行なう二次電池を備え、 前記動力設定手段は、前記目標動力が所定の動力以上の
    とき、 前記所定の動力に基づいて前記原動機から出力される動
    力を設定すると共に、 該設定された動力が、前記３軸式動力入出力手段および
    前記第１，第２の電動機によりトルク変換されて前記所
    定の動力として前記駆動軸に出力されるよう前記第１お
    よび第２の電動機により入出力される動力を算出して前
    記第１の電動機により入出力される動力を設定し、 前記算出された第２の電動機により入出力される動力
    に、前記目標動力と前記所定の動力との偏差で表わされ
    る動力が前記第２の電動機により前記駆動軸に出力され
    る際に該第２の電動機に設定される動力を加算して、前
    記第２の電動機により出力される動力として設定する手
    段である動力出力装置。
  19. 【請求項１９】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置
    であって、 出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機を運転する原動機運転手段と、 回転軸を有し、該回転軸に動力を入出力する第１の電動
    機と、 前記第１の電動機を駆動する第１の電動機駆動回路と、 前記原動機の出力軸に動力を入出力する第２の電動機
    と、 前記第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 前記駆動軸と前記出力軸と前記回転軸とに各々結合され
    る３軸を有し、該３軸のうちいずれか２軸へ入出力され
    る動力を決定したとき、該決定された動力に基づいて残
    余の１軸へ入出力される動力が決定される３軸式動力入
    出力手段と、 前記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動力設定
    手段と、 該設定された目標動力に基づいて、前記原動機，前記第
    １および第２の電動機により入出力される各々の動力を
    設定する動力設定手段と、 該設定された各々の動力が、前記原動機，前記第１の電
    動機および前記第２の電動機から各々入出力されるよう
    前記原動機運転手段および前記第１，第２の電動機駆動
    回路を介して該原動機および対応する該第１，第２の電
    動機を駆動制御する制御手段とを備える動力出力装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１９記載の動力出力装置であっ
    て、 前記動力設定手段は、 前記目標動力に基づいて前記原動機から出力される動力
    を設定する原動機出力動力設定手段と、 該設定された動力が、前記３軸式動力入出力手段および
    前記第１，第２の電動機によりトルク変換されて前記目
    標動力として前記駆動軸に出力されるよう前記第１およ
    び第２の電動機により入出力される動力を設定する電動
    機入出力動力設定手段とを備える動力出力装置。
  21. 【請求項２１】 請求項１９記載の動力出力装置であっ
    て、 前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する
    前記第１，第２の電動機から回生される電力による充電
    と、前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応
    する前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電
    とを行なう二次電池と、 前記原動機の出力軸を所定の回転状態とする回転状態規
    制手段とを備え、 前記動力設定手段は、所定の駆動要求のときには、前記
    原動機から出力される動力を値０に設定すると共に、前
    記第１の電動機により入出力される動力を前記目標動力
    に等しく設定する手段であり、 前記制御手段は、前記所定の駆動要求のときには、前記
    二次電池に蓄えられた電力により前記第１の電動機が駆
    動するよう制御すると共に、前記原動機の出力軸が前記
    所定の回転状態となるよう前記回転状態規制手段を制御
    する手段である動力出力装置。
  22. 【請求項２２】 請求項１９記載の動力出力装置であっ
    て、 前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する
    前記第１，第２の電動機から回生される電力による充電
    と、前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応
    する前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電
    とを行なう二次電池を備え、 前記動力設定手段は、前記目標動力が所定の動力以上の
    とき、 前記所定の動力に基づいて前記原動機から出力される動
    力を設定すると共に、 該設定された動力が、前記３軸式動力入出力手段および
    前記第１，第２の電動機によりトルク変換されて前記所
    定の動力として前記駆動軸に出力されるよう前記第１お
    よび第２の電動機により入出力される動力を算出して前
    記第１の電動機により入出力される動力を設定し、 前記算出された第２の電動機により入出力される動力
    に、前記目標動力と前記所定の動力との偏差で表わされ
    る動力が前記第２の電動機により前記原動機の出力軸に
    出力される際に該第２の電動機に設定される動力を加算
    して、前記第２の電動機により出力される動力として設
    定する手段である動力出力装置。
  23. 【請求項２３】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置
    であって、 出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機を運転する原動機運転手段と、 第１の回転軸を有し、該第１の回転軸に動力を入出力す
    る第１の電動機と、 前記第１の電動機を駆動する第１の電動機駆動回路と、 前記駆動軸に結合される第２の回転軸と、 前記出力軸と前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とに
