JP2000346187A - ハイブリッド車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイブリッド車両の運転効率を向上する。 【解決手段】 プラネタリギヤ１２０のサンギヤ１２１
にモータ１３０、リングギヤ１２４に駆動軸１１２およ
びアシストモータ１４０を結合し、プラネタリキャリア
１２３に変速機構を構成するプラネタリギヤ２００を介
してエンジン１５０を結合する。エンジン１５０から出
力された動力をプラネタリギヤ１２０で２つの分配し、
一部をモータ１３０で電力として回生しつつ、残余を駆
動軸１１２に出力する。また、回生した電力をアシスト
モータ１４０に供給して駆動軸に出力されるトルクを付
加する。車両の走行状態に応じて、プラネタリギヤ１２
０の入出力回転数の差が小さくなるよう変速比を制御す
る。この結果、トルク変換時における回生電力を抑制す
ることができ、動力と電力の変換に伴う損失を低減する
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、少なくともエンジ
ンを動力源として走行可能なパラレルハイブリッド車両
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンと電動機とを動力源とす
るハイブリッド車両が提案されている（例えば特開平９
−４７０９４に記載の技術等）。ハイブリッド車両の一
種としていわゆるパラレルハイブリッド車両がある。パ
ラレルハイブリッド車両は、エンジンの回転数およびト
ルクを、トルク変換手段によって、動力と電力との変換
を介して目標回転数および目標トルクに変換して駆動軸
に出力し走行する。トルク変換手段には、電力のやりと
りによって動力を調整しつつ伝達する動力調整装置と電
動機とからなる構成が適用される。エンジンから出力さ
れた動力は、その一部が動力調整装置により駆動軸に伝
達され、残余の動力が電力として回生される。この電力
はバッテリに蓄電されたり、エンジン以外の動力源とし
ての電動機を駆動するのに用いられる。パラレルハイブ
リッド車両は、エンジンから出力された動力を任意の回
転数およびトルクで駆動軸に出力することができ、駆動
軸から出力すべき要求動力に関わらずエンジンは運転効
率の高い運転ポイントを選択して運転することができる
ため、燃費および排気浄化性に優れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のパラレルハ
イブリッド車両では、電力と動力との変換を通じてトル
ク変換を行う。電力と動力との変換には、所定の損失が
伴うのが通常である。かかる損失に起因して、従来のパ
ラレルハイブリッド車両では、走行可能な運転領域全般
で十分に高い運転効率を維持することができなかった。
例えば、高速運転領域や高トルクが要求される運転領域
などでは、運転効率が低下することがあった。

【０００４】また、従来のハイブリッド車両では、トル
ク変換時に動力の循環が発生して運転効率が低下するこ
とがあった。動力の循環について具体的に説明する。図
２２は電動機を駆動軸に結合したハイブリッド車両の概
略構成を示す説明図である。ここでは、動力調整装置と
して、プラネタリギヤＰＧと発電機Ｇとを適用した場合
を示した。プラネタリギヤＰＧは遊星歯車とも呼ばれ、
中心で回転するサンギヤ、その周囲を自転しながら公転
するプラネタリピニオンギヤ、さらにその外周で回転す
るリングギヤから構成される。プラネタリピニオンギヤ
はプラネタリキャリアに軸支されている。プラネタリギ
ヤＰＧは、周知の通り、サンギヤ、プラネタリキャリ
ア、リングギヤの３者の要素うち、２者の要素の回転状
態が決定されると残余の要素の回転状態が決定されると
いう機械的性質を有している。かかる性質に基づき、プ
ラネタリギヤＰＧは、一つの要素に入力された動力を他
の２つの要素に分配して伝達することができる。図２２
に例示した構成では、サンギヤに発電機Ｇが結合され、
プラネタリキャリアにエンジンＥＧが結合され、リング
ギヤに電動機ＡＭおよび駆動軸ＤＳが結合される。プラ
ネタリギヤＰＧ、発電機Ｇ、および電動機ＡＭがトルク
変換装置ＴＣを構成する。かかる構成では、エンジンの
回転数よりも駆動軸の回転数が低いアンダードライブ走
行時に運転効率が高くなる特性がある。

【０００５】図２３は電動機を駆動軸に結合したハイブ
リッド車両において、エンジンの回転数が駆動軸の回転
数よりも高い状態における動力の伝達の様子を示す説明
図である。エンジンＥＧから出力される動力は、回転数
を低減するとともにトルクを増大して駆動軸ＤＳから出
力される。エンジンＥＧから出力された動力ＰＵ１は、
プラネタリギヤＰＧによって２つに分配され、一部は回
転数およびトルクが低減された動力ＰＵ２として伝達さ
れる。残余の部分は発電機Ｇに伝達される。この動力で
発電機Ｇが駆動されると、発電が行われるため、エンジ
ンＥＧから出力された動力の一部は電力ＥＵ１として回
生される。この電力ＥＵ１によってアシストモータＡＭ
を力行し、不足分のトルクを補償することによって、要
求された回転数およびトルクからなる動力ＰＵ３が駆動
軸ＤＳに出力される。

【０００６】図２４は電動機を駆動軸に結合したハイブ
リッド車両において、エンジンの回転数が駆動軸の回転
数よりも低い状態における動力の伝達の様子を示す説明
図である。エンジンＥＧから出力された動力ＰＵ１は、
発電機Ｇを駆動することによって、増速された動力ＰＵ
４としてプラネタリギヤＰＧから下流側に伝達される。
次に、アシストモータＡＭで負荷を与えて、余剰のトル
クを低減することによって、要求された回転数およびト
ルクからなる動力ＰＵ３が駆動軸ＤＳに出力される。ア
シストモータＡＭでは動力ＰＵ４の一部を電力ＥＵ２と
して回生することによって負荷を与える。この電力は発
電機Ｇの力行に用いられる。

【０００７】両者を比較すると、エンジンＥＧの回転数
が駆動軸の回転数よりも高い場合（図２３）では、エン
ジンから出力された動力が駆動軸に伝達される経路にお
いて、上流側に位置する動力調整装置ＰＧ＋Ｇで回生さ
れた電力が下流側に位置するアシストモータＡＭに供給
される。エンジンＥＧの回転数が駆動軸の回転数よりも
低い場合（図２４）では、逆に、下流側に位置するアシ
ストモータＡＭで回生された電力が上流側に位置する動
力調整装置ＰＧ＋Ｇに供給される。動力調整装置ＰＧ＋
Ｇに供給された電力は、再び機械的な動力として下流側
に位置するアシストモータＡＭに供給される。この結
果、図２４中に示す動力の循環γ１が生じる。動力の循
環γ１が生じると、エンジンＥＧから出力された動力の
うち、有効に駆動軸ＤＳに伝達される動力が低減するた
め、ハイブリッド車両の運転効率が低下する。

【０００８】逆に、電動機を出力軸に結合した場合は、
エンジン、電動機、動力調整装置の順に結合した構成と
なる。図２５は電動機を出力軸に結合したハイブリッド
車両の概略構成を示す説明図である。図示する通り、エ
ンジンＥＧの出力軸ＣＳに電動機ＡＭが結合され、駆動
軸ＤＳに動力調整装置としてのプラネタリギヤＰＧおよ
び発電機Ｇが結合される。かかる構成では、逆に、エン
ジンの回転数よりも駆動軸の回転数が高いオーバードラ
イブ走行時に運転効率が高くなる特性がある。

【０００９】図２６は電動機を出力軸に結合したハイブ
リッド車両において、エンジンの回転数が駆動軸の回転
数よりも高い状態における動力の伝達の様子を示す説明
図である。図２７は電動機を出力軸に結合したハイブリ
ッド車両において、エンジンの回転数が駆動軸の回転数
よりも低い状態における動力の伝達の様子を示す説明図
である。伝達される動力について、回転数の調整はプラ
ネタリギヤＰＧでのみ可能であるため、電動機を出力軸
に結合したハイブリッド車両では、駆動軸に結合した場
合と逆の現象が起きる。エンジンＥＧの回転数が駆動軸
の回転数よりも低い場合（図２６）では、下流側に位置
する動力調整装置ＰＧ＋Ｇで回生された電力ＥＯ１が上
流側に位置するアシストモータＡＭに供給される。逆
に、エンジンＥＧの回転数が駆動軸の回転数よりも高い
場合（図２７）では、上流側に位置するアシストモータ
ＡＭにより回生されたＥＯ２が下流側に位置する動力調
整装置ＰＧ＋Ｇに供給される。従って、電動機をエンジ
ンの出力軸に結合した状態では、前者の場合に図２６に
示す動力の循環γ２が生じ、ハイブリッド車両の運転効
率が低下する。

【００１０】このように従来のハイブリッド車両では、
電動機ＡＭの結合先に応じて特定の走行領域において動
力の循環が生じ運転効率が低下する。動力の循環を生じ
ないよう、車両の運転状態に応じて電動機ＡＭの結合先
をエンジンの出力軸ＣＳと駆動軸ＤＳとの間で切り換え
ることも可能ではある。しかしながら、かかる場合に
は、電動機ＡＭの結合先を切り換えを実現するため装置
構成が複雑化したり、切り換え時にトルクショックが生
じ、車両の乗り心地や応答性を低下させるなどの新たな
課題を生じる。

【００１１】本発明は、上述の課題の少なくとも一部を
解決するためになされたものであり、エンジンからの動
力の一部を直接駆動軸に出力可能なパラレルハイブリッ
ド車両において、広範な領域で高効率での運転を実現可
能なハイブリッド車両を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は以
下の構成を採用した。本発明のハイブリッド車両は、出
力軸を有するエンジンと、動力を出力するための駆動軸
と、前記出力軸側に結合された第１の回転軸と前記駆動
軸側に結合された第２の回転軸とを有し動力と電力との
変換を介して該第１の回転軸の回転数およびトルクを変
換して該第２の回転軸に出力可能なトルク変換手段とを
備えるハイブリッド車両であって、前記エンジンから出
力された動力が前記駆動軸に出力されるまでの経路中に
介在し、所定の変速比で動力を伝達する変速機を備える
ことを要旨とする。

【００１３】ハイブリッド車両における損失は主にトル
ク変換手段で発生する。上記構成のハイブリッド車両で
は、電力と動力との変換を介してエンジンから出力され
た動力をトルク変換して駆動軸に出力することができ
る。電力と動力との変換には所定のエネルギ損失が生じ
るのが通常である。このエネルギ損失が大きくなれば、
ハイブリッド車両の運転効率は低下する。

【００１４】エンジンから駆動軸に機械的に伝達される
動力（以下、直達動力と呼ぶ）の回転数およびトルクと
駆動軸に出力すべき目標回転数および目標トルクとが一
致する場合には、トルク変換の必要はない。この場合、
電力と動力との変換はなされないから、運転効率は高
い。これに対し、直達動力の回転数およびトルクが、駆
動軸の目標回転数および目標トルクと異なる場合には、
電力と動力との変換を介してトルク変換を行う。即ち、
エンジンから出力される動力の一部を機械的な直達動力
として駆動軸に出力しつつ、残余の動力を電力に一旦置
換する。この電力を用いてトルク変換手段の内部に設け
られた電動機を駆動し、直達動力と駆動軸の目標動力と
の差違を補償し、目標回転数および目標トルクからなる
動力を駆動軸に出力する。直達動力と駆動軸の目標動力
との差違が大きくなれば、電力と動力の変換量が大きく
なるため、変換時に生じる損失も大きくなる。この結
果、ハイブリッド車両の運転効率が低下する。

【００１５】本発明のハイブリッド車両によれば、上記
変速機の作用により、直達動力と駆動軸の目標動力との
差違を抑制することができる。直達動力の回転数が目標
動力の回転数よりも非常に小さく、トルク変換手段で増
速が必要な走行状態を考える。かかる場合に、本発明の
ハイブリッド車両によれば、変速機を増速側に切り換え
ることにより、エンジンからの直達動力の回転数を増速
することができる。トルク変換手段では、増速された直
達動力と目標動力との差違を調整する変換を行えば済む
ため、電力と動力との変換量を低減することができる。
換言すれば、駆動軸に出力される動力のうち、直達動力
の割合を増大することができる。この結果、トルク変換
装置で生じる損失を抑制でき、ハイブリッド車両の運転
効率を向上することができる。

