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JPH10150703A - Drive unit and power output device - Google Patents

Drive unit and power output device

Info

Publication number
JPH10150703A
JPH10150703A JP8321093A JP32109396A JPH10150703A JP H10150703 A JPH10150703 A JP H10150703A JP 8321093 A JP8321093 A JP 8321093A JP 32109396 A JP32109396 A JP 32109396A JP H10150703 A JPH10150703 A JP H10150703A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
torque
power
operating point
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8321093A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3191705B2 (en
Inventor
Yoshihiro Kawashima
由浩 川島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP32109396A priority Critical patent/JP3191705B2/en
Publication of JPH10150703A publication Critical patent/JPH10150703A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3191705B2 publication Critical patent/JP3191705B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control operation of a prime mover that is connected mechanically or electrically using a motor, regardless of a variation in voltage from a battery means. SOLUTION: When a target driving point of an engine 50 set on the basis of target revolutions and torque is out of a controllable range for a clutch motor 30 determined by a voltage of a battery 94, the target revolutions or torque for the engine 50 is reset and modified to a lower level by a control CPU 90 in a controller 80. Then, the clutch motor 30 is controlled on the basis of the reset target point. In this case, the output torque of the clutch motor 30 is equal to the load torque of the engine 50, so the control is carried out by modifying the target operation point of the engine 50 according to the voltage of the battery 94. As a result, the engine 50 can be controlled without a control error like spit-back.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動装置および動
力出力装置に関し、詳しくは、原動機の運転ポイントを
電動機により調整可能な駆動装置および駆動軸に動力を
出力する動力出力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving device and a power output device, and more particularly, to a driving device capable of adjusting an operation point of a prime mover by an electric motor and a power output device for outputting power to a driving shaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の駆動装置または動力出力
装置としては、車両に搭載される動力出力装置であっ
て、原動機から出力される動力を発電機によって発電
し、得られた電気エネルギを用いて電動機から所望の動
力を駆動軸に出力するものが提案されている(例えば、
特開平7−87615号公報など)。この装置では、発
電機によって得られる電気エネルギは、整流回路とイン
バータとを介して所望の周波数の三相交流電力として電
動機に供給される。この整流回路の出力端子には、イン
バータと並列にバッテリが接続されており、バッテリか
らの充放電により発電機により得られる電気エネルギと
電動機により消費される電気エネルギとの偏差が賄われ
る。
2. Description of the Related Art Heretofore, this type of driving device or power output device is a power output device mounted on a vehicle, in which motive power output from a prime mover is generated by a generator and the obtained electric energy is One that outputs desired power from a motor to a drive shaft by using the same has been proposed (for example,
JP-A-7-87615). In this device, electric energy obtained by the generator is supplied to the motor as three-phase AC power of a desired frequency via a rectifier circuit and an inverter. A battery is connected to an output terminal of the rectifier circuit in parallel with the inverter, and a difference between electric energy obtained by the generator by charging and discharging from the battery and electric energy consumed by the motor is covered.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た駆動装置や動力出力装置では、整流回路が発電機の出
力側に接続されているだけだから、発電機の出力を積極
的に制御することができないという問題があった。整流
回路が発電機の出力側に接続されているだけの構成で
は、発電機の出力は、電動機により消費される電力やバ
ッテリを充電する際の電力などの発電機からみた負荷と
原動機から出力されるトルクとのバランスによって定ま
る。したがって、発電機は、負荷の大小に拘わらず可能
なだけ発電してしまう。
However, in such a driving device or power output device, the output of the generator cannot be actively controlled because the rectifier circuit is merely connected to the output side of the generator. There was a problem. In a configuration in which the rectifier circuit is only connected to the output side of the generator, the output of the generator is output from the load viewed from the generator, such as the power consumed by the motor and the power for charging the battery, and from the prime mover. It is determined by the balance with the torque. Therefore, the generator generates power as much as possible regardless of the magnitude of the load.

【0004】こうした問題に対し、発電機の出力を積極
的に制御するためにインバータ等を用いるものも考えら
れるが、発電機の出力制御は、バッテリの電圧の変動に
よって影響を受けるから、場合によっては、発電機から
原動機の出力トルクに見合うトルクを出力することがで
きず、原動機が吹き上がってしまう場合を生じるといっ
た問題があった。
[0004] In order to cope with such a problem, an inverter or the like may be used to actively control the output of the generator. However, there is a problem that the generator cannot output a torque corresponding to the output torque of the prime mover, and the prime mover may blow up.

【0005】本発明の駆動装置および動力出力装置は、
負荷の状態に拘わらず、発電機や電動機の出力を積極的
に制御すると共に、蓄電手段から供給される電圧の変動
の有無に拘わらず、電動機により、機械的または電気的
に結合された原動機の運転を制御する。
[0005] A driving device and a power output device according to the present invention include:
Regardless of the state of the load, while actively controlling the output of the generator and the motor, regardless of whether the voltage supplied from the power storage means fluctuates, the motor is mechanically or electrically coupled to the motor. Control the operation.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の駆動装置および動力出力装置は、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。
Means for Solving the Problems and Their Functions and Effects The driving device and the power output device according to the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above objects.

【0007】本発明の駆動装置は、出力軸を有する原動
機と、該原動機の出力軸と動力のやり取りが可能な電動
機と、該電動機による動力のやり取りに必要な電気エネ
ルギの入出力が可能な蓄電手段と、該蓄電手段の端子間
電圧を検出する電圧検出手段と、該検出された端子間電
圧に基づいて前記原動機の制御可能な運転ポイントの範
囲を設定する可制御範囲設定手段と、該設定された制御
可能な運転ポイントの範囲内で前記原動機が運転される
よう該原動機と前記電動機とを制御する制御手段とを備
えることを要旨とする。
[0007] A drive device according to the present invention comprises a prime mover having an output shaft, a motor capable of exchanging power with the output shaft of the prime mover, and a storage battery capable of inputting and outputting electric energy required for exchanging power with the motor. Means, voltage detecting means for detecting a voltage between terminals of the power storage means, controllable range setting means for setting a range of controllable operating points of the prime mover based on the detected terminal voltage, and the setting The present invention further comprises control means for controlling the prime mover and the electric motor such that the prime mover is operated within the range of the controllable operating points.

【0008】この本発明の駆動装置は、電動機が、蓄電
手段から必要な電気エネルギの供給を受けて原動機の出
力軸と動力のやり取りを行なう。可制御範囲設定手段
は、電圧検出手段により検出された蓄電手段の端子間電
圧に基づいて原動機の制御可能な運転ポイントの範囲を
設定する。制御手段は、こうして設定された制御可能な
運転ポイントの範囲内で原動機が運転されるよう原動機
と電動機とを制御する。ここで、「運転ポイント」と
は、原動機から出力されるトルクと原動機の回転数(原
動機の出力軸の回転数)とにより表わされる原動機の動
作点をいう。
In the driving device according to the present invention, the electric motor exchanges power with the output shaft of the prime mover by receiving a supply of necessary electric energy from the electric storage means. The controllable range setting means sets a controllable operating point range of the prime mover based on the voltage between the terminals of the power storage means detected by the voltage detection means. The control means controls the prime mover and the electric motor such that the prime mover is operated within the set controllable operating point. Here, the "operating point" refers to an operating point of the prime mover represented by the torque output from the prime mover and the rotational speed of the prime mover (the rotational speed of the output shaft of the prime mover).

【0009】この本発明の駆動装置によれば、蓄電手段
の端子間電圧に基づいて定まる制御可能な運転ポイント
の範囲内で原動機を運転することができる。この結果、
蓄電手段の端子間電圧が低下し、これに伴って電動機か
ら出力可能な最大トルクが低下することによって生じる
原動機の吹き上がり等を防止することができる。
According to the drive device of the present invention, the prime mover can be operated within a controllable operation point determined based on the voltage between the terminals of the power storage means. As a result,
It is possible to prevent blow-up of the prime mover caused by a decrease in the voltage between terminals of the power storage means and a decrease in the maximum torque that can be output from the electric motor.

【0010】こうした本発明の駆動装置において、前記
制御手段は、前記原動機の目標運転ポイントが前記制御
可能な運転ポイントの範囲内にないとき、該目標運転ポ
イントの目標回転数を変更することにより該変更後の目
標運転ポイントを前記制御可能な運転ポイントの範囲内
として前記原動機を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、原動機から出力されるトルクの
変更なしに原動機の運転を制御することができる。
In the driving device of the present invention, when the target operation point of the prime mover is not within the range of the controllable operation point, the control means changes the target rotation speed of the target operation point by changing the target rotation speed. The means may be a means for controlling the prime mover by setting the changed target operating point within the range of the controllable operating point. In this way, the operation of the prime mover can be controlled without changing the torque output from the prime mover.

【0011】また、本発明の駆動装置において、前記制
御手段は、前記原動機の目標運転ポイントが前記制御可
能な運転ポイントの範囲内にないとき、該目標運転ポイ
ントの目標トルクを変更することにより該変更後の目標
運転ポイントを前記制御可能な運転ポイントの範囲内と
して前記原動機を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、原動機の回転数の変更なしに原動
機の運転を制御することができる。
Further, in the drive device according to the present invention, when the target operation point of the prime mover is not within the range of the controllable operation point, the control means changes the target torque of the target operation point by changing the target torque. The means may be a means for controlling the prime mover by setting the changed target operating point within the range of the controllable operating point. In this way, the operation of the prime mover can be controlled without changing the rotational speed of the prime mover.

【0012】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、前記原動機の出力軸に結合される第1の回転軸と前
記駆動軸に結合される第2の回転軸とを有し、前記第1
の回転軸に入出力される動力と前記第2の回転軸に入出
力される動力とのエネルギ偏差を対応する電気エネルギ
の入出力により調整するエネルギ調整手段と、該エネル
ギ調整手段による調整に必要な電気エネルギの入出力が
可能な蓄電手段と、該蓄電手段の端子間電圧を検出する
電圧検出手段と、該検出された端子間電圧に基づいて前
記原動機の制御可能な運転ポイントの範囲を設定する可
制御範囲設定手段と、該設定された制御可能な運転ポイ
ントの範囲内で前記原動機が運転されるよう該原動機と
前記エネルギ調整手段とを制御する制御手段とを備える
ことを要旨とする。
A power output device according to the present invention is a power output device for outputting power to a drive shaft, comprising a motor having an output shaft, a first rotating shaft coupled to an output shaft of the motor, and the drive shaft. A second rotating shaft coupled to the first
Energy adjusting means for adjusting the energy deviation between the power input to and output from the rotary shaft and the power input to and output from the second rotary shaft by inputting and outputting the corresponding electric energy; Power storage means capable of inputting and outputting electrical energy, voltage detecting means for detecting a voltage between terminals of the power storage means, and setting a range of controllable operating points of the prime mover based on the detected terminal voltage. The present invention comprises a controllable range setting means for controlling the motor and the energy adjusting means such that the motor is operated within the set controllable operating point.

【0013】この本発明の動力出力装置は、原動機の出
力軸に結合される第1の回転軸と駆動軸に結合される第
2の回転軸とを有するエネルギ調整手段が、第1の回転
軸に入出力される動力と第2の回転軸に入出力される動
力とのエネルギ偏差を、蓄電手段から充放電される対応
する電気エネルギの入出力により調整する。可制御範囲
設定手段は、電圧検出手段により検出された端子間電圧
に基づいて原動機の制御可能な運転ポイントの範囲を設
定し、制御手段は、この設定された制御可能な運転ポイ
ントの範囲内で原動機が運転されるよう原動機とエネル
ギ調整手段とを制御する。
[0013] In the power output apparatus according to the present invention, the energy adjusting means having the first rotary shaft connected to the output shaft of the prime mover and the second rotary shaft connected to the drive shaft includes the first rotary shaft. The energy deviation between the power input to and output from the power storage unit and the power input to and output from the second rotating shaft is adjusted by the input and output of the corresponding electric energy charged and discharged from the power storage means. The controllable range setting means sets a controllable operating point range of the motor based on the terminal voltage detected by the voltage detecting means, and the control means sets the controllable operating point range within the set controllable operating point range. The engine and the energy adjusting means are controlled so that the engine is operated.

【0014】この本発明の動力出力装置によれば、蓄電
手段の端子間電圧に基づいて定まる制御可能な運転ポイ
ントの範囲内で原動機を運転することができる。この結
果、蓄電手段の端子間電圧が低下し、これに伴って電動
機から出力可能な最大トルクが低下することによって生
じる原動機の吹き上がり等を防止することができる。
According to the power output apparatus of the present invention, the prime mover can be operated within a controllable operation point determined based on the voltage between the terminals of the power storage means. As a result, the terminal voltage of the power storage means is reduced, and accordingly, it is possible to prevent the prime mover from blowing up due to a decrease in the maximum torque that can be output from the electric motor.

【0015】こうした本発明の動力出力装置において、
前記エネルギ調整手段は、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該第1
のロータに対して相対的に回転可能な第2のロータとを
有し、該両ロータ間の電磁的な結合を介して該両回転軸
間の動力のやり取りをすると共に、該両ロータ間の電磁
的な結合と該両ロータ間の回転数差とに基づいて電気エ
ネルギを入出力する電動機であるものとすることもでき
る。
In the power output device of the present invention,
The energy adjusting means includes a first rotor coupled to the first rotation shaft, and a first rotor coupled to the second rotation shaft.
And a second rotor rotatable relative to the rotors, and exchanges power between the two rotating shafts via an electromagnetic coupling between the two rotors. The motor may also be a motor that inputs and outputs electric energy based on electromagnetic coupling and a difference in rotation speed between the two rotors.

【0016】また、本発明の動力出力装置において、前
記エネルギ調整手段は、前記第1の回転軸および前記第
2の回転軸とは異なる第3の回転軸を有し、前記3つの
回転軸のうちいずれか2つの回転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定まる動
力を残余の回転軸へ入出力する3軸式動力入出力手段
と、前記第3の回転軸と動力のやり取りをする電動機と
を備えるものとすることもできる。
Further, in the power output apparatus according to the present invention, the energy adjusting means has a third rotation shaft different from the first rotation shaft and the second rotation shaft. A three-axis power input / output means for inputting / outputting power determined based on the determined power to / from the remaining rotary shafts when determining power input / output to any two of the rotary shafts; An electric motor for exchanging power with the rotating shaft may be provided.

【0017】これら変形例を含め本発明の動力出力装置
において、前記制御手段は、前記原動機の目標運転ポイ
ントが前記制御可能な運転ポイントの範囲内にないと
き、該目標運転ポイントの目標回転数を変更することに
より該変更後の目標運転ポイントを前記制御可能な運転
ポイントの範囲内として前記原動機を制御する手段であ
るものとすることもできる。こうすれば、原動機から出
力されるトルクの変更なしに原動機の運転を制御するこ
とができる。
In the power output apparatus of the present invention including these modifications, when the target operating point of the prime mover is not within the range of the controllable operating point, the control means sets the target rotation speed of the target operating point. The means may be a means for controlling the prime mover by changing the target operating point after the change within the range of the controllable operating point. In this way, the operation of the prime mover can be controlled without changing the torque output from the prime mover.