    各々結合される３軸を有し、該３軸のうちいずれか２軸
    へ入出力される動力を決定したとき、該決定された動力
    に基づいて残余の１軸へ入出力される動力が決定される
    ３軸式動力入出力手段と、 前記第１の回転軸が回転のないロック状態となるよう前
    記第１の電動機駆動回路を介して前記第１の電動機を制
    御するロック状態制御手段とを備える動力出力装置。
  24. 【請求項２４】 請求項２３記載の動力出力装置であっ
    て、 前記第２の回転軸に動力を入出力する第２の電動機と、 前記第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する
    前記第１，第２の電動機から回生される電力による充電
    と、前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応
    する前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電
    とを行なう二次電池と、 前記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動力設定
    手段と、 前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段
    と、 該検出された駆動軸の回転数と前記目標動力設定手段に
    より設定された目標動力とに基づいて前記原動機運転手
    段を介して前記原動機を運転制御する原動機運転制御手
    段と、 前記原動機から出力される動力と前記第２の電動機によ
    り入出力される動力とにより前記目標動力が前記駆動軸
    に出力されるよう前記第２の電動機駆動回路を介して該
    第２の電動機を駆動制御する第２電動機駆動制御手段と
    を備える動力出力装置。
  25. 【請求項２５】 請求項２３記載の動力出力装置であっ
    て、 前記原動機の出力軸に動力を入出力する第２の電動機
    と、 前記第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応する
    前記第１，第２の電動機から回生される電力による充電
    と、前記第１または第２の電動機駆動回路を介して対応
    する前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の放電
    とを行なう二次電池と、 前記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動力設定
    手段と、 前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段
    と、 該検出された駆動軸の回転数と前記目標動力設定手段に
    より設定された目標動力とに基づいて前記原動機運転手
    段を介して前記原動機を運転制御する原動機運転制御手
    段と、 前記原動機から出力される動力と前記第２の電動機によ
    り入出力される動力とにより前記目標動力が前記駆動軸
    に出力されるよう前記第２の電動機駆動回路を介して該
    第２の電動機を駆動制御する第２電動機駆動制御手段と
    を備える動力出力装置。
  26. 【請求項２６】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置
    であって、 出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機を運転する原動機運転手段と、 前記原動機の出力軸と同一の軸で回転する第１の回転軸
    を有し、該第１の回転軸に動力を入出力する第１の電動
    機と、 前記第１の電動機を駆動する第１の電動機駆動回路と、 前記原動機の出力軸と同一の軸で回転する第２の回転軸
    を有し、該第２の回転軸に動力を入出力する第２の電動
    機と、 前記第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 前記出力軸と前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とに
    各々結合される３軸を有し、該３軸のうちいずれか２軸
    へ入出力される動力を決定したとき、該決定された動力
    に基づいて残余の１軸へ入出力される動力が決定される
    ３軸式動力入出力手段と、 前記原動機と前記第１の電動機との間または前記原動機
    と前記第２の電動機との間に配置され、前記第２の回転
    軸と前記駆動軸とに結合されて該第２の回転軸の動力を
    該駆動軸に伝達する動力伝達手段とを備える動力出力装
    置。
  27. 【請求項２７】 前記第１の電動機は、前記原動機と前
    記第２の電動機との間に配置されてなる請求項２６記載
    の動力出力装置。
  28. 【請求項２８】 前記第２の電動機は、前記原動機と前
    記第１の電動機との間に配置されてなる請求項２６記載
    の動力出力装置。
  29. 【請求項２９】 請求項２６ないし２８いずれか記載の
    動力出力装置であって、 前記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動力設定
    手段と、 該設定された目標動力に基づいて、前記原動機運転手段
    および前記第１，第２の電動機駆動回路を介して該原動
    機および対応する該第１，第２の電動機を駆動制御する
    制御手段とを備える動力出力手段。
  30. 【請求項３０】 前記目標動力設定手段は、使用者の指
    示に基づいて前記駆動軸に作用させる目標トルクを設定
    する目標トルク設定手段を備え、該設定された目標トル
    クに基づいて前記目標動力を設定する手段である請求項
    ２，６，１１，１５，１９，２４，２５，２９いずれか
    記載の動力出力装置。
  31. 【請求項３１】 前記目標動力設定手段は、使用者の指
    示に基づいて前記駆動軸の目標回転数を設定する目標回
    転数設定手段を備え、該設定された目標回転数に基づい