【００１６】直達動力の回転数が目標動力の回転数より
も非常に高く、トルク変換手段で減速が必要な走行状態
においても同様に運転効率を向上することができる。か
かる場合は、換言すれば、直達動力のトルクが目標動力
のトルクよりも非常に低く、トルク変換手段でトルク付
加が必要な走行状態に相当する。本発明のハイブリッド
車両によれば、かかる走行状態においては、変速比を減
速側に切り換えることにより、エンジンからの直達動力
のトルクを増大することができる。従って、トルク変換
手段では、トルク付加された直達動力と目標動力との差
違を調整する変換を行えば済むため、電力と動力との変
換量を低減することができ、ハイブリッド車両の運転効
率を向上することができる。

【００１７】なお、上記変速機は、いわゆる無段階で変
速可能な機構を用いることも可能ではあるが、予め設定
された一定の変速比で変速可能な機構を用いることが望
ましい。ハイブリッド車両では、トルク変換手段によ
り、エンジンから出力される回転数を任意の回転数およ
びトルクに変更して出力可能であるから、更に無段階の
変速機を設ける必要性は低い。無段階の変速機を設ける
ことにより、却って、装置構成の複雑化、大型化などの
新たな課題を招く可能性もある。これに対し、予め設定
された一定の変速比の変速機は、簡易な構成であるた
め、装置の複雑化、大型化、製造コストの増大などの弊
害少なく、組み込むことができる。また、トルク変換手
段における電力と動力の変換を抑制するという目的は、
一定の変速比で変速することにより十分達成することが
できる。かかる観点から、上記変速機は、予め設定され
た一定の変速比で変速可能な機構を用いることが望まし
い。

【００１８】変速機は、２以上の変速比を実現できるも
のであればよい。変速比は、必ずしも、減速側と増速側
の双方を備えている必要はない。例えば、変速比の入力
側と出力側とを直結した状態と、減速または増速のいず
れか一方の状態とで切り換え可能な変速機を用いるもの
としても構わない。当然、変速機が切り換え可能な変速
比が多い程、より高い効率での運転を実現可能となるこ
とはいうまでもない。

【００１９】本発明のハイブリッド車両においては、上
記変速機の切り換えを手動で行うものとしても構わない
が、前記駆動軸の目標動力を、目標回転数および目標ト
ルクの組合せで設定する目標動力設定手段と、前記目標
動力に応じ、運転効率を優先して設定された回転数およ
びトルクで前記エンジンを運転するエンジン制御手段
と、前記変速機を制御して、前記第１の回転軸の入力回
転数と第２の回転軸の出力回転数との差が、予め設定さ
れた所定範囲内となる変速比を実現する変速機制御手段
とを備えることが望ましい。

【００２０】かかる構成によれば、変速機の変速比を自
動制御することができ、ハイブリッド車両を高い効率で
運転することができる。また、運転者に負担をかけるこ
となく、変速機の切り換えを行うことができるため、ハ
イブリッド車両の利便性を向上することができる。な
お、入力回転数と出力回転数との差について、上記制御
の基準となる所定範囲は、ハイブリッド車両の走行領
域、および目標とする運転効率などを考慮し、車両の構
成に応じて種々適切な値を設定することができる。

【００２１】また、本発明のハイブリッド車両におい
て、前記変速機は、前記ハイブリッド車両の走行領域に
おいて、前記入力回転数と前記出力回転数との大小関係
を、少なくとも、該トルク変換手段による変換効率が高
い側の関係に維持可能な範囲で設定された変速比で動力
を伝達する機構であり、前記変速機制御手段は、該変速
機を制御して、前記入力回転数と出力回転数の大小関係
を、前記変換効率が高い側の関係に維持する手段である
ものとすることが望ましい。

【００２２】ハイブリッド車両のトルク変換手段では、
先に図２２〜図２７を用いて具体的に説明した通り、第
１の回転軸の入力回転数と第２の回転軸の出力回転数と
の大小関係に応じて動力の循環が生じ、効率が低下する
場合がある。動力の循環は、トルク変換手段の構成に応
じて、入力回転数および出力回転数が所定の大小関係に
ある場合に生じる。上記ハイブリッド車両によれば、車
両の走行領域のほぼ全般において入力回転数と出力回転
数との大小関係をより効率が高い側に維持することがで
き、運転効率を向上することができる。なお、上記構成
のハイブリッド車両は、トルク変換時における効率の低
下を抑制するものである。従って、上記変速機制御手段
は、トルク変換が行われる走行領域において上記大小関
係を一定の状態に維持するものであればよい。トルク変
換が必要とされない走行領域においてまで必ずしも上記
大小関係を維持する必要はない。

【００２３】入力回転数と出力回転数との大小関係を維
持するハイブリッド車両について、より具体的には、次
の態様が望ましい。第１の態様は、前記トルク変換手段
が、前記第１の回転軸および第２の回転軸に結合され、
電力のやりとりによって、該第１の回転軸の動力を少な
くとも回転数の異なる動力に調整して該第２の回転軸に
伝達する動力調整装置と、前記第２の回転軸に結合され
た電動機とを備える手段である場合には、前記変換効率
が高い側の関係は、前記入力回転数が前記出力回転数よ
りも大きい関係である。

【００２４】第１の態様は、先に図２２に示した態様に
相当する。図２２中のプラネタリギヤＰＧおよび発電機
Ｇが上述の動力調整装置に相当し、アシストモータＡＭ
が上述の電動機に相当する。もちろん、このことは図２
２の構成に限定されることを意味するものではない。既
に図２３、図２４で説明した通り、電動機が駆動軸に結
合された構成においては、入力回転数が出力回転数より
も低い場合に動力の循環が発生する。第１の態様では、
入力回転数が出力回転数よりも高い状態を維持すること
ができるため、高い効率でトルク変換を行うことができ
る。

【００２５】第２の態様は、前記トルク変換手段が、前
記第１の回転軸および第２の回転軸に結合され、電力の
やりとりによって、前記第１の回転軸の動力を少なくと
も回転数の異なる動力に調整して第２の回転軸に伝達す
る動力調整装置と、前記第１の回転軸に結合された電動
機とを備える手段である場合には、前記変換効率が高い
側の関係は、前記入力回転数が前記出力回転数よりも小
さい関係である。

【００２６】第２の態様は、先に図２５に示した態様に
相当する。もちろん、このことは図２５の構成に限定さ
れることを意味するものではない。既に図２６、図２７
で説明した通り、電動機が駆動軸に結合された構成にお
いては、入力回転数が出力回転数よりも高い場合に動力
の循環が発生する。第２の態様では、入力回転数が出力
回転数よりも低い状態を維持することができるため、高
い効率でトルク変換を行うことができる。

【００２７】本発明のハイブリッド車両において、前記
変速機を設ける場所は、種々の選択が可能である。例え
ば、前記変速機を、前記出力軸とトルク変換手段との間
に設けることができる。また、前記変速機を、前記トル
ク変換手段と前記駆動軸との間に設けることもできる。
もちろん、前記出力軸とトルク変換手段の間、およびト
ルク変換手段と駆動軸の間の双方に変速機をそれぞれ設
けるものとしてもよい。

【００２８】前者の態様、即ち、変速機をエンジンＥＧ
の出力軸とトルク変換手段との間に介在させるものとす
れば、エンジンＥＧから出力される動力を変速してトル
ク変換手段に入力することができる。即ち、トルク変換
手段の入力回転数側を変速することにより、入力回転数
と出力回転数との差を所定の範囲内に制御することがで
きる。

【００２９】後者の態様、即ち、変速機をトルク変換手
段と駆動軸の間に介在させるものとすれば、トルク変換
手段からから出力される動力を変速して駆動軸に出力す
ることができる。こうすることにより、駆動軸の目標回
転数と出力回転数とを異なる値とすることができる。従
って、後者の態様によれば、トルク変換手段の出力回転
数側を変速することにより、入力回転数と出力回転数と
の差を所定の範囲内に制御することができる。

【００３０】上述の２つの態様のうち、いずれを選択す
るものとしても構わない。エンジンＥＧから出力される
トルクおよび回転数の範囲、駆動軸に要求されるトルク
および回転数の範囲、トルク変換手段に許容されるトル
クおよび回転数の範囲を考慮して適宜選択することがで
きる。例えば、エンジンから非常に大きなトルクの動力
が出力される場合には、変速機をエンジンとトルク変換
手段との間に介在させ、エンジンからのトルクを低減し
てトルク変換手段に入力することが望ましい。また、装
置全体の構成の複雑化、大型化を回避するよう、変速機
の結合部位を選択することも望ましい。

【００３１】本発明のハイブリッド車両において、前記
変速機も種々の構成を適用することができる。例えば、
前記変速機は、３つの回転軸のうち、２つの回転軸が前
記出力軸側および前記駆動軸側にそれぞれ結合されたプ
ラネタリギヤと、該プラネタリギヤの残余の回転軸につ
いて、選択的に回転および制止可能な制止手段と、前記
２つの回転軸同士を選択的に結合および解放可能な結合
手段とを備える機構であるものとすることができる。

【００３２】プラネタリギヤは、中心で回転するサンギ
ヤ、サンギヤの外周を自転しながら公転するプラネタリ
ピニオンギヤを備えるプラネタリキャリアと、更にその
外周で回転するリングギヤとから構成される。上述の３
つの回転軸とは、サンギヤ、プラネタリキャリア、リン
グギヤにそれぞれ結合された回転軸を意味する。出力軸
側および駆動軸側に結合とは、必ずしも出力軸および駆
動軸に直接結合されている必要はなく、トルク変換手段
を介して出力軸または駆動軸に結合されている場合も含
む意味である。周知の事実であるが、プラネタリギヤ
は、これらの３つの回転軸のうち２つの回転軸の回転状
態が決まると残余の回転軸の回転状態が決まるという特
性を有している。

【００３３】上記構成の変速機の作用について説明す
る。上記２つの回転軸を解放し、上記制止手段によって
プラネタリギヤの一つの回転軸の回転を制止した場合を
考える。この結果、解放された２つの回転軸について、
一方の回転状態が決まれば他方の回転状態も決まるた
め、両者はギヤで結合されたのと等価な状態になる。結
合のギヤ比は、プラネタリギヤのギヤ比によって定ま
る。一方、上記２つの回転軸を結合するとともに、残余
の回転軸を解放した場合を考える。このとき、結合され
た２つの回転軸は一体的に回転する。従って、出力軸側
と駆動軸側の回転軸は直結された状態となる。このよう
に上記構成の変速機によれば、結合手段および制止手段
を操作することにより、２つの回転軸を所定の変速比で
結合したり、直結したりすることができる。しかも、か
かる作用を比較的小型の装置構成で実現することができ
る。なお、プラネタリギヤの３つの回転軸への結合状態
については、種々の態様が選択可能である。

【００３４】本発明のハイブリッド車両において、前記
トルク変換手段も種々の構成を適用することができる。
例えば、前記トルク変換手段は、ロータ軸を有する発電
機と、３つの回転軸を有し、該回転軸が前記出力軸、駆
動軸、およびロータ軸にそれぞれ結合されたプラネタリ
ギヤと、前記第１の回転軸または第２の回転軸の一方に
結合された電動機とを備える手段であるものとすること
ができる。

【００３５】かかる構成によれば、プラネタリギヤの一
般的な動作に基づいて、第１の回転軸の動力を駆動軸と
ロータ軸に分配して伝達することができる。従って、入
力された動力の一部を目標回転数に調整しつつ第２の回
転軸に伝達するとともに、ロータ軸に分配された動力を
発電機によって電力として回生することができる。こう
して伝達された動力は、トルクのみが駆動軸の目標トル
クと相違する。上記電動機を力行運転または回生運転す
れば、トルクの相違を補償することができる。上述の構
成によれば、かかる作用によってトルク変換手段として
機能することができる。

【００３６】また、前記トルク変換手段は、前記第１の
回転軸に結合された第１のロータと、前記第２の回転軸
に結合された第２のロータとを有する対ロータ電動機
と、前記第１の回転軸または第２の回転軸の一方に結合
された電動機とを備える手段であるものとすることもで
きる。

【００３７】対ロータ電動機によれば、第１のロータと
第２のロータとの電磁的な結合により、入力された動力
を目標回転数に調整しつつ第２の回転軸に伝達すること
ができる。また、両者間の相対的な滑りによって動力の
一部を電力として回生することも可能である。上記電動
機を力行運転または回生運転すれば、伝達された動力の
トルクと目標トルクとの相違を補償することができる。
上述の構成によれば、かかる作用によってトルク変換手
段として機能することができる。