【0018】また、本発明の動力出力装置置において、
前記制御手段は、前記原動機の目標運転ポイントが前記
制御可能な運転ポイントの範囲内にないとき、該目標運
転ポイントの目標トルクを変更することにより該変更後
の目標運転ポイントを前記制御可能な運転ポイントの範
囲内として前記原動機を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、原動機の回転数の変更なし
に原動機の運転を制御することができる。
Further, in the power output device according to the present invention,
When the target operating point of the prime mover is not within the range of the controllable operating point, the control means changes the target operating point after the change by changing the target torque of the target operating point. The means for controlling the prime mover may be set within a range of points. In this way, the operation of the prime mover can be controlled without changing the rotational speed of the prime mover.

【0019】[0019]

【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は本発明の第1の実施例と
しての動力出力装置20の概略構成を示す構成図、図2
は図1の動力出力装置20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2を用い
て、車両全体の構成から説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power output device 20 as a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle incorporating the power output device 20 of FIG. 1. For convenience of explanation, the overall configuration of the vehicle will be described first with reference to FIG.

【0020】図2に示すように、この車両には、動力源
であるエンジン50としてガソリンにより運転されるガ
ソリンエンジンが備えられている。このエンジン50
は、吸気系からスロットルバルブ66を介して吸入した
空気と燃料噴射弁51から噴射されたガソリンとの混合
気を燃焼室52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54の運動をクランクシャフト56
の回転運動に変換する。ここで、スロットルバルブ66
はアクチュエータ68により開閉駆動される。点火プラ
グ62は、イグナイタ58からディストリビュータ60
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。
As shown in FIG. 2, this vehicle is provided with a gasoline engine driven by gasoline as an engine 50 as a power source. This engine 50
Sucks a mixture of air sucked from an intake system through a throttle valve 66 and gasoline injected from a fuel injection valve 51 into a combustion chamber 52, and cranks the movement of a piston 54 depressed by the explosion of the mixture. Shaft 56
To the rotational motion of Here, the throttle valve 66
Are driven to open and close by an actuator 68. The ignition plug 62 is connected between the igniter 58 and the distributor 60.
An electric spark is formed by the high voltage guided through the air-fuel mixture, and the air-fuel mixture is ignited by the electric spark and explosively burns.

【0021】このエンジン50の運転は、電子制御ユニ
ット(以下、EFIECUと呼ぶ)70により制御され
ている。EFIECU70には、エンジン50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66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67、エンジン50の負
荷を検出する吸気管負圧センサ72、エンジン50の水
温を検出する水温センサ74、ディストリビュータ60
に設けられクランクシャフト56の回転数と回転角度を
検出する回転数センサ76および回転角度センサ78な
どである。なお、EFIECU70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79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。
The operation of the engine 50 is controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as EFIECU) 70. Various sensors indicating the operating state of the engine 50 are connected to the EFIECU 70. For example, a throttle valve position sensor 67 for detecting the opening (position) of the throttle valve 66, an intake pipe negative pressure sensor 72 for detecting the load on the engine 50, a water temperature sensor 74 for detecting the water temperature of the engine 50, and a distributor 60
, A rotation speed sensor 76 and a rotation angle sensor 78 for detecting the rotation speed and the rotation angle of the crankshaft 56. The EFIECU 70 is also connected to a starter switch 79 for detecting an ignition key state ST, for example.
Illustration of switches and the like is omitted.

【0022】エンジン50のクランクシャフト56に
は、後述するクラッチモータ30およびアシストモータ
40を介して駆動軸22が結合されている。駆動軸22
は、ディファレンシャルギヤ24に結合されており、動
力出力装置20からのトルクは最終的に左右の駆動輪2
6,28に伝達される。このクラッチモータ30および
アシストモータ40は、制御装置80により制御されて
いる。制御装置80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82に設け
られたシフトポジションセンサ84やアクセルペダル6
4に設けられたアクセルペダルポジションセンサ64
a,ブレーキペダル65に設けられたなブレーキペダル
ポジションセンサ65aども接続されている。また、制
御装置80は、上述したEFIECU70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。
The drive shaft 22 is connected to the crankshaft 56 of the engine 50 via a clutch motor 30 and an assist motor 40 described later. Drive shaft 22
Are coupled to a differential gear 24, and the torque from the power output device 20 is finally applied to the left and right drive wheels 2.
6, 28. The clutch motor 30 and the assist motor 40 are controlled by the control device 80. Although the configuration of the control device 80 will be described in detail later, a control CPU is provided inside, and a shift position sensor 84 provided on the shift lever 82 and the accelerator pedal 6
Accelerator pedal position sensor 64 provided in
a, a brake pedal position sensor 65a provided on the brake pedal 65 is also connected. Further, the control device 80 exchanges various information with the above-mentioned EFIECU 70 by communication. Control including the exchange of such information will be described later.

【0023】図1に示すように、実施例の動力出力装置
20は、大きくは、エンジン50と、エンジン50のク
ランクシャフト56にアウタロータ32が結合されると
共に駆動軸22にインナロータ34が結合されたクラッ
チモータ30と、駆動軸22に結合されたロータ42を
有するアシストモータ40と、クラッチモータ30およ
びアシストモータ40を駆動制御する制御装置80とか
ら構成されている。
As shown in FIG. 1, the power output device 20 of the embodiment is roughly composed of an engine 50, an outer rotor 32 connected to a crankshaft 56 of the engine 50, and an inner rotor 34 connected to the drive shaft 22. The clutch motor 30 includes an assist motor 40 having a rotor 42 coupled to the drive shaft 22, and a control device 80 for controlling the drive of the clutch motor 30 and the assist motor 40.

【0024】クラッチモータ30は、図1に示すよう
に、アウタロータ32の内周面に永久磁石35を備え、
インナロータ34に形成されたスロットに三相のコイル
36を巻回する同期電動機として構成されている。この
三相コイル36への電力は、スリップリング38を介し
て供給される。インナロータ34において三相コイル3
6用のスロットおよびティースを形成する部分は、無方
向性電磁鋼板の薄板を積層することで構成されている。
なお、クランクシャフト56には、その回転角度θeを
検出するレゾルバ39が設けられているが、このレゾル
バ39は、ディストリビュータ60に設けられた回転角
度センサ78と兼用することも可能である。
As shown in FIG. 1, the clutch motor 30 includes a permanent magnet 35 on the inner peripheral surface of the outer rotor 32.
The motor is configured as a synchronous motor that winds a three-phase coil 36 around a slot formed in the inner rotor 34. The power to the three-phase coil 36 is supplied via a slip ring 38. In the inner rotor 34, the three-phase coil 3
The portions forming the slots and teeth for 6 are formed by laminating thin non-oriented electrical steel sheets.
Although the crankshaft 56 is provided with a resolver 39 for detecting the rotation angle θe, the resolver 39 can also be used as a rotation angle sensor 78 provided in the distributor 60.

【0025】他方、アシストモータ40も同期電動機と
して構成されているが、回転磁界を形成する三相コイル
44は、ケース45に固定されたステータ43に巻回さ
れている。このステータ43も、無方向性電磁鋼板の薄
板を積層することで形成されている。ロータ42の外周
面には、複数個の永久磁石46が設けられている。アシ
ストモータ40では、この永久磁石46により磁界と三
相コイル44が形成する磁界との相互作用により、ロー
タ42が回転する。ロータ42が機械的に結合された軸
は、動力出力装置20のトルクの出力軸である駆動軸2
2であり、駆動軸22には、その回転角度θdを検出す
るレゾルバ48が設けられている。また、駆動軸22
は、ケース45に設けられたベアリング49により軸支
されている。
On the other hand, although the assist motor 40 is also configured as a synchronous motor, a three-phase coil 44 for forming a rotating magnetic field is wound around a stator 43 fixed to a case 45. The stator 43 is also formed by laminating thin sheets of non-oriented electromagnetic steel sheets. A plurality of permanent magnets 46 are provided on the outer peripheral surface of the rotor 42. In the assist motor 40, the rotor 42 rotates by the interaction between the magnetic field generated by the permanent magnet 46 and the magnetic field formed by the three-phase coil 44. The shaft to which the rotor 42 is mechanically connected is a drive shaft 2 which is a torque output shaft of the power output device 20.
2, the drive shaft 22 is provided with a resolver 48 for detecting the rotation angle θd. The drive shaft 22
Is supported by a bearing 49 provided in the case 45.

【0026】係るクラッチモータ30とアシストモータ
40とは、クラッチモータ30のインナロータ34がア
シストモータ40のロータ42、延いては駆動軸22に
機械的に結合されている。したがって、エンジン50と
両モータ30,40との関係を簡略に言えば、エンジン
50からクランクシャフト56に出力された軸トルクが
クラッチモータ30のアウタロータ32およびインナロ
ータ34を介して駆動軸22に出力され、アシストモー
タ40からのトルクがこれに加減算されるということに
なる。
In the clutch motor 30 and the assist motor 40, the inner rotor 34 of the clutch motor 30 is mechanically connected to the rotor 42 of the assist motor 40, and further to the drive shaft 22. Therefore, in brief, the relationship between the engine 50 and the two motors 30 and 40 is such that the shaft torque output from the engine 50 to the crankshaft 56 is output to the drive shaft 22 via the outer rotor 32 and the inner rotor 34 of the clutch motor 30. That is, the torque from the assist motor 40 is added to or subtracted from this.

【0027】アシストモータ40は、通常の永久磁石型
三相同期モータとして構成されているが、クラッチモー
タ30は、永久磁石35を有するアウタロータ32も三
相コイル36を備えたインナロータ34も、共に回転す
るよう構成されている。そこで、クラッチモータ30の
構成の詳細について、さらに説明する。クラッチモータ
30のアウタロータ32はクランクシャフト56に、イ
ンナロータ34は駆動軸22に結合されており、アウタ
ロータ32に永久磁石35が設けられていることは既に
説明した。この永久磁石35は、実施例では8個(N
極,S極が各4個)設けられており、アウタロータ32
の内周面に貼付されている。その磁化方向はクラッチモ
ータ30の軸中心に向かう方向であり、一つおきに磁極
の方向は逆向きになっている。この永久磁石35と僅か
なギャップにより対向するインナロータ34の三相コイ
ル36は、インナロータ34に設けられた計12個のス
ロット(図示せず)に巻回されており、各コイルに通電
すると、スロットを隔てるティースを通る磁束を形成す
る。各コイルに三相交流を流すと、この磁界は回転す
る。三相コイル36の各々は、スリップリング38から
電力の供給を受けるよう接続されている。このスリップ
リング38は、駆動軸22に固定された回転リング38
aとブラシ38bとから構成されている。なお、三相
(U,V,W相)の電流をやり取りするために、スリッ
プリング38には三相分の回転リング38aとブラシ3
8bとが用意されている。
The assist motor 40 is configured as a normal permanent magnet type three-phase synchronous motor. The clutch motor 30 rotates both the outer rotor 32 having the permanent magnet 35 and the inner rotor 34 having the three-phase coil 36. It is configured to be. Thus, the details of the configuration of the clutch motor 30 will be further described. As described above, the outer rotor 32 of the clutch motor 30 is connected to the crankshaft 56, the inner rotor 34 is connected to the drive shaft 22, and the outer rotor 32 is provided with the permanent magnet 35. The number of the permanent magnets 35 is 8 (N
Poles and four south poles).
Is affixed to the inner peripheral surface. The magnetization direction is a direction toward the axial center of the clutch motor 30, and the direction of the magnetic pole is reversed every other direction. The three-phase coil 36 of the inner rotor 34 facing the permanent magnet 35 with a slight gap is wound around a total of twelve slots (not shown) provided in the inner rotor 34. To form a magnetic flux passing through the teeth separating the two. When a three-phase alternating current flows through each coil, this magnetic field rotates. Each of three-phase coils 36 is connected to receive power supply from slip ring 38. The slip ring 38 includes a rotating ring 38 fixed to the drive shaft 22.
a and a brush 38b. In order to exchange three-phase (U, V, W-phase) currents, the slip ring 38 has a rotating ring 38 a for three phases and a brush 3.
8b are prepared.

【0028】隣接する一組の永久磁石35が形成する磁
界と、インナロータ34に設けられた三相コイル36が
形成する回転磁界との相互作用により、アウタロータ3
2とインナロータ34とは種々の振る舞いを示す。実施
例ではクラッチモータ30は4極対の同期電動機として
構成されているから、通常は、三相コイル36に流す三
相交流の周波数は、クランクシャフト56に直結された
アウタロータ32の回転数とインナロータ34の回転数
との偏差の4倍の周波数としている。
An interaction between a magnetic field formed by a pair of adjacent permanent magnets 35 and a rotating magnetic field formed by a three-phase coil 36 provided on the inner rotor 34 causes the outer rotor 3 to rotate.
2 and the inner rotor 34 exhibit various behaviors. In this embodiment, the clutch motor 30 is configured as a four-pole pair synchronous motor. The frequency is four times as large as the deviation from the rotational speed of the motor.

【0029】次に、クラッチモータ30およびアシスト
モータ40を駆動制御する制御装置80について説明す
る。制御装置80は、クラッチモータ30を駆動する第
1の駆動回路91と、アシストモータ40を駆動する第
2の駆動回路92と、両駆動回路91,92を制御する
制御CPU90と、二次電池であるバッテリ94とから
構成されている。制御CPU90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RAM90a、
処理プログラムを記憶したROM90b、入出力ポート
(図示せず)およびEFIECU70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CP
U90には、レゾルバ39からのエンジン50の回転角
度θe、レゾルバ48からの駆動軸22の回転角度θ
d、アクセルペダルポジションセンサ64aからのアク
セルペダルポジション(アクセルペダル64の踏込量)
AP、ブレーキペダルポジションセンサ65aからのブ
レーキペダルポジション(ブレーキペダル65の踏込
量)BP、シフトポジションセンサ84からのシフトポ
ジションSP、第1の駆動回路91に設けられた2つの
電流検出器95,96からのクラッチ電流値Iuc,I
vc、第2の駆動回路に設けられた2つの電流検出器9
7,98からのアシスト電流値Iua,Iva、バッテ
リ94の端子間電圧を検出する電圧計94aからのバッ
テリ電圧Vb、バッテリ94の残容量を検出する残容量
検出器99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99は、バッテ
リ94の電解液の比重またはバッテリ94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。
Next, a control device 80 for controlling the drive of the clutch motor 30 and the assist motor 40 will be described. The control device 80 includes a first drive circuit 91 that drives the clutch motor 30, a second drive circuit 92 that drives the assist motor 40, a control CPU 90 that controls both the drive circuits 91 and 92, and a secondary battery. And a certain battery 94. The control CPU 90 is a one-chip microprocessor, and internally has a work RAM 90a,
A ROM 90b storing a processing program, an input / output port (not shown), and a serial communication port (not shown) for communicating with the EFIECU 70 are provided. This control CP
U90 includes a rotation angle θe of the engine 50 from the resolver 39 and a rotation angle θ of the drive shaft 22 from the resolver 48.
d, accelerator pedal position from accelerator pedal position sensor 64a (depression amount of accelerator pedal 64)
AP, a brake pedal position (depressed amount of the brake pedal 65) BP from the brake pedal position sensor 65a, a shift position SP from the shift position sensor 84, and two current detectors 95 and 96 provided in the first drive circuit 91. Current values Iuc, I
vc, two current detectors 9 provided in the second drive circuit
7, 98, the battery voltage Vb from the voltmeter 94a for detecting the voltage between the terminals of the battery 94, the remaining capacity BRM from the remaining capacity detector 99 for detecting the remaining capacity of the battery 94, and the like. , Input via the input port. The remaining capacity detector 99 detects the remaining capacity by measuring the specific gravity of the electrolyte of the battery 94 or the total weight of the battery 94, or calculates the current value and time of charging / discharging to determine the remaining capacity. There are known ones that detect the remaining capacity by instantaneously shorting the terminals of the battery, flowing a current and measuring the internal resistance.

