JPH10306739A - 動力出力装置，原動機制御装置並びにこれらの制御方法 - Google Patents

動力出力装置，原動機制御装置並びにこれらの制御方法

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JPH10306739A
JPH10306739A JP29354197A JP29354197A JPH10306739A JP H10306739 A JPH10306739 A JP H10306739A JP 29354197 A JP29354197 A JP 29354197A JP 29354197 A JP29354197 A JP 29354197A JP H10306739 A JPH10306739 A JP H10306739A
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正一 佐々木
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Masaaki Yamaoka
正明 山岡
Toshibumi Takaoka
俊文 高岡
Katsuhiko Yamaguchi
勝彦 山口
Hiroshi Kanai
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 原動機と３軸式動力入出力手段と２つの電動
機からなる動力出力装置において原動機の運転停止の際
に原動機の回転数を素早く値０とする。 【解決手段】 動力出力装置１１０は、プラネタリギヤ
１２０と、そのプラネタリキャリアにクランクシャフト
１５６が結合されたエンジン１５０と、サンギヤに取り
付けられたモータＭＧ１と、リングギヤに取り付けられ
たモータＭＧ２とを備える。エンジン１５０の停止の指
示がなされると、エンジン１５０への燃料噴射を停止す
ると共に、エンジン１５０の回転数が値０の近傍になる
まで、プラネタリギヤ１２０，キャリア軸１２７を介し
てクランクシャフト１５６にその回転方向とは逆向きの
方向のトルクが作用するようモータＭＧ１を制御する。
この結果、エンジン１５０の回転数を素早く値０とする
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、原動機制御装置，
動力出力装置並びにこれらの制御方法に関し、詳しく
は、燃料の燃焼により動力を出力する原動機とこの原動
機の出力軸にダンパを介して接続された電動機からなる
システムにおいて原動機を停止する技術および駆動軸に
動力を出力する動力出力装置において原動機を停止する
技術、並びにこれら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。この装置におけるトルク
コンバータは、原動機の出力軸と変速機に結合された回
転軸との間に配置され、封入された流体の流動を介して
両軸間の動力の伝達を行なう。このようにトルクコンバ
ータでは、流体の流動により動力を伝達するため、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
する。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。
【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、両軸間
の滑りが大きくなるとき、例えば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るという問題があっ
た。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その制御方法
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装置およびその装置の制御方
法を提供することを目的の一つとする。
【０００５】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３軸
式動力入出力手段としての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）。しかし、この提案では、原
動機の運転を停止するときの制御については明示されて
いない。
【０００６】そこで、本発明の動力出力装置およびその
制御方法は、原動機と３軸式動力入出力手段と２つの電
動機からなる動力出力装置における原動機の運転を停止
する際の制御の手法を提供することを目的の一つとす
る。
【０００７】また、この動力出力装置は、原動機の出力
軸と電動機の回転軸とが３軸式動力入出力手段により機
械的に結合されているから、機械的に一つの振動系を構
成する。したがって、例えば、原動機が内燃機関の場合
には、内燃機関におけるガス爆発やピストンの往復運動
によるトルク変動が加わると、内燃機関の出力軸や電動
機の回転軸にねじり振動が生じ、軸の固有振動数と強制
振動数が一致すると共振現象を起こして、３軸式動力入
出力手段から異音を生じさせたり、場合によっては軸の
疲労破壊を生じさせたりする。こうした共振現象は、原
動機の種類や３軸式動力入出力手段の構造などによって
も異なるが、原動機の運転可能な最低回転数未満の状態
で生じることが多い。
【０００８】そこで、本発明の動力出力装置およびその
制御方法は、原動機の運転を停止する際に系に生じ得る
ねじり振動の共振現象を防止することを目的の一つとす
る。
【０００９】また、原動機の出力軸に電動機からトルク
を出力して原動機を積極的に停止させると、電動機の制
御によっては、原動機の出力軸の回転数が、アンダーシ
ュートして値０以下となってしまうことがあり、この際
に装置全体に振動が生じることがある。したがって、こ
の駆動装置を、例えば、車両に搭載したときには、アン
ダーシュートの際の振動が車体に伝わり、運転者に違和
感を与える。
【００１０】そこで本発明の駆動装置およびその制御方
法は、原動機の運転を停止する際に生じ得る振動を低減
することを目的の一つとする。
【００１１】こうした原動機の運転を停止する際に系に
生じ得るねじり振動の共振現象の問題は、上述の動力出
力装置に限られず、原動機の出力軸と電動機の回転軸と
が機械的に結合されている駆動装置であれば、同様に生
じ得る。この問題に対して、原動機の出力軸と電動機の
回転軸とをダンパを介して機械的に結合する装置が多
い。しかし、ねじり振動の振幅を抑える効果が大きなダ
ンパを用いれば、こうしたダンパは特別な減衰機能を有
するために部品数が多くなると共に大型化してしまう。
一方、小型で簡易なダンパを用いれば、ねじり振動の振
幅を抑える効果が小さくなってしまう。
【００１２】かかる問題を有する構成は、動力を直接的
に出力する構成に限らず、例えば原動機と発電機とを直
結し、該発電機により発電した電力による駆動される電
動機により走行用のトルクを得るいわゆるシリーズハイ
ブリッドなども該当する。したがって、上記との動力出
力装置と主要部が同一の発明として、原動機制御装置と
その制御方法の発明がなされた。この原動機制御装置お
よびその制御方法は、ダンパの種類によらず、原動機の
運転を停止する際に系に生じ得るねじり振動の共振現象
を防止することを目的の一つとする。
【００１３】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の動力出力装置および原動機制御方法並びにこれら
の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成する
ために、次の手段を採った。
【００１４】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、出力軸を有する原動機
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、前記駆動軸に動力を入出力する第２の電動機
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軸へ動力が
入出力されたとき、該入出力された動力に基づいて定ま
る動力を残余の１軸へ入出力する３軸式動力入出力手段
と、前記原動機の運転を停止すべき条件が整った時、該
原動機への燃料供給を停止するよう指示する燃料停止指
示手段と、該原動機への燃料供給の停止の指示に伴っ
て、前記出力軸にトルクを付加し、該出力軸の回転減速
度を所定範囲に制御して前記原動機を停止する停止時制
御を実行する停止時制御実行手段とを備えることを要旨
とする。
【００１５】また、この動力出力装置に対応した動力出
力装置の制御方法は、出力軸を有する原動機と、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、
前記駆動軸に動力を入出力する第２の電動機と、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軸へ動力が入出力され
たとき、該入出力された動力に基づいて定まる動力を残
余の１軸へ入出力する３軸式動力入出力手段とを備えた
動力出力装置を制御する方法であって、前記原動機の運
転を停止すべき条件が整った時、該原動機への燃料供給
を停止するよう指示し、該原動機への燃料供給の停止の
指示に伴って、前記出力軸にトルクを付加し、該出力軸
の回転減速度を所定範囲に制御して前記原動機を停止す
る停止時制御を実行することを要旨としている。
【００１６】かかる動力出力装置およびその制御方法に
よれば、原動機の運転を停止すべき条件が整うと、動力
出力装置は、原動機への燃料供給を停止するよう指示す
る共に、停止時制御を実行する。この停止時制御は、原
動機の出力時にトルクを付加し、この出力軸の減速度を
所定範囲に制限して原動機を停止するものである。出力
軸へのトルクの付加は、第１の電動機によっても良い
し、第２の電動機によっても良い。
【００１７】この結果、出力軸の減速度は、所定範囲に
制限され、例えばねじり共振領域を素早く通り抜けると
いった制御が可能となる。同時に、電動機における無用
な電力消費を避けることも可能となる。
【００１８】かかる停止時制御としては、様々なバリエ
ーションを考えることができる。一つは、出力軸に付加
するトルクをいわゆる開ループ制御する構成である。か
かる動力出力装置は、前記原動機の停止時に前記電動機
が前記出力軸に付加するトルクの経過時間に沿った目標
値を、前記原動機の停止時の振る舞いに基づいて予め定
める目標トルク記憶手段を備えると共に、前記停止時制
御実行手段は、前記停止時制御として、前記三軸式動力
入出力手段を介して、前記目標値に応じたトルクを前記
原動機の停止後の経過時間に沿って前記出力軸に付加す
るよう前記第１の電動機を駆動する制御を行なう手段を
備える。
【００１９】この場合には、出力軸の回転数を用いたフ
ィードバック制御を行なわないので、トルク指令値が動
力出力装置の状態や外乱により変動することがなく、駆
動軸におけるトルク変動を低減することができる。ま
た、出力軸の回転数が目標回転数（停止の場合は通常値
０）から大きく隔たっている場合でも、回転数差に基づ
くフィードバック制御を行なわないから、過大なトルク
指令値を出力して無用な電力を消費してしまうと言うこ
とがない。
【００２０】かかる開ループ制御では、フィードバック
制御を作用していないことから、最適な制御を実現する
ためには、合わせ込みが必要となるが、例えば、前記停
止時制御の実行中における前記出力軸の回転数の減速度
を求める減速度演算手段と、前記求められた減速度の大
小により学習値を増減し、記憶する学習手段と、前記停
止時制御実行手段の前記停止時制御における前記所定範
囲を、前記記憶された学習値に基づいて決定する減速度
範囲決定手段とを設ければ、減速度の範囲を学習するこ
とができるので、良好な制御を実現することができる。
【００２１】更に、停止時制御の他の構成例としては、
回転数検出手段により検出される前記出力軸の回転数が
所定の経路で所定値となるよう前記第１の電動機を駆動
する制御を考えることができる。ここで、所定の経路と