【００３８】本発明はハイブリッド車両の他、その制御
方法として構成することもできる。即ち、本発明の制御
方法は、出力軸を有するエンジンと、動力を出力するた
めの駆動軸と、前記出力軸側に結合された第１の回転軸
と前記駆動軸側に結合された第２の回転軸とを有し動力
と電力との変換を介して該第１の回転軸の回転数および
トルクを変換して該第２の回転軸に出力可能なトルク変
換手段と、前記エンジンから出力された動力が前記駆動
軸に出力されるまでの経路中に介在し、所定の変速比で
動力を伝達する変速機とを備えるハイブリッド車両の運
転を制御する制御方法であって、（ａ） 前記駆動軸の
目標動力を、目標回転数および目標トルクの組合せで設
定する工程と、（ｂ） 前記目標動力に応じ、運転効率
を優先して設定された回転数およびトルクで前記エンジ
ンを運転する工程と、（ｃ） 前記第１の回転軸の入力
回転数と第２の回転軸の出力回転数との差が、予め設定
された所定範囲内となるよう、前記変速機の変速比を制
御する工程とを備える制御方法である。

【００３９】かかる制御方法によれば、先にハイブリッ
ド車両で説明したのと同様の作用により、車両を広範な
運転領域において高効率で運転することができる。な
お、上記制御方法においても、先にハイブリッド車両で
説明した種々の付加的要素を紙することができることは
言うまでもない。

【００４０】

【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。 （１）実施例の構成：はじめに、実施例の構成について
図１を用いて説明する。図１は本実施例のハイブリッド
車両の概略構成を示す説明図である。このハイブリッド
車両の動力系統は、次の構成から成っている。動力系統
に備えられたエンジン１５０は通常のガソリンエンジン
であり、クランクシャフト１５６を回転させる。エンジ
ン１５０の運転はＥＦＩＥＣＵ１７０により制御されて
いる。ＥＦＩＥＣＵ１７０は内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ等を有するワンチップ・マイクロコンピュータであ
り、ＲＯＭに記録されたプログラムに従いＣＰＵがエン
ジン１５０の燃料噴射料その他の制御を実行する。これ
らの制御を可能とするために、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。その一つとしてクランクシャフト１５６の回
転数を検出する回転数センサ１５２がある。その他のセ
ンサおよびスイッチなどの図示は省略した。なお、ＥＦ
ＩＥＣＵ１７０は、制御ユニット１９０とも電気的に接
続されており、制御ユニット１９０との間で種々の情報
を、通信によってやりとりしている。ＥＦＩＥＣＵ１７
０は、制御ユニット１９０からエンジン１５０の運転状
態に関する種々の指令値を受けてエンジン１５０を制御
している。

【００４１】エンジン１５０は変速機構を構成するプラ
ネタリギヤ２００に結合されている。プラネタリギヤ２
００は、中心で回転するサンギヤ２０１、その周囲を自
転しながら公転するプラネタリピニオンギヤ２０２、さ
らにその周囲で回転するリングギヤ２０４の３種類のギ
ヤから構成されている。プラネタリピニオンギヤ２０２
はプラネタリキャリア２０３に軸支されている。クラン
クシャフト１５６はプラネタリキャリア２０３に結合さ
れている。変速機構を構成するため、プラネタリギヤ２
００のサンギヤ２０１には、その回転を制止するための
ブレーキ２２０が設けられている。また、プラネタリキ
ャリア２０３とリングギヤとを結合したり解放したりす
るクラッチ２１０も設けられている。クラッチ２１０、
ブレーキ２２０のオン・オフは制御ユニット１９０によ
り制御される。変速機構の作用については後述する。リ
ングギヤ２０４の回転軸たるリングギヤ軸２０５は、上
流側に位置するエンジン１５０から出力された動力が伝
達される経路において、さらに下流側に設けられ、動力
調整装置を構成するプラネタリギヤ１２０に結合されて
いる。

【００４２】プラネタリギヤ１２０は、サンギヤ１２
１、プラネタリピニオンギヤ１２２、リングギヤ１２４
の３種類のギヤから構成されている。プラネタリピニオ
ンギヤ１２２はプラネタリキャリア１２３に軸支されて
いる。リングギヤ軸２０５は、プラネタリキャリア１２
３に結合されている。サンギヤ２０１には、モータ１３
０が結合されている。リングギヤ２０４は、アシストモ
ータ１４０および駆動軸１１２に結合され、さらにディ
ファレンシャルギヤ１１４を介して、駆動輪を備えた車
軸１１６に結合されている。

【００４３】モータ１３０は、同期電動発電機として構
成されており、外周面に複数個の永久磁石を有するロー
タ１３２と、回転磁界を形成する三相コイルが巻回され
たステータ１３３とを備える。モータ１３０はロータ１
３２に備えられた永久磁石による磁界とステータ１３３
に備えられた三相コイルによって形成される磁界との相
互作用により回転駆動する電動機として動作し、場合に
よってはこれらの相互作用によりステータ１３３に巻回
された三相コイルの両端に起電力を生じさせる発電機と
しても動作する。なお、モータ１３０は、ロータ１３２
とステータ１３３との間の磁束密度が円周方向に正弦分
布する正弦波着磁モータを適用することも可能である
が、本実施例では、比較的大きなトルクを出力可能な非
正弦波着磁モータを採用した。

【００４４】モータ１３０のステータ１３３は駆動回路
１９１を介してバッテリ１９４に電気的に接続されてい
る。駆動回路１９１は内部にスイッチング素子としての
トランジスタを複数備えたトランジスタインバータであ
り、制御ユニット１９０と電気的に接続されている。制
御ユニット１９０が駆動回路１９１のトランジスタのオ
ン・オフの時間をＰＷＭ制御するとバッテリ１９４を電
源とする三相交流がモータ１３０のステータ１３３に流
れる。この三相交流によりステータ１３３には回転磁界
が形成されモータ１３０は回転する。

【００４５】アシストモータ１４０も、モータ１３０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
の永久磁石を有するロータ１４２と、回転磁界を形成す
る三相コイルが巻回されたステータ１４３とを備える。
アシストモータ１４０は駆動回路１９２を介してバッテ
リ１９４に接続されている。駆動回路１９２もトランジ
スタインバータにより構成されており、制御ユニット１
９０に電気的に接続されている。制御ユニット１９０の
制御信号により駆動回路１９２のトランジスタをスイッ
チングすると、ステータ１４３に三相交流が流れて回転
磁界を生じ、アシストモータ１４０は回転する。本実施
例では、アシストモータ１４０として非正弦波着磁モー
タを適用した。

【００４６】本実施例のハイブリッド車両の運転状態は
制御ユニット１９０により制御されている。制御ユニッ
ト１９０もＥＦＩＥＣＵ１７０と同様、内部にＣＰＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するワンチップ・マイクロコンピ
ュータであり、ＲＯＭに記録されたプログラムに従い、
ＣＰＵが後述する種々の制御処理を行うよう構成されて
いる。これらの制御を可能とするために、制御ユニット
１９０には、各種のセンサおよびスイッチが電気的に接
続されている。制御ユニット１９０に接続されているセ
ンサおよびスイッチとしては、アクセルペダルの操作量
を検出するためのアクセルペダルポジションセンサ１６
５、車軸１１６の回転数を検出する回転数センサ１１７
等が挙げられる。制御ユニット１９０は、ＥＦＩＥＣＵ
１７０とも電気的に接続されており、ＥＦＩＥＣＵ１７
０との間で種々の情報を、通信によってやりとりしてい
る。制御ユニット１９０からエンジン１５０の制御に必
要な情報をＥＦＩＥＣＵ１７０に出力することにより、
エンジン１５０を間接的に制御することができる。逆に
エンジン１５０の回転数などの情報をＥＦＩＥＣＵ１７
０から入力することもできる。

【００４７】本実施例のハイブリッド車両は、変速機構
を構成するクラッチ２１０およびブレーキ２２０のオン
・オフを変更すると、プラネタリギヤ２００の作用によ
り、エンジン１５０をプラネタリギヤ１２０に結合する
際の変速比を変更することができる。図２は変速機構の
動作について示す説明図である。クラッチ２１０のオン
・オフおよびブレーキ２２０のオン・オフで実現される
４通りの組合せについて示した。なお、クラッチ２１０
およびブレーキ２２０のオン・オフは制御ユニット１９
０により制御される。

【００４８】変速機構の動作を説明するため、まず、プ
ラネタリギヤ２００の一般的な性質について説明する。
プラネタリギヤ２００は、サンギヤ２０１，プラネタリ
キャリア２０３およびリングギヤ２０４のそれぞれに結
合された回転軸の回転数およびトルクに以下の関係が成
立することが機構学上よく知られている。即ち、上記３
つの回転軸のうち、２つの回転軸の動力状態が決定され
ると、以下の関係式に基づいて残余の一つの回転軸の動
力状態が決定される。 Ｎｓ＝（１＋ρ）／ρ×Ｎｃ−Ｎｒ／ρ； Ｎｃ＝ρ／（１＋ρ）×Ｎｓ＋Ｎｒ／（１＋ρ）； Ｎｒ＝（１＋ρ）Ｎｃ−ρＮｓ； Ｔｓ＝Ｔｃ×ρ／（１＋ρ）＝ρＴｒ； Ｔｒ＝Ｔｃ／（１＋ρ）； ρ＝サンギヤ２０１の歯数／リングギヤ２０２の歯数 ・・・（１） ；

【００４９】ここで、Ｎｓはサンギヤ２０１の回転数；
Ｔｓはサンギヤ２０１のトルク；Ｎｃはプラネタリキャ
リア２０３の回転数；Ｔｃはプラネタリキャリア２０３
のトルク；Ｎｒはリングギヤ２０４の回転数；Ｔｒはリ
ングギヤ２０４のトルク；である。

【００５０】変速機構は、プラネタリギヤ２００の上記
性質に基づいて、以下に示す通り、変速比を切り替える
ことができる。図２の左上には、結合状態Ａとして、ク
ラッチ２１０およびブレーキ２２０を共にオンにした場
合の状態を示した。ブレーキ２２０がオンとなっている
ため、サンギヤ２０１の回転は制止され、回転数は０と
なる。また、クラッチ２１０がオンになっているため、
リングギヤ２０４とプラネタリキャリア２０３とは結合
され、両者は一体的に回転する。この結果、上式（１）
のＮｓに値０を代入し、Ｎｃ＝Ｎｒを代入すれば明らか
な通り、プラネタリギヤ２００は全てのギヤの回転数が
値０となる。従って、結合状態Ａでは、走行することが
できない。

【００５１】右上には、結合状態Ｂとして、クラッチ２
１０をオフにし、ブレーキ２２０をオンにした場合の結
合状態を示した。ブレーキ２２０がオンになっているた
め、サンギヤ２０１の回転数Ｎｓは値０である。一方、
クラッチ２１０がオフになっているため、リングギヤ２
０４とプラネタリキャリア２０３とは異なる回転数で回
転可能である。上式（１）のＮｓに値０を代入すれば明
らかな通り、リングギヤ２０４の回転数Ｎｒと、プラネ
タリキャリア２０３の回転数Ｎｃの関係は、「Ｎｒ＝
（１＋ρ）Ｎｃ」で与えられる。即ち、エンジン１５０
は１＋ρ倍の回転数に増速されてプラネタリギヤ１２０
に結合されたのと等価な状態となる。

【００５２】図３はクラッチ２１０をオフにし、ブレー
キ２２０をオンにした場合と等価な結合状態を模式的に
示す説明図である。等価な構成においては、図示する通
り、エンジン１５０は固定の変速ギヤＴＧ１，ＴＧ２を
介してプラネタリギヤ１２０に結合される。変速ギヤＴ
Ｇ１，ＴＧ２の変速比は「１／（１＋ρ）」である。即
ち、エンジン１５０の回転数は、上述の通り、「１＋
ρ」倍に増速されてプラネタリギヤ１２０に伝達され
る。逆にトルクは「１／（１＋ρ）」倍されてプラネタ
リギヤ１２０に伝達される。以下の説明では、結合状態
Ｂを増速結合状態と称する。