【0030】また、制御CPU90からは、第1の駆動
回路91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SW
1と、第2の駆動回路92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Tr16
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91内の6個のトランジスタTr1ないしTr
6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、クラッチモータ30の三相コイル(UVW)36の
各々が、スリップリング38を介して接続されている。
電源ラインL1,L2は、バッテリ94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CPU
90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、各
コイル36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36により、回転磁界が
形成される。
A control signal SW for driving six transistors Tr1 to Tr6, which are switching elements provided in the first drive circuit 91, is provided from the control CPU 90.
1 and six transistors Tr11 to Tr16 as switching elements provided in the second drive circuit 92.
Is output. Six transistors Tr1 to Tr in the first drive circuit 91
Numeral 6 designates a transistor inverter, which is arranged in pairs each of which serves as a source side and a sink side with respect to a pair of power supply lines L1 and L2. Each of the coils (UVW) 36 is connected via a slip ring 38.
The power supply lines L1 and L2 are connected to the positive side and the negative side of the battery 94, respectively.
90, the ratio of the on-time of the transistors Tr1 to Tr6 forming a pair is sequentially controlled by the control signal SW1, and the current flowing through each coil 36 is converted into a pseudo sine wave by PWM control. Is formed.

【0031】他方、第2の駆動回路92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91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、アシストモータ40の三相コイル44の各々に接続
されている。従って、制御CPU90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44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44により、回転磁界が形成される。
On the other hand, the six transistors Tr11 to Tr16 of the second drive circuit 92 also constitute a transistor inverter, and are each arranged in the same manner as the first drive circuit 91, and form a pair of transistors. The connection point is connected to each of the three-phase coils 44 of the assist motor 40. Therefore, when the on time of the pair of transistors Tr11 to Tr16 is sequentially controlled by the control CPU 90 by the control signal SW2, and the current flowing through each coil 44 is set to a pseudo sine wave by PWM control, the three-phase coil 44 A magnetic field is formed.

【0032】以上構成を説明した実施例の動力出力装置
20の動作について説明する。実施例の動力出力装置2
0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50がEFIECU70により運転され、
エンジン50の回転数Neが所定の回転数N1で回転し
ているとする。このとき、制御装置80がスリップリン
グ38を介してクラッチモータ30の三相コイル36に
何等電流を流していないとすれば、すなわち第1の駆動
回路91のトランジスタTr1,3,5をオフとしトラ
ンジスタTr2,4,6をオンとした状態であれば、三
相コイル36には何等の電流も流れないから、クラッチ
モータ30のアウタロータ32とインナロータ34とは
電磁的に全く結合されていない状態となり、エンジン5
0のクランクシャフト56は空回りしている状態とな
る。この状態では、三相コイル36からの回生も行なわ
れない。すなわち、エンジン50はアイドル回転をして
いることになる。
The operation of the power output apparatus 20 of the embodiment having the above-described configuration will be described. Power output device 2 of embodiment
The operation principle of 0, in particular, the principle of torque conversion is as follows. The engine 50 is driven by the EFIECU 70,
It is assumed that the rotation speed Ne of the engine 50 is rotating at a predetermined rotation speed N1. At this time, if the control device 80 does not supply any current to the three-phase coil 36 of the clutch motor 30 via the slip ring 38, that is, the transistors Tr1, 3, and 5 of the first drive circuit 91 are turned off, If Tr2, Tr4, Tr6 are turned on, no current flows through the three-phase coil 36, and the outer rotor 32 and the inner rotor 34 of the clutch motor 30 are not electromagnetically coupled at all. Engine 5
The 0 crankshaft 56 is idle. In this state, regeneration from the three-phase coil 36 is not performed. That is, the engine 50 is idling.

【0033】制御装置80の制御CPU90が制御信号
SW1を出力してトランジスタをオンオフ制御すると、
エンジン50のクランクシャフト56の回転数Neと駆
動軸22の回転数Ndとの偏差(言い換えれば、クラッ
チモータ30におけるアウタロータ32とインナロータ
34の回転数差Nc(Ne−Nd))に応じて、クラッ
チモータ30の三相コイル36に一定の電流が流れ、ク
ラッチモータ30は発電機として機能し、電流が第1の
駆動回路91を介して回生され、バッテリ94が充電さ
れる。このとき、アウタロータ32とインナロータ34
とは一定の滑りが存在する結合状態となり、インナロー
タ34は、エンジン50の回転数Ne(クランクシャフ
ト56の回転数)よりは低い回転数Ndで回転する。こ
の状態で、回生される電気エネルギと等しいエネルギが
アシストモータ40で消費されるように、制御CPU9
0が第2の駆動回路92を制御すると、アシストモータ
40の三相コイル44に電流が流れ、アシストモータ4
0においてトルクが発生する。
When the control CPU 90 of the control device 80 outputs a control signal SW1 to control on / off of the transistor,
In accordance with a deviation between the rotation speed Ne of the crankshaft 56 of the engine 50 and the rotation speed Nd of the drive shaft 22 (in other words, the clutch rotation speed difference Nc (Ne-Nd) between the outer rotor 32 and the inner rotor 34 in the clutch motor 30). A constant current flows through the three-phase coil 36 of the motor 30, the clutch motor 30 functions as a generator, the current is regenerated through the first drive circuit 91, and the battery 94 is charged. At this time, the outer rotor 32 and the inner rotor 34
And the inner rotor 34 rotates at a rotation speed Nd lower than the rotation speed Ne of the engine 50 (the rotation speed of the crankshaft 56). In this state, the control CPU 9 controls the assist motor 40 to consume energy equal to the regenerated electric energy.
0 controls the second drive circuit 92, a current flows through the three-phase coil 44 of the assist motor 40 and the assist motor 4
At zero, torque is generated.

【0034】図3に照らせば、エンジン50が回転数N
1,トルクT1の運転ポイントP1で運転しているとき
に、クラッチモータ30でトルクT1を駆動軸22に伝
達すると共に領域G1で表わされるエネルギを回生し、
この回生されたエネルギを領域G2で表わされるエネル
ギとしてアシストモータ40に供給することにより、駆
動軸22を回転数N2,トルクT2の運転ポイントP2
で回転させることができるのである。
Referring to FIG. 3, the engine 50 has a rotation speed N.
1. When operating at the operating point P1 of the torque T1, the clutch motor 30 transmits the torque T1 to the drive shaft 22 and regenerates the energy represented by the area G1.
By supplying the regenerated energy to the assist motor 40 as energy represented by the area G2, the drive shaft 22 is driven at the operating point P2 at the rotational speed N2 and the torque T2.
It can be rotated with.

【0035】次に、エンジン50が回転数Neが所定の
回転数N2でトルクTeがトルクT2で運転されてお
り、駆動軸22が回転数N2より大きな回転数N1で回
転している場合を考える。この状態では、クラッチモー
タ30のインナロータ34は、アウタロータ32に対し
て回転数差Nc(Ne−Nd)の絶対値で示される回転
数で駆動軸22の回転方向に回転するから、クラッチモ
ータ30は、通常のモータとして機能し、バッテリ94
からの電力により駆動軸22に回転エネルギを与える。
一方、制御CPU90によりアシストモータ40により
電力を回生するよう第2の駆動回路92を制御すると、
アシストモータ40のロータ42とステータ43との間
の滑りにより三相コイル44に回生電流が流れる。ここ
で、アシストモータ40により回生される電力がクラッ
チモータ30により消費されるよう制御CPU90によ
り第1および第2の駆動回路91,92を制御すれば、
クラッチモータ30を、バッテリ94に蓄えられた電力
を用いることなく駆動することができる。
Next, it is assumed that the engine 50 is operating at the predetermined rotation speed N2 and the torque Te at the torque T2, and the drive shaft 22 is rotating at the rotation speed N1 higher than the rotation speed N2. . In this state, the inner rotor 34 of the clutch motor 30 rotates in the rotation direction of the drive shaft 22 at the rotation speed indicated by the absolute value of the rotation speed difference Nc (Ne-Nd) with respect to the outer rotor 32. Function as a normal motor,
The rotation energy is given to the drive shaft 22 by the electric power from.
On the other hand, when the control CPU 90 controls the second drive circuit 92 to regenerate electric power by the assist motor 40,
A regenerative current flows through the three-phase coil 44 due to slip between the rotor 42 and the stator 43 of the assist motor 40. Here, if the control CPU 90 controls the first and second drive circuits 91 and 92 so that the electric power regenerated by the assist motor 40 is consumed by the clutch motor 30,
The clutch motor 30 can be driven without using the electric power stored in the battery 94.

【0036】図3に照らせば、クランクシャフト56が
回転数N2,トルクT2で運転しているときに、領域G
1と領域G3との和として表わされるエネルギをクラッ
チモータ30に供給して駆動軸22にトルクT2を出力
すると共に、クラッチモータ30に供給するエネルギを
領域G2と領域G3との和として表わされるエネルギと
してアシストモータ40から回生して賄うことにより、
駆動軸22を回転数N1,トルクT1の運転ポイントP
2で回転させることができるのである。
Referring to FIG. 3, when the crankshaft 56 is operating at the rotational speed N2 and the torque T2, the region G
1 is supplied to the clutch motor 30 to output the torque T2 to the drive shaft 22, and the energy supplied to the clutch motor 30 is supplied to the clutch motor 30 as the energy expressed as the sum of the areas G2 and G3. By regenerating from the assist motor 40
When the drive shaft 22 is operated at the rotational point N1 and the operating point P at the torque T1.
It can be rotated by two.

【0037】なお、実施例の動力出力装置20では、こ
うしたエンジン50から出力される動力のすべてをトル
ク変換して駆動軸22に出力する動作の他に、エンジン
50から出力される動力(トルクTeと回転数Neとの
積)と、クラッチモータ30により回生または消費され
る電気エネルギと、アシストモータ40により消費また
は回生される電気エネルギ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94を放電する
動作としたり、不足する電気エネルギをバッテリ94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。
In the power output device 20 of the embodiment, in addition to the operation of converting all of the power output from the engine 50 into torque and outputting the converted power to the drive shaft 22, the power output from the engine 50 (torque Te) By adjusting the electric energy regenerated or consumed by the clutch motor 30 and the electric energy consumed or regenerated by the assist motor 40, the surplus electric energy is found and the battery 94 is detected. , Or various operations such as an operation of supplementing the insufficient electrical energy with the electric power stored in the battery 94.

【0038】以下にこうしたトルク変換の基本について
図4に例示するトルク制御ルーチンに基づき説明する。
本ルーチンは、動力出力装置20が起動された後、所定
時間毎(例えば、8msec毎)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80の制御C
PU90は、まず、駆動軸22の回転数Ndを読み込む
処理を行なう(ステップS100)。駆動軸22の回転
数は、レゾルバ48から読み込んだ駆動軸22の回転角
度θd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64aにより検出されるアクセルペ
ダル64の踏込量であるアクセルペダルポジションAP
を読み込む処理を行なう(ステップS102)。アクセ
ルペダル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ものであり、したがって、アクセル
ペダルポジションAPの値は運転者の欲している出力ト
ルク(すなわち、駆動軸22に出力すべきトルク)に対
応するものである。続いて、読み込まれたアクセルペダ
ルポジションAPに応じた出力トルクの目標値(駆動軸
22に出力すべきトルクの目標値(以下、「トルク指令
値」ともいう))Td*を導出する処理を行なう(ステ
ップS104)。実施例では、各アクセルペダルポジシ
ョンAPに対して対応する出力トルク指令値Td*を定
め、これを予めマップとしてROM90b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、
ROM90bに記憶したマップを参照して読み込んだア
クセルペダルポジションAPに対応する出力トルク指令
値Td*を導出するものとした。そして、導き出された
出力トルク指令値Td*と読み込まれた駆動軸22の回
転数Ndとから、駆動軸22に出力すべきエネルギPd
を計算(Pd=Td*×Nd)により求める処理を行な
う(ステップS106)。
Hereinafter, the basics of such torque conversion will be described based on a torque control routine illustrated in FIG.
This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every 8 msec) after the power output device 20 is started. When this routine is executed, the control C of the control device 80
The PU 90 first performs a process of reading the rotation speed Nd of the drive shaft 22 (Step S100). The rotation speed of the drive shaft 22 can be obtained from the rotation angle θd of the drive shaft 22 read from the resolver 48. Subsequently, the accelerator pedal position AP, which is the depression amount of the accelerator pedal 64 detected by the accelerator pedal position sensor 64a.
Is read (step S102). The accelerator pedal 64 is depressed when the driver feels that the output torque is insufficient. Therefore, the value of the accelerator pedal position AP is determined by the output torque desired by the driver (that is, the output torque should be output to the drive shaft 22). Torque). Subsequently, a process of deriving a target value of output torque (a target value of torque to be output to the drive shaft 22 (hereinafter, also referred to as “torque command value”)) Td * according to the read accelerator pedal position AP is performed. (Step S104). In the embodiment, the output torque command value Td * corresponding to each accelerator pedal position AP is determined, stored in the ROM 90b as a map in advance, and when the accelerator pedal position AP is read,
The output torque command value Td * corresponding to the accelerator pedal position AP read by referring to the map stored in the ROM 90b is derived. The energy Pd to be output to the drive shaft 22 is obtained from the derived output torque command value Td * and the read rotation speed Nd of the drive shaft 22.
Is calculated (Pd = Td * × Nd) (step S106).

【0039】次に、残容量検出器99により検出される
バッテリ94の残容量BRMを読み込み(ステップS10
8)、読み込んだバッテリ94の残容量BRMとステップ
S106で算出したエネルギPdとを用いて、次式
(1)によりエンジン50から出力すべきエネルギPe
を計算する(ステップS110)。ここで、式(1)の
右辺第1項のη1はクラッチモータ30およびアシスト
モータ40によるトルク変換の効率であり、右辺第2項
はバッテリ94の充放電エネルギPbである。したがっ
て、駆動軸22に出力すべきエネルギPdは、基本的に
はエンジン50から出力されるエネルギPeで賄われる
ことになる。なお、実施例では、バッテリ94の各残容
量BRMに対してバッテリ94を充放する場合の充電エネ
ルギPbiやバッテリ94から放電する場合の放電エネ
ルギPboを充放電エネルギPbとして定めて予めマッ
プとしてROM90bに記憶しておき、バッテリ94の
残容量BRMが読み込まれると、このマップから読み込ま
れた残容量BRMに対応する充放電エネルギPbを導出し
て式(1)に用いた。また、実施例では、バッテリ94
のすべての残容量BRMに充放電エネルギPbを設定する
必要はないから、バッテリ94の最適範囲(例えば、バ
ッテリ94の残容量BRMが50〜80%)等では、充放
電エネルギPbを値0としたマップを用いた。
Next, the remaining capacity BRM of the battery 94 detected by the remaining capacity detector 99 is read (step S10).
8) Using the read remaining capacity BRM of the battery 94 and the energy Pd calculated in step S106, the energy Pe to be output from the engine 50 according to the following equation (1).
Is calculated (step S110). Here, η1 in the first term on the right side of the equation (1) is the efficiency of torque conversion by the clutch motor 30 and the assist motor 40, and the second term on the right side is the charge / discharge energy Pb of the battery 94. Therefore, the energy Pd to be output to the drive shaft 22 is basically covered by the energy Pe output from the engine 50. In the embodiment, the charging energy Pbi for charging / discharging the battery 94 with respect to the remaining capacity BRM of the battery 94 and the discharging energy Pbo for discharging from the battery 94 are defined as charging / discharging energy Pb, and the ROM 90b is used as a map in advance. When the remaining capacity BRM of the battery 94 is read, the charge / discharge energy Pb corresponding to the read remaining capacity BRM is derived from this map and used in equation (1). In the embodiment, the battery 94 is used.
It is not necessary to set the charging / discharging energy Pb for all the remaining capacities BRM of the battery 94. Therefore, in the optimal range of the battery 94 (for example, when the remaining capacity BRM of the battery 94 is 50 to 80%), the charging / discharging energy Pb is set to 0. The used map was used.