は、原動機への燃料供給を停止したときからの時間に対
する原動機の出力軸の回転数の推移をいう。
【００２２】こうした動力出力装置によれば、原動機の
運転停止の指示がなされたときに、原動機の出力軸の回
転数を所望の経路で所定値にすることができる。したが
って、所定の経路を短時間で原動機の出力軸の回転数が
所定値となるものとすれば、素早く原動機の回転軸の回
転数を所定値とすることができ、所定の経路を比較的時
間をかけて所定値にするものとすれば、原動機の回転軸
の回転数を緩やかに所定値とすることができる。さら
に、所定値を値０とすれば、原動機の出力軸の回転を素
早く或いは緩やかに止めることができる。
【００２３】この動力出力装置において、停止時制御と
して、前記回転数検出手段により検出される前記出力軸
の回転数が所定値となるまで、前記３軸式動力入出力手
段を介して該出力軸の回転方向とは逆向きのトルクを該
出力軸に付加するよう前記第１の電動機を駆動する制御
を行なうものとすることもできる。こうすれば、より素
早く原動機の出力軸の回転数を所定値にすることができ
る。したがって、原動機の運転停止の指示がなされたと
きの原動機の出力軸の回転数と所定値との間にねじり振
動の共振領域がある場合、この領域を素早く通過するこ
とができ、共振現象を防止することができる。
【００２４】また、この動力出力装置において、停止時
制御の一部として、前記回転数検出手段により検出され
る前記出力軸の回転数が前記所定値以下の値として設定
された判定値以下となったとき、前記３軸式動力入出力
手段を介して該出力軸の回転方向に作用する所定トルク
を該出力軸に付加するよう前記第１の電動機を駆動する
制御を行なうものとすることもできる。こうすれば、出
力軸の回転を停止する際に生じ得るアンダーシュートを
抑制し、その際に生じ得る振動を低減することができ
る。
【００２５】ここで、判定値の求め方としては、種々の
方法が取り得るが、例えば、停止時制御の実行中におけ
る前記出力軸の回転数の減速度を求め、減速度の絶対値
が大きいほど、判定値を大きな値に設定するものとして
も良い。減速度が大きいほど判定値を大きくしておくこ
とで、出力軸の回転数がアンダーシュートすることを未
然に防止することができる。また、停止時制御の実行中
において前記駆動軸に加わる制動力の大小を判定し、こ
の制動力が大きいと判定された場合には、判定値を大き
な値に設定するものとすることもできる。制動力が加わ
っている場合には、原動機を止める力も大きいと見なせ
るので、判定値を大きくすることにより、回転数のアン
ダーシュートを防止することができる。
【００２６】さらに、本発明の動力出力装置において、
前記停止時制御手段は、前記回転軸に入出力される動力
が値０となるよう前記第１の電動機を駆動制御する手段
であるものとすることもできる。こうすれば、第１の電
動機による電力の消費がないから、装置全体のエネルギ
効率を向上させることができる。また、第１の電動機に
より強制的に原動機の出力軸の運転状態を変更すること
がないから、原動機の運転停止に伴うトルクショックを
低減することができる。なお、原動機と第１の電動機
は、それぞれで消費されるエネルギ（例えば、摩擦仕事
等）の和が最小となる運転状態で落ち着く。
【００２７】あるいは、本発明の動力出力装置におい
て、前記所定値を、出力軸と三軸式動力入出力手段とを
含む系のねじり振動の共振領域を下回る回転数としてお
ければ、ねじり共振の防止を確実に行なうことができ
る。
【００２８】更に、原動機の運転停止の指示が、前記駆
動軸への動力の入出力を継続した状態でなされたとき、
前記第２の電動機を駆動して、前記駆動軸への動力の入
出力を継続するものとすることもできる。こうすれば、
駆動軸への動力の入出力を継続している最中に原動機の
運転を停止することができる。しかも、駆動軸への動力
の入出力は、第２の電動機により行なうことができる。
【００２９】次に、本願発明の原動機制御装置の概要に
ついて説明する。本願発明の原動機制御装置は、燃料の
燃焼により動力を出力する原動機と、該原動機の出力軸
にダンパを介して接続された電動機とを備え、該原動機
の運転・停止を制御可能な原動機制御装置であって、前
記原動機の運転を停止すべき条件が整った時、該原動機
への燃料供給を停止する燃料停止手段と、該原動機への
燃料供給の停止に伴って、前記出力軸にトルクを付加
し、該出力軸の回転減速度を所定範囲に制御して前記原
動機を停止する停止時制御を実行する停止時制御実行手
段とを備えたことを要旨としている。
【００３０】また、この原動機制御方法に対応した原動
機の制御方法は、燃料の燃焼により動力を出力する原動
機であり、該原動機の出力軸にダンパを介して接続され
た電動機を備えた原動機の停止を制御する方法であっ
て、前記原動機の運転を停止すべき条件が整った時、該
原動機への燃料供給を停止し、該原動機への燃料供給の
停止に伴って、前記出力軸にトルクを付加し、該出力軸
の回転減速度を所定範囲に制御して前記原動機を停止す
る停止時制御を実行することを要旨としている。
【００３１】この原動機制御装置および原動機の制御方
法は、出力軸にダンパを介して電動機が接続された原動
機の停止を制御するものであり、電動機がダンパを介し
て接続された原動機の出力軸に生じ得るねじり共振を低
減することができる。即ち、この原動機制御装置および
原動機の制御方法では、原動機の運転を停止すべき条件
が整ったとき、原動機への燃料の供給を停止し、これに
伴って原動機の出力軸にトルクを付加し、出力軸の回転
減速度を所定範囲に制限して原動機を停止する。出力軸
のねじり共振は、所定の減速度で生じ易いから、出力軸
の回転減速度を所定範囲に制限することにより、ねじり
共振は低減される。
【００３２】かかる構成において、出力軸の回転減速度
を所定範囲に制限する停止時制御には様々なバリエーシ
ョンが考えられる。例えば、原動機の停止時に電動機が
出力軸に付加するトルクの経過時間に沿った目標値を、
原動機の停止時の振る舞いに基づいて予め定める目標ト
ルク記憶手段を備えると共に、停止時制御実行手段が、
停止時制御として、原動機の停止後の経過時間に沿って
前記目標値に応じたトルクを出力軸に付加するよう電動
機を駆動する制御を行なう手段を備えるものとすること
ができる。この制御は、いわゆる開ループ制御であり、
原動機の停止時に電動機が出力軸に付加するトルクの目
標値を時間軸に沿って予め設定しておくのである。
【００３３】この場合には、出力軸の回転数を用いたフ
ィードバック制御を行なわないので、出力軸に付加する
トルクが外乱により変動することがない。また、出力軸
の回転数が目標回転数（停止の場合は通常値０）から大
きく隔たっている場合でも、回転数差に基づくフィード
バック制御を行なわないから、過大なトルクを出力軸に
付加して無用な電力を消費してしまうと言うことがな
い。
【００３４】かかる開ループ制御では、フィードバック
制御を作用していないことから、最適な制御を実現する
ためには、合わせ込みが必要となるが、例えば、前記停
止時制御の実行中における前記出力軸の回転数の減速度
を求める減速度演算手段と、前記求められた減速度の大
小により学習値を増減し、記憶する学習手段と、前記停
止時制御実行手段の前記停止時制御における前記所定範
囲を、前記記憶された学習値に基づいて決定する減速度
範囲決定手段とを備えた構成にすれば、減速度の範囲を
学習することができるので、良好な制御を実現すること
ができる。
【００３５】更に、停止時制御の他の構成例としては、
回転数検出手段により検出される出力軸の回転数が所定
の経路で所定値となるよう電動機を駆動する制御を考え
ることができる。ここで、所定の経路とは、原動機への
燃料供給を停止したときからの時間に対する原動機の出
力軸の回転数の推移をいう。
【００３６】こうした原動機制御装置によれば、原動機
の運転停止の指示がなされたときに、原動機の出力軸の
回転数を所望の経路で所定値にすることができる。した
がって、所定の経路を短時間で原動機の出力軸の回転数
が所定値となるものとすれば、素早く原動機の回転軸の
回転数を所定値とすることができ、所定の経路を比較的
時間をかけて所定値にするものとすれば、原動機の回転
軸の回転数を緩やかに所定値とすることができる。いず
れの場合も出力軸のねじり共振領域を避けるよう減速度
の範囲を制限すれば、出力軸にねじり共振が生じること
もない。
【００３７】更に、停止時制御として、検出された出力
軸の回転数が所定値となるまで、出力軸の回転方向とは
逆向きのトルクを、出力軸に付加するよう電動機を駆動
する制御を行なうものとすることもできる。この場合に
は、より素早く原動機の出力軸の回転数を所定値にする
ことができる。したがって、原動機の運転停止の指示が
なされたときの原動機の出力軸の回転数と所定値との間
にねじり振動の共振領域がある場合、この領域を素早く
通過することができ、共振現象を防止することができ
る。
【００３８】また、この原動機制御装置において、停止
時制御の一部として、出力軸の回転数が所定値以下の値
として設定された判定値以下となったとき、出力軸の回
転方向に作用する所定のトルクを、出力軸に付加するよ
う電動機を駆動する制御を行なうことも可能である。こ
うすれば、出力軸の回転を停止する際に生じ得るアンダ
ーシュートを抑制し、その際に生じ得る振動を低減する
ことができる。
【００３９】ここで、判定値の求め方としては、種々の
方法が取り得るが、例えば、停止時制御の実行中におけ
る出力軸の回転数の減速度の絶対値が大きいほど、判定
値を大きな値に設定するものとしても良い。減速度が大
きいほど判定値を大きくしておくことで、出力軸の回転
数がアンダーシュートすることを未然に防止することが
できる。
【００４０】なお、所定値を、出力軸と電動機の回転子
とを含む系のねじり振動の共振領域を下回る回転数とし
ておけば、ねじり共振の発生を確実に抑制することがで
きる。
【００４１】
【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。図１は本発明の一実施例として
のエンジン制御装置を含む動力出力装置１１０の概略構
成を示す構成図、図２は実施例の動力出力装置１１０の
詳細構成を示す説明図、図３は実施例の動力出力装置１
１０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。
【００４２】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。
【００４３】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。
【００４４】エンジン１５０のクランクシャフト１５６
は、クランクシャフト１５６に生じるねじり振動の振幅
を抑制するダンパ１５７を介して後述するプラネタリギ
ヤ１２０やモータＭＧ１，モータＭＧ２に結合されてお
り、更に駆動軸１１２を回転軸とする動力伝達ギヤ１１
１を介してディファレンシャルギヤ１１４に結合されて
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１
８０に電気的に接続されており、この制御装置１８０に
よって駆動制御される。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１
８４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。
【００４５】図１に示すように、実施例の動力出力装置
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とキャリア軸１２７とを接続
しクランクシャフト１５６のねじり振動の振幅を抑制す
るダンパ１５７、キャリア軸１２７にプラネタリキャリ
ア１２４が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ＭＧ
１、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。