【００５３】図２の左下には、結合状態Ｃとして、クラ
ッチ２１０をオンにし、ブレーキ２２０をオフにした場
合の結合状態を示した。ブレーキ２２０がオフになって
いるため、サンギヤ２０１は自由に回転することができ
る。一方、クラッチ２１０がオンになっているため、リ
ングギヤ２０４とプラネタリキャリア２０３とは一体的
に回転する。結合状態Ａと異なり、サンギヤ２０１の回
転が制止されていないため、リングギヤ２０４およびプ
ラネタリキャリア２０３の回転は妨げられない。従っ
て、結合状態Ｃは、エンジン１５０をプラネタリギヤ１
２０に直結した状態に相当する。図４はクラッチ２１０
をオンにし、ブレーキ２２０をオフにした場合と等価な
結合状態を模式的に示す説明図である。等価な構成で
は、図示する通り、エンジン１５０はプラネタリギヤ１
２０に直結される。以下の説明では、結合状態Ｃを直結
状態と称する。

【００５４】図２の右下には、結合状態Ｄとして、クラ
ッチ２１０およびブレーキ２２０を共にオフとした場合
の結合状態を示した。ブレーキ２２０がオフになってい
るため、サンギヤ２０１は自由に回転することができ
る。また、クラッチ２１０も解放されているため、プラ
ネタリキャリア２０３とリングギヤ２０４も異なる回転
数で回転可能である。かかる状態では、プラネタリキャ
リア２０３およびリングギヤ２０４のうち一方の回転状
態が決定されても、他方の回転状態は決定されない。つ
まり、プラネタリキャリア２０３とリングギヤ２０４と
の間では動力を伝達することができない。これは、エン
ジン１５０がプラネタリギヤ１２０から切り離された状
態に相当する。

【００５５】変速機構は、上述の通り、クラッチ２１０
およびブレーキ２２０のオン・オフによって４通りの結
合状態をとり得る。但し、上述の通り、エンジン１５０
からプラネタリギヤ１２０に動力を伝達可能なのは、結
合状態Ｂ（増速結合状態）と結合状態Ｃ（直結状態）で
ある。従って、本実施例では、これら２通りの結合状態
を車両の走行状態に応じて使い分けている。

【００５６】本実施例のハイブリッド車両は、プラネタ
リギヤ１２０の機構上の制限から、車速に応じてエンジ
ン１５０が運転可能な範囲が制限されている。かかる制
限を差速制限と呼ぶ。以下、差速制限が生じる理由およ
びその範囲について説明する。

【００５７】図５はプラネタリギヤ１２０の回転状態を
示す説明図である。共線図と呼ばれる図である。プラネ
タリギヤ１２０の各ギヤの回転数は先に示した式（１）
で表される。式（１）から明らかな通り、各ギヤの回転
数は比例関係にある。従って、横軸にサンギヤ１２１
（Ｓ）、プラネタリキャリア１２３（Ｃ）、リングギヤ
１２４（Ｒ）にそれぞれ対応する座標を、ＳＣ間の距離
とＣＲ間の距離とが１：ρ１の関係になるようにとり、
各座標においてそれぞれのギヤの回転数を縦軸にとれ
ば、図５に示す通り、各ギヤの回転数は直線で表され
る。なお、ρ１はプラネタリギヤ１２０のギヤ比であ
る。

【００５８】例えば、サンギヤ１２１の回転数がＮｓ、
プラネタリキャリア１２３の回転数がＮｅ、リングギヤ
１２４の回転数がＮｒの場合を考える。サンギヤ１２１
の回転状態は、図５の共線図中の点Ｐｓで示される。ま
た、プラネタリキャリア１２３の回転状態は点Ｐｅ、リ
ングギヤ１２４の回転状態は点Ｐｒでそれぞれ示され
る。点Ｐｓ，Ｐｅ，Ｐｒはそれぞれ動作共線と呼ばれる
直線上に位置する。

【００５９】ここで、プラネタリキャリア１２３の回転
数、即ちエンジン１５０の回転数を一定に維持したま
ま、リングギヤ１２４の回転数、即ち車速が低下した場
合を考える。かかる場合の動作共線を図５中に破線で示
した。車速が低くなるため、リングギヤ１２４の回転状
態は図５中の点Ｐｒ１で示される。プラネタリキャリア
１２３の回転数は点Ｐｅのまま一定である。この結果、
サンギヤ１２１の回転数は点Ｐｓ１で示される値まで増
加する。

【００６０】プラネタリギヤ１２０の各ギヤには、機械
的に許容される回転数の上限がある。図５に示した通
り、低速時においてエンジン１５０の回転数を高くすれ
ば、サンギヤ１２１の回転数が非常に高くなり、許容さ
れる上限値を超える場合が生じる。サンギヤ１２１の回
転数が上限値を超えないようにするためには、例えば、
エンジン１５０の回転数を図５中の点Ｐｅ１に相当する
値まで下げる必要がある。このように本実施例のハイブ
リッド車両では、プラネタリギヤ１２０の機械的制限に
起因して、車速に応じてエンジン１５０の運転可能範囲
が制限される。かかる制限が差速制限である。

【００６１】図６は本実施例のハイブリッド車両におけ
る差速制限について示す説明図である。上述した通り、
図中の使用可能領域で表された範囲内の車速およびエン
ジン回転数で運転が行われる。なお、図６中の実線で示
した領域は、変速機を直結状態にした場合の使用可能領
域を示している。変速機を増速状態とした場合、プラネ
タリギヤ１２０に入力される回転数はエンジンの実回転
数よりも高くなるため、使用可能領域は図６中の破線で
示した領域に移行する。

【００６２】（２）一般的動作：次に、本実施例のハイ
ブリッド車両の一般的動作として、エンジン１５０から
出力された動力を要求された回転数およびトルクに変換
して車軸１１６に出力する動作について説明する。以下
では、説明の容易のため、ディファレンシャルギヤ１１
４のギヤ比は値１であるものとして説明する。つまり、
車軸１１６の回転数およびトルクと駆動軸１１２の回転
数およびトルクは等しいものとする。

【００６３】図７は「車軸１１６の回転数Ｎｄ＜エンジ
ン１５０の回転数Ｎｅ」の場合におけるトルク変換の様
子を示す説明図である。横軸に回転数Ｎ、縦軸にトルク
Ｔを採り、エンジン１５０の運転ポイントＰｅと車軸１
１６の回転ポイントＰｄを示した。図７中の曲線Ｐは動
力、つまり回転数とトルクの積が一定の曲線である。回
転数Ｎｅ、トルクＴｅでエンジン１５０から出力された
動力Ｐｅを、Ｎｅよりも低い回転数Ｎｄ、Ｔｅよりも高
いトルクＴｄの動力Ｐｄに変換して車軸１１６から出力
する場合を考える。なお、変速機構は直結状態であるも
のとする。

【００６４】図７に示した変換を行う場合、車軸１１６
の回転数Ｎｄはエンジン１５０の回転数Ｎｅよりも小さ
い。プラネタリキャリア１２３の回転数はエンジン１５
０の回転数Ｎｅに等しく、リングギヤ１２４の回転数は
車軸１１６の回転数Ｎｄに等しい。従って、先に示した
式（１）から明らかな通り、サンギヤ１２１の回転数Ｎ
ｓおよびトルクＴｓはそれぞれ次式（２）で表される。 Ｎｓ＝（１＋ρ１）／ρ１×Ｎｅ−Ｎｄ／ρ１； Ｔｓ＝Ｔｅ×ρ１／（１＋ρ１）； ρ１＝サンギヤ１２１の歯数／リングギヤ１２４の歯数 ・・・（２）； なお、エンジン１５０単体で回転数およびトルクを個別
に制御することはできないから、実際には、モータ１３
０を上述の回転数およびトルクで運転することにより、
結果としてエンジン１５０が回転数Ｎｅ、トルクＴｅで
運転されることになる。

【００６５】エンジン１５０から出力された動力は、プ
ラネタリギヤ１２０で２つに分配され、その一部は上記
回転数およびトルクの動力としてモータ１３０に入力さ
れる。モータ１３０は回転数ＮｓとトルクＴｓの積に等
しい動力を電力として回生する。上式（２）によれば、
回生される電力ＧＵ１は、次式（３）で表される。この
電力は、図７中の領域ＧＵ１の面積に相当する。 ＧＵ１＝Ｎｓ×Ｔｓ＝Ｎｅ×Ｔｅ−Ｎｄ×Ｔｅ／（１＋ρ１） …（３）

【００６６】エンジン１５０から出力された残余の動力
は、リングギヤ１２４に伝達され、車軸１１６に機械的
な動力として直接出力される。先に示した式（１）によ
れば、エンジン１５０から車軸１１６に出力されるトル
クＴｒｅは、「Ｔｒｅ＝Ｔｅ／（１＋ρ１）」で与えら
れる。このトルクと車軸の目標トルクＴｄとの差分のト
ルク「Ｔｄ−Ｔｒｅ」をアシストモータ１４０から出力
することにより、車軸１１６に回転数Ｎｄ、トルクＴｄ
の動力を出力することができる。この際、アシストモー
タ１４０は、差分のトルク×回転数Ｎｄの電力を消費す
る。消費される電力ＡＵ１は、次式（４）で表される。
この電力は、図７中の領域ＡＵ１の面積に相当する。 ＡＵ１＝（Ｔｄ−Ｔｅ／（１＋ρ１））×Ｎｄ ＝Ｔｄ×Ｎｄ−Ｎｄ×Ｔｅ／（１＋ρ１） …（４）

【００６７】アシストモータ１４０には、モータ１３０
で回生された電力が供給される。上式（３）、（４）の
比較から明らかな通り、効率１００％で運転されている
場合には、回生される電力ＧＵ１と消費される電力とは
等しくなる。上式（３）、（４）の第２項同士は等し
く、ＰｅとＰｄとが動力一定の曲線Ｐ上にあることを考
慮すれば、第１項同士も等しいからである。つまり、
「車軸１１６の回転数Ｎｄ＜エンジン１５０の回転数Ｎ
ｅ」の場合には、図７中のハッチングを付した領域に相
当する動力を一旦電力に変換することで、点Ｐｅから点
Ｐｄへのトルク変換を行うことができる。なお、実際に
は運転効率が１００％になることはないため、バッテリ
１９４からの電力の持ち出しを伴ったり、損失に相当す
る動力をエンジン１５０から余分に出力したりして、上
記変換を実現する。説明の容易のため、以下では、運転
効率を１００％として本実施例の動作について説明す
る。

【００６８】図８は「車軸１１６の回転数Ｎｄ＞エンジ
ン１５０の回転数Ｎｅ」の場合におけるトルク変換の様
子を示す説明図である。図８に示した変換を行う場合、
車軸１１６の回転数Ｎｄはエンジン１５０の回転数Ｎｅ
よりも大きい。従って、上式（２）から明らかな通り、
サンギヤ１２１の回転数Ｎｓは負となり、逆転する。つ
まり、モータ１３０は電力の供給を受けて逆転方向に力
行する。このとき、消費される電力は、上式（３）の絶
対値に等しく、図８中のハッチングを施した領域ＡＵ２
の面積に等しい。

【００６９】一方、車軸１１６のトルクＴｄはエンジン
１５０のトルクＴｅよりも小さい。従って、アシストモ
ータ１４０は負のトルクで回生運転される。このとき回
生される電力は、上式（４）の絶対値に等しく、図８中
のハッチングを施した領域ＧＵ２の面積に等しい。両モ
ータでの運転効率を１００％と仮定すれば、モータ１３
０で回生される電力とアシストモータ１４０に供給され
る電力とが等しくなる。つまり、「車軸１１６の回転数
Ｎｄ＞エンジン１５０の回転数Ｎｅ」の場合には、図８
中のハッチングを付した領域に相当する動力を一旦電力
に変換することで、点Ｐｅから点Ｐｄへのトルク変換を
行うことができる。かかる変換では、下流側に位置する
アシストモータ１４０から上流側に位置するモータ１３
０に電力が供給されるため、動力の循環が生じる。図８
中の領域ＧＵ２とＡＵ２の双方に共通の領域ＧＵ３が循
環する動力に相当する。

【００７０】以上で説明した通り、本実施例のハイブリ
ッド車両は、エンジン１５０から出力された動力を要求
された回転数およびトルクからなる動力に変換して、車
軸１１６から出力することができる（以下、この運転モ
ードを通常走行と呼ぶ）。この他、エンジン１５０を停
止してアシストモータ１４０を動力源として走行するこ
とも可能である（以下、この運転モードをＥＶ走行とよ
ぶ）。また、停車中にエンジン１５０の動力でモータ１
３０を回生運転して発電することも可能である。