    て前記目標動力を設定する手段である請求項２，６，１
    １，１５，１９，２４，２５，２９いずれか記載の動力
    出力装置。
  32. 【請求項３２】 原動機の出力軸と第１の電動機の回転
    軸と第２の電動機のロータが結合された駆動軸とに各々
    結合される３軸を有し該３軸のうちいずれか２軸へ入出
    力される動力を決定したとき該決定された動力に基づい
    て残余の１軸へ入出力される動力が決定される３軸式動
    力入出力手段を介して、前記駆動軸に出力する動力出力
    装置の制御方法であって、 使用者の指示に基づいて前記駆動軸に出力する目標動力
    を設定し、 該設定された目標動力に基づいて前記原動機を運転制御
    すると共に、 前記原動機から出力される動力が、前記３軸式動力入出
    力手段，前記第１および第２の電動機によりトルク変換
    されて前記目標動力として前記駆動軸に出力されるよう
    該第１および第２の電動機を駆動制御する動力出力装置
    の制御方法。
  33. 【請求項３３】 原動機の出力軸と第１の電動機の回転
    軸と第２の電動機のロータが結合された駆動軸とに各々
    結合される３軸を有し該３軸のうちいずれか２軸へ入出
    力される動力を決定したとき該決定された動力に基づい
    て残余の１軸へ入出力される動力が決定される３軸式動
    力入出力手段を介して、前記駆動軸に出力する動力出力
    装置の制御方法であって、 使用者の指示に基づいて前記駆動軸に出力する目標動力
    を設定し、 該設定された目標動力と前記二次電池の残容量とに基づ
    いて前記原動機を運転制御すると共に、 前記原動機から出力される動力と前記二次電池から充放
    電される電力とが、前記３軸式動力入出力手段，前記第
    １および第２の電動機により前記目標動力として前記駆
    動軸に出力されるよう該第１および第２の電動機を駆動
    制御する動力出力装置の制御方法。
  34. 【請求項３４】 原動機の出力軸と第１の電動機の回転
    軸と第２の電動機のロータが結合された駆動軸とに各々
    結合される３軸を有し該３軸のうちいずれか２軸へ入出
    力される動力を決定したとき該決定された動力に基づい
    て残余の１軸へ入出力される動力が決定される３軸式動
    力入出力手段を介して、前記駆動軸に出力する動力出力
    装置の制御方法であって、 使用者の指示に基づいて前記駆動軸に出力する目標動力
    を設定し、 該設定された目標動力に基づいて、前記原動機，前記第
    １および第２の電動機により入出力される各々の動力を
    設定し、 該設定された各々の動力が、前記原動機，前記第１の電
    動機および前記第２の電動機から各々入出力されるよう
    該原動機，該第１および第２の電動機を駆動制御する動
    力出力装置の制御方法。
  35. 【請求項３５】 原動機の出力軸と第１の電動機の回転
    軸と第２の電動機のロータが結合された駆動軸とに各々
    結合される３軸を有し該３軸のうちいずれか２軸へ入出
    力される動力を決定したとき該決定された動力に基づい
    て残余の１軸へ入出力される動力が決定される３軸式動
    力入出力手段と、前記第２の電動機に電力の供給可能な
    二次電池とを備える動力出力装置の制御方法であって、 所定の駆動要求を検出したとき、 使用者の指示に基づいて前記駆動軸に出力する目標動力
    を設定し、 前記原動機の運転を停止すると共に、前記第２の電動機
    により前記駆動軸に前記目標動力が出力されるよう該第
    ２の電動機を駆動制御する動力出力装置の制御方法。
  36. 【請求項３６】 原動機の出力軸と第１の電動機の回転
    軸と第２の電動機のロータが結合された駆動軸とに各々
    結合される３軸を有し該３軸のうちいずれか２軸へ入出
    力される動力を決定したとき該決定された動力に基づい
    て残余の１軸へ入出力される動力が決定される３軸式動
    力入出力手段と、前記第２の電動機により回生または消
    費される電力により充放電される二次電池とを備える動
    力出力装置の制御方法であって、 使用者の指示に基づいて前記駆動軸に出力する目標動力
    を設定し、 該設定された目標動力が所定の動力以上のときには、 前記所定の動力に基づいて前記原動機を運転制御すると
    共に、 前記原動機から出力される動力が、前記３軸式動力入出
    力手段および前記第１，第２の電動機によりトルク変換
    されて前記所定の動力として前記駆動軸に出力されるよ
    う前記第１および第２の電動機により入出力される動力
    を算出し、該算出された動力に基づいて前記第１の電動
    機を駆動制御し、 更に、前記算出された第２の電動機により入出力される
    動力と、前記目標動力と前記所定の動力との偏差で表わ
    される動力が前記第２の電動機により前記駆動軸に出力
    される際に該第２の電動機から出力される動力とを加算
    し、該加算した動力に基づいて前記第２の電動機を駆動
    制御する動力出力装置の制御方法。
  37. 【請求項３７】 原動機の出力軸と第１の電動機の回転
    軸と第２の電動機のロータが結合された駆動軸とに各々
    結合される３軸を有し該３軸のうちいずれか２軸へ入出
    力される動力を決定したとき該決定された動力に基づい
    て残余の１軸へ入出力される動力が決定される３軸式動
    力入出力手段と、前記第２の電動機により回生または消
    費される電力により充放電される二次電池とを備える動
    力出力装置の制御方法であって、 使用者の指示に基づいて前記駆動軸に出力する目標動力
    を設定し、 該設定された目標動力と前記駆動軸の回転数とに基づい
    て前記原動機を運転制御すると共に、 前記第１の回転軸が回転のないロック状態となるよう前
    記第１の電動機を制御し、 前記原動機から出力される動力と前記第２の電動機によ
    り入出力される動力とにより前記目標動力が前記駆動軸
    に出力されるよう前記第２の電動機を駆動制御する動力
    出力装置の制御方法。
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