【００４６】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、キャリア軸１２７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１
２１と、キャリア軸１２７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、キャリア軸１２７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１２６およびキャリア軸
１２７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。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。なお、
サンギヤ軸１２５，リングギヤ軸１２６およびキャリア
軸１２７には、それぞれその回転角度θｓ，θｒ，θｃ
を検出するレゾルバ１３９，１４９，１５９が設けられ
ている。
【００４７】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。
【００４８】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。
【００４９】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。
【００５０】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、レゾルバ１５９からのキャリア
軸１２７の回転角度θｃ、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１８
４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，Ｉｖ１、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Ｉｕ
２，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。
【００５１】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。
【００５２】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。
【００５３】以上構成を説明した実施例の動力出力装置
１１０の動作について説明する。なお、以下の説明で
「動力」とは、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、単位時間当たりに出力されるエ
ネルギの大きさをいう。これに対し、「動力状態」と
は、ある動力を与えるトルクおよび回転数の組み合わせ
によって定まる運転ポイントを示すものとする。従っ
て、ある「動力」を与える「運転ポイント」は、トルク
および回転数の組み合わせにより無数に存在することに
なる。なお、動力出力装置は、各瞬間ごとにおけるエネ
ルギのやりとり、言い換えれば単位時間当たりのエネル
ギ収支を基準として制御されるため、以下、「エネル
ギ」という用語は単位時間当たりのエネルギ、即ち「動
力」と同義の用語として用いる。同様に、単位時間当た
りの電気エネルギを意味する「電力」と「電気エネル
ギ」も同義の用語として用いる。
【００５４】実施例の動力出力装置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１
５０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Ｔ
ｒ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。
【００５５】プラネタリギヤ１２０の３軸（サンギヤ軸
１２５，リングギヤ軸１２６およびキャリア軸１２７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。
【００５６】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、キャリア軸１２７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。
【００５７】
【数１】
【００５８】いま、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が結合されているキャリア軸１２７
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１
２５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１２
０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。
【００５９】
【数２】
【００６０】次に、描かれた動作共線に、エンジン１５
０のトルクＴｅをキャリア軸１２７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、平行な２つの異なる作用
線への力の分離の手法により、座標軸Ｓ上のトルクＴｅ
ｓ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）によって表わされる。
【００６１】
【数３】
【００６２】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。
【００６３】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
達される動力は、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。
【００６４】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。
【００６５】以上、実施例の動力出力装置１１０におけ
る基本的なトルク変換について説明したが、実施例の動
力出力装置１１０は、こうしたエンジン１５０から出力
される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に、エンジン１５０から出力され
る動力（トルクＴｅと回転数Ｎｅとの積）と、モータＭ
Ｇ１により回生または消費される電気エネルギＰｍ１
と、モータＭＧ２により消費または回生される電気エネ
ルギＰｍ２とを調節することにより、余剰の電気エネル
ギを見い出してバッテリ１９４を充電する動作とした
り、不足する電気エネルギをバッテリ１９４に蓄えられ
た電力により補う動作など種々の動作とすることもでき
る。
【００６６】なお、以上の動作原理では、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。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Ｐ
ｅより若干小さな値とする必要がある。例えば、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Ｍ
Ｇ１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Ｍ
Ｇ１，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。
【００６７】次に、こうしたトルク制御により走行状態
にある車両において、走行状態のまま、エンジン１５０
の運転を停止する際の移行制御について図７に例示する
エンジン停止制御ルーチンに基づき説明する。本ルーチ
ンは、運転者によってモータＭＧ２のみによる運転モー
ドへの切り換えの指示があったとき、あるいは制御装置
１８０の制御ＣＰＵ１９０により実行される図示しない
運転モード判定処理によりモータＭＧ２のみによる運転
モードが選択されたとき等に実行される。
【００６８】エンジン停止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、通信
によりＥＦＩＥＣＵ１７０にエンジンの運転停止の信号
を出力する（ステップＳ１００）。エンジン１５０の運
転停止信号を受信したＥＦＩＥＣＵ１７０は、燃料噴射
弁１５１からの燃料噴射を停止すると共に点火プラグ１
６２への電圧の印加を停止し、さらにスロットルバルブ
１６６を全閉にする。こうした処理によりエンジン１５
０の運転は停止される。
【００６９】続いて、制御ＣＰＵ１９０は、エンジン１
５０の回転数Ｎｅを入力する処理を行なう（ステップＳ
１０２）。エンジン１５０の回転数Ｎｅは、クランクシ
ャフト１５６とダンパ１５７を介して結合されたキャリ
ア軸１２７に設けられたレゾルバ１５９により検出され
るキャリア軸１２７の回転角度θｃから求めることがで
きる。なお、エンジン１５０の回転数Ｎｅは、ディスト
リビュータ１６０に設けられた回転数センサ１７６によ
っても直接検出することもできる。この場合、制御ＣＰ
Ｕ１９０は、回転数センサ１７６に接続されたＥＦＩＥ
ＣＵ１７０から通信により回転数Ｎｅの情報を受け取る
ことになる。
【００７０】エンジン１５０の回転数Ｎｅを入力する
と、入力した回転数Ｎｅに基づいてタイムカウンタＴＣ
の初期値を設定する（ステップＳ１０４）。ここで、タ
イムカウンタＴＣは、後述するステップＳ１０８でエン
ジン１５０の目標回転数Ｎｅ＊を設定するときに用いら
れる引数であり、ステップＳ１０６に示すように、繰り
返しステップＳ１０６ないしＳ１１６の処理が実行され
る際にインクリメントされるものである。このタイムカ
ウンタＴＣの初期値の設定は、タイムカウンタＴＣを引
数としてエンジン１５０の目標回転数Ｎｅ＊を設定する
際のマップ、例えば、図８に示すマップを用いて行なわ
れる。図８に示すように、タイムカウンタＴＣの設定
は、縦軸（目標回転数Ｎｅ＊の軸）上に回転数Ｎｅを取
り、これに対応するタイムカウンタＴＣの値を求めるこ
とにより行なわれる。
【００７１】タイムカウンタＴＣを設定すると、設定し
たタイムカウンタＴＣをインクリメントし（ステップＳ
１０６）、このインクリメントしたタイムカウンタＴＣ
と図８に示すマップとを用いてエンジン１５０の目標回
転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ１０８）。目標回転
数Ｎｅ＊の設定では、横軸（タイムカウンタＴＣの軸）
上にタイムカウンタＴＣを取り、これに対応する目標回
転数Ｎｅ＊を求めることにより行なわれる。なお、図８
には、タイムカウンタＴＣの初期値に値１を加えた「Ｔ
Ｃ＋１」として目標回転数Ｎｅ＊を求める様子を表示し
た。続いて、エンジン１５０の回転数Ｎｅを入力し（ス
テップＳ１１０）、入力した回転数Ｎｅと設定した目標
回転数Ｎｅ＊とを用いて次式（４）によりモータＭＧ１
のトルク指令値Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１１
２）。ここで、式（４）中の右辺第１項は回転数Ｎｅの
目標回転数Ｎｅ＊からの偏差を打ち消す比例項であり、
右辺第２項は定常偏差をなくす積分項である。なお、Ｋ
１およびＫ２は比例定数である。
【００７２】
【数４】
【００７３】続いて、リングギヤ軸１２６に出力すべき
トルクの指令値Ｔｒ＊とモータＭＧ１のトルク指令値Ｔ
ｍ１＊とを用いて次式（５）によりモータＭＧ２のトル
ク指令値Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１１４）。式
（５）中の右辺第２項は、エンジン１５０の運転を停止
した状態でモータＭＧ１からトルク指令値Ｔｍ１＊のト
ルクを出力した際にプラネタリギヤ１２０を介してリン
グギヤ軸１２６に作用するトルクであり、Ｋ３は比例定
数である。Ｋ３は、共線図における動作共線の釣り合い
の状態であれば値１であるが、エンジン１５０の運転停
止の際の過渡時であるから、モータＭＧ１から出力され
るトルクのうちの一部がエンジン１５０とモータＭＧ１
とからなる慣性系の運動の変化に用いられるため、値１
より小さな値となる。このトルクを正確に求めるには、
上述の慣性系のモータＭＧ１からみた慣性モーメントに