【0040】[0040]

【数1】 (Equation 1)

【0041】そして、この求めたエネルギPeに基づい
て、エンジン50の目標トルクTe*と目標回転数Ne
*を設定する処理を行なう(ステップS112)。エン
ジン50から出力されるエネルギPeはそのトルクTe
と回転数Neとの積によって定まるから、Pe=Te*
×Ne*の関係を満たすよう目標トルクTe*と目標回
転数Ne*とを設定すればよい。しかし、かかる関係を
満足する目標トルクTe*と目標回転数Ne*との組合
せは無数に存在する。そこで、実施例では、エンジン5
0ができる限り効率の高い状態で動作するように、エン
ジン50の目標トルクTe*と目標回転数Ne*との組
合せを設定するものとした。
Based on the obtained energy Pe, the target torque Te * and the target rotational speed Ne of the engine 50 are determined.
A process for setting * is performed (step S112). The energy Pe output from the engine 50 is the torque Te
And the rotation speed Ne, Pe = Te *
The target torque Te * and the target rotation speed Ne * may be set so as to satisfy the relationship of Ne *. However, there are countless combinations of the target torque Te * and the target rotation speed Ne * that satisfy this relationship. Therefore, in the embodiment, the engine 5
The combination of the target torque Te * and the target rotation speed Ne * of the engine 50 is set so that 0 operates as efficiently as possible.

【0042】次に、電圧計94aにより検出されるバッ
テリ電圧Vbを読み込み(ステップS114)、読み込
んだバッテリ電圧Vbとエンジン50の目標トルクTe
*とに基づいて回転数差Ncの最大値(最大回転数差)
Ncmaxを導出する(ステップS116)。具体的に
は、目標トルクTe*とバッテリ電圧Vbと最大回転数
差Ncmaxとの関係を実験などにより求めてマップと
してROM90bに記憶しておき、バッテリ電圧Vbと
目標トルクTe*とが読み込まれるとこれに対応する最
大回転数差Ncmaxを導出するものとした。目標トル
クTe*とバッテリ電圧Vbと最大回転数差Ncmax
との関係について説明する。図5はクラッチモータ30
のトルクTcと回転数差Ncとバッテリ電圧Vbとの関
係の一例を示す説明図であり、図6はクラッチモータ3
0のトルクTcが与えられたときのバッテリ電圧Vbと
最大回転数差Ncmaxとの関係の一例を示すグラフで
ある。
Next, the battery voltage Vb detected by the voltmeter 94a is read (step S114), and the read battery voltage Vb and the target torque Te of the engine 50 are read.
* The maximum value of the rotational speed difference Nc based on the above (maximum rotational speed difference)
Ncmax is derived (step S116). Specifically, the relationship between the target torque Te *, the battery voltage Vb, and the maximum rotational speed difference Ncmax is obtained by an experiment or the like and stored in the ROM 90b as a map, and the battery voltage Vb and the target torque Te * are read. The maximum rotation speed difference Ncmax corresponding to this is derived. Target torque Te *, battery voltage Vb, and maximum rotational speed difference Ncmax
Will be described. FIG. 5 shows the clutch motor 30.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the torque Tc, the rotation speed difference Nc, and the battery voltage Vb.
7 is a graph showing an example of a relationship between a battery voltage Vb and a maximum rotational speed difference Ncmax when a torque Tc of 0 is given.

【0043】図5に示す曲線は、クラッチモータ30の
動作可能なトルクTcと回転数差Ncとの関係を示す。
一般にバッテリ電圧Vbが低下するとこのバッテリから
電力の供給を受けるモータの最大出力は低下するから、
バッテリ電圧Vbが値Vb1のときとこの値Vb1より
小さな値Vb2のときとを比較すると、図示するよう
に、バッテリ電圧Vbが低いほどその範囲は小さくな
る。今、クラッチモータ30のトルクTcが値T1であ
るときには、バッテリ電圧Vbが値Vb1のときには値
(N1+α)の回転数差Ncとなるまで、バッテリ電圧
Vbが値Vb2のときには値(N2+α)の回転数差N
cとなるまでクラッチモータ30を駆動することができ
る。エンジン50のトルクリップルや制御のずれなどを
考慮して制御のための余裕をαとすると、クラッチモー
タ30の制御が可能な範囲は、バッテリ電圧Vbが値V
b1のときには値N1の回転数差Nc、バッテリ電圧V
bが値Vb2のときには値N2の回転数差Ncまでとな
り、この値N1や値N2が上述した最大回転数差Ncm
axとなる。そして、こうして求めたバッテリ電圧Vb
と最大回転数差Ncmaxとの関係が図6となる。な
お、クラッチモータ30のトルクTcはエンジン50の
負荷トルクであるから、定常運転状態ではエンジン50
の目標トルクTe*とクラッチモータ30のトルク指令
値Tc*とは等しくなる。このため、図5はエンジン5
0の目標トルクTe*と回転数差Ncとバッテリ電圧V
bとの関係としてみることができ、図6はエンジン50
の目標トルクTe*が与えられたときのバッテリ電圧V
bと最大回転数差Ncmaxとの関係としてみることが
できる。
The curve shown in FIG. 5 shows the relationship between the operable torque Tc of the clutch motor 30 and the rotational speed difference Nc.
Generally, when the battery voltage Vb decreases, the maximum output of the motor supplied with power from the battery decreases.
When comparing the case where the battery voltage Vb is the value Vb1 and the case where the battery voltage Vb is a value Vb2 smaller than the value Vb1, as shown, the lower the battery voltage Vb, the smaller the range becomes. Now, when the torque Tc of the clutch motor 30 is the value T1, the rotation of the value (N2 + α) when the battery voltage Vb is the value Vb2 until the rotation speed difference Nc becomes the value (N1 + α) when the battery voltage Vb is the value Vb1. Number difference N
The clutch motor 30 can be driven until c is reached. Assuming that the margin for the control is α in consideration of the torque ripple of the engine 50, the deviation of the control, and the like, the range in which the clutch motor 30 can be controlled is as follows:
In the case of b1, the rotational speed difference Nc of the value N1 and the battery voltage V
When b is the value Vb2, the rotation speed difference Nc of the value N2 is reached, and the value N1 or the value N2 is equal to the above-described maximum rotation speed difference Ncm.
ax. Then, the battery voltage Vb thus obtained
FIG. 6 shows the relationship between the maximum rotational speed difference Ncmax and the maximum rotational speed difference Ncmax. Since the torque Tc of the clutch motor 30 is the load torque of the engine 50, the engine 50 is not operated in a steady state.
Is equal to the torque command value Tc * of the clutch motor 30. For this reason, FIG.
0 target torque Te *, rotation speed difference Nc, and battery voltage V
6 and FIG.
Voltage V when given target torque Te * is given
It can be seen as the relationship between b and the maximum rotational speed difference Ncmax.

【0044】こうして最大回転数差Ncmaxを導出す
ると、目標回転数Ne*から回転数Ndを減じてクラッ
チモータ30の回転数となる回転数差Ncを算出し(ス
テップS118)、 回転数差Ncが最大回転数差Nc
maxを越えていないかを判定し(ステップS12
0)、越えているときには、回転数差Ncが最大回転数
差Ncmaxとなるよう次式(2)によりエンジン50
の目標回転数Ne*を再設定する(ステップS12
2)。このように、回転数差Ncに制限を加えるのは、
制限を加えないとクラッチモータ30によってエンジン
50の回転数を適正に制御できなくなり、エンジン50
が吹け上がってしまうからである。
After deriving the maximum rotational speed difference Ncmax in this way, the rotational speed Nd is calculated by subtracting the rotational speed Nd from the target rotational speed Ne * (step S118), and the rotational speed difference Nc is calculated. Maximum rotational speed difference Nc
max is determined (step S12).
0), when exceeding, the engine 50 according to the following equation (2) so that the rotational speed difference Nc becomes the maximum rotational speed difference Ncmax.
Is reset (step S12).
2). Thus, the limitation on the rotational speed difference Nc is as follows.
If no restriction is imposed, the rotational speed of the engine 50 cannot be properly controlled by the clutch motor 30 and the engine 50
Because it will blow up.

【0045】 Ne*←Nd+Ncmax …(2)Ne * ← Nd + Ncmax (2)

【0046】こうしてエンジン50の目標トルクTe*
と目標回転数Ne*とを設定すると、設定した値を用い
てクラッチモータ30,アシストモータ40およびエン
ジン50の各制御を行なう(ステップS124ないしS
128)。実施例では、図示の都合上、クラッチモータ
30,アシストモータ40およびエンジン50の各制御
を本ルーチンの別々のステップとして記載したが、実際
には、これらの制御は本ルーチンとは別個独立にかつ総
合的に行なわれる。例えば、制御CPU90が割り込み
処理を利用して、クラッチモータ30とアシストモータ
40の制御を本ルーチンとは異なるタイミングで平行し
て実行すると共に、通信によりEFIECU70に指示
を送信して、EFIECU70によりエンジン50の制
御も平行して行なわせるのである。
Thus, the target torque Te * of the engine 50
When the target rotation speed Ne * is set, the clutch motor 30, the assist motor 40, and the engine 50 are controlled using the set values (steps S124 to S124).
128). In the embodiment, each control of the clutch motor 30, the assist motor 40, and the engine 50 is described as a separate step of this routine for convenience of illustration. However, actually, these controls are performed independently and independently of this routine. It is performed comprehensively. For example, the control CPU 90 executes the control of the clutch motor 30 and the assist motor 40 in parallel at a different timing from the present routine using an interrupt process, transmits an instruction to the EFI ECU 70 by communication, and transmits Is also performed in parallel.

【0047】クラッチモータ30の制御(図4のステッ
プS124)は、図7に例示するクラッチモータ制御ル
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80の制御CPU90は、まず、エンジン50の
回転数Neを読み込む処理を行なう(ステップS13
0)。エンジン50の回転数Neは、レゾルバ39から
読み込んだクランクシャフト56の回転角度θeから求
めることもできるし、ディストリビュータ60に設けら
れた回転数センサ76によっても直接検出することもで
きる。回転数センサ76を用いる場合には、回転数セン
サ76に接続されたEFIECU70から通信により回
転数Neの情報を受け取ることになる。続いて、次式
(3)によりクラッチモータ30のトルク指令値Tc*
を設定する。ここで、式(3)の右辺第2項は50の回
転数Neの目標回転数Ne*に対する偏差を解消する比
例項であり、右辺第3項はエンジン50の回転数Neの
目標回転数Ne*に対する定常偏差を解消するための積
分項である。このようにトルク指令値Tc*を設定して
クラッチモータ30を制御することにより、エンジン5
0から出力されるトルクを駆動軸22に出力すると共
に、エンジン50を目標トルクTe*および目標回転数
Ne*の運転ポイントで運転することができるのであ
る。
The control of the clutch motor 30 (step S124 in FIG. 4) is performed by a clutch motor control routine illustrated in FIG. When this routine is executed, the control CPU 90 of the control device 80 first performs a process of reading the rotation speed Ne of the engine 50 (step S13).
0). The rotation speed Ne of the engine 50 can be obtained from the rotation angle θe of the crankshaft 56 read from the resolver 39, or can be directly detected by the rotation speed sensor 76 provided in the distributor 60. When the rotation speed sensor 76 is used, information on the rotation speed Ne is received from the EFIECU 70 connected to the rotation speed sensor 76 by communication. Subsequently, the torque command value Tc * of the clutch motor 30 is calculated by the following equation (3).
Set. Here, the second term on the right side of the equation (3) is a proportional term for eliminating a deviation of the rotation speed Ne of 50 from the target rotation speed Ne *, and the third term on the right side of the rotation speed Ne of the engine 50 is the target rotation speed Ne. This is an integral term for eliminating a steady-state deviation from *. By controlling the clutch motor 30 by setting the torque command value Tc * in this manner, the engine 5
The torque output from 0 is output to the drive shaft 22, and the engine 50 can be operated at the operating point of the target torque Te * and the target rotation speed Ne *.

【0048】[0048]

【数2】 (Equation 2)

【0049】次に、駆動軸22の回転角度θdをレゾル
バ48から、エンジン50のクランクシャフト56の回
転角度θeをレゾルバ39から入力する処理を行ない
(ステップS133,S134)、クラッチモータ30
の電気角θcを両軸の回転角度θe,θdから求める処
理を行なう(ステップS136)。実施例では、クラッ
チモータ30として4極対の同期電動機を用いているか
ら、θc=4(θe−θd)を計算することになる。
Next, the rotation angle θd of the drive shaft 22 is input from the resolver 48 and the rotation angle θe of the crankshaft 56 of the engine 50 is input from the resolver 39 (steps S133, S134), and the clutch motor 30
The electric angle θc is obtained from the rotation angles θe and θd of both axes (step S136). In the embodiment, since a 4-pole pair synchronous motor is used as the clutch motor 30, θc = 4 (θe−θd) is calculated.

【0050】次に、電流検出器95,96により、クラ
ッチモータ30の三相コイル36のU相とV相に流れて
いる電流Iuc,Ivcを検出する処理を行なう(ステ
ップS138)。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S14
0)。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(4)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軸及び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。
Next, the current detectors 95 and 96 detect the currents Iuc and Ivc flowing in the U and V phases of the three-phase coil 36 of the clutch motor 30 (step S138). The current flows in the three phases U, V, and W, but since the sum is zero, it is sufficient to measure the current flowing in the two phases. Coordinate conversion (three-phase to two-phase conversion) is performed using the three-phase current thus obtained (step S14).
0). The coordinate transformation is performed on the d axis and q of the permanent magnet type synchronous motor.
This is to convert to a current value of the axis, which is performed by calculating the following equation (4). The coordinate conversion is performed here because, in a permanent magnet type synchronous motor, the d-axis and q-axis currents are essential amounts for controlling the torque. Of course, it is also possible to control with three phases.