【００７１】図８に示した通り、車軸１１６の回転数Ｎ
ｄがエンジン１５０の回転数Ｎｅよりも大きい走行時に
は、動力の循環が生じ、車両の運転効率が低下する。上
記説明では、変速機が直結状態の場合を例にとって説明
したが、増速結合状態の場合も同様に動力の循環が生じ
る。上記説明においてエンジン１５０の回転数Ｎｅをプ
ラネタリキャリア１２３の回転数Ｎｃに置換して考えれ
ばよい。なお、動力の循環はサンギヤ１２１が逆転する
ときに発生する。先に示した式（２）によれば、サンギ
ヤ１２１の回転数は「（１＋ρ１）／ρ１×Ｎｃ−Ｎｄ
／ρ１」で与えられるから、厳密には、「（１＋ρ１）
／ρ１×Ｎｃ」の値が「Ｎｄ／ρ１」の値よりも小さい
場合に動力の循環が生じる。以下の説明では、かかる条
件を満足し動力の循環が生じる走行状態をオーバードラ
イブ走行とよぶ。本実施例のハイブリッド車両は、動力
の循環を極力抑え、運転効率を向上するよう、走行領域
に応じて変速機構を制御して走行する。

【００７２】図９は本実施例のハイブリッド車両におけ
る各種走行モードの使い分けの様子を示す説明図であ
る。図中の曲線ＬＩＭはハイブリッド車両が走行可能な
領域を示している。図示する通り、車速およびトルクが
比較的低い領域では、ＥＶ走行を行う。車速およびトル
クが所定値以上の領域では、通常走行を行う。図中の領
域ＷＯＤでは原則として増速結合状態で走行し、領域Ｕ
Ｅでは直結状態で走行する。例えば、図１０中の曲線Ｄ
Ｄに沿って車両の走行状態が変化していく場合には、当
初ＥＶ走行を行った後、増速結合状態での走行に移行す
ることになる。

【００７３】（３）運転制御処理：次に、本実施例のハ
イブリッド車両の運転制御処理について説明する。先に
説明した通り、本実施例のハイブリッド車両は、ＥＶ走
行、通常走行など種々の運転モードにより走行すること
ができる。制御ユニット１９０内のＣＰＵ（以下、単に
「ＣＰＵ」という）は車両の走行状態に応じて運転モー
ドを判定し、それぞれのモードについてエンジン１５
０、モータ１３０、アシストモータ１４０、クラッチ２
１０、ブレーキ２２０の制御を実行する。これらの制御
は種々の制御処理ルーチンを周期的に実行することによ
り行われる。以下では、これらの運転モードのうち、通
常走行モードについてトルク制御処理の内容を説明す
る。

【００７４】図１０は通常走行時のトルク制御ルーチン
のフローチャートである。この処理が開始されるとＣＰ
Ｕは駆動軸１１２から出力すべき動力Ｐｄを設定する
（ステップＳ１０）。この動力は、アクセルペダルポジ
ションセンサ１６５により検出されたアクセルの踏み込
み量および車速に基づいて設定される。駆動軸から出力
すべき動力Ｐｄは、駆動軸１１２の回転数Ｎｄ＊と目標
トルクＴｄ＊の積で表される。回転数Ｎｄ＊は車速と等
価なパラメータである。目標トルクＴｄ＊はアクセル開
度および車速に応じたテーブルとして予め設定されてい
る。

【００７５】次に、充放電電力Ｐｂおよび補機駆動動力
Ｐｈを算出する（ステップＳ１５，Ｓ２０）。充放電電
力Ｐｂとは、バッテリ１９４の充放電に要する動力であ
り、バッテリ１９４を充電する必要がある場合には正の
値、放電する必要がある場合には負の値を採る。補機駆
動動力Ｐｈとは、エアコンなどの補機を駆動するために
必要となる電力である。こうして算出された電力の総和
が要求動力Ｐｅとなる（ステップＳ２５）。

【００７６】次に、ＣＰＵは、こうして設定された要求
動力Ｐｅに基づいてエンジン１５０の運転ポイントを設
定する（ステップＳ３０）。運転ポイントとは、エンジ
ン１５０の目標回転数Ｎｅと目標トルクＴｅの組み合わ
せをいう。エンジン１５０の運転ポイントは、予め定め
たマップに従って、基本的にはエンジン１５０の運転効
率を優先して設定する。

【００７７】図１１はエンジンの運転ポイントと運転効
率との関係について示す説明図である。回転数Ｎｅを横
軸に、トルクＴｅを縦軸にとりエンジン１５０の運転状
態を示している。図中の曲線Ｂはエンジン１５０の運転
が可能な限界範囲を示している。曲線α１からα６まで
はエンジン１５０の運転効率が一定となる運転ポイント
を示している。α１からα６の順に運転効率は低くなっ
ていく。また、曲線Ｃ１からＣ３はそれぞれエンジン１
５０から出力される動力（回転数×トルク）が一定とな
るラインを示している。

【００７８】エンジン１５０は図示する通り、回転数お
よびトルクに応じて、運転効率が大きく相違する。エン
ジン１５０から曲線Ｃ１に相当する動力を出力する場合
には、図中のＡ１点に相当する運転ポイント（回転数お
よびトルク）が最も高効率となる。同様に曲線Ｃ２およ
びＣ３に相当する動力を出力する場合には図中のＡ２点
およびＡ３点で運転する場合が最も高効率となる。出力
すべき動力ごとに最も運転効率が高くなる運転ポイント
を選択すると、図中の曲線Ａが得られる。これを動作曲
線と呼ぶ。

【００７９】図１０のステップＳ３０における運転ポイ
ントの設定では、予め実験的に求められた動作曲線Ａを
制御ユニット１９０内のＲＯＭにマップとして記憶して
おき、かかるマップから要求動力Ｐｅに応じた運転ポイ
ントを読み込むことで、エンジン１５０の目標回転数Ｎ
ｅおよび目標トルクＴｅを設定する。こうすることによ
り、エンジン１５０について効率の高い運転ポイントを
設定することができる。

【００８０】こうして設定されたエンジン１５０の運転
ポイントに応じて、ＣＰＵは変速比切り替え制御処理を
行う（ステップＳ１００）。この処理は、ハイブリッド
車両の走行状態に応じて変速機構の結合状態を増速結合
状態（図２の結合状態Ｂ）と直結状態（図２の結合状態
Ｃ）とで切り替える処理である。処理内容の詳細は後述
する。

【００８１】次にＣＰＵは、ＣＰＵは変速機構が増速結
合状態であるか否かを判断し（ステップＳ２００）、そ
の結合状態に応じて、モータ１３０およびアシストモー
タ１４０のトルクおよび回転数の指令値を設定する（ス
テップＳ２０５，Ｓ２１０）。増速結合状態でない場
合、即ち、直結状態の場合は次の通り指令値を設定する
（ステップＳ２０５）。モータ１３０の目標回転数Ｎ１
＊は、先に示した式（２）において、駆動軸１１２の目
標回転数Ｎｄ＊、エンジン回転数Ｎｅ＊を代入すること
により設定される。モータ１３０の目標トルクＴ１＊は
式（２）において、駆動軸１１２の目標トルクＴｄ＊、
エンジン目標トルクＴｅ＊を代入することで求めること
も可能ではあるが、本実施例では、回転数を上記目標値
に精度良く制御できるよう、目標回転数Ｎ１＊と実際の
回転数Ｎ１との偏差に基づく比例積分制御によってモー
タ１３０の目標トルクＴ１＊を設定した。モータ１３０
の目標回転数Ｎ１＊および目標トルクＴ１＊は次式
（５）の通り設定される。 Ｎ１＊＝（１＋ρ１）／ρ１×Ｎｅ＊−Ｎｄ＊／ρ１； Ｔ１＊＝Ｋ１×（Ｎ１＊−Ｎ１）＋Ｋ２×Σ（Ｎ１＊−Ｎ１） ・・・（５）

【００８２】ここで、ρ１はプラネタリギヤ１２０のギ
ヤ比である。また、目標トルクＴ１＊の式におけるＫ
１，Ｋ２は、それぞれ比例積分制御におけるゲインであ
る。Ｋ１は回転数の偏差に対する比例項のゲイン、Ｋ２
は回転数の偏差の積分項のゲインに相当する。これらの
ゲインは、制御の安定性、応答性を考慮して実験等によ
り予め設定することができる。比例積分制御については
周知の技術であるため、これ以上の詳細な説明を省略す
る。

【００８３】アシストモータ１４０の運転ポイントは次
の通り設定される。アシストモータ１４０の目標回転数
Ｎ２＊は駆動軸１１２の目標回転数Ｎｄ＊に等しい。ま
た、目標トルクＴ２＊は、エンジン１５０からプラネタ
リギヤ１２０を介して駆動軸１１２に伝達される直達ト
ルクと、駆動軸１１２の目標トルクＴｄ＊との差を補償
するよう設定される。なお、エンジン１５０からの直達
トルクはモータ１３０のトルクＴ１＊によって変動する
ため、ここでは上式（５）で設定されたトルクＴ１＊を
用いて直達トルクを求める。先に示した式（１）におい
てサンギヤのトルクＴｓにＴ１＊を代入すれば、直達ト
ルクは「Ｔ１＊／ρ１」と求めることができる。以上よ
り、アシストモータ１４０の目標回転数Ｎ２＊および目
標トルクＴ２＊は次式（６）の通り設定される。 Ｎ２＊＝Ｎｄ＊； Ｔ２＊＝Ｔｄ＊−Ｔ１＊／ρ１ ・・・（６）

【００８４】一方、増速結合状態の場合は次の通り指令
値を設定する（ステップＳ２１０）。プラネタリギヤ２
００のギヤ比をρとすれば、変速機構の作用によって、
エンジン１５０の回転数は、「１＋ρ」倍されてプラネ
タリギヤ１２０に伝達される。従って、上式（５）およ
び（６）において、エンジンの回転数Ｎｅ＊に代えて、
「（１＋ρ）Ｎｅ＊」を代入することにより、モータ１
３０およびアシストモータ１４０の運転ポイントが設定
される。各運転ポイントは次式（７）の通り設定され
る。 Ｎ１＊＝（１＋ρ１）／ρ１×（１＋ρ）Ｎｅ＊−Ｎｄ＊／ρ１； Ｔ１＊＝Ｋ１×（Ｎ１＊−Ｎ１）＋Ｋ２×Σ（Ｎ１＊−Ｎ１）； Ｎ２＊＝Ｎｄ＊； Ｔ２＊＝Ｔｄ＊−Ｔ１＊／ρ１ ・・・（７）

【００８５】こうして設定されたトルク指令値および回
転数指令値に基づいて、ＣＰＵはモータ１３０、アシス
トモータ１４０、エンジン１５０の運転を制御する（ス
テップＳ２１５）。モータの運転制御処理は、同期モー
タの制御として周知の処理を適用することができる。本
実施例では、いわゆる比例積分制御による制御を実行し
ている。つまり、各モータの現在のトルクを検出し、目
標トルクとの偏差および目標回転数に基づいて、各相に
印加する電圧指令値を設定する。印加される電圧値は上
記偏差の比例項、積分項によって設定される。それぞれ
の項にかかるゲインは実験などにより適切な値が設定さ
れる。こうして設定された電圧は、駆動回路１９１，１
９２を構成するトランジスタインバータのスイッチング
のデューティに置換され、いわゆるＰＷＭ制御により各
モータに印加される。

【００８６】ＣＰＵは駆動回路１９１，１９２のスイッ
チングを制御することによって、上述の通り、モータ１
３０およびアシストモータ１４０の運転を直接制御す
る。これに対し、エンジン１５０の運転は現実にはＥＦ
ＩＥＣＵ１７０が実施する処理である。従って、制御ユ
ニット１９０のＣＰＵはＥＦＩＥＣＵ１７０に対してエ
ンジン１５０の運転ポイントの情報を出力することで、
間接的にエンジン１５０の運転を制御する。

【００８７】以上の処理を周期的に実行することによ
り、本実施例のハイブリッド車両は、エンジン１５０か
ら出力された動力を所望の回転数およびトルクに変換し
て駆動軸から出力し、走行することができる。

【００８８】次に、変速比切り替え制御処理について説
明する。図１２は変速比切り換え制御ルーチンのフロー
チャートである。本ルーチンが開始されると、ＣＰＵは
駆動軸１１２の目標運転ポイント、即ち目標回転数Ｎｄ
＊および目標トルクＴｄ＊を読み込む（ステップＳ１０
２）。次に、駆動軸１１２の目標運転ポイントに基づい
て、ＣＰＵは変速比の切換が必要であるか否かを判定す
る（ステップＳ１０４）。判定は、車両の走行状態が先
に図９で示した領域ＵＤおよび領域ＯＤのいずれに該当
するかによって行われる。切り替えの判断について具体
例で説明する。