サンギヤ軸１２５の角加速度を乗じて慣性系の運動の変
化に用いられるトルク（慣性トルク）を求め、これをト
ルク指令値Ｔｍ１＊から減じたものをギヤ比ρで割れば
よい。実施例では、本ルーチンにより設定されるトルク
指令値Ｔｍ１＊が比較的小さな値であることから、比例
定数Ｋ３を用いて計算を簡略化した。なお、リングギヤ
軸１２６に出力すべきトルクの指令値Ｔｒ＊は、運転者
によるアクセルペダル１６４の踏込量に基づいて図９に
例示する要求トルク設定ルーチンに基づいて設定され
る。以下、このトルク指令値Ｔｒ＊を設定する処理につ
いて簡単に説明する。
【００７４】
【数５】
【００７５】図９の要求トルク設定ルーチンは、所定時
間毎（例えば、８ｍｓｅｃ）に繰り返し実行される。本
ルーチンが実行されると、制御装置１８０の制御ＣＰＵ
１９０は、まず、リングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒを読
み込む処理を行なう（ステップＳ１３０）。リングギヤ
軸１２６の回転数Ｎｒは、レゾルバ１４９により検出さ
れるリングギヤ軸１２６の回転角度θｒから求めること
ができる。続いて、アクセルペダルポジションセンサ１
６４ａによって検出されるアクセルペダルポジションＡ
Ｐを入力する処理を行なう（ステップＳ１３２）。アク
セルペダル１６４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ものであるから、アクセルペダ
ルポジションＡＰは、リングギヤ軸１２６延いては駆動
輪１１６，１１８に出力すべきトルクに対応するものと
なる。アクセルペダルポジションＡＰを読み込むと、読
み込んだアクセルペダルポジションＡＰとリングギヤ軸
１２６の回転数Ｎｒとに基づいてリングギヤ軸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Ｓ１３４）。ここで、
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、リング
ギヤ軸１２６の回転数Ｎｒとアクセルペダルポジション
ＡＰとトルク指令値Ｔｒ＊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、読み込まれたアクセルペダ
ルポジションＡＰとリングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒと
ＲＯＭ１９０ｂに記憶したマップと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１０に示す。
【００７６】こうしてステップＳ１１２でモータＭＧ１
のトルク指令値Ｔｍ１＊を設定し、ステップＳ１１４で
モータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊を設定すると、割
込処理を利用して所定時間毎（例えば、４ｍｓｅｃ毎）
に繰り返し実行される図１１に例示するモータＭＧ１の
制御ルーチンや図１２に例示するモータＭＧ２の制御ル
ーチンにより、設定された指令値のトルクがモータＭＧ
１やモータＭＧ２から出力されるようモータＭＧ１やモ
ータＭＧ２が制御される。こうしたモータＭＧ１の制御
とモータＭＧ２の制御については後述する。
【００７７】次に、制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０
は、エンジン１５０の回転数Ｎｅと閾値Ｎｒｅｆとを比
較する（ステップＳ１１６）。ここで、閾値Ｎｒｅｆ
は、モータＭＧ２のみによる運転モードの処理において
エンジン１５０の目標回転数Ｎｅ＊として設定される値
の近傍の値として設定されるものである。実施例では、
モータＭＧ２のみによる運転モードの処理におけるエン
ジン１５０の目標回転数Ｎｅ＊が値０に設定されている
から、閾値Ｎｒｅｆは、値０の近傍の値として設定され
ている。なお、この値は、ダンパ１５７により結合され
たクランクシャフト１５６とキャリア軸１２７とに結合
されている系が共振現象を生じる回転数領域の下限値よ
り小さな値である。したがって、エンジン１５０の回転
数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆより大きいときには、まだエンジ
ン１５０の運転停止の過渡時にあり、共振現象を生じる
回転数領域の下限値未満になっていないと判断して、ス
テップＳ１０６に戻り、ステップＳ１０６ないしＳ１１
６の処理を繰り返し実行する。ステップＳ１０６ないし
Ｓ１１６の処理を繰り返し実行すると、その都度、タイ
ムカウンタＴＣがインクリメントされ、エンジン１５０
の目標回転数Ｎｅ＊が図８に示すマップに基づいてより
小さな値として設定されるから、エンジン１５０の回転
数Ｎｅは、図８に示すマップの目標回転数Ｎｅ＊の勾配
と同様な勾配で小さくなっていく。したがって、目標回
転数Ｎｅ＊の勾配を、エンジン１５０への燃料噴射の停
止したときの回転数Ｎｅの自然な変化の勾配以上とすれ
ば、エンジン１５０の回転数Ｎｅを速やかに小さくする
ことができ、回転数Ｎｅの自然な変化の勾配未満とすれ
ば、エンジン１５０の回転数Ｎｅを緩やかに小さくする
ことができる。実施例では、上述の共振現象を生じる回
転数領域を通過することを想定しているから、目標回転
数Ｎｅ＊の勾配は、回転数Ｎｅの自然な変化の勾配以上
に設定されている。
【００７８】一方、エンジン１５０の回転数Ｎｅが閾値
Ｎｒｅｆ以下になると、モータＭＧ１のトルク指令値Ｔ
ｍ１＊にキャンセルトルクＴｃを設定すると共に（ステ
ップＳ１１８）、上式（６）によりモータＭＧ２のトル
ク指令値Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１２０）、所定
時間経過するのを待つ（ステップＳ１２２）。ここで、
キャンセルトルクＴｃは、エンジン１５０の回転数Ｎｅ
が負の値となるいわゆるアンダーシュートするのを防止
するためのトルクである。なお、ＰＩ制御を受けるモー
タＭＧ１により積極的にエンジン１５０の運転を停止す
る際にエンジン１５０の回転数Ｎｅがアンダーシュート
する理由については上述した。
【００７９】モータＭＧ１からキャンセルトルクＴｃを
出力した状態で所定時間経過すると、モータＭＧ１のト
ルク指令値Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に（ステップ
Ｓ１２４）、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Ｓ１２６）、本ル
ーチンを終了して、図示しないモータＭＧ２のみによる
運転モードの処理を実行する。
【００８０】次に、モータＭＧ１の制御について図１１
に例示するモータＭＧ１の制御ルーチンに基づいて説明
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、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）、モータＭＧ１の電気角θ１をサンギヤ
軸１２５の回転角度θｓから求める処理を行なう（ステ
ップＳ１８１）。実施例では、モータＭＧ１として４極
対の同期電動機を用いているから、θ１＝４θｓを演算
することになる。続いて、電流検出器１９５，１９６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（６）を
演算することにより行なわれる。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。
【００８１】
【数６】
【００８２】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Ｖ
ｄ１，Ｖｑ１を求める処理を行なう（ステップＳ１８
６）。すなわち、以下の式（７）の演算を行なうのであ
る。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Ｖｄ１，Ｖ
ｑ１は、電流指令値Ｉ＊との偏差△Ｉに比例する部分
（式（７）第１式右辺第１項）と偏差△Ｉのｉ回分の過
去の累積分（同右辺第２項）とから求められる。
【００８３】
【数７】
【００８４】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，Ｖｖ
１，Ｖｗ１を求める処理を行なう。各電圧は、次式
（８）により求める。
【００８５】
【数８】
【００８６】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（８）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Ｓ１９９）。
【００８７】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１１
のモータＭＧ１の制御ルーチン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Ｔｍ
１＊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１１のモータＭＧ１
の制御ルーチンにより行なうことができる。
【００８８】次に、モータＭＧ２の制御について図１２
に例示するモータＭＧ２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
理のうちトルク指令値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θｒとを用いる点を除き、モータＭ
Ｇ１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
出すると共に（ステップＳ１９０）、検出した回転角度
θｒからモータＭＧ２の電気角θ２を算出し（ステップ
Ｓ１９１）、続いてモータＭＧ２の各相電流を電流検出
器１９７，１９８を用いて検出し（ステップＳ１９
２）、その後、座標変換（ステップＳ１９４）および電
圧指令値Ｖｄ２，Ｖｑ２の演算を行ない（ステップＳ１
９６）、更に電圧指令値の逆座標変換（ステップＳ１９
８）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Ｓ１９
９）。
【００８９】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１２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。
【００９０】次に、こうしたエンジン１５０の停止制御
の際のエンジン１５０の回転数ＮｅやモータＭＧ１のト
ルクＴｍ１などの変化の様子を図１３ないし図１５に例
示する共線図と図１６に例示する説明図とを用いて説明
する。図１３は図７のエンジン停止制御ルーチンが始め
て実行されたときの共線図であり、図１４はエンジン停
止制御ルーチンのステップＳ１０６ないしＳ１１６の処
理が何回か繰り返し実行されたときの共線図であり、図
１５はエンジン１５０の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以下
になったときの共線図である。実施例では、図８のマッ
プにおける目標回転数Ｎｅ＊の勾配が回転数Ｎｅの自然
な変化の勾配以上に設定されているから、図１３および
図１４に示すように、モータＭＧ１から出力されるトル
クＴｍ１は、エンジン１５０の回転数Ｎｅを強制的に小
さくする方向に作用する。したがって、モータＭＧ１
は、エンジン停止制御ルーチンが始めて実行されたとき
には、トルクＴｍ１はサンギヤ軸１２５の回転方向と逆
向きとなるから、発電機として動作し、その後、図１４
に示すように、サンギヤ軸１２５の回転数Ｎｓが負の値
となるから、電動機として動作することになる。このと
き、モータＭＧ１はエンジン１５０の回転数Ｎｅと目標
回転数Ｎｅ＊とに基づいてＰＩ制御されるから、図１６
に示すように、エンジン１５０の回転数Ｎｅは、目標回
転数Ｎｅ＊に若干遅れて変化する。なお、エンジン１５
０の運転停止の指示が出力される前の状態におけるエン