【0051】[0051]

【数3】 (Equation 3)

【0052】次に、2軸の電流値に変換した後、クラッ
チモータ30におけるトルク指令値Tc*から求められ
る各軸の電流指令値Idc*,Iqc*と実際各軸に流
れた電流Idc,Iqcと偏差を求め、各軸の電圧指令
値Vdc,Vqcを求める処理を行なう(ステップS1
42)。即ち、まず以下の式(5)の演算を行ない、次
に次式(6)の演算を行なうのである。ここで、Kp
1,2及びKi1,2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Vdc,Vqcは、電流指令値I
*との偏差△Iに比例する部分(式(6)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。
Next, after being converted into two-axis current values, the current command values Idc *, Iqc * of each axis obtained from the torque command value Tc * of the clutch motor 30 and the currents Idc, Iqc actually flowing through the respective axes And a deviation are obtained to obtain voltage command values Vdc and Vqc for each axis (step S1).
42). That is, first, the operation of the following expression (5) is performed, and then the operation of the following expression (6) is performed. Where Kp
1, 2 and Ki1, 2 are coefficients, respectively. These coefficients are adjusted to suit the characteristics of the motor to be applied. Note that the voltage command values Vdc and Vqc correspond to the current command value I
* The part proportional to the deviation ΔI from (the first term on the right side of Equation (6))
And the accumulated value of the i times of the deviation ΔI (the second term on the right side).

【0053】[0053]

【数4】 (Equation 4)

【0054】[0054]

【数5】 (Equation 5)

【0055】その後、こうして求めた電圧指令値をステ
ップS140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S144)、
実際に三相コイル36に印加する電圧Vuc,Vvc,
Vwcを求める処理を行なう。各電圧は、次式(7)に
より求める。
After that, the voltage command value thus obtained is subjected to coordinate conversion (two-phase to three-phase conversion) corresponding to the inverse conversion of the conversion performed in step S140 (step S144).
The voltages Vuc, Vvc, which are actually applied to the three-phase coil 36,
A process for obtaining Vwc is performed. Each voltage is obtained by the following equation (7).

【0056】[0056]

【数6】 (Equation 6)

【0057】実際の電圧制御は、第1の駆動回路91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(7)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S146)。
Since the actual voltage control is performed by the on / off time of the transistors Tr1 to Tr6 of the first drive circuit 91, the on time of each of the transistors Tr1 to Tr6 is adjusted so as to obtain each voltage command value obtained by the equation (7). Is subjected to PWM control (step S146).

【0058】なお、クラッチモータ30の制御は、トル
ク指令値Tc*の符号を駆動軸22にクランクシャフト
56の回転方向に正のトルクが作用するときを正とする
と、正の値のトルク指令値Tc*が設定されても、エン
ジン50の回転数Neが駆動軸22の回転数Ndより大
きいとき(正の値の回転数差Nc(Ne−Nd)が生じ
るとき)には、回転数差Ncに応じた回生電流を発生さ
せる回生制御がなされ、回転数Neが回転数Ndより小
さいとき(負の値の回転数差Nc(Ne−Nd)が生じ
るとき)には、クランクシャフト56に対して相対的に
回転数差Ncの絶対値で示される回転数で駆動軸22の
回転方向に回転する力行制御がなされる。クラッチモー
タ30の回生制御と力行制御は、トルク指令値Tc*が
正の値であれば、共にアウタロータ32に取り付けられ
た永久磁石35と、インナロータ34の三相コイル36
に流れる電流により生じる回転磁界とにより正の値のト
ルクが駆動軸22に作用するよう第1の駆動回路91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。即ち、トルク指
令値Tc*の符号が同じであれば、クラッチモータ30
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7のクラッチモ
ータ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Tc*が負の値の
とき、即ち駆動軸22を制動しているときや車両を後進
させているときは、ステップS136の電気角θcの変
化の方向が逆になるから、この際の制御も図7のクラッ
チモータ制御ルーチンにより行なうことができる。
The clutch motor 30 is controlled by assuming that the sign of the torque command value Tc * is positive when a positive torque acts on the drive shaft 22 in the direction of rotation of the crankshaft 56. Even if Tc * is set, when the rotation speed Ne of the engine 50 is larger than the rotation speed Nd of the drive shaft 22 (when a positive rotation speed difference Nc (Ne-Nd) occurs), the rotation speed difference Nc When the rotation speed Ne is smaller than the rotation speed Nd (when a negative rotation speed difference Nc (Ne-Nd) is generated), the regenerative control for generating the regenerative current according to The power running control of rotating in the rotation direction of the drive shaft 22 at the rotation speed relatively indicated by the absolute value of the rotation speed difference Nc is performed. When the torque command value Tc * is a positive value, the regenerative control and the power running control of the clutch motor 30 are performed by the permanent magnet 35 attached to the outer rotor 32 and the three-phase coil 36 of the inner rotor 34.
Since the transistors Tr1 to Tr6 of the first drive circuit 91 are controlled so that a torque having a positive value acts on the drive shaft 22 by a rotating magnetic field generated by a current flowing through the switching shaft 22, the same switching control is performed. That is, if the sign of the torque command value Tc * is the same, the clutch motor 30
The same switching control is performed regardless of whether the control is regenerative control or powering control. Therefore, both the regenerative control and the power running control can be performed in the clutch motor control routine of FIG. When the torque command value Tc * is a negative value, that is, when the drive shaft 22 is being braked or the vehicle is moving backward, the direction of change of the electrical angle θc in step S136 is reversed. The control at this time can also be performed by the clutch motor control routine of FIG.

【0059】次に、アシストモータ40の制御(図4の
ステップS126)について図8に例示するアシストモ
ータ制御ルーチンに基づき説明する。アシストモータ制
御ルーチンでは、制御装置80の制御CPU90は、ま
ず、駆動軸22に出力すべきトルク(トルク指令値Td
*)からクラッチモータ30により駆動軸22に出力す
るトルク指令値Tc*を減じてアシストモータ40のト
ルク指令値Ta*を設定する(ステップS150)。続
いて、駆動軸22の回転角度θdをレゾルバ48を用い
て検出し(ステップS152)、アシストモータ40の
電気角θaを検出した回転角度θdから求める処理を行
なう(ステップS154)。実施例では、アシストモー
タ40にも4極対の同期電動機を用いているから、θa
=4θdを計算することになる。
Next, control of the assist motor 40 (step S126 in FIG. 4) will be described based on an assist motor control routine illustrated in FIG. In the assist motor control routine, the control CPU 90 of the control device 80 first determines the torque to be output to the drive shaft 22 (torque command value Td
*), The torque command value Tc * to be output to the drive shaft 22 by the clutch motor 30 is subtracted to set the torque command value Ta * of the assist motor 40 (step S150). Subsequently, the rotation angle θd of the drive shaft 22 is detected by using the resolver 48 (step S152), and processing for obtaining the electrical angle θa of the assist motor 40 from the detected rotation angle θd is performed (step S154). In the embodiment, since a 4-pole pair synchronous motor is also used for the assist motor 40, θa
= 4θd.

【0060】次に、アシストモータ40の各相電流を電
流検出器97,98を用いて検出し(ステップS15
6)、その後、クラッチモータ30と同様の座標変換
(ステップS158)および電圧指令値Vda,Vqa
の演算を行ない(ステップS160)、更に電圧指令値
の逆座標変換(ステップS162)を行なって、アシス
トモータ40の第2の駆動回路92のトランジスタTr
11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S164)。これらの処理は、
クラッチモータ30について行なったものと全く同一で
ある。
Next, each phase current of the assist motor 40 is detected by using the current detectors 97 and 98 (step S15).
6) Then, coordinate conversion similar to that of the clutch motor 30 (step S158) and voltage command values Vda, Vqa
(Step S160), and the inverse coordinate transformation of the voltage command value (Step S162) is performed to obtain the transistor Tr of the second drive circuit 92 of the assist motor 40.
11 to Tr16 on / off control time,
Control is performed (step S164). These processes are
This is exactly the same as that performed for the clutch motor 30.

【0061】ここで、アシストモータ40は、そのトル
ク指令値Ta*がトルク指令値Td*とトルク指令値T
c*とを含む演算により求められるから、駆動軸22が
クランクシャフト56の回転方向に回転しておれば、ト
ルク指令値Td*がトルク指令値Tc*より大きいとき
にはトルク指令値Ta*に正の値が設定されて力行制御
がなされ、トルク指令値Td*がトルク指令値Tc*よ
り小さいときにはトルク指令値Ta*に負の値が設定さ
れて回生制御がなされる。しかし、アシストモータ40
の力行制御と回生制御は、クラッチモータ30の制御と
同様に、共に図8のアシストモータ制御ルーチンで行な
うことができる。また、駆動軸22がクランクシャフト
56の回転方向と逆向きに回転しているときも同様であ
る。なお、アシストモータ40のトルク指令値Ta*の
符号は、駆動軸22にクランクシャフト56の回転方向
に正のトルクが作用するときを正とした。
Here, the assist motor 40 has a torque command value Ta * that is equal to the torque command value Td * and a torque command value Td.
c *, the torque command value Ta * is positive when the torque command value Td * is larger than the torque command value Tc * if the drive shaft 22 is rotating in the rotation direction of the crankshaft 56. When the value is set, power running control is performed. When the torque command value Td * is smaller than the torque command value Tc *, a negative value is set to the torque command value Ta *, and regenerative control is performed. However, the assist motor 40
The power running control and the regenerative control can be performed by the assist motor control routine shown in FIG. 8, similarly to the control of the clutch motor 30. The same applies when the drive shaft 22 is rotating in the direction opposite to the rotation direction of the crankshaft 56. The sign of the torque command value Ta * of the assist motor 40 is positive when a positive torque acts on the drive shaft 22 in the rotation direction of the crankshaft 56.

【0062】次に、エンジン50の制御(図4のステッ
プS128)について説明する。エンジン50は、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、エンジン50が目
標トルクTe*および目標回転数Ne*の運転ポイント
で運転されるよう、制御CPU90から通信により目標
トルクTe*と目標回転数Ne*とを受信したEFIE
CU70によってスロットルバルブ66の開度制御,燃
料噴射弁51からの燃料噴射制御および点火プラグ62
による点火制御を行なうと共に、制御装置80の制御C
PU90によりエンジン50の負荷トルクとしてのクラ
ッチモータ30のトルクTcを制御するのである。エン
ジン50は、その負荷トルクによって出力トルクTeと
回転数Neとが変化するから、EFIECU70による
制御だけでは目標トルクTe*および目標回転数Ne*
の運転ポイントで運転することはできず、負荷トルクを
与えるクラッチモータ30のトルクTcの制御も必要と
なるからである。なお、クラッチモータ30のトルクT
cの制御は、前述したクラッチモータ30の制御で説明
した。
Next, control of the engine 50 (step S128 in FIG. 4) will be described. The engine 50 controls the torque Te and the rotation speed Ne such that the engine 50 is in a steady operation state at the set operation point of the target torque Te * and the target rotation speed Ne *. Specifically, the EFIE that has received the target torque Te * and the target rotation speed Ne * from the control CPU 90 via communication so that the engine 50 is operated at the operating point of the target torque Te * and the target rotation speed Ne *.
The CU 70 controls the opening of the throttle valve 66, controls the fuel injection from the fuel injection valve 51, and controls the ignition plug 62.
Control by the controller 80 and the control C
The PU 90 controls the torque Tc of the clutch motor 30 as the load torque of the engine 50. Since the output torque Te and the rotation speed Ne of the engine 50 change depending on the load torque, the target torque Te * and the target rotation speed Ne * are controlled only by the EFIECU70.
This is because it is not possible to operate at the operation point of the above, and it is necessary to control the torque Tc of the clutch motor 30 for giving the load torque. The torque T of the clutch motor 30
The control of c has been described in the control of the clutch motor 30 described above.

【0063】以上説明した第1実施例の動力出力装置2
0によれば、バッテリ電圧Vbに基づいてクラッチモー
タ30の制御可能な出力範囲を求め、エンジン50の目
標とする運転ポイントがその範囲内となるように目標回
転数Ne*を再設定するから、エンジン50の運転をよ
り適正に制御することができる。この結果、バッテリ電
圧Vbの低下を起因としてエンジン50が吹け上がると
いった不都合を防止することができる。
The power output device 2 of the first embodiment described above
According to 0, the controllable output range of the clutch motor 30 is determined based on the battery voltage Vb, and the target rotation speed Ne * is reset so that the target operating point of the engine 50 is within the range. The operation of the engine 50 can be more appropriately controlled. As a result, it is possible to prevent the inconvenience that the engine 50 blows up due to the decrease in the battery voltage Vb.

【0064】もとより、エンジン50から出力された動
力を所望の動力にトルク変換して駆動軸22に出力する
ことができる。また、エンジン50をできる限り高い効
率の運転ポイントで運転するようエンジン50の目標ト
ルクTe*と目標回転数Ne*とを設定するから効率の
高い装置とすることができる。
The power output from the engine 50 can be converted into a desired power and output to the drive shaft 22. Further, since the target torque Te * and the target rotation speed Ne * of the engine 50 are set so that the engine 50 is operated at an operation point with the highest possible efficiency, a highly efficient device can be provided.

【0065】第1実施例の動力出力装置20では、エン
ジン50の目標トルクTe*と目標回転数Ne*とがバ
ッテリ電圧Vbに基づいて定まるクラッチモータ30の
制御可能な出力範囲内にないときには、目標トルクTe
*は変更せずに目標回転数Ne*を変更することにより
エンジン50の目標運転ポイントがその範囲内となるよ
うにしたが、目標回転数Ne*は変更せずに目標トルク
Te*を変更することによりエンジン50の目標運転ポ
イントがその範囲内となるようにするものとしてもよ
い。この場合、ステップS116で用いた最大回転数差
Ncmaxを導出したときの目標トルクTe*とバッテ
リ電圧Vbと最大回転数差Ncmaxとの関係を示すマ
ップと、バッテリ電圧Vbと、目標回転数Ne*と駆動
軸22の回転数Ndから算出される回転数差Ncとを用
いて最大トルクを求め、エンジン50の目標トルクTe
*をこの最大トルクに制限するものとすればよい。
In the power output device 20 of the first embodiment, when the target torque Te * and the target rotational speed Ne * of the engine 50 are not within the controllable output range of the clutch motor 30 determined based on the battery voltage Vb, Target torque Te
The target operating point of the engine 50 is changed within the range by changing the target rotation speed Ne * without changing *, but the target torque Te * is changed without changing the target rotation speed Ne *. Thereby, the target operating point of the engine 50 may be set within the range. In this case, a map indicating the relationship between the target torque Te *, the battery voltage Vb, and the maximum rotation speed difference Ncmax when the maximum rotation speed difference Ncmax used in step S116 is derived, the battery voltage Vb, and the target rotation speed Ne * The maximum torque is calculated using the rotational speed difference Nc calculated from the rotational speed Nd of the drive shaft 22 and the target torque Te of the engine 50.
* May be limited to this maximum torque.

【0066】第1実施例の動力出力装置20では、クラ
ッチモータ30に対する電力の伝達手段として回転リン
グ38aとブラシ38bとからなるスリップリング38
を用いたが、回転リング−水銀接触、磁気エネルギの半
導体カップリング、回転トランス等を用いることもでき
る。
In the power output device 20 of the first embodiment, as a means for transmitting electric power to the clutch motor 30, a slip ring 38 comprising a rotating ring 38a and a brush 38b is used.
However, it is also possible to use a rotating ring-mercury contact, a semiconductor coupling of magnetic energy, a rotating transformer, or the like.