【００８９】図１３は直結状態から増速結合状態への切
り替えの判断を示す説明図である。曲線ＤＵはハイブリ
ッド車両の走行中における車速とトルクの変遷の一例を
示している。かかる軌跡で走行する場合、車両は走行抵
抗ＤＤよりも大きなトルクを出力して加速される。加速
とともに出力トルクが低下し、やがて出力トルクと走行
抵抗ＤＤとが釣り合った速度で定常的に走行する。直結
状態から増速結合状態への切り替えは、例えばこうした
加速の過程で生じる。車速の変化に伴って駆動軸１１２
の回転状態が、図中の矢印で示されるように変化し、領
域ＵＤと領域ＯＤとの境界点ＰＤ１に至ったとき、ＣＰ
Ｕは増速結合状態への切り換えを行うべきと判断する。

【００９０】図１４は増速結合状態から直結状態への切
り替えの判断を示す説明図である。曲線ＤＤは勾配のな
い道路を定常走行している状態での車速とトルクとの関
係である。ある車速で定常走行している状態が図中の点
ＰＯ０に相当する。この状態で走行中に運転者がアクセ
ルを踏み込むと、車両の出力トルクは図中の曲線ＤＯに
示すように増加し車両は加速する。増速結合状態から直
結状態への切り替えは、例えばこうした過程で生じる。
図中の矢印に従って駆動軸１１２の回転状態が変化し、
領域ＯＤと領域ＵＤとの境界点ＰＯ１に至ったとき、Ｃ
ＰＵは直結状態への切り替えを行うべきと判断する。

【００９１】このようにＣＰＵは車両の走行領域が領域
ＵＤと領域ＯＤとの間で移行するか否かに基づいて切り
替えの必要性を判断する。なお、本実施例では、変速比
の切り替えが頻繁に行われるのを回避するため、切り替
えの判断処理に一定のヒステリシスを持たせている。つ
まり、直結状態から増速結合状態への切り替えは、図１
３中の領域ＯＤ内に設定された所定の境界線ＵＬに至っ
た場合に切り替えが必要と判断する。増速結合状態から
直結状態への切り替えば、図１４中の領域ＵＤ内に設定
された所定の境界線ＨＬに至った場合に切り替えが必要
と判断する。ヒステリシスの幅、即ち、曲線ＵＬ，ＨＬ
の位置は車両の運転効率や頻繁な切り替えによって生じ
る乗り心地の低下などを考慮して、任意に設定すること
ができる。

【００９２】ステップＳ１０４において、切り替えが必
要と判断された場合には、切り替え処理が実行され（ス
テップＳ１０６）、切り替え不要と判断された場合に
は、この処理をスキップして変速比切り替え制御ルーチ
ンを終了する。図２に示した通り、増速結合状態（結合
状態Ｂ）は、クラッチ２１０をオフ、ブレーキ２２０を
オンにした結合状態である。直結状態（結合状態Ｃ）
は、クラッチ２１０をオン、ブレーキ２２０をオフにし
た結合状態である。両者間の切り替えは、いわゆる半ク
ラッチ状態を経て行われる。増速結合状態から直結状態
への切り替えは、ブレーキ２２０の油圧を徐々に低減し
つつ、クラッチ２１０の油圧を徐々に増大させることに
よって行われる。直結状態から増速結合状態への切り替
えは、逆に、ブレーキ２２０の油圧を徐々に増大させつ
つ、クラッチ２１０の油圧を徐々に低減させることによ
って行われる。もちろん、クラッチ２１０、ブレーキ２
２０の双方を一旦オフにした状態（図２中の結合状態
Ｄ）を経てから、いずれか一方をオンにする態様で切り
替えを行うものとしても構わない。

【００９３】以上で説明した本実施例のハイブリッド車
両によれば、車両の運転状態に応じて変速比を切り換え
ることによって、高い効率でハイブリッド車両を運転す
ることができる。以下、かかる効果について説明する。

【００９４】図１５はオーバードライブ走行時のトルク
変換の様子を示す説明図である。図８で説明したトルク
変換に相当する。図８と同様、駆動軸から回転数Ｎｄ、
トルクＴｄの動力を出力する場合を考える。図８では、
エンジンが図１５中の点Ｐｅで運転される場合のトルク
変換の様子を示した。ここでは、増速結合状態における
トルク変換の様子を示す。エンジン１５０の運転ポイン
トは変速比に関わらず、要求動力と動作曲線Ａ（図１１
参照）との交点で設定される。従って、増速結合状態で
もエンジン１５０は点Ｐｅで運転される。但し、増速結
合状態では、変速機で回転数が増速されるため、プラネ
タリギヤ１２０に入力される動力は図中の点Ｐｅ１に相
当する動力となる。即ち、入力される動力の回転数Ｎｅ
１は点Ｐｅの回転数Ｎｅよりも高く、トルクＴｅ１は点
ＰｅのトルクＴｅよりも低くなる。

【００９５】かかる動力が入力されると、ハイブリッド
車両は図８で示したのと同じく、プラネタリギヤ１２
０、モータ１３０およびアシストモータ１４０の作用に
よってトルク変換を行う。既に説明した通り、エンジン
１５０から出力される動力のうち、図１５中の領域ＧＵ
２’の面積に相当する動力は一旦電力に置換される。ま
た、図中の領域ＡＵ２’の面積に相当する電力をモータ
１３０で消費する。かかるトルク変換では、図１５中の
領域ＧＵ３’の面積に相当する動力の循環が生じる。

【００９６】ここで、図８と図１５とを比較する。図８
は直結状態でトルク変換した場合に相当し、領域ＧＵ３
の面積に相当する動力の循環が生じる。図１５は増速結
合状態でトルク変換した場合に相当し、領域ＧＵ３’の
面積に相当する動力の循環が生じる。両者の比較から明
らかな通り、領域ＧＵ３’の方が領域ＧＵ３よりも面積
が小さい。つまり、増速結合状態でトルク変換すること
により、循環する動力を抑制することができる。

【００９７】このように本実施例のハイブリッド車両
は、オーバードライブ走行時に増速結合状態でトルク変
換することにより、エンジン１５０からプラネタリギヤ
１２０に入力される動力の回転数、トルクを駆動軸１１
２の目標回転数Ｎｄ、目標トルクＴｄに近づけることが
できる。この結果、トルク変換で生じる動力の循環量を
抑制することができ、車両の運転効率を向上することが
できる。

【００９８】なお、変速比によっては、動力の循環の発
生を回避することも可能である。増速時の変速比を大き
くすれば、エンジン１５０の運転ポイントＰｅに対し、
プラネタリギヤ１２０に入力される動力を図１５中の点
Ｐｅ２に相当する回転数まで増速することができる。駆
動軸１１２の回転数Ｎｄは点Ｐｅ２の回転数よりも低
い。従って、かかる状態で行われるトルク変換は、先に
図７で説明したのと同じ態様で行われることになり、動
力の循環は生じない。このような変速比を設定すれば、
オーバードライブ走行時にも動力の循環の発生を回避す
ることができ、更に高い効率でハイブリッド車両を運転
することができる。

【００９９】本実施例のハイブリッド車両は、変速比の
切り換えにより、オーバードライブ走行時のみならず、
アンダードライブ走行時にも運転効率を向上することが
できる。図１６はアンダードライブ走行時のトルク変換
の様子を示す説明図である。図７で説明したトルク変換
に相当する。図７と同様、駆動軸から回転数Ｎｄ、トル
クＴｄの動力を出力する場合を考える。図７では、エン
ジンが図１５中の点Ｐｅで運転される場合のトルク変換
の様子を示した。ここでは、車両の走行状態に応じた変
速比の切り換えを行わない場合、即ち、アンダードライ
ブ走行時にも増速結合状態を維持した場合のトルク変換
の様子を示す。増速結合状態では、変速機で回転数が増
速されるため、プラネタリギヤ１２０に入力される動力
は図中の点Ｐｅ３に相当する動力となる。

【０１００】かかる動力に対し、ハイブリッド車両は図
７で示したのと同じく、プラネタリギヤ１２０、モータ
１３０およびアシストモータ１４０の作用によってトル
ク変換を行う。既に説明した通り、エンジン１５０から
出力される動力のうち、図１６中の領域ＧＵ１’の面積
に相当する動力は一旦電力に置換される。また、図中の
領域ＡＵ１’の面積に相当する電力をモータ１３０で消
費する。

【０１０１】ここで、図７と図１６とを比較する。図７
は直結状態でトルク変換した場合に相当し、一旦電力に
置換されて伝達される動力は領域ＧＵ１の面積に相当す
る。図１６は増速結合状態でトルク変換した場合に相当
し、一旦電力に置換されて伝達される動力は領域ＧＵ
１’の面積に相当する。両者の比較から明らかな通り、
領域ＧＵ１’の方が領域ＧＵ１よりも面積が大きくな
る。つまり、アンダードライブ走行時には増速結合状態
でトルク変換することにより、電力への変換を介して伝
達される動力が増大する。一般に電力と機械的な動力と
の変換には損失が生じる。従って、電力への変換を介し
て伝達される動力が増大すれば、トルク変換時に生じる
損失が増大する。

【０１０２】本実施例のハイブリッド車両は、アンダー
ドライブ走行時には直結状態でトルク変換を行う。従っ
て、常に増速状態でトルク変換を行う場合（図１６中の
点Ｐｅ３に相当）に対し、高い効率で車両を運転するこ
とができる。なお、アンダードライブ走行時にはエンジ
ン１５０の動力を減速してプラネタリギヤ１２０に伝達
するものとしてもよい。例えば、エンジン１５０の動力
を図１６中の点Ｐｅ４に相当する回転数まで減速してプ
ラネタリギヤ１２０に伝達するものとすれば、プラネタ
リギヤ１２０への入力回転数が、駆動軸１１２の回転状
態Ｐｄに近づく。この結果、トルク変換時に一旦電力に
置換される動力を直結状態よりも更に低減することがで
き、運転効率を更に向上することができる。

【０１０３】本実施例のハイブリッド車両では、アンダ
ードライブ結合時に直結状態とすることによって、以下
に示す通り、高い動力を出力しやすくなるという利点も
生じる。先に図６で説明した通り、本実施例のハイブリ
ッド車両では差速制限が存在し、車速に応じてエンジン
１５０の回転数の上限値が定められている。ここで、低
速走行時、例えば、図６中の車速ＶＬで走行している場
合を考える。増速結合状態には、図６中に破線で示した
差速制限に基づき、エンジン１５０の上限回転数は点Ｐ
Ｌ２に相当する回転数となる。直結状態では、図６中に
実線で示した差速制限に基づき、エンジン１５０の上限
回転数は点ＰＬ１に相当する回転数となる。図示する通
り、直結状態における上限回転数の方が増速結合状態に
おける上限回転数よりも高い。一般にエンジン１５０の
出力は回転数が増大するにつれて増大する。従って、上
記差速制限によって上限回転数が制限される結果、増速
結合状態よりも直結状態の方が大きな動力を出力するこ
とができる。本実施例のハイブリッド車両では、図９に
示す通り、高トルクが要求される走行領域において、直
結状態で運転する。このように変速比を切り換えること
によって、要求に応じた動力をエンジン１５０から出力
することができ、バッテリ１９４の電力消費を抑えて車
両を運転することができる。

【０１０４】以上で説明した種々の作用によって、本実
施例のハイブリッド車両は、車両の走行状態に応じて変
速比を切り換えることにより、高い効率での運転を実現
することができる。なお、高い効率での運転を実現する
ためには、例えば、以下に示す方法によって、変速比を
適切に設定する必要がある。

【０１０５】図１７は変速比の設定方法について示す説
明図である。横軸にプラネタリギヤ１２０の入出力の回
転数差ΔＮをとり、縦軸にトルク変換時の運転効率をと
って示した。回転数差ΔＮとは、「プラネタリキャリア
１２３の回転数−リングギヤ１２４の回転数」である。
回転数差ΔＮが正の場合がアンダードライブ側に相当
し、負の場合がオーバードライブ側に相当する。図１５
で示した通り、オーバードライブ側では動力の循環が生
じるため、運転効率が低くなる。回転数差ΔＮの絶対値
が大きくなるにつれて動力の循環量が増大し、運転効率
が徐々に低くなる。アンダードライブ側では動力の循環
が生じないため、運転効率は比較的高い。しかしなが
ら、回転数差が大きくなるにつれて、一旦電力への置換
を介して伝達される動力が増えるから、トルク変換時の
損失が増大し、運転効率が徐々に低下する。