ジン１５０の回転数Ｎｅとリングギヤ軸１２６の回転数
Ｎｒによっては、図６を用いて説明したようにサンギヤ
軸１２５の回転数Ｎｓが負の値となることもあるから、
図１４の共線図が、エンジン停止制御ルーチンが始めて
実行されたときの共線図となる場合もある。この場合、
モータＭＧ１は、はじめから電動機として動作すること
になる。
【００９１】こうした図１３および図１４の共線図の状
態では、エンジン１５０への燃料供給は停止されている
ため、エンジン１５０からのトルクの出力はない。しか
し、モータＭＧ１からエンジン１５０の回転数Ｎｅを強
制的に小さくするトルクＴｍ１が出力されるため、その
抗力としてのトルクＴｓｃがキャリア軸１２７に作用す
ることになる。一方、リングギヤ軸１２６には、モータ
ＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２と、モータＭＧ１か
ら出力されるトルクＴｍ１に伴ってプラネタリギヤ１２
０を介してリングギヤ軸１２６に出力されるトルクＴｓ
ｒが作用する。このリングギヤ軸１２６に作用するトル
クＴｓｒは、前述したように、エンジン１５０とモータ
ＭＧ１とからなる慣性系の運動の変化と動作共線の釣り
合いから求めることができるが、式（５）の右辺第２項
と同程度である。したがって、リングギヤ軸１２６に
は、略トルク指令値Ｔｒ＊のトルクが出力されることに
なる。
【００９２】図７のエンジン停止制御ルーチンのステッ
プＳ１１６で、エンジン１５０の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒ
ｅｆ以下になると、モータＭＧ１からキャンセルトルク
Ｔｃが出力されるから、エンジン１５０の回転数Ｎｅは
図１６の破線に示すアンダーシュートをすることなく停
止し、モータＭＧ２のみによる運転モードの処理へ滑ら
かに移行する。実施例では、このモータＭＧ２のみによ
る運転モードのときには、モータＭＧ１のトルク指令値
Ｔｍ１＊を値０としている。このため、動作共線は、エ
ンジン１５０を空回りさせるのに必要なエネルギとモー
タＭＧ１を空回りさせるのに必要なエネルギの和の最も
小さい状態に落ち着く。実施例では、エンジン１５０は
ガソリンエンジンを用いているから、エンジン１５０を
空回りさせるのに必要なエネルギ、すなわち、エンジン
１５０のピストンの摩擦や圧縮等に要するエネルギは、
モータＭＧ１のロータ１３２を空回りさせるのに必要な
エネルギよりも大きくなる。したがって、動作共線は、
図１５の共線図に示すように、エンジン１５０が停止
し、モータＭＧ１が空回りする状態となる。なお、図１
５の共線図には、モータＭＧ１から出力されるキャンセ
ルトルクＴｃも記載した。
【００９３】以上説明した実施例の動力出力装置１１０
によれば、エンジン１５０の運転停止の指示があってか
ら、エンジン１５０の回転数Ｎｅを素早く値０にするこ
とができる。したがって、エンジン１５０とモータＭＧ
１とを慣性マスとしたねじり振動の共振現象を生じる領
域の回転数をすばやく通過することができる。この結
果、ねじり振動の振幅を抑制するダンパ１５７を簡易な
構成のものとすることができる。
【００９４】また、実施例の動力出力装置１１０によれ
ば、エンジン１５０の回転数Ｎｅが値０になる直前に、
エンジン１５０の回転数Ｎｅが増加する方向のキャンセ
ルトルクＴｃをモータＭＧ１から出力するから、エンジ
ン１５０の回転数Ｎｅのアンダーシュートを抑制するこ
とができる。この結果、アンダーシュートによって生じ
得る振動や異音などの発生を防止することができる。
【００９５】実施例の動力出力装置１１０では、目標回
転数Ｎｅ＊の勾配がエンジン１５０の回転数Ｎｅの自然
な変化より大きなマップ（図８のマップ）を用い、エン
ジン１５０の回転数Ｎｅを強制的に小さくするトルクＴ
ｍ１をモータＭＧ１から出力するようにしたが、図８の
マップに代えて目標回転数Ｎｅ＊の勾配がエンジン１５
０の回転数Ｎｅの自然な変化より小さなマップを用い、
エンジン１５０の回転数Ｎｅが緩やかに変化するように
してもよい。こうすれば、エンジン１５０の回転数Ｎｅ
を緩やかに変化させることができる。
【００９６】また、図８のマップに代えて目標回転数Ｎ
ｅ＊の勾配がエンジン１５０の回転数Ｎｅの自然な変化
と同じとなるマップを用い、エンジン１５０の回転数Ｎ
ｅが自然に変化するようにしてもよい。この場合、エン
ジン１５０の運転を停止すると共に、モータＭＧ１のト
ルク指令値Ｔｍ１＊に値０を設定すればよい。この場合
のエンジン停止制御ルーチンを図１７に例示する。この
ルーチンでは、モータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ１＊に
値０を設定すると共に（ステップＳ２０２）、モータＭ
Ｇ２のトルク指令値Ｔｍ２＊にはトルク指令値Ｔｒ＊を
設定する（ステップＳ２１０）。このため、モータＭＧ
１からは何らトルクは出力されないことになるから、エ
ンジン１５０やモータＭＧ１の運動エネルギをエンジン
１５０のピストンの摩擦や圧縮等で消費しながら、エン
ジン１５０を空回りさせるのに必要なエネルギとモータ
ＭＧ１を空回りさせるのに必要なエネルギの和の最も小
さい状態（図１５の共線図の状態）に向けて変化してい
くことになる。このように、モータＭＧ１から何らトル
クを出力しないものとすれば、モータＭＧ１により電力
を消費しないから、装置全体のエネルギ効率を向上させ
ることができる。なお、図１７のエンジン停止制御ルー
チンは、このままモータＭＧ２のみによる運転モードの
処理となり得る。
【００９７】実施例の動力出力装置１１０では、モータ
ＭＧ２のみによる運転モードにおけるエンジン１５０の
目標回転数Ｎｅ＊を値０とし、この値となるよう閾値Ｎ
ｒｅｆを値０またはその近傍の値としたが、モータＭＧ
２のみによる運転モードにおけるエンジン１５０の目標
回転数Ｎｅ＊を値０以外の値とし、閾値Ｎｒｅｆをその
値またはその近傍の値としてもよい。例えば、エンジン
１５０の目標回転数Ｎｅ＊をアイドル回転数の値とし、
閾値Ｎｒｅｆをアイドル回転数またはアイドル回転数の
近傍の値とする場合などである。
【００９８】実施例の動力出力装置１１０では、車両が
走行しているとき、即ちリングギヤ軸１２６が回転して
いる状態のときに、エンジン１５０の運転を停止する際
のエンジン１５０の回転数Ｎｅの制御について説明した
が、車両が停止しているとき、即ちリングギヤ軸１２６
が回転していない状態のときに、エンジン１５０の運転
を停止する際のエンジン１５０の回転数Ｎｅの制御に適
用してもよい。
【００９９】実施例の動力出力装置１１０では、モータ
ＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ１＊の設定処理とモータＭＧ
２のトルク指令値Ｔｍ２＊の設定処理とをエンジン停止
制御ルーチンの処理としてしたが、モータＭＧ１のトル
ク指令値Ｔｍ１＊の設定処理をモータＭＧ１の制御の処
理の一つとして行ない、モータＭＧ２のトルク指令値Ｔ
ｍ２＊の設定処理をモータＭＧ２の制御の処理の一つと
して行なうものとしてもよい。
【０１００】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１８の変形例の
動力出力装置１１０Ａに示すように、リングギヤ軸１２
６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１９の変形例の動力出力装置１１０Ｂに示
すように、エンジン１５０側からプラネタリギヤ１２
０，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。
【０１０１】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。第２実施は、第１実施例と略同一のハードウェア
構成を備えるが、図２０に示すように、第１実施例と比
べて、エンジン１５０に開閉タイミング変更機構１５３
を備える点で異なっている。また、制御装置１８０が実
行する処理の内容も異なっている。まず、ハードウェア
構成の相違について、図２０を参照して説明する。
【０１０２】開閉タイミング変更機構１５３は、エンジ
ン１５０の吸気弁１５０ａの開閉タイミングを調整する
ものであり、その詳細な構成を図２１に示す。通常、吸
気バルブ１５０ａは吸気カムシャフト２４０に取り付け
られたカムにより開閉し、排気バルブ１５０ｂは排気カ
ムシャフト２４４に取り付けられたカムにより開閉する
機構となっている。吸気バルブ１５０ａおよび排気バル
ブ１５０ｂがエンジン１５０の回転数に応じたタイミン
グで開閉し得る様、吸気カムシャフト２４０に結合され
た吸気カムシャフト・タイミング・ギヤ２４２と排気カ
ムシャフト２４４に結合された排気カムシャフト・タイ
ミング・ギヤ２４６はタイミングベルト２４８によりク
ランクシャフト１５６と連結されている。こうした通常
の構成に加え、開閉タイミング変更機構１５３には、吸
気カムシャフト・タイミング・ギヤ２４２と吸気カムシ
ャフト２４０とは、油圧で作動するＶＶＴプーリー２５
０を介して結合されており、ＶＶＴプーリー２５０には
入力油圧の制御バルブであるＯＣＶ２５４が設けられて
いる。ＶＶＴプーリー２５０の内部はこの油圧により軸
方向に移動可能な可動ピストン２５２の組み合わせで構
成されている。なお、ＶＶＴプーリー２５０に入力され
る油圧はエンジンオイルポンプ２５６により供給され
る。
【０１０３】かかる開閉タイミング変更機構１５３の作
動原理は次の通りである。ＥＦＩＥＣＵ１７０はエンジ
ン１５０の運転状況に応じてバルブの開閉タイミングを
決定し、ＯＣＶ２５４の開閉を制御する制御信号を出力
する。この結果、ＶＶＴプーリー２５０に入力される油
圧が変化し、可変ピストン２５２が軸方向に移動する。
可変ピストン２５２には軸に対し斜め方向に溝が刻んで
あるため、上記軸方向への移動に伴って可変ピストン２
５２の回転も生じ、可変ピストン２５２に結合されてい
る吸気カムシャフト２４０と吸気カムシャフト・タイミ
ング・ギヤ２４２の取り付け角度を変化させる。こうし
て、吸気バルブ１５０ａの開閉タイミングを変化させる
ことができ、バルブオーバラップを変化させることがで
きる。なお、この例では上記ＶＶＴプーリー２５０は吸
気カムシャフト２４０側にのみ設けており、排気カムシ
ャフト２４４には設けていないため、バルブオーバラッ
プは吸気バルブの開閉タイミングを制御することにより
制御される。
【０１０４】次に、第２実施例における制御装置１８０
の制御について説明する。図２２は、第２実施例におけ
るエンジン停止時制御処理ルーチンを示すフローチャー
トである。このエンジン停止時制御処理ルーチンは、車
輌の走行状態やバッテリ１９４の残容量ＳＯＣなどから
エンジン１５０に求められる動力から見てエンジン１５
０を停止するとの判断がなされ、ＥＦＩＥＣＵ１７０に
その旨の指令を送り、エンジン１５０への燃料噴射が停
止した後、８msec毎に割り込み処理により実行される。
このルーチンが起動されると、まずモータＭＧ１の現在
の目標トルクＳＴＧを、変数ＳＴＧｏｌｄに設定する処
理（ステップＳ３００）、引き下げトルクＳＴＧｍｎを
設定する処理（ステップＳ３０５）、およびなまし処理
の処理時間ｍｎｔｇを設定する処理（ステップＳ３１
０）を行なう。ここで、引き下げトルクＳＴＧｍｎは、
図２３に例示するように、リングギヤ軸１２６の回転数
Ｎｒ、即ち車速に対応して予め設定された値である。実
施例では、図２３に示した関係を予めＲＯＭ１９０ｂ内
に記憶しておき、リングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒに応
じて、引き下げトルクＳＴＧｍｎを設定するのである。
引き下げトルクＳＴＧｍｎとは、燃料噴射が停止された
エンジン１５０の回転数を引き下げるためにモータＭＧ
１が積極的にキャリア軸１２７、延いてはクランクシャ
フト１５６に付加するトルクである。また、なまし処理
の処理時間ｍｎｔｇとは、後述する開ループ制御におけ
る回転数低減処理において、回転数を低減する割合を、