【0067】以上説明した第1実施例の動力出力装置2
0では、クラッチモータ30とアシストモータ40とを
それぞれ別個に駆動軸22に取り付けたが、図9に例示
する変形例である動力出力装置20Aのように、クラッ
チモータとアシストモータとが一体となるよう構成して
もよい。この変形例の動力出力装置20Aの構成につい
て以下に簡単に説明する。図示するように、変形例の動
力出力装置20Aのクラッチモータ30Aは、クランク
シャフト56に結合したインナロータ34Aと、駆動軸
22に結合したアウタロータ32Aとから構成され、イ
ンナロータ34Aには三相コイル36Aが取り付けられ
ており、アウタロータ32Aには永久磁石35Aがその
外周面側の磁極と内周面側の磁極とが異なるよう嵌め込
まれている。なお、図示しないが、永久磁石35Aの外
周面側の磁極と内周面側の磁極との間には、非磁性体に
より構成された部材が嵌挿されている。一方、アシスト
モータ40Aは、このクラッチモータ30Aのアウタロ
ータ32Aと、三相コイル44が取り付けられたステー
タ43とから構成される。すなわち、クラッチモータ3
0Aのアウタロータ32Aがアシストモータ40Aのロ
ータを兼ねる構成となっている。なお、クランクシャフ
ト56に結合したインナロータ34Aに三相コイル36
Aが取り付けられているから、クラッチモータ30Aの
三相コイル36Aに電力を供給するスリップリング38
は、クランクシャフト56に取り付けられている。
The power output device 2 of the first embodiment described above
In the case of 0, the clutch motor 30 and the assist motor 40 are separately attached to the drive shaft 22, but the clutch motor and the assist motor are integrated as in a power output device 20A which is a modification illustrated in FIG. It may be configured as follows. The configuration of a power output device 20A of this modification will be briefly described below. As shown, the clutch motor 30A of the power output device 20A of the modified example includes an inner rotor 34A connected to the crankshaft 56 and an outer rotor 32A connected to the drive shaft 22, and the inner rotor 34A has a three-phase coil 36A. The permanent magnet 35A is fitted into the outer rotor 32A so that the magnetic pole on the outer peripheral surface side and the magnetic pole on the inner peripheral surface side are different. Although not shown, a member made of a non-magnetic material is inserted between the magnetic pole on the outer peripheral surface side and the magnetic pole on the inner peripheral surface side of the permanent magnet 35A. On the other hand, the assist motor 40A includes an outer rotor 32A of the clutch motor 30A and a stator 43 to which a three-phase coil 44 is attached. That is, the clutch motor 3
The outer rotor 32A of 0A also serves as the rotor of the assist motor 40A. The three-phase coil 36 is attached to the inner rotor 34A connected to the crankshaft 56.
A, the slip ring 38 that supplies power to the three-phase coil 36A of the clutch motor 30A
Is attached to the crankshaft 56.

【0068】この変形例の動力出力装置20Aでは、ア
ウタロータ32Aに嵌め込まれた永久磁石35Aの内周
面側の磁極に対してインナロータ34Aの三相コイル3
6Aに印加する電圧を制御することにより、クラッチモ
ータ30とアシストモータ40とを駆動軸22に別個に
取り付けた前述の動力出力装置20のクラッチモータ3
0と同様に動作する。また、アウタロータ32Aに嵌め
込まれた永久磁石35Aの外周面側の磁極に対してステ
ータ43の三相コイル44に印加する電圧を制御するこ
とにより実施例の動力出力装置20のアシストモータ4
0と同様に動作する。したがって、変形例の動力出力装
置20Aは、上述した実施例の動力出力装置20が行な
うすべての動作について同様に動作する。
In the power output device 20A of this modified example, the three-phase coil 3
6A, the clutch motor 30 of the power output device 20 in which the clutch motor 30 and the assist motor 40 are separately mounted on the drive shaft 22.
Operates like 0. Further, by controlling the voltage applied to the three-phase coil 44 of the stator 43 with respect to the magnetic pole on the outer peripheral surface side of the permanent magnet 35A fitted in the outer rotor 32A, the assist motor 4 of the power output device 20 of the embodiment is controlled.
Operates like 0. Therefore, the power output device 20A of the modified example operates similarly for all operations performed by the power output device 20 of the above-described embodiment.

【0069】こうした変形例の動力出力装置20Aによ
れば、アウタロータ32Aがクラッチモータ30Aのロ
ータの一方とアシストモータ40Aのロータとを兼ねる
から、動力出力装置の小型化および軽量化を図ることが
できる。
According to the power output device 20A of such a modification, the outer rotor 32A serves as one of the rotors of the clutch motor 30A and the rotor of the assist motor 40A, so that the power output device can be reduced in size and weight. .

【0070】また、第1実施例の動力出力装置20で
は、アシストモータ40を駆動軸22に取り付けたが、
図10の変形例の動力出力装置20Bに示すように、ア
シストモータ40Bをクランクシャフト56に取り付け
るものとしてもよい。この変形例の動力出力装置20B
は次のように動作する。今、エンジン50が、図3に示
す運転ポイントP1(トルクTeが値T1,回転数Ne
が値N1)で運転されており、駆動軸22の回転数Nd
が値N2であるとする。アシストモータ40Bによりク
ランクシャフト56にトルクTa(Ta=T2−T1)
を付加すれば、図3中領域G2と領域G3の和で表わさ
れるエネルギがクランクシャフト56に与えられて、ク
ランクシャフト56のトルクは値T2(T1+Ta)と
なる。一方、クラッチモータ30BのトルクTcを値T
2として制御すれば、駆動軸22にこのトルクTc(T
1+Ta)が伝達されると共に、エンジン50の回転数
Neと駆動軸22の回転数Ndとの回転数差Ncに基づ
く電力(領域G1と領域G3との和で表わされるエネル
ギ)が回生される。したがって、アシストモータ40B
のトルクTaをクラッチモータ30Bにより回生される
電力により丁度賄えるよう設定し、この回生電力を電源
ラインL1,L2を介して第2の駆動回路92に供給す
れば、アシストモータ40は、この回生電力により駆動
する。
In the power output device 20 of the first embodiment, the assist motor 40 is attached to the drive shaft 22.
As shown in a power output device 20B of a modification of FIG. 10, the assist motor 40B may be attached to the crankshaft 56. Power output device 20B of this modified example
Works as follows. Now, when the engine 50 operates at the operating point P1 shown in FIG.
Is operated at the value N1), and the rotation speed Nd of the drive shaft 22 is
Is a value N2. The torque Ta (Ta = T2-T1) is applied to the crankshaft 56 by the assist motor 40B.
Is added, the energy represented by the sum of the area G2 and the area G3 in FIG. 3 is given to the crankshaft 56, and the torque of the crankshaft 56 becomes the value T2 (T1 + Ta). On the other hand, the torque Tc of the clutch motor 30B is set to a value T.
2, the torque Tc (T
1 + Ta) is transmitted, and electric power (energy represented by the sum of the area G1 and the area G3) based on the rotational speed difference Nc between the rotational speed Ne of the engine 50 and the rotational speed Nd of the drive shaft 22 is regenerated. Therefore, the assist motor 40B
Is set so that it can be covered by the electric power regenerated by the clutch motor 30B, and the regenerated electric power is supplied to the second drive circuit 92 via the power lines L1 and L2, the assist motor 40 Driven by

【0071】また、エンジン50が、図3に示す運転ポ
イントP2(トルクTeが値T2,回転数Neが値N
2)で運転されており、駆動軸22の回転数Ndが値N
1のときを考える。このとき、アシストモータ40Bの
トルクTaをT2−T1で求められる値として制御すれ
ば、アシストモータ40Bは回生制御され、図3中領域
G2で表わされるエネルギ(電力)をクランクシャフト
56から回生する。一方、クラッチモータ30Bは、イ
ンナロータ34がアウタロータ32に対して回転数差N
c(N1−N2)の回転数で駆動軸22の回転方向に相
対的に回転するから、通常のモータとして機能し、回転
数差Ncに応じた領域G1で表わされるエネルギを駆動
軸22に回転エネルギとして与える。したがって、アシ
ストモータ40BのトルクTaを、アシストモータ40
Bにより回生される電力でクラッチモータ30Bにより
消費される電力を丁度賄えるよう設定すれば、クラッチ
モータ30Bは、アシストモータ40Bにより回生され
る電力により駆動する。
The engine 50 operates at an operating point P2 shown in FIG. 3 (the torque Te is the value T2, and the rotational speed Ne is the value N
2), and the rotation speed Nd of the drive shaft 22 is equal to the value N.
Consider the case of 1. At this time, if the torque Ta of the assist motor 40B is controlled as a value determined by T2−T1, the assist motor 40B is regeneratively controlled, and regenerates energy (electric power) represented by an area G2 in FIG. On the other hand, the clutch motor 30B is configured such that the inner rotor 34 has a rotational speed difference N with respect to the outer rotor 32.
Since the drive shaft 22 relatively rotates in the rotation direction of the drive shaft 22 at the rotation speed of c (N1−N2), the drive shaft 22 functions as a normal motor, and the energy represented by the area G1 corresponding to the rotation speed difference Nc is rotated by the drive shaft 22. Give as energy. Therefore, the torque Ta of the assist motor 40B is
If the power regenerated by B is set to just cover the power consumed by clutch motor 30B, clutch motor 30B is driven by the power regenerated by assist motor 40B.

【0072】したがって、変形例の動力出力装置20B
でも、第1実施例の動力出力装置20と同様に、クラッ
チモータ30BのトルクTcとアシストモータ40Bの
トルクTaを、次式(8)および式(9)が成り立つよ
う制御すれば、エンジン50から出力される動力を所望
の動力にトルク変換して駆動軸22に出力することがで
きる。
Therefore, the modified power output device 20B
However, similarly to the power output device 20 of the first embodiment, if the torque Tc of the clutch motor 30B and the torque Ta of the assist motor 40B are controlled so that the following Expressions (8) and (9) are satisfied, the engine 50 starts to operate. The output power can be converted into a desired power by torque and output to the drive shaft 22.

【0073】Tc=Td …(8) Ta=Td−Te …(9)Tc = Td (8) Ta = Td-Te (9)

【0074】なお、この変形例の動力出力装置20Bに
図4のトルク制御ルーチンや図7のクラッチモータ制御
ルーチンを適用するには、ステップS116やステップ
S132を、エンジン50の目標トルクTe*をトルク
指令値Td*に代えて最大回転数差Ncmaxを導出す
る処理やトルク指令値Tc*を求める処理とすればよ
い。また、図8のアシストモータ制御ルーチンの適用で
は、ステップS150を、トルク指令値Tc*を目標ト
ルクTe*に代えてトルク指令値Ta*を求める処理と
すればよい。
In order to apply the torque control routine shown in FIG. 4 and the clutch motor control routine shown in FIG. Instead of the command value Td *, a process for deriving the maximum rotational speed difference Ncmax or a process for obtaining the torque command value Tc * may be performed. Further, in the application of the assist motor control routine of FIG. 8, step S150 may be a process of obtaining the torque command value Ta * instead of the torque command value Tc * with the target torque Te *.

【0075】このように変形例の動力出力装置20Bと
同様に、図11に例示する動力出力装置20Cのよう
に、アシストモータ40とクラッチモータ30とでエン
ジン50を挟持する配置としてもよく、図12に例示す
る動力出力装置20Dのように、クラッチモータとアシ
ストモータとを一体となるよう構成してもよい。
Like the power output device 20B of the modification, the engine 50 may be sandwiched between the assist motor 40 and the clutch motor 30 like the power output device 20C illustrated in FIG. 12, the clutch motor and the assist motor may be integrated.

【0076】第1実施例の動力出力装置20では、アシ
ストモータ40を駆動軸22に取り付けたが、図13に
例示する動力出力装置20Eのように、4輪駆動車(4
WD)としてもよい。この構成では、駆動軸22に機械
的に結合していたアシストモータ40を駆動軸22より
分離して、車両の後輪部に独立して配置し、このアシス
トモータ40によって後輪部の駆動輪27,29を駆動
する。一方、駆動軸22の先端はギヤ23を介してディ
ファレンシャルギヤ24に結合されており、この駆動軸
22によって前輪部の駆動輪26,28を駆動する。こ
のような構成の下においても、前述した第1実施例を実
現することは可能である。
In the power output device 20 of the first embodiment, the assist motor 40 is attached to the drive shaft 22. However, as in the power output device 20E illustrated in FIG.
WD). In this configuration, the assist motor 40 mechanically connected to the drive shaft 22 is separated from the drive shaft 22 and disposed independently on the rear wheel of the vehicle. 27 and 29 are driven. On the other hand, the front end of the drive shaft 22 is connected to a differential gear 24 via a gear 23, and the drive shaft 22 drives the drive wheels 26 and 28 of the front wheels. Even under such a configuration, it is possible to realize the first embodiment described above.

【0077】次に、本発明の第2の実施例としての動力
出力装置110について説明する。図14は本発明の第
2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、図15は図14の動力出力装置110の部分拡
大図、図16は第2実施例の動力出力装置110を組み
込んだ車両の概略構成を示す構成図である。
Next, a power output device 110 according to a second embodiment of the present invention will be described. 14 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power output device 110 as a second embodiment of the present invention, FIG. 15 is a partially enlarged view of the power output device 110 of FIG. 14, and FIG. 16 is a power output device of the second embodiment. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle incorporating a vehicle.

【0078】第2実施例の動力出力装置110が組み込
まれた車両は、図16に示すように、クランクシャフト
156にクラッチモータ30とアシストモータ40とが
取り付けられている代わりにプラネタリギヤ120,モ
ータMG1およびモータMG2が取り付けられている点
を除いて第1実施例の動力出力装置20が組み込まれた
車両(図3)と同様の構成をしている。したがって、同
一の構成には、値100を加えた符号を付し、その説明
は省略する。なお、第2実施例の動力出力装置110の
説明でも、明示しない限り第1実施例の動力出力装置2
0の説明の際に用いた符号はそのまま同じ意味で用い
る。
As shown in FIG. 16, the vehicle incorporating the power output device 110 of the second embodiment has a planetary gear 120 and a motor MG1 instead of the clutch motor 30 and the assist motor 40 attached to the crankshaft 156. It has the same configuration as that of the vehicle (FIG. 3) in which the power output device 20 of the first embodiment is incorporated except that the motor MG2 is attached. Therefore, the same configuration is denoted by the reference numeral obtained by adding the value 100, and the description is omitted. In the description of the power output device 110 of the second embodiment, the power output device 2 of the first embodiment is also used unless otherwise specified.
The reference numerals used in the description of 0 are used as they are in the same meaning.

【0079】図14に示すように、第2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。
As shown in FIG. 14, the power output device 110 of the second embodiment mainly includes an engine 150, a planetary gear 120 in which a planetary carrier 124 is mechanically connected to a crankshaft 156 of the engine 150, and a planetary gear 120. The motor MG1 is connected to the sun gear 121, the motor MG2 is connected to the ring gear 122 of the planetary gear 120, and the control device 180 drives and controls the motors MG1 and MG2.

【0080】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15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12
1,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。
Planetary gear 120 and motor MG
1 and MG2 will be described with reference to FIG. The planetary gear 120 includes a sun gear 121 connected to a hollow sun gear shaft 125 penetrating the center of the crankshaft 156, a ring gear 122 connected to a ring gear shaft 126 coaxial with the crankshaft 156, and the sun gear 121 and the ring gear 122. And a plurality of planetary pinion gears 123 that revolve while rotating around the outer periphery of the sun gear 121, and a planetary carrier 124 that is coupled to the end of the crankshaft 156 and supports the rotation shaft of each planetary pinion gear 123. I have. In this planetary gear 120, the sun gear 12
1, ring gear 122 and planetary carrier 124
The three axes of a sun gear shaft 125, a ring gear shaft 126, and a crankshaft 156 respectively connected to the shafts serve as power input / output shafts. The power input / output to / from one axis is determined based on the power input / output to / from the determined two axes.
The details of input and output of power to the three shafts of the planetary gear 120 will be described later.