【０１０６】変速比は、運転効率と回転数差ΔＮとの関
係を踏まえて設定される。まず、車両が実現する目標の
運転効率を設定する。次に、目標運転効率を実現可能な
回転数差ΔＮの範囲を設定する。図１７に示す通り、回
転数差と運転効率との関係から、目標運転効率を設定す
れば、実現すべき回転数差ΔＮの範囲は、ΔＮ２〜ΔＮ
３の間と設定することができる。この範囲はハイブリッ
ド車両の構成に応じて相違することはいうまでもない。

【０１０７】ハイブリッド車両の走行領域において回転
数差ΔＮが上述の目標範囲ΔＮ２〜ΔＮ３に納まるよう
に変速比を設定すればよい。例えば、ハイブリッド車両
が最大車速で走行している場合に、直結状態でトルク変
換を行う場合の回転数差が図１７中のΔＮ１で表される
ものとする。この回転数差がΔＮ２になる変速比を求め
れば、増速側の変速比が設定される。アンダードライブ
側も同様にして変速比を設定することができる。アンダ
ードライブ側の走行領域で実現される回転数差がΔＮ３
よりも小さい場合には、直結状態のみで十分な運転効率
を確保可能となる。

【０１０８】変速比はこのように運転効率と回転数差Δ
Ｎとの関係に応じて設定することができる。実施例で
は、増速結合状態と直結状態の２段階で変速比を切り換
える場合を示したが、変速比は、これに限らず種々の設
定が可能である。減速状態と直結状態とで切り換える設
定とすることもできるし、増速、減速、直結の３段階で
切り換えることもできる。また、増速側、減速側に多段
階の変速比で切り換えるものとしてもよい。

【０１０９】上述のハイブリッド車両では、プラネタリ
ギヤ２００を用いた変速機構によって変速比を切り替え
る場合を例示した。実施例では、プラネタリギヤ２００
のサンギヤ２０１にブレーキ２２０、プラネタリキャリ
ア２０３にエンジン１５０、リングギヤ２０４にプラネ
タリキャリア軸２０６を結合し、更にプラネタリキャリ
ア２０３とリングギヤ２０４とを結合するクラッチ２１
０を設けた場合を例示した。プラネタリギヤ２００と各
要素の結合は、これに限らず種々の態様を採りうる。

【０１１０】図１８は第１の変形例としてのハイブリッ
ド車両の概略構成を示す説明図である。ここでは、動力
をやりとりする要素についてのみ示した。制御ユニット
や駆動回路等の電気系統は図示を省略した。実施例（図
１）の構成に対し、プラネタリギヤ２００への各要素の
結合が相違する。第１の変形例では、サンギヤ２０１に
エンジン１５０、プラネタリキャリア２０３にプラネタ
リキャリア軸２０６、リングギヤ２０４にブレーキ２２
０を結合する。また、プラネタリキャリア２０３とサン
ギヤ２０１とを結合するクラッチ２１０を設ける。その
他の構成は、実施例と同じである。

【０１１１】第１の変形例のハイブリッド車両では、ク
ラッチ２１０をオフ、ブレーキ２２０をオンにすること
により、実施例と同様、エンジン１５０を所定の変速比
でプラネタリギヤ１２０に結合することができる。先に
示した式（１）によれば、「Ｎｃ＝ρ／（１＋ρ）×Ｎ
ｓ」なる関係があるから、実現される変速比は、「（１
＋ρ）／ρ」となる。従って、第１の変形例のハイブリ
ッド車両では、プラネタリギヤ２００の変速比を変える
ことなく、実施例のハイブリッド車両と異なる変速比を
実現することができる。図示を省略するが、プラネタリ
ギヤ２００と各要素との結合は、実施例および第１の変
形例に示した例に限らず、種々の組み合わせを採ること
ができる。

【０１１２】実施例および第１の変形例では、プラネタ
リギヤ２００を用いた変速機構をエンジン１５０とプラ
ネタリギヤ１２０との間に介在させた場合を例示した。
変速機構は、プラネタリギヤ１２０の下流側に設けるこ
とも可能である。図１９は第２の変形例としてのハイブ
リッド車両の概略構成を示す説明図である。ここでは、
動力をやりとりする要素についてのみ示した。制御ユニ
ットや駆動回路等の電気系統は図示を省略した。実施例
（図１）の構成に対し、プラネタリギヤ２００の結合箇
所が相違する。即ち、第２の変形例では、変速機構を構
成するプラネタリギヤ２００のプラネタリキャリア２０
３を、動力調整装置を構成するプラネタリギヤ１２０の
リングギヤ１２４に結合した。また、プラネタリギヤ２
００のリングギヤ２０４を駆動軸１１２に結合した。そ
の他の構成は、実施例と同じである。

【０１１３】第２の変形例のハイブリッド車両は、プラ
ネタリギヤ２００を動力調整装置と駆動軸１１２との間
に介在させた構成に相当する。かかる構成において、変
速比を切り換えると、動力調整装置を構成するプラネタ
リギヤ１２０のリングギヤ１２４に結合されたリングギ
ヤ軸１２５と駆動軸１１２との間で変速を行うことがで
きる。実施例では、変速することにより、トルク変換に
おけるプラネタリギヤ１２０の入力回転数を駆動軸１１
２の目標回転数との差を低減し、運転効率の向上を実現
した。これに対し、第２の変形例では、変速することに
より、プラネタリギヤ１２０の出力回転数、即ち、リン
グギヤ軸１２５の目標回転数をエンジン１５０の目標回
転数に近づけることにより、運転効率の向上を図ること
ができる。従って、第２の変形例によっても実施例と同
様の効果を得ることができる。

【０１１４】なお、第２の変形例においても、プラネタ
リギヤ２００への各要素の結合状態は、種々の態様を採
りうることは言うまでもない。また、実施例と第２の変
形例を組合せ、プラネタリギヤ１２０の上流側および下
流側の双方に変速機構を設ける構成を採ることも可能で
ある。

【０１１５】トルク変換を行う装置の構成も種々の変形
例を適用することができる。上記実施例および変形例で
は、プラネタリギヤ１２０のサンギヤ１２１をモータ１
３０に結合し、プラネタリキャリア１２３をエンジン１
５０側に結合し、リングギヤ１２４をモータ１４０およ
び駆動軸１１２に結合した。既に説明した通り、かかる
構成では、オーバードライブ走行時に動力の循環が生じ
る。これに対し、モータ１４０をエンジン１５０側に結
合するものとしてもよい。かかる構成について第３の変
形例として説明する。

【０１１６】図２０は第３の変形例としてのハイブリッ
ド車両の概略構成を示す説明図である。ここでは、動力
をやりとりする要素についてのみ示した。制御ユニット
や駆動回路等の電気系統は図示を省略した。実施例のハ
イブリッド車両に対し、アシストモータ１４０の結合先
が相違する。即ち、第３の変形例のハイブリッド車両で
は、動力調整装置を構成するプラネタリギヤ１２０のプ
ラネタリキャリア１２３にアシストモータ１４０を結合
する。プラネタリギヤ１２０よいも上流側にアシストモ
ータ１４０を結合することになる。

【０１１７】かかる構成は、先に図２５を用いて説明し
た結合状態に対応する。従って、図２６、図２７で説明
した通り、アンダードライブ走行時に動力の循環が生じ
る。第３の変形例でも、エンジン１５０から出力される
動力の回転数を駆動軸１１２の目標回転数に近づけるよ
うに変速比を制御すれば、運転効率を向上することがで
きる。なお、第３の変形例では、アンダードライブ走行
時に動力の循環が生じるため、プラネタリギヤ１２０の
入出力回転数がオーバードライブ走行に相当する関係を
維持するように変速比を設定および制御すれば、更に運
転効率の向上を図ることができる。第３の変形例におい
ても、変速機構を構成するプラネタリギヤ２００への各
要素の結合状態、およびプラネタリギヤ２００の結合箇
所について種々の選択が可能である。

【０１１８】上述の実施例等では、プラネタリギヤ１２
０およびモータ１３０動力調整装置として用いたトルク
変換装置を適用した場合を例示した。動力調整装置と
は、エンジン１５０から入力された動力を、電力のやり
とりによって少なくとも回転数の異なる動力に調整して
伝達可能な装置をいう。実施例では、プラネタリギヤ１
２０に結合されたモータ１３０を力行または回生運転し
て、その回転数を制御することによって、エンジン１５
０から出力された動力の大きさを変更しつつ、リングギ
ヤ１２４側に伝達することができる。動力調整装置は、
かかる作用を奏する構成であれば、その他種々の装置を
適用することができる。異なる構成の動力調整装置を適
用した場合を第４の変形例として例示する。

【０１１９】図２１は第４の変形例のハイブリッド車両
の概略構成を示す説明図である。第２の変形例は、プラ
ネタリギヤ１２０およびモータ１３０に代えて、クラッ
チモータ２３０が用いられる点で実施例と相違する。そ
の他の構成は、第１実施例のハイブリッド車両（図１参
照）と同じである。

【０１２０】クラッチモータ２３０は、インナロータ２
３２とアウタロータ２３４を備え、両者が相対的に回転
可能な対ロータ電動機である。変速機構を構成するプラ
ネタリギヤ２００の出力軸、即ちリングギヤ２０４に結
合された回転軸は、インナロータ２３２に結合されてい
る。アウタロータ２３４は駆動軸１１２に結合されてい
る。駆動軸１１２には実施例と同様、アシストモータ１
４０が結合されている。

【０１２１】クラッチモータ２３０は、対ロータの同期
電動発電機として構成されており、外周面に複数個の永
久磁石を有するインナロータ２３２と、回転磁界を形成
する三相コイルが巻回されたアウタロータ２３４とを備
える。アウタロータ２３４とインナロータ２３２とは、
共に相対的に回転可能に軸支されている。クラッチモー
タ２３０はインナロータ２３２に備えられた永久磁石に
よる磁界とアウタロータ２３４に備えられた三相コイル
によって形成される磁界との相互作用により両者が相対
的に回転駆動する電動機として動作し、場合によっては
これらの相互作用によりアウタロータ２３４に巻回され
た三相コイルの両端に起電力を生じさせる発電機として
も動作する。アウタロータ２３４との電力のやりとり
は、スリップリング１１８および駆動回路１９１を介し
て行われる。

【０１２２】クラッチモータ２３０はインナロータ２３
２とアウタロータ２３４の双方が回転可能であるため、
これらの一方から入力された動力を他方に伝達すること
ができる。クラッチモータ２３０を電動機として力行運
転すれば他方の軸に伝達される回転数を増すことができ
る。発電機として回生運転すれば動力の一部を電力の形
で取り出しつつ回転数を低減して動力を伝達することが
できる。また、力行運転も回生運転も行わなければ、動
力が伝達されない状態となる。この状態は機械的なクラ
ッチを解放にした状態に相当する。作用・反作用の原理
から明らかな通り、クラッチモータ２３０に入力される
トルクと出力されるトルクとは常に等しい。

【０１２３】かかる構成のハイブリッド車両におけるト
ルク変換について説明する。まず、「インナロータ２３
２の回転数＞駆動軸１１２の目標回転数Ｎｄ」の場合を
考える。この場合は、クラッチモータ２３０を回生運転
して、アウタロータ２３４の回転数が目標回転数Ｎｄに
なるよう、回転数を低減して動力を伝達する。クラッチ
モータ２３０で伝達されたトルクは駆動軸１１２の目標
トルクＴｄよりも低いから、アシストモータ１４０を力
行してトルクを付加する。アシストモータ１４０の力行
には、クラッチモータで回生された電力が用いられる。
「インナロータ２３２の回転数＞駆動軸１１２の目標回
転数Ｎｄ」の場合には、上流側に位置するクラッチモー
タ２３０から下流側に位置するアシストモータ１４０に
電力が供給されるため、動力の循環は生じない。