演算上求められた値から、トルクショックの発生を防止
するために緩和する処理における緩和の割合を設定する
時間である。これは、図２４に例示するように、リング
ギヤ軸１２６の回転数Ｎｒに応じて小さな値に設定され
る。リングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒは、車速に対応し
ていることから、車速が小さいほどなまし処理の処理時
間ｍｎｔｇを大きな値にして、トルク指令値を低減する
割合を緩和した方が、トルクショックの発生を防止でき
るからである。処理時間ｍｎｔｇの扱いについては、開
ループ制御（ステップＳ３５０）において説明する。
【０１０５】これらの諸変数の設定を行なった後、次
に、条件１が成立しているか否かの判断を行なう（ステ
ップＳ３２０）。条件１とは、エンジン停止時制御に移
行可能な条件が整ったか否かという判断であり、実施例
では、エンジン１５０に対する燃料噴射の停止が指示さ
れてから３００msecが経過したかという条件判断であ
る。燃料噴射の停止が指示されても、エンジン１５０の
出力トルクが直ちに低下するとは限らないので、３００
msecの経過を待ち、エンジン１５０側の出力トルクが確
実に失われるまで待つのである。なお、エンジン１５０
は、この間に、ＥＦＩＥＣＵ１７０の指示を受けて、燃
料カットに引き続き、開閉タイミング変更機構１５３を
制御してバルブの開閉タイミングを最遅角側に設定す
る。なお、開閉タイミング変更機構１５３を最遅角側に
設定するのは、次にエンジン１５０を起動する際の負荷
を低減して、エンジン１５０をモータリングする際のシ
ョックをできるだけ小さくするためである。条件１が整
っていなければ、それまで通り、エンジン１５０の実回
転数と目標回転数との偏差に基づくＰＩＤ制御を継続
し、エンジン１５０の回転数を保持する（ステップＳ３
３０）。
【０１０６】他方、条件１が成立しており、エンジンの
停止時制御に入っても良いと判断した場合には、次に、
エンジン１５０の回転数Ｎｅが所定値Ｎｋｎ以上である
か否かの判断を行なう（ステップＳ３４０）。この判断
に用いる所定値Ｎｋｎは、エンジンの停止時制御が実行
されたことにより、エンジン１５０の回転数Ｎｅが低下
してきた場合、後述する開ループ制御を停止する条件で
あり、本実施例では、停車中では２００ｒｐｍ、走行中
でブレーキオフなら２５０ｒｐｍ、走行中でブレーキオ
ンなら３５０ｒｐｍというように定めている。これらの
回転数は、実際の制御において、エンジン１５０の回転
数にアンダシュートが発生しないように制御可能な回転
数として、実験的に定めた。
【０１０７】エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｋｎより大
きいと判断された場合には、次に開ループ制御によりエ
ンジン回転数を低減する処理を実行する（ステップＳ３
５０）。この処理については、後で図２５を用いて詳し
く説明する。ここでは、エンジン停止時制御全体の理解
を優先し、図２２のエンジン停止時制御処理ルーチンの
説明を続ける。開ループ制御によるエンジン回転数の低
減処理を実行することで、エンジン１５０の回転数Ｎｅ
は、次第に低下する。エンジン１５０の回転数Ｎｅが低
下し、所定値Ｎｋｎを下回ると、次に現在の目標トルク
ＳＴＧがほぼ０となっているか否かの判断を行なう（ス
テップＳ３６０）。目標トルクＳＴＧがほぼ値０となっ
ていなければ、エンジン１５０の回転数がアンダシュー
トするのを防止するための処理（ステップＳ３７０）を
行なう。
【０１０８】これらのいずれの処理（ステップＳ３３
０，Ｓ３５０〜Ｓ３７０）の後も、上下限のガード処理
（ステップＳ３８０）を行ない、その後、上記の処理で
計算しガード処理を施した制御上の目標トルクｔｔｇを
新たな目標トルクＳＴＧとして設定する処理（ステップ
Ｓ３９０）を行ない、本ルーチンを終了する。上下限の
ガード処理とは、演算した目標トルクｔｔｇが、モータ
ＭＧ１の定格からはずれていたり、バッテリ１９４の残
容量から見て可能なトルクを上回っていたりした場合
に、これを定格以内あるいは可能なトルクの範囲に制限
する処理である。
【０１０９】以上説明した処理を繰り返し実行すること
により、大まかには、次のようにエンジン１５０の回転
数は制御される。まず、エンジン１５０への燃料供給が
停止されてから３００msecが経過するまでは通常のＰＩ
Ｄ制御によりエンジン回転数を目標回転数に保持する制
御が行なわれ（ステップＳ３２０，Ｓ３３０）、３００
msecが経過すると、開ループ制御に切り替わり、モータ
ＭＧ１からエンジン１５０の出力軸であるクランクシャ
フト１５６等に回転方向とは逆方向にトルクを付加し、
エンジン１５０の回転数を所定の減速度の範囲で低減す
る。この様子を図２７の区間Ａに示した。エンジン１５
０の回転数Ｎｅが所定値Ｎｋｎまで低下すると、開ルー
プ制御を終了し、次にアンダシュート防止処理を実行す
る（ステップＳ３２０，Ｓ３４０，Ｓ３６０，Ｓ３７
０）。ここでは、目標トルクの大きさは低減され、次第
に値０に近づく。この様子を、図２７区間Ｂに示した。
【０１１０】次に、ステップＳ３５０の開ループ制御の
詳細について、図２５を用いて説明する。開ループ制御
処理ルーチンが起動されると、まず車輌が停車中か走行
中かを判断する（ステップＳ３５１）。車輌が走行中で
あると判断されると、エンジン停止時制御で設定した制
御開始時点での目標トルクＳＴＧｏｌｄと、引き下げト
ルクＳＴＧｍｎとを用いて、なまし処理を行なって、仮
の目標トルクｔｔｇを求める処理を行なう（ステップＳ
３５２）。この場合のなまし時間は、予め車速に応じて
設定した処理時間ｎｍｔｇを用いる（図２２ステップＳ
３１０および図２４参照）。なまし処理とは、数学的に
は積分処理であるが、本実施例のように、所定のインタ
ーバルで実行される処理により実現する場合には、現在
の値と目標値とに重み付け平均を取ることで実現される
ことが多い。本実施例では、処理時間ｎｍｔｇ毎に、重
み付け平均処理を行ない、その場合の現在値に付与する
重み付け係数を、目標値に関する重み付け係数の１／１
６程度としている。エンジン１５０を開ループ制御によ
り停止する処理に入った時点では、目標トルクＳＴＧ
は、それまでのＰＩＤ制御（図２２ステップＳ３３０）
により所定値に保持されているから、なまし処理を行な
うと言うことは、エンジン停止時制御に入った直後の目
標トルクをいきなり引き下げトルクＳＴＧｍｎにするの
ではなく、図２３に基づいて設定した引き下げトルクＳ
ＴＧｍｎに向かって仮の目標トルクｔｔｇの値を徐々に
設定して行くことになる。なまし処理の処理時間ｎｍｔ
ｇは、車速が低いほど大きな値に設定されるから、車速
が低いほど緩やかに、仮の目標トルクｔｔｇは、引き下
げトルクＳＴＧｍｎに近づいて行くことになる。
【０１１１】他方、車輌が停車中であると判断された場
合には（ステップＳ３５１）、車速によりなまし処理の
時間を設定する必要はないから、処理時間を固定値（本
実施例では１２８msec）とし、同様になまし処理を行な
う（ステップＳ３５３）。但し、停車中のこの処理で
は、車速に応じて定める引き下げトルクＳＴＧｍｎに代
えて、固定的な引き下げトルクに目標トルクの学習値ｓ
ｔｇｋｇを加えた値を用いる点で、走行中のなまし処理
（ステップＳ３５２）と相違している。ステップＳ３５
３では、現在の目標トルクＳＴＧｏｌｄと、（−１４＋
ｓｔｇｋｇ）−ＳＴＧｏｌｄとの間でなまし処理を行な
っている。走行中の場合には、エンジン１５０停止時の
トルクショックは、さほど気にならないのに対して、停
車中のエンジン１５０停止に起因するトルクショック
は、体感されやすい。そこで、停車中の目標トルクの低
減の挙動は、学習しておき、できる限りアンダシュート
なしで、エンジン１５０を停止できるようにしているの
である。学習値ｓｔｇｋｇの学習の方法については後述
する。
【０１１２】かかる処理が所定のインターバルで繰り返
し行なわれると、仮の目標トルクｔｔｇはなまし処理の
処理時間により定まる緩やかさにより、引き下げトルク
ＳＴＧｍｎに近づいて行く。仮の目標トルクｔｔｇが、
引き下げトルクＳＴＧｍｎに一致すると、その後は、モ
ータＭＧ１が出力するトルクは、ほぼ一定となる。
【０１１３】以上の走行中のなまし処理もしくは停車中
のなまし処理を行なった後、次に条件２が成立している
か否かの判断を行なう（ステップＳ３５４）。条件２の
判断とは、以下の条件が全て成立しているか否かの判断
をいう。 エンジン１５０の回転数Ｎｅが４００ｒｐｍ以下であ
り、 停車中であり、 学習値ｓｔｇｋｇをまだ更新していない（Ｘｓｔｇ≠
１） 以上の３条件のいずれか一つでも成立していなければ、
何も行なわず「ＮＥＸＴ」に抜けて、本ルーチンを一旦
終了する。他方、この３条件が全て成立する状態になれ
ば、回転減速度△Ｎを演算する処理を行なう（ステップ
Ｓ３５５）。
【０１１４】回転減速度△Ｎは、前回回転数を検出した
ときの回転数から現在の回転数の偏差として定義されて
いる。本実施例では、回転数Ｎｅの検出自体は１６msec
毎に行なっている。この回転減速度△Ｎが、値−５４か
ら値−４４の範囲に入っているか否かを次に判断する
（ステップＳ３５６）。回転減速度△Ｎが、この範囲内
に入っていれば、何も行なわず、ネクストに抜けて本ル
ーチンを一旦終了する。他方、回転減速度△Ｎが値−４
４より大きいと判断された場合は、仮の学習値ｔｓｔｇ
を値１だけ減少する処理を行ない（ステップＳ３５
７）、回転減速度△Ｎが値−５４より小さい場合には、
仮の学習値ｔｓｔｇを値１だけ増加する処理を行なう
（ステップＳ３５８）。即ち、図２７区間Ａにおけるエ
ンジン回転数Ｎｅの減速の程度をチェックし、次回のエ
ンジン停止時に制御における停車中の引き下げトルクを
決定する際の学習値ｓｔｇｋｇに反映させるため、仮の
学習値ｔｓｔｇを増減するのである。減速の割合が小さ
ければ、引き下げトルクの目標値に当たる数値（ステッ
プＳ３５３における｛（−１４＋ｓｔｇｋｇ）−ＳＴＧ
ｏｌｄ｝）の絶対値を大きくし（符号は−）、減速の割
合が大きければ絶対値を小さくしている。この結果、エ
ンジン停止時におけるエンジン１５０の回転数Ｎｅの低
下の割合は、学習制御により適正な範囲（−５４Ｎｍ／
１６msecから−４４Ｎｍ／１６msec）に調整される。
【０１１５】なお、仮の学習値ｔｓｔｇは、予め定めた
上下限値以内に入るようガード処理を行ない、更に、学
習を行なったことを示すフラグＸｓｔｇに値１をセット
する処理を行なう（ステップＳ３５９）。なお、ここで
学習値ｓｔｇｋｇを直接設定しないで、仮の学習値ｔｓ
ｔｇを設定しているのは、このルーチンが繰り返し実行
されることから、実行中のなまし処理における学習値
（ステップＳ３５３）を毎回変更しないようにするため
である。学習された学習値ｓｔｇｋｇは、次回のエンジ
ン停止時制御の実行時に初めて使われることになる。
【０１１６】以上説明した開ループ制御処理ルーチン
は、エンジン１５０への燃料供給が停止されてから３０
０msecが経過した後実行され、停車中か走行中かで定ま
る最終的なトルク値に向けて、エンジン１５０の出力軸
にモータＭＧ１から付加されるトルク（トルクの符号は
マイナス、即ち出力軸の回転方向とは逆方向に加わるト
ルク）の大きさを漸増して行く。エンジン１５０の回転
数Ｎｅが漸減し（図２７区間Ａ）、回転数が４００ｒｐ
ｍ以下となった場合、車輌が停車していれば、その間の
回転減速度△Ｎの大きさに基づいて学習値ｔｓｔｇを学
習して行く。
【０１１７】エンジン１５０の回転数Ｎｅが漸減し、や
がて所定値Ｎｋｎより小さくなると、上述した開ループ
制御処理に代えて、アンダシュート防止処理（図２２ス
テップＳ３７０）が実行される。このアンダシュート防
止処理について、図２６を参照しつつ説明する。アンダ
シュート防止処理ルーチンが開始されると、まず、次式 ｔｔｇ＝ＳＴＧｏｌｄ＋２［Ｎｍ］ に従い、仮の目標トルクｔｔｇを求める処理を行なう
（ステップＳ３７１）。次に、求めた仮の目標トルクｔ
ｔｇが値−２以下か否かの判断を行ない（ステップＳ３
７２）、ｔｔｇ＞−２ならば、仮の目標トルクｔｔｇを
値−２に設定する処理を行なう（ステップＳ３７３）。