【0081】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。図16
に示すように、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。
A power take-out gear 128 for taking out power is connected to the ring gear 122. The power extraction gear 128 is connected to the power transmission gear 111 by a chain belt 129, and power is transmitted between the power extraction gear 128 and the power transmission gear 111. FIG.
The power transmission gear 111 is gear-coupled to a differential gear 114 as shown in FIG. Therefore,
The power output from the power output device 110 is finally transmitted to the left and right drive wheels 116, 118.

【0082】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(第2実施例では、N極が4個
でS極が4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11
9に固定されている。このモータMG1は、永久磁石1
35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134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。
The motor MG1 is configured as a synchronous motor generator, and has a rotor 132 having a plurality of (in the second embodiment, four N poles and four S poles) permanent magnets 135 on the outer peripheral surface.
And a stator 133 around which a three-phase coil 134 for forming a rotating magnetic field is wound. The rotor 132 is connected to a sun gear shaft 125 connected to the sun gear 121 of the planetary gear 120. The stator 133 is formed by laminating thin sheets of non-oriented electrical steel sheets.
9 is fixed. This motor MG1 has a permanent magnet 1
The motor operates as a motor for rotating the rotor 132 by the interaction between the magnetic field of the three-phase coil 134 and the magnetic field formed by the three-phase coil 134. Operates as a generator that generates an electromotive force. In addition,
The sun gear shaft 125 is provided with a resolver 139 for detecting the rotation angle θs.

【0083】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(第2実
施例では、N極が4個でS極が4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MG
1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。
The motor MG2 is also configured as a synchronous motor generator like the motor MG1, and has a plurality of (in the second embodiment, four N poles and four S poles) permanent magnets 145 on the outer peripheral surface.
And a stator 143 around which a three-phase coil 144 that forms a rotating magnetic field is wound. The rotor 142 is a ring gear 122 of the planetary gear 120.
The stator 143 is fixed to the case 119. The stator 143 of the motor MG2 is also formed by laminating thin non-oriented electrical steel sheets. This motor MG2 is also a motor MG.
Similar to 1, it operates as a motor or a generator. The ring gear shaft 126 is provided with a resolver 149 for detecting the rotation angle θr.

【0084】図14に示すように、第2実施例の動力出
力装置110が備える制御装置180は、第1実施例の
動力出力装置20が備える制御装置80と同様に構成さ
れている。即ち、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CPU190、二次電池であるバッテリ19
4から構成されており、制御CPU190は、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EF
IECU170と通信を行なうシリアル通信ポート(図
示せず)を備える。
As shown in FIG. 14, the control device 180 provided in the power output device 110 of the second embodiment has the same configuration as the control device 80 provided in the power output device 20 of the first embodiment. That is, the control device 180 includes a first drive circuit 191 that drives the motor MG1, a second drive circuit 192 that drives the motor MG2, a control CPU 190 that controls both the drive circuits 191, 192, and a battery 19 that is a secondary battery.
4 and the control CPU 190 includes therein
RAM 190a for work, ROM 190b storing a processing program, input / output ports (not shown) and EF
A serial communication port (not shown) for communicating with IECU 170 is provided.

【0085】次に、こうして構成された第2実施例の動
力出力装置110の動作について説明する。第2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P
2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
びトルクの関係は、図17に示されている。
Next, the operation of the power output apparatus 110 according to the second embodiment having the above-described configuration will be described. The operation principle of the power output device 110 of the second embodiment, particularly, the principle of torque conversion is as follows. The engine 150 is rotated at Ne,
The engine is operated at the operating point P1 of the torque Te, and has the same energy as the energy Pe output from the engine 150, but is different from the operating point P of the rotational speed Nr and the torque Tr.
2, the case where the ring gear shaft 126 is operated, that is, the case where the power output from the engine 150 is torque-converted and applied to the ring gear shaft 126 will be considered. FIG. 17 shows the relationship between the rotation speed and torque of the engine 150 and the ring gear shaft 126 at this time.

【0086】プラネタリギヤ120の3軸(サンギヤ軸
125,リングギヤ軸126およびクランクシャフト1
56(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1
8および図19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。第2実施例では説明の容易のため共線図を用いて説
明する。
The three shafts of the planetary gear 120 (the sun gear shaft 125, the ring gear shaft 126, and the crankshaft 1)
According to the teaching of mechanics, the relationship between the rotation speed and the torque at 56 (the planetary carrier 124) is shown in FIG.
8 and FIG. 19, and can be solved geometrically. In addition,
The relationship between the rotational speeds and the torques of the three axes in the planetary gear 120 can be mathematically analyzed by calculating the energy of each axis without using the above-mentioned alignment chart. In the second embodiment, a description will be given using a collinear chart for ease of description.

【0087】図18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、クランクシャフト156
(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(10)で表わされる。
In FIG. 18, the vertical axis is the three rotation speed axes, and the horizontal axis is the ratio of the positions of the three coordinate axes. That is, when the coordinate axes S and R of the sun gear shaft 125 and the ring gear shaft 126 are set at both ends, the crankshaft 156
The coordinate axis C of (the planetary carrier 124) is defined as an axis that internally divides the axis S and the axis R into 1: ρ. Where ρ
Is the ratio of the number of teeth of the sun gear 121 to the number of teeth of the ring gear 122, and is expressed by the following equation (10).

【0088】[0088]

【数7】 (Equation 7)

【0089】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N
sは、回転数Neと回転数Nrとを用いて比例計算式
(次式(11))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。
Now, it is assumed that the engine 150 is operating at the rotation speed Ne and the ring gear shaft 126 is operating at the rotation speed Nr. Therefore, the rotation of the engine 150 is placed on the coordinate axis C of the crankshaft 156 of the engine 150. The number Ne can be plotted on the coordinate axis R of the ring gear shaft 126, and the rotation speed Nr can be plotted. By drawing a straight line passing through these two points, the rotation speed Ns of the sun gear shaft 125 can be obtained as the rotation speed represented by the intersection of the straight line and the coordinate axis S. Hereinafter, this straight line is referred to as an operation collinear line. The rotation speed N
s can be obtained by a proportional calculation formula (formula (11)) using the rotation speed Ne and the rotation speed Nr. As described above, in the planetary gear 120, when any two rotations of the sun gear 121, the ring gear 122, and the planetary carrier 124 are determined, the remaining one rotation is determined based on the two determined rotations.

【0090】[0090]

【数8】 (Equation 8)

【0091】次に、描かれた動作共線に、エンジン15
0のトルクTeをクランクシャフト156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(12)および(13)によって表わされる。
Next, the engine 15 is placed on the drawn operation collinear line.
A torque Te of 0 is applied from the bottom to the top in the drawing with the coordinate axis C of the crankshaft 156 as an action line. At this time, the motion collinear can be treated as a rigid body when a force as a vector is applied to the torque. Therefore, the torque Te applied on the coordinate axis C is applied to different action lines having the same direction but different directions. By the method of separating the force, the torque can be separated into the torque Tes on the coordinate axis S and the torque Ter on the coordinate axis R. At this time, the magnitudes of the torques Tes and Ter are expressed by the following equations (12) and (13).

【0092】[0092]

【数9】 (Equation 9)

【0093】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。
In order for the operating collinear to be stable in this state, the forces of the operating collinear may be balanced. That is,
On the coordinate axis S, a torque Tm1 having the same magnitude and opposite direction as the torque Tes is applied. On the coordinate axis R, a torque and a torque having the same magnitude as the torque Tr output to the ring gear shaft 126 and having opposite directions are applied. The torque Tm2 having the same magnitude and opposite direction acts on the resultant force with Ter. This torque Tm1 is controlled by the motor MG1 to
m2 can be actuated by the motor MG2. At this time, since the motor MG1 applies a torque in a direction opposite to the direction of rotation, the motor MG1 operates as a generator, and the electric energy Pm1 represented by the product of the torque Tm1 and the number of revolutions Ns is converted into the sun gear shaft 125. Regenerate from. In the motor MG2, the direction of rotation and the direction of torque are the same, so the motor MG2 operates as an electric motor and outputs electric energy Pm2 represented by the product of the torque Tm2 and the number of revolutions Nr to the ring gear shaft 126 as power. .

【0094】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17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N
r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。
Here, if the electric energy Pm1 is made equal to the electric energy Pm2, all of the electric power consumed by the motor MG2 can be recovered by the motor MG1. For this purpose, all of the input energy may be output, and therefore, the energy Pe output from the engine 150 and the energy Pr output to the ring gear shaft 126 may be made equal. That is, energy Pe represented by the product of torque Te and rotation speed Ne,
Energy P represented by the product of torque Tr and rotational speed Nr
That is, r is made equal. 17, the torque represented by the torque Te and the rotational speed Ne output from the engine 150 operated at the operating point P1 is converted into a torque, and the torque Tr and the rotational speed N are converted with the same energy.
The power is output to the ring gear shaft 126 as power represented by r. As described above, the power output to the ring gear shaft 126 is transmitted to the drive shaft 112 by the power takeoff gear 128 and the power transmission gear 111, and is transmitted to the drive wheels 116 and 118 via the differential gear 114. Therefore, since the power output to the ring gear shaft 126 and the power transmitted to the drive wheels 116, 118 have a linear relationship, the power transmitted to the drive wheels 116, 118 is output to the ring gear shaft 126. The power can be controlled by controlling the power.

【0095】図18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
Neとリングギヤ軸126の回転数Nrとによっては、
図19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M
G2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
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。
In the alignment chart shown in FIG.
Was positive, but depending on the rotation speed Ne of the engine 150 and the rotation speed Nr of the ring gear shaft 126,
In some cases, the value may be negative as in the alignment chart shown in FIG. At this time, in the motor MG1, the direction of rotation and the direction in which the torque acts are the same, so that the motor MG1 operates as an electric motor and consumes electric energy Pm1 represented by the product of the torque Tm1 and the number of revolutions Ns. On the other hand, the motor M
In G2, the direction of rotation and the direction in which the torque acts are opposite, so that the motor MG2 operates as a generator, and the electric energy P expressed by the product of the torque Tm2 and the number of rotations Nr.
m2 is regenerated from the ring gear shaft 126. In this case, if the electric energy Pm1 consumed by the motor MG1 is made equal to the electric energy Pm2 regenerated by the motor MG2, the electric energy Pm1 consumed by the motor MG1 can be exactly covered by the motor MG2.

【0096】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18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19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。
In the above operation principle, the planetary gear 12
0, motor MG1, motor MG2, transistor Tr1
Or a power conversion efficiency of Tr1 or the like by a value of 1 (10
0%). Actually, since the value is less than 1, the energy Pe output from the engine 150 is set to a value slightly larger than the energy Pr output to the ring gear shaft 126, or conversely, the energy Pr output to the ring gear shaft 126 is It is necessary to set a value slightly smaller than the output energy Pe. For example, Engine 1
The energy Pe output from the ring gear shaft 12
A value calculated by multiplying the energy Pr output to 6 by the reciprocal of the conversion efficiency may be used. Also, the torque Tm2 of the motor MG2 is a value calculated from the power regenerated by the motor MG1 multiplied by the efficiency of both motors in the state of the alignment chart of FIG. 18, and in the state of the alignment chart of FIG. Motor M
What is necessary is just to calculate from the electric power consumed by G1 divided by the efficiency of both motors.

【0097】次に、第2実施例の動力出力装置110に
おけるトルク制御について図20に例示するトルク制御
ルーチンに基づき説明する。本ルーチンは、第2実施例
の動力出力装置110が起動された後、所定時間毎(例
えば8msec毎)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CPU190
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S200)。リングギヤ軸12
6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164a
によって検出されるアクセルペダルポジションAPを読
み込み(ステップS202)、読み込んだアクセルペダ
ルポジションAP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S204)。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、第2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A
Pとトルク指令値Tr*との関係を示すマップを予めR
OM190b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R
OM190b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。そして、導き出さ
れた出力トルク指令値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
より求める処理を行なう(ステップS206)。
Next, torque control in the power output device 110 of the second embodiment will be described based on a torque control routine illustrated in FIG. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every 8 msec) after the power output device 110 of the second embodiment is started. When this routine is executed, the control CPU 190 of the control device 180
Performs a process of reading the rotation speed Nr of the ring gear shaft 126 (step S200). Ring gear shaft 12
6 can be obtained from the rotation angle θr of the ring gear shaft 126 detected by the resolver 149. Subsequently, the accelerator pedal position sensor 164a
Is read (step S202), and a process is performed to derive a torque command value Tr * that is a target value of torque to be output to the ring gear shaft 126 based on the read accelerator pedal position AP (step S202). S204). Here, the reason for deriving the torque to be output to the ring gear shaft 126 without deriving the torque to be output to the drive wheels 116 and 118 is as follows.
Since the ring gear shaft 126 is mechanically connected to the drive wheels 116 and 118 via the power take-off gear 128, the power transmission gear 111, and the differential gear 114,
By deriving the torque to be output to the ring gear shaft 126,
This is because the torque to be output to the drive wheels 116 and 118 is derived. In the second embodiment, the rotation speed Nr of the ring gear shaft 126 and the accelerator pedal position A
A map showing the relationship between P and the torque command value Tr *
When the accelerator pedal position AP is read and stored in the OM 190b, the read accelerator pedal position AP and the rotational speeds Nr and R of the ring gear shaft 126 are read.
The value of the torque command value Tr * is derived based on the map stored in the OM 190b. Then, from the derived output torque command value Tr * and the read rotation speed Nr of the ring gear shaft 126, a process of calculating (Pr = Tr ** Nr) the energy Pr to be output to the ring gear shaft 126 is performed (Pr = Tr ** Nr). Step S206).

【0098】次に、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を読み込み(ステップS
208)、読み込んだバッテリ194の残容量BRMとス
テップS206で算出したエネルギPrとを用いて、上
述の式(1)と同様の式(14)によりエンジン150
から出力すべきエネルギPeを計算する(ステップS2
10)。ここで、式(14)の右辺第1項のη2はプラ
ネタリギヤ120,モータMG1およびモータMG2に
よるトルク変換の効率であり、右辺第2項はバッテリ1
94の充放電エネルギPbである。
Next, the remaining capacity BRM of the battery 194 detected by the remaining capacity detector 199 is read (step S).
208), using the read remaining capacity BRM of the battery 194 and the energy Pr calculated in step S206, according to the equation (14) similar to the above equation (1), the engine 150
Calculate the energy Pe to be output from step S2 (step S2).
10). Here, η2 in the first term on the right side of the equation (14) is the efficiency of torque conversion by the planetary gear 120, the motor MG1, and the motor MG2, and the second term on the right side is the battery 1
94 is the charge / discharge energy Pb.