【０１２４】次に、まず、「インナロータ２３２の回転
数＜駆動軸１１２の目標回転数Ｎｄ」の場合を考える。
この場合は、クラッチモータ２３０を力行運転して、ア
ウタロータ２３４の回転数が目標回転数Ｎｄになるよ
う、回転数を増大して動力を伝達する。クラッチモータ
２３０で伝達されたトルクは駆動軸１１２の目標トルク
Ｔｄよりも高いから、アシストモータ１４０を回生運転
して負荷をかける。アシストモータ１４０で得られた電
力は、クラッチモータ２３０の力行に使用される。「イ
ンナロータ２３２の回転数＜駆動軸１１２の目標回転数
Ｎｄ」の場合には、下流側に位置するアシストモータ１
４０から上流側に位置するクラッチモータ２３０に電力
が供給されるため、動力の循環が生じる。

【０１２５】以上で説明した通り、第４の変形例のハイ
ブリッド車両によれば、実施例のハイブリッド車両と同
様、エンジン１５０から出力される動力を種々の回転数
およびトルクからなる動力にトルク変換して駆動軸１１
２に出力することができる。トルク変換の過程におい
て、電力への変換を介して伝達される動力が存在する点
も実施例と同様である。また、所定の走行状態において
は、動力の循環が生じる点も同様である。従って、クラ
ッチモータ２３０の入力回転数と出力回転数の差が近づ
くように走行状態に応じて変速比を制御すれば、実施例
と同様の作用によりハイブリッド車両の運転効率を向上
することができる。

【０１２６】第４の変形例においても、プラネタリギヤ
１２０を用いた動力調整装置において説明した変形例と
同様、種々の結合状態を採ることができる。また、動力
調整装置は、実施例および第４の変形例の構成に限ら
ず、電力のやりとりを介して回転数を変更しつつ動力を
伝達可能な種々の構成を適用できる。

【０１２７】以上で示した実施例等では、プラネタリギ
ヤ２００を用いた変速機構を適用した場合を例示した。
かかる変速機構は、比較的簡易かつ小型の機構である利
点がある。但し、本発明はかかる変速機構にのみ限定さ
れるものではなく、種々の変速機構を適用することがで
きる。

【０１２８】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、更に種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
例えば、本実施例のハイブリッド車両では、エンジンと
してガソリンエンジン１５０を用いたが、ディーゼルエ
ンジンその他の動力源となる装置を用いることができ
る。また、本実施例では、モータとして全て三相同期モ
ータを適用したが、誘導モータその他の交流モータおよ
び直流モータを用いるものとしてもよい。また、本実施
例では、種々の制御処理をＣＰＵがソフトウェアを実行
することにより実現しているが、かかる制御処理をハー
ド的に実現することもできる。更に、制御ユニット１９
０により変速比の切替制御を行う場合を実施の形態とし
て示したが、手動で切り換える態様、または自動での切
り換えと手動での切り換えとを選択可能な態様で構成す
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のハイブリッド車両の概略構成を示す
説明図である。

【図２】変速機構の動作について示す説明図である。

【図３】クラッチ２１０をオフにし、ブレーキ２２０を
オンにした場合と等価な結合状態を模式的に示す説明図
である。

【図４】クラッチ２１０をオンにし、ブレーキ２２０を
オフにした場合と等価な結合状態を模式的に示す説明図
である。

【図５】プラネタリギヤ１２０の回転状態を示す説明図
である。

【図６】本実施例のハイブリッド車両における差速制限
について示す説明図である。

【図７】「車軸１１６の回転数Ｎｄ＜エンジン１５０の
回転数Ｎｅ」の場合におけるトルク変換の様子を示す説
明図である。

【図８】「車軸１１６の回転数Ｎｄ＞エンジン１５０の
回転数Ｎｅ」の場合におけるトルク変換の様子を示す説
明図である。

【図９】本実施例のハイブリッド車両における各種走行
モードの使い分けの様子を示す説明図である。

【図１０】通常走行時のトルク制御ルーチンのフローチ
ャートである。

【図１１】エンジンの運転ポイントと運転効率との関係
について示す説明図である。

【図１２】変速比切り換え制御ルーチンのフローチャー
トである。

【図１３】直結状態から増速結合状態への切り替えの判
断を示す説明図である。

【図１４】増速結合状態から直結状態への切り替えの判
断を示す説明図である。

【図１５】オーバードライブ走行時のトルク変換の様子
を示す説明図である。

【図１６】アンダードライブ走行時のトルク変換の様子
を示す説明図である。

【図１７】変速比の設定方法について示す説明図であ
る。

【図１８】第１の変形例としてのハイブリッド車両の概
略構成を示す説明図である。

【図１９】第２の変形例としてのハイブリッド車両の概
略構成を示す説明図である。

【図２０】第３の変形例としてのハイブリッド車両の概
略構成を示す説明図である。

【図２１】第４の変形例のハイブリッド車両の概略構成
を示す説明図である。

【図２２】電動機を駆動軸に結合したハイブリッド車両
の概略構成を示す説明図である。

【図２３】電動機を駆動軸に結合したハイブリッド車両
において、エンジンの回転数が駆動軸の回転数よりも高
い状態における動力の伝達の様子を示す説明図である。

【図２４】電動機を駆動軸に結合したハイブリッド車両
において、エンジンの回転数が駆動軸の回転数よりも低
い状態における動力の伝達の様子を示す説明図である。

【図２５】電動機を出力軸に結合したハイブリッド車両
の概略構成を示す説明図である。

【図２６】電動機を出力軸に結合したハイブリッド車両
において、エンジンの回転数が駆動軸の回転数よりも高
い状態における動力の伝達の様子を示す説明図である。

【図２７】オーバードライブ結合において、エンジンの
回転数が駆動軸の回転数よりも低い状態における動力の
伝達の様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１１２…駆動軸 １１４…ディファレンシャルギヤ １１６Ｒ，１１６Ｌ…駆動輪 １１６…車軸 １１７…回転数センサ １１８…スリップリング １２０…プラネタリギヤ １２１…サンギヤ １２２…プラネタリピニオンギヤ １２３…プラネタリキャリア １２４…リングギヤ １２５…リングギヤ軸 １３０…モータ １３２…ロータ １３３…ステータ １４０…アシストモータ １４２…ロータ １４３…ステータ １５０…エンジン １５２…回転数センサ １５６…クランクシャフト １６５…アクセルペダルポジションセンサ １９０…制御ユニット １９１，１９２…駆動回路 １９４…バッテリ ２００…プラネタリギヤ ２０１…サンギヤ ２０２…プラネタリピニオンギヤ ２０３…プラネタリキャリア ２０４…リングギヤ ２０５…リングギヤ軸 ２１０…クラッチ ２２０…ブレーキ ２３０…クラッチモータ ２３２…インナロータ ２３４…アウタロータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｌ 15/20 Ｈ０２Ｐ 15/00 Ｄ Ｈ０２Ｋ 7/10 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ Ｈ０２Ｐ 15/00 Ｆターム(参考） 3D039 AA04 AB26 AC39 3J052 AA11 AA14 GC43 GC44 HA02 LA01 5H115 PA01 PG04 PI16 PI24 PI29 PI30 PU10 PU22 PU24 PU25 PV09 PV23 QA01 QN03 RB08 RB22 RE05 SE04 SE05 SE08 SJ12 TB01 TO21 5H607 BB01 BB02 BB07 BB14 CC03 CC05 CC07 EE02 EE06 EE22 EE33 EE34 FF22 FF24 HH03

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力軸を有するエンジンと、動力を出力
   するための駆動軸と、前記出力軸側に結合された第１の
   回転軸と前記駆動軸側に結合された第２の回転軸とを有
   し動力と電力との変換を介して該第１の回転軸の回転数
   およびトルクを変換して該第２の回転軸に出力可能なト
   ルク変換手段とを備えるハイブリッド車両であって、 前記エンジンから出力された動力が前記駆動軸に出力さ
   れるまでの経路中に介在し、所定の変速比で動力を伝達
   する変速機を備えるハイブリッド車両。
2. 【請求項２】 請求項１記載のハイブリッド車両であっ
   て、 前記駆動軸の目標動力を、目標回転数および目標トルク
   の組合せで設定する目標動力設定手段と、 前記目標動力に応じ、運転効率を優先して設定された回
   転数およびトルクで前記エンジンを運転するエンジン制
   御手段と、 前記変速機を制御して、前記第１の回転軸の入力回転数
   と第２の回転軸の出力回転数との差が、予め設定された
   所定範囲内となる変速比を実現する変速機制御手段とを
   備えるハイブリッド車両。
3. 【請求項３】 請求項２記載のハイブリッド車両であっ
   て、 前記変速機は、前記ハイブリッド車両の走行領域におい
   て、前記入力回転数と前記出力回転数との大小関係を、
   少なくとも、該トルク変換手段による変換効率が高い側
   の関係に維持可能な範囲で設定された変速比で動力を伝
   達する機構であり、 前記変速機制御手段は、該変速機を制御して、前記入力
   回転数と出力回転数の大小関係を、前記変換効率が高い
   側の関係に維持する手段であるハイブリッド車両。
4. 【請求項４】 請求項３記載のハイブリッド車両であっ
   て、 前記トルク変換手段は、 前記第１の回転軸および第２の回転軸に結合され、電力
   のやりとりによって、該第１の回転軸の動力を少なくと
   も回転数の異なる動力に調整して該第２の回転軸に伝達
   する動力調整装置と、 前記第２の回転軸に結合された電動機とを備える手段で
   あり、 前記変換効率が高い側の関係は、前記入力回転数が前記
   出力回転数よりも大きい関係であるハイブリッド車両。
5. 【請求項５】 請求項３記載のハイブリッド車両であっ
   て、 前記トルク変換手段は、 前記第１の回転軸および第２の回転軸に結合され、電力
   のやりとりによって、前記第１の回転軸の動力を少なく
   とも回転数の異なる動力に調整して第２の回転軸に伝達
   する動力調整装置と、 前記第１の回転軸に結合された電動機とを備える手段で
   あり、 前記変換効率が高い側の関係は、前記入力回転数が前記
   出力回転数よりも小さい関係であるハイブリッド車両。
6. 【請求項６】 前記変速機が、前記出力軸とトルク変換
   手段との間に設けられた請求項１記載のハイブリッド車
   両。
7. 【請求項７】 前記変速機が、前記トルク変換手段と前
   記駆動軸との間に設けられた請求項１記載のハイブリッ
   ド車両。
8. 【請求項８】 請求項１記載のハイブリッド車両であっ
   て、 前記変速機は、 ３つの回転軸のうち、２つの回転軸が前記出力軸側およ
   び前記駆動軸側にそれぞれ結合されたプラネタリギヤ
   と、 該プラネタリギヤの残余の回転軸について、選択的に回
   転および制止可能な制止手段と、 前記２つの回転軸同士を選択的に結合および解放可能な
   結合手段とを備える機構であるハイブリッド車両。
9. 【請求項９】 請求項１記載のハイブリッド車両であっ
   て、 前記トルク変換手段は、 ロータ軸を有する発電機と、 ３つの回転軸を有し、該回転軸が前記出力軸、駆動軸、
   およびロータ軸にそれぞれ結合されたプラネタリギヤ
   と、 前記第１の回転軸または第２の回転軸の一方に結合され
   た電動機とを備える手段であるハイブリッド車両。
10. 【請求項１０】 請求項１記載のハイブリッド車両であ
    って、 前記トルク変換手段は、 前記第１の回転軸に結合された第１のロータと、前記第
    ２の回転軸に結合された第２のロータとを有する対ロー
    タ電動機と、 前記第１の回転軸または第２の回転軸の一方に結合され
    た電動機とを備える手段であるハイブリッド車両。
11. 【請求項１１】 出力軸を有するエンジンと、動力を出
    力するための駆動軸と、前記出力軸側に結合された第１
    の回転軸と前記駆動軸側に結合された第２の回転軸とを
    有し動力と電力との変換を介して該第１の回転軸の回転
    数およびトルクを変換して該第２の回転軸に出力可能な
    トルク変換手段と、前記エンジンから出力された動力が
    前記駆動軸に出力されるまでの経路中に介在し、所定の
    変速比で動力を伝達する変速機とを備えるハイブリッド
    車両の運転を制御する制御方法であって、（ａ） 前記
    駆動軸の目標動力を、目標回転数および目標トルクの組
    合せで設定する工程と、（ｂ） 前記目標動力に応じ、
    運転効率を優先して設定された回転数およびトルクで前
    記エンジンを運転する工程と、（ｃ） 前記第１の回転
    軸の入力回転数と第２の回転軸の出力回転数との差が、
    予め設定された所定範囲内となるよう、前記変速機の変
    速比を制御する工程とを備える制御方法。