即ち、ステップＳ３７２，Ｓ３７３の処理により、仮の
目標トルクｔｔｇを値−２を上限としてガードしている
のである。
【０１１８】かかる処理を実行することにより、それま
でエンジン１５０の出力軸の回転数Ｎｅを低減するよう
に作用していたトルクの大きさは、−２［Ｎｍ］を越え
ない範囲で、順次小さくされる。仮の目標トルクｔｔｇ
を上式に従い変更して行くこの処理により、エンジン１
５０の出力軸を減速する方向に働いていたトルクの大き
さは、割り込み処理のインターバルである８msec毎に２
［Ｎｍ］ずつ低減され、次第に値０に近づいて行く（図
２７区間Ｂ参照）。
【０１１９】上記のステップＳ３７２あるいはステップ
Ｓ３７３の処理の後、エンジン１５０の回転数Ｎｅが４
０ｒｐｍ未満となっているか否かの判断を行なう（ステ
ップＳ３７４）。エンジン１５０の回転数Ｎｅが４０ｒ
ｐｍ未満となっていれば、もはやエンジン１５０の出力
軸に制動方向のトルクをかける必要はないと判断し、仮
の目標トルクｔｔｇに値０を設定する処理を行なう（ス
テップＳ３７５）。
【０１２０】その後、条件３が成立しているか否かの判
断を行なう（ステップＳ３７６）。条件３が成立してい
る状態とは、 車輌が停車中であり、かつ 学習値の学習がなされている（Ｘｓｔｇ＝１） 場合を言う。上記の条件３が成立していなければ、「Ｎ
ＥＸＴ」に抜けて、本ルーチンを一旦終了する。他方、
上記条件３が成立していれば、仮の学習値ｔｓｔｇを、
学習値ＳＴＧｋｇとして設定する処理（ステップＳ３７
７）と、学習済みフラグＸｓｔｇを値０にリセットする
処理（ステップＳ３７８）とを行なう。これらの処理の
後、本ルーチンを終了する。
【０１２１】この結果、このアンダシュート防止処理を
実行すると、エンジン１５０の出力軸に付加されるトル
クの大きさは、図２７区間Ｂに示すように、値−２に向
けて低減され、回転数Ｎｅが４０ｒｐｍ未満となると、
値０とされる。この結果、エンジン１５０の回転数Ｎｅ
が、値０を下回る現象（アンダシュート）を生じること
がない。
【０１２２】以上説明した第２実施例によれぱ、 （１）エンジン１５０の運転を継続すべき要求が存在す
る間は、ＰＩＤ制御によりエンジン１５０の回転数Ｎｅ
を目標回転数に維持することができる。 （２）エンジン１５０の運転を継続すべき要求がなくな
ったときは、ＥＦＩＥＣＵ１７０によりエンジン１５０
への燃料供給を停止し、３００msecが経過した後、開ル
ープ制御により、エンジン１５０の出力軸であるクラン
クシャフト１５６に結合されたキャリア軸１２７に、モ
ータＭＧ１により、回転方向とは逆向きのトルクを加え
る。この際、エンジン１５０の回転数Ｎｅの目標回転数
（０）との偏差に基づいてモータＭＧ１の目標トルクを
フィードバック制御するのではなく、予め定めたアルゴ
リズムで目標トルクを決定する。上記実施例では、図２
７に示すように、所定の割合で目標トルクの大きさが漸
増して行くよう定めている。かかる制御を行なうことに
より、エンジン１５０の停止時に、その回転方向とは逆
方向に急激に大きなトルクがかかって、トルクショック
が生じ、ドライバビリティを悪化させることがない。ま
た、図２７に示したように、回転方向と反対方向のトル
クはなまし処理の終了後は、所定の大きさのトルクが付
加され続けるので、反力トルクも一定になり、ドライバ
ビリティは一層向上する。
【０１２３】（３）モータＭＧ１により回転数と逆の方
向にトルクを付加することにより、エンジン１５０の出
力軸の回転数は、所定の減速度（本実施例ではおよそ−
５０ｒｐｍ／１６msec）で低下して行く。この減速度
は、出力軸にねじり共振が生じない範囲に設定されてい
るので、ダンパ１５７を介して結合されたクランクシャ
フト１５６とキャリア軸１２７に、ねじり共振を生じる
ことがない。
【０１２４】（４）エンジン１５０の回転数が、所定回
転数（本実施例では４００ｒｐｍ）を下回った時には、
車輌が停車中であれば、次回のエンジン停止時制御にお
ける減速度が所定範囲に入るよう減速度の状態から学習
を行なう。
【０１２５】（５）更にエンジン１５０の回転数Ｎｅが
低下し、所定値Ｎｋｎ（実施例では２００ｒｐｍないし
３５０ｒｐｍ）以下となると、今度はモータＭＧ１によ
り付加しているトルクの大きさを所定の割合で値０に向
けて漸減し、エンジン１５０の出力軸の回転数Ｎｅが値
０以下、即ち、クランクシャフト１５６が逆回転しない
ように制御する。クランクシャフト１５６は逆回転しな
いと言う前提で設計されていることが多く、例えば開閉
タイミング変更機構１５３ではクランクシャフト１５６
が逆回転すると進角ロックと言った現象が起きる場合が
あり得る。本実施例では、エンジン１５０の回転数が低
下してくると、エンジンの出力軸に付加するトルクの大
きさを小さくし、更に４０ｒｐｍを下回れば付加トルク
を値０とし、クランクシャフト１５６の逆回転を確実に
防止している。
【０１２６】（６）この制御を実行する際の判断基準と
なっている所定値Ｎｋｎは、車輌が停車中であれば２０
０ｒｐｍ、走行中でブレーキがオフであれば２５０ｒｐ
ｍ、走行中でかつブレーキがオンであれば３５０ｒｐｍ
に設定されている。したがって、エンジン１５０の出力
軸に回転数を低減する方向に加わる力を、車輌の走行状
態によらず概ね一定にすることができ、開ループ制御で
あるにも関わらず、エンジン１５０の回転数をスムース
に値０に向けて制御することができる。
【０１２７】第１，第２実施例の動力出力装置１１０お
よびその変形例では、ＦＲ型あるいはＦＦ型の２輪駆動
の車両に適用するものとしたが、図２８の変形例の動力
出力装置１１０Ｃに示すように、４輪駆動の車両に適用
するものとしてもよい。この構成では、リングギヤ軸１
２６に結合していたモータＭＧ２をリングギヤ軸１２６
より分離して、車両の後輪部に独立して配置し、このモ
ータＭＧ２によって後輪部の駆動輪１１７，１１９を駆
動する。一方、リングギヤ軸１２６は動力取出ギヤ１２
８および動力伝達ギヤ１１１を介してディファレンシャ
ルギヤ１１４に結合されて前輪部の駆動輪１１６，１１
８を駆動する。このような構成の下においても、前述し
た図７あるいは図２２のエンジン停止制御ルーチンを実
行することは可能である。
【０１２８】実施例の動力出力装置１１０では、モータ
ＭＧ１およびモータＭＧ２にＰＭ形（永久磁石形；Perm
anent Magnet 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 Reluctanc
e 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。
【０１２９】また、実施例の動力出力装置１１０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 Ga
te Bipolar mode 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；PulseWid
th Modulation）インバータや、方形波インバータ（電
圧形インバータ，電流形インバータ）や、共振インバー
タなどを用いることもできる。
【０１３０】さらに、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。
【０１３１】実施例の動力出力装置１１０では、エンジ
ン１５０のクランクシャフト１５６をダンパ１５７およ
びプラネタリギヤ１２０を介してモータＭＧ１に接続
し、エンジン１５０の運転を停止した際に、エンジン１
５０の回転数Ｎｅの変化をモータＭＧ１からプラネタリ
ギヤ１２０を介してトルクを出力することにより調整し
たが、図２９に例示する変形例の動力出力装置３１０よ
うに、エンジンＥＧのクランクシャフトＣＳをダンパＤ
ＮＰを介してモータＭＧの回転軸ＲＳに直接接続し、エ
ンジンＥＧの運転停止の際のエンジンＥＧの回転数Ｎｅ
の変化をモータＭＧにより調整するものとしてもよい。
このような構成でも、実施例の動力出力装置１１０が奏
する効果と同一の効果を奏することができる。また、上
記の実施例では、モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれも動
力のやり取りを行なう軸に対して同軸となるよう配置し
たが、ギヤを介して結合することは容易であり、動力の
やり取りを行なう軸に対する配置は、設計上の要求に基
づいて定めれば良い。
【０１３２】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、例えば、実施例の動力出力装置を船舶，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
る態様など、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての動力出力装置１１０
の概略構成を示す構成図である。
【図２】実施例の動力出力装置１１０の詳細な構成を示
す説明図である。
【図３】実施例の動力出力装置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】実施例の動力出力装置１１０の動作原理を説明
するためのグラフである。
【図５】実施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６】実施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７】実施例の制御装置１８０により実行されるエン
ジン停止制御ルーチンを例示するフローチャートであ
る。
【図８】タイムカウンタＴＣとエンジン１５０の目標回
転数Ｎｅ＊との関係を例示するマップである。
【図９】実施例の制御装置１８０により実行される要求
トルク設定ルーチンを例示するフローチャートである。
【図１０】リングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒとアクセル
ペダルポジションＡＰとトルク指令値Ｔｒ＊との関係を
例示する説明図である。
【図１１】制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０により実
行されるモータＭＧ１の制御ルーチンを例示するフロー
チャートである。
【図１２】制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０により実
行されるモータＭＧ２の制御ルーチンを例示するフロー
チャートである。
【図１３】図７のエンジン停止制御ルーチンが始めて実
行されたときの共線図である。
【図１４】エンジン停止制御ルーチンのステップＳ１０
６ないしＳ１１６の処理が何回か繰り返し実行されたと
きの共線図である。
【図１５】エンジン１５０の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ
以下になったときの共線図である。
【図１６】エンジン１５０の回転数ＮｅとモータＭＧ１
のトルクＴｍ１の変化の様子を例示する説明図である。
【図１７】変形例のエンジン停止制御ルーチンを例示す
るフローチャートである。
【図１８】変形例の動力出力装置１１０Ａの概略構成を
示す構成図である。
【図１９】変形例の動力出力装置１１０Ｂの概略構成を
示す構成図である。
【図２０】第２実施例の動力出力装置の概略構成を示す
説明図である。
【図２１】開閉タイミング変更機構１５３の構成例を例
示する説明巣である。
【図２２】第２実施例のエンジン停止時制御処理ルーチ
ンを示すフローチャートである。
【図２３】引き下げトルクＳＴＧｍｎを車速に基づいて
設定するためのグラフである。
【図２４】なまし処理の処理時間ｍｎｔｇを車速に基づ
いて設定するためのグラフである。
【図２５】開ループ制御処理ルーチンの一例を示すフロ
ーチャートである。
【図２６】アンダシュート防止処理ルーチンを示すフロ
ーチャートである。
【図２７】第２実施例における制御例を示すグラフであ
る。
【図２８】実施例の動力出力装置１１０を４輪駆動車に
適用したときの具体例である動力出力装置１１０Ｃを組
み込んだ車両の概略構成を示す構成図である。
【図２９】変形例の動力出力装置３１０の概略構成を示
す構成図である。
【符号の説明】
１１０…動力出力装置 １１０Ａ〜１１０Ｃ…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 １１７，１１９…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 １２６…リングギヤ軸 １２７…キャリア軸 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 １５７…ダンパ １５８…イグナイタ １５９…レゾルバ 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 ３１０…動力出力装置 ＣＳ…クランクシャフト ＤＮＰ…ダンパ ＥＧ…エンジン Ｌ１，Ｌ２…電源ライン ＭＧ…モータ ＭＧ１…モータ ＭＧ２…モータ ＲＳ…回転軸 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 (72)発明者 高岡 俊文 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 山口 勝彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 金井 弘 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (20)

    【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、 出力軸を有する原動機と、 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、 前記駆動軸に動力を入出力する第２の電動機と、 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軸へ動力が入出
    力されたとき、該入出力された動力に基づいて定まる動
    力を残余の１軸へ入出力する３軸式動力入出力手段と、 前記原動機の運転を停止すべき条件が整った時、該原動
    機への燃料供給を停止するよう指示する燃料停止指示手
    段と、 該原動機への燃料供給の停止の指示に伴って、前記出力
    軸にトルクを付加し、 該出力軸の回転減速度を所定範囲に制御して前記原動機
    を停止する停止時制御を実行する停止時制御実行手段と
    を備えた動力出力装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の動力出力装置であって、 前記原動機の停止時に前記電動機が前記出力軸に付加す
    るトルクの経過時間に沿った目標値を、前記原動機の停
    止時の振る舞いに基づいて予め定める目標トルク記憶手
    段を備えると共に、 前記停止時制御実行手段は、前記停止時制御として、前
    記三軸式動力入出力手段を介して、前記目標値に応じた
    トルクを前記原動機の停止後の経過時間に沿って前記出
    力軸に付加するよう前記第１の電動機を駆動する制御を
    行なう手段を備えた動力出力装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の動力出力装置であって、 前記停止時制御の実行中における前記出力軸の回転数の
    減速度を求める減速度演算手段と、 前記求められた減速度の大小により学習値を増減し、記
    憶する学習手段と、 前記停止時制御実行手段の前記停止時制御における前記
    所定範囲を、前記記憶された学習値に基づいて決定する
    減速度範囲決定手段とを備えた動力出力装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の動力出力装置であって、 前記出力軸の回転数を検出する回転数検出手段を備える
    と共に、 前記停止時制御実行手段は、前記停止時制御として、前
    記回転数検出手段により検出される前記出力軸の回転数
    が所定の経路で所定値となるよう前記第１の電動機を駆
    動する制御を行なう手段を備える動力出力装置。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の動力出力装置であって、 前記出力軸の回転数を検出する回転数検出手段を備える
    と共に、 前記停止時制御手段は、前記停止時制御として、前記回
    転数検出手段により検出される前記出力軸の回転数が所
    定値となるまで、前記３軸式動力入出力手段を介して該
    出力軸の回転方向とは逆向きのトルクを該出力軸に付加
    するよう前記第１の電動機を駆動する制御を行なう手段
    を備える動力出力装置。
  6. 【請求項６】 前記停止時制御手段は、前記停止時制御
    の一部として、前記回転数検出手段により検出される前
    記出力軸の回転数が前記所定値以下の値と指定設定され
    た判定値以下となったとき、前記３軸式動力入出力手段
    を介して該出力軸の回転方向に作用する所定のトルクを
    該出力軸に付加するよう前記第１の電動機を駆動する制
    御を行なう手段を備える請求項５記載の動力出力装置。
  7. 【請求項７】 請求項５記載の動力出力装置であって、 前記停止時制御の実行中における前記出力軸の回転数の
    減速度を求める減速度演算手段と、 該減速度の絶対値が大きいほど、前記判定値を大きな値
    に設定する判定値設定手段とを備えた動力出力装置。
  8. 【請求項８】 請求項５記載の動力出力装置であって、 前記停止時制御の実行中において前記駆動軸に加わる制
    動力の大小を判定する制動力判定手段と、 該制動力が大きいと判定された場合には、前記判定値を
    大きな値に設定する判定値設定手段とを備えた動力出力
    装置。
  9. 【請求項９】 前記所定値は、前記出力軸と前記三軸式
    動力入出力手段とを含む系のねじり振動の共振領域を下
    回る回転数である請求項５記載の動力出力装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１記載の動力出力装置であっ
    て、 前記原動機の運転停止の指示が、前記駆動軸への動力の
    入出力を継続した状態でなされたとき、前記第２の電動
    機を駆動して、前記駆動軸への動力の入出力を継続する
    第２電動機制御手段を備える動力出力装置。
  11. 【請求項１１】 燃料の燃焼により動力を出力する原動
    機と、該原動機の出力軸にダンパを介して接続された電
    動機とを備え、該原動機の運転・停止を制御可能な原動
    機制御装置であって、 前記原動機の運転を停止すべき条件が整った時、該原動
    機への燃料供給を停止する燃料停止手段と、 該原動機への燃料供給の停止に伴って、前記出力軸にト
    ルクを付加し、該出力軸の回転減速度を所定範囲に制御
    して前記原動機を停止する停止時制御を実行する停止時
    制御実行手段とを備えた原動機制御装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載の原動機制御装置であ
    って、 前記原動機の停止時に前記電動機が前記出力軸に付加す
    るトルクの経過時間に沿った目標値を、前記原動機の停
    止時の振る舞いに基づいて予め定める目標トルク記憶手
    段を備えると共に、 前記停止時制御実行手段は、前記停止時制御として、前
    記原動機の停止後の経過時間に沿って前記目標値に応じ
    たトルクを前記出力軸に付加するよう前記電動機を駆動
    する制御を行なう手段を備える原動機制御装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載の原動機制御装置であ
    って、 前記停止時制御の実行中における前記出力軸の回転数の
    減速度を求める減速度演算手段と、 前記求められた減速度の大小により学習値を増減し、記
    憶する学習手段と、 前記停止時制御実行手段の前記停止時制御における前記
    所定範囲を、前記記憶された学習値に基づいて決定する
    減速度範囲決定手段とを備えた原動機制御装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１１記載の原動機制御装置であ
    って、 前記出力軸の回転数を検出する回転数検出手段を備える
    と共に、 前記停止時制御実行手段は、前記停止時制御として、前
    記出力軸の回転数が所定の経路で所定値となるよう前記
    電動機を駆動する制御を行なう手段を備える原動機制御
    装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１１記載の原動機制御装置であ
    って、 前記出力軸の回転数を検出する回転数検出手段を備える
    と共に、 前記停止時制御実行手段は、前記停止時制御として、前
    記検出された出力軸の回転数が所定値となるまで、該出
    力軸の回転方向とは逆向きのトルクを、該出力軸に付加
    するよう前記電動機を駆動する制御を行なう手段を備え
    る原動機制御装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１１記載の原動機制御装置で
    あって、 前記出力軸の回転数を検出する回転数検出手段を備える
    と共に、 前記停止時制御手段は、前記停止時制御の一部として、
    前記回転数検出手段により検出される前記出力軸の回転
    数が前記所定値以下の値として設定された判定値以下と
    なったとき、該出力軸の回転方向に作用する所定のトル
    クを、該出力軸に付加するよう前記電動機を駆動する制
    御を行なう手段を備えた原動機制御装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１５記載の原動機制御装置であ
    って、 前記停止時制御の実行中における前記出力軸の回転数の
    減速度を求める減速度演算手段と、 該減速度の絶対値が大きいほど、前記判定値を大きな値
    に設定する判定値設定手段とを備えた原動機制御装置。
  18. 【請求項１８】 前記所定値は、前記出力軸と前記電動
    機の回転子とを含む系のねじり振動の共振領域を下回る
    回転数である請求項１５記載の駆動装置。
  19. 【請求項１９】 出力軸を有する原動機と、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
    駆動軸に動力を入出力する第２の電動機と、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軸へ動力が入出力されたと
    き、該入出力された動力に基づいて定まる動力を残余の
    １軸へ入出力する３軸式動力入出力手段とを備えた動力
    出力装置を制御する方法であって、 前記原動機の運転を停止すべき条件が整った時、該原動
    機への燃料供給を停止するよう指示し、 該原動機への燃料供給の停止の指示に伴って、前記出力
    軸にトルクを付加し、該出力軸の回転減速度を所定範囲
    に制御して前記原動機を停止する停止時制御を実行する
    動力出力装置の制御方法。
  20. 【請求項２０】 燃料の燃焼により動力を出力する原動
    機であり、該原動機の出力軸にダンパを介して接続され
    た電動機を備えた原動機の停止を制御する方法であっ
    て、 前記原動機の運転を停止すべき条件が整った時、該原動
    機への燃料供給を停止し、 該原動機への燃料供給の停止に伴って、前記出力軸にト
    ルクを付加し、該出力軸の回転減速度を所定範囲に制御
    して前記原動機を停止する停止時制御を実行する原動機
    の制御方法。
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