【0099】[0099]

【数10】 (Equation 10)

【0100】続いて求めたエネルギPeに基づいてエン
ジン150の目標トルクTe*と目標回転数Ne*を設
定する処理を行なう(ステップS212)。エンジン1
50ができる限り効率の高い状態で動作するようにエン
ジン150の目標トルクTe*と目標回転数Ne*とを
設定するのは第1実施例と同様である。
Subsequently, a process for setting the target torque Te * and the target rotation speed Ne * of the engine 150 based on the obtained energy Pe is performed (step S212). Engine 1
The setting of the target torque Te * and the target rotation speed Ne * of the engine 150 so that the engine 50 operates as efficiently as possible is the same as in the first embodiment.

【0101】次に、共線図の関係から導き出される次式
(15)によりモータMG1のトルク指令値Tm1*を
設定すると共に(ステップS213)、電圧計194a
により検出されるバッテリ電圧Vbを読み込み(ステッ
プS214)、設定したトルク指令値Tm1*と読み込
んだバッテリ電圧Vbとに基づいてモータMG1の回転
数の最大値(最大回転数)Nsmaxを導出する(ステ
ップS216)。具体的には、トルク指令値Tm1*と
バッテリ電圧Vbと最大回転数Nsmaxとの関係を実
験などにより求めてマップとしてROM190bに記憶
しておき、バッテリ電圧Vbとトルク指令値Tm1*と
が読み込まれるとこれに対応する最大回転数Nsmax
を導出するものとした。なお、このトルク指令値Tm1
*とバッテリ電圧Vbと最大回転数Nsmaxとの関係
は、第1実施例のクラッチモータ30の回転数差Ncに
ついて考えた目標トルクTe*とバッテリ電圧Vbと最
大回転数差Ncmaxとの関係をモータMG1に転用し
たものである。
Next, the torque command value Tm1 * of the motor MG1 is set by the following equation (15) derived from the relationship of the alignment chart (step S213), and the voltmeter 194a
Is read (step S214), and a maximum value (maximum rotation speed) Nsmax of the rotation speed of the motor MG1 is derived based on the set torque command value Tm1 * and the read battery voltage Vb (step S214). S216). More specifically, the relationship between the torque command value Tm1 *, the battery voltage Vb, and the maximum rotational speed Nsmax is obtained by an experiment or the like and stored in the ROM 190b as a map, and the battery voltage Vb and the torque command value Tm1 * are read. And the corresponding maximum rotational speed Nsmax
Is derived. Note that this torque command value Tm1
The relationship between *, the battery voltage Vb, and the maximum rotational speed Nsmax is obtained by calculating the relationship between the target torque Te *, the battery voltage Vb, and the maximum rotational speed difference Ncmax, which is considered for the rotational speed difference Nc of the clutch motor 30 of the first embodiment. It was diverted to MG1.

【0102】[0102]

【数11】 [Equation 11]

【0103】こうして最大回転数Nsmaxを導出する
と、次式(16)によりサンギヤ軸125の目標回転数
Ns*を設定し(ステップS218)、目標回転数Ns
*が最大回転数Nsmaxを越えていないかを判定する
(ステップS220)。そして、目標回転数Ns*が最
大回転数Nsmaxを越えているときには、目標回転数
Ns*が最大回転数Nsmaxとなるよう次式(17)
によりエンジン150の目標回転数Ne*を再設定する
と共に(ステップS222)、目標回転数Ns*に最大
回転数Nsmaxを設定する(ステップS223)。こ
のように、サンギヤ軸125の目標回転数Ns*に制限
を加えるのは、制限を加えないとモータMG1によって
エンジン150の回転数を適正に制御できなくなり、エ
ンジン150が吹け上がってしまうからである。
When the maximum rotation speed Nsmax is derived in this way, the target rotation speed Ns * of the sun gear shaft 125 is set by the following equation (16) (step S218), and the target rotation speed Ns is set.
It is determined whether * does not exceed the maximum rotation speed Nsmax (step S220). When the target rotation speed Ns * exceeds the maximum rotation speed Nsmax, the following expression (17) is set so that the target rotation speed Ns * becomes the maximum rotation speed Nsmax.
Then, the target rotation speed Ne * of the engine 150 is reset (step S222), and the maximum rotation speed Nsmax is set as the target rotation speed Ns * (step S223). The reason why the target rotation speed Ns * of the sun gear shaft 125 is limited as described above is that if the restriction is not made, the rotation speed of the engine 150 cannot be properly controlled by the motor MG1, and the engine 150 blows up. .

【0104】[0104]

【数12】 (Equation 12)

【0105】こうしてエンジン150の目標トルクTe
*と目標回転数Ne*とを設定すると、設定した値を用
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S224ないしS22
8)。第2実施例でも、図示の都合上、モータMG1,
モータMG2およびエンジン150の各制御を本ルーチ
ンの別々のステップとして記載したが、第1実施例と同
様に、これらの制御は本ルーチンとは別個独立にかつ総
合的に行なわれる。
Thus, the target torque Te of the engine 150
* And the target rotation speed Ne *, the motor MG1, the motor MG2 and the engine 150 are set using the set values.
(Steps S224 to S22)
8). Also in the second embodiment, the motors MG1 and MG1
Although the respective controls of the motor MG2 and the engine 150 are described as separate steps of this routine, these controls are performed independently and comprehensively separately from this routine, as in the first embodiment.

【0106】モータMG1の制御(図20のステップS
224)は、図21に例示するモータMG1の制御ルー
チンにより行なわれる。本ルーチンが実行されると、制
御装置180の制御CPU190は、まず、サンギヤ軸
125の回転数Nsを読み込む処理を行なう(ステップ
S230)。サンギヤ軸125の回転数Nsは、レゾル
バ139により検出されるサンギヤ軸125の回転角度
θsから求めることができる。続いて、次式(18)に
よりモータMG1のトルク指令値Tm1*を設定する。
ここで、式(18)の右辺第1項は共線図の釣り合いの
関係から求められる値であり、右辺第2項はサンギヤ軸
125の回転数Nsの目標回転数Ns*に対する偏差を
解消する比例項であり、右辺第3項はサンギヤ軸125
の回転数Nsの目標回転数Ns*に対する定常偏差を解
消するための積分項である。このようにトルク指令値T
m1*を設定してモータMG1を制御することにより、
エンジン150から出力されるトルクTeをプラネタリ
ギヤ120を介してトルクTerとしてリングギヤ軸1
26に出力すると共に、エンジン150を目標トルクT
e*および目標回転数Ne*の運転ポイントで安定して
運転することができる。
Control of motor MG1 (step S in FIG. 20)
224) is performed by the control routine of the motor MG1 illustrated in FIG. When this routine is executed, the control CPU 190 of the control device 180 first performs a process of reading the rotation speed Ns of the sun gear shaft 125 (step S230). The rotation speed Ns of the sun gear shaft 125 can be obtained from the rotation angle θs of the sun gear shaft 125 detected by the resolver 139. Subsequently, a torque command value Tm1 * of the motor MG1 is set by the following equation (18).
Here, the first term on the right side of the equation (18) is a value obtained from the balance relationship of the alignment chart, and the second term on the right side eliminates the deviation of the rotation speed Ns of the sun gear shaft 125 from the target rotation speed Ns *. The third term on the right side is a proportional term.
Is an integral term for eliminating a steady-state deviation of the rotation speed Ns from the target rotation speed Ns *. Thus, the torque command value T
By controlling motor MG1 by setting m1 *,
The torque Te output from the engine 150 is used as the torque Ter via the planetary gear 120 as the ring gear shaft 1.
26 and output the engine 150 to the target torque T
The operation can be stably performed at the operation point of e * and the target rotation speed Ne *.

【0107】[0107]

【数13】 (Equation 13)

【0108】次に、サンギヤ軸125の回転角度θsを
レゾルバ139から入力し(ステップS252)、モー
タMG1の電気角θ1を回転角度θsから求める処理を
行なう(ステップS236)。第2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、θ
1=4θsを計算することになる。
Next, the rotation angle θs of the sun gear shaft 125 is input from the resolver 139 (step S252), and a process for obtaining the electric angle θ1 of the motor MG1 from the rotation angle θs is performed (step S236). In the second embodiment, since a 4-pole pair synchronous motor is used as the motor MG1, θ
1 = 4θs will be calculated.

【0109】続いて、モータMG1の各相電流を電流検
出器195,196を用いて検出し(ステップS23
8)、その後、第1実施例で説明した図7のクラッチモ
ータ制御ルーチンのステップS140ないし144の処
理と同様の処理、即ち座標変換(ステップS240),
電圧指令値Vd1,Vq1の演算(ステップS24
2)、電圧指令値の逆座標変換(ステップS244)を
行なって、モータMG1の第1の駆動回路191のトラ
ンジスタTr1ないしTr6のオンオフ制御時間を求
め、PWM制御を行なう(ステップS246)。
Subsequently, each phase current of motor MG1 is detected using current detectors 195 and 196 (step S23).
8) After that, the same processing as the processing of steps S140 to 144 of the clutch motor control routine of FIG. 7 described in the first embodiment, that is, coordinate conversion (step S240),
Calculation of voltage command values Vd1, Vq1 (step S24
2) Inverse coordinate conversion of the voltage command value is performed (step S244) to determine the on / off control time of the transistors Tr1 to Tr6 of the first drive circuit 191 of the motor MG1, and PWM control is performed (step S246).

【0110】ここで、モータMG1のトルク指令値Tm
1*の符号を図18や図19の共線図におけるトルクT
m1の向きを正とすれば、同じ正の値のトルク指令値T
m1*が設定されても、図18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12
5の回転の向きとが異なるときには回生制御がなされ、
図19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21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Tm1*が負のときには、ステップS236で計
算される電気各θ1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21のモータMG1の制御ル
ーチンにより行なうことができる。
Here, the torque command value Tm of the motor MG1 is
The sign of 1 * is the torque T in the alignment charts of FIGS.
If the direction of m1 is positive, the same positive torque command value T
Even if m1 * is set, the direction in which the torque command value Tm1 * acts and the sun gear shaft 12
When the direction of rotation of 5 is different, regenerative control is performed,
Power running control is performed when the vehicle faces in the same direction as in the state of the alignment chart in FIG. However, when the torque command value Tm1 * is positive, the power running control and the regenerative control of the motor MG1 are positive due to the permanent magnet 135 attached to the outer peripheral surface of the rotor 132 and the rotating magnetic field generated by the current flowing through the three-phase coil 134. Since the transistors Tr1 to Tr6 of the first drive circuit 191 are controlled so that the torque of the first drive circuit 191 acts on the sun gear shaft 125, the same switching control is performed. That is, if the sign of the torque command value Tm1 * is the same, the same switching control is performed regardless of whether the control of the motor MG1 is the regenerative control or the powering control. Therefore, both the regenerative control and the power running control can be performed in the control routine of motor MG1 in FIG. When the torque command value Tm1 * is negative, the direction of change of each electric θ1 calculated in step S236 is only reversed, so that the control at this time should also be performed by the control routine of the motor MG1 in FIG. Can be.

【0111】次に、モータMG2の制御(図20のステ
ップS226)について図22に例示するモータMG2
の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、
次式(19)によりモータMG2のトルク指令値Tm2
*を設定する(ステップS250)。そして、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S252)、モータMG2の電
気角θ2を計算し(ステップS254)、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S256)、その後、座標変換(ステップS
258)および電圧指令値Vd2,Vq2の演算を行な
い(ステップS260)、更に電圧指令値の逆座標変換
(ステップS262)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Tr1
6のオンオフ制御時間を求め、PWM制御を行なう(ス
テップS264)。これらステップS252ないしS2
64の処理は、図21のモータMG1の制御ルーチンの
ステップS234ないしS246の処理と同様である。
Next, the control of the motor MG2 (step S226 in FIG. 20) will be described with reference to FIG.
The control routine will be described. When this routine is executed, the control CPU 190 of the control device 180 first
According to the following equation (19), the torque command value Tm2 of the motor MG2 is obtained.
* Is set (step S250). Then, the rotation angle θr of the ring gear shaft 126 is detected using the resolver 149 (step S252), and the electrical angle θ2 of the motor MG2 is calculated (step S254).
Are detected using the current detectors 197 and 198 (step S256), and thereafter, coordinate conversion (step S256) is performed.
258) and the operation of the voltage command values Vd2 and Vq2 (step S260), and then perform the inverse coordinate transformation of the voltage command value (step S262) to obtain the second value of the motor MG2.
Transistors Tr11 to Tr1 of the drive circuit 192 of FIG.
The on / off control time of No. 6 is obtained, and PWM control is performed (step S264). These steps S252 to S2
The process at 64 is the same as the process at steps S234 to S246 of the control routine for the motor MG1 in FIG.

【0112】[0112]

【数14】 [Equation 14]

【0113】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22のモータ
MG2の制御ルーチン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18の共線図の状態のときのトルクTm2の向き
を正とした。
Here, the motor MG2 is also provided with the torque command value Tm.
2 * and the rotation direction of the ring gear shaft 126, the power running control and the regenerative control are performed.
Similar to 1, both the powering control and the regenerative control can be performed by the control routine of the motor MG2 in FIG. In the embodiment, the sign of the torque command value Tm2 * of the motor MG2 is such that the direction of the torque Tm2 in the state of the alignment chart in FIG. 18 is positive.

【0114】次に、エンジン150の制御(図20のス
テップS228)について説明する。エンジン150
は、その目標とする運転ポイントが目標トルクTe*と
目標回転数Ne*とによって設定されると、設定された
運転ポイントで定常運転状態となるようエンジン150
のトルクTeと回転数Neとが制御される。具体的に
は、制御CPU190から通信によりEFIECU17
0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、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150
から目標トルクTe*が出力されるようスロットルバル
ブ166の制御および吸入空気量に対する空燃比制御と
なる。
Next, control of engine 150 (step S228 in FIG. 20) will be described. Engine 150
When the target operation point is set by the target torque Te * and the target rotation speed Ne *, the engine 150 is set to be in a steady operation state at the set operation point.
Is controlled. Specifically, the EFIECU 17 is communicated from the control CPU 190 by communication.
0, the fuel injection amount from the fuel injection valve 151 and the opening of the throttle valve 166 are increased or decreased, so that the output torque of the engine 150 becomes the target torque Te * and the rotation speed becomes the target rotation speed Ne *. Adjust gradually.
The rotation speed Ne of the engine 150 is controlled by controlling the rotation speed Ns of the sun gear shaft 125 by the motor MG1.
The control of the throttle valve 166 and the air-fuel ratio control with respect to the intake air amount are performed so that the target torque Te * is output from the control unit.

【0115】以上説明した第2実施例の動力出力装置1
10によれば、バッテリ電圧Vbに基づいてモータMG
1の制御可能な出力範囲を求め、エンジン150の目標
とする運転ポイントがプラネタリギヤ120を介してモ
ータMG1の制御可能な出力範囲内となるよう目標回転
数Ne*を再設定するから、エンジン150の運転をよ
り適正に制御することができる。この結果、バッテリ電
圧Vbの低下を起因とするエンジン150の吹き上げを
防止することができる。
The power output device 1 of the second embodiment described above
10, according to the battery voltage Vb, the motor MG
1 is obtained, and the target rotation speed Ne * is reset so that the target operating point of the engine 150 falls within the controllable output range of the motor MG1 via the planetary gear 120. Operation can be controlled more appropriately. As a result, it is possible to prevent the engine 150 from blowing up due to a decrease in the battery voltage Vb.

【0116】もとより、エンジン150から出力された
動力を所望の動力にトルク変換してリングギヤ軸126
延いては駆動輪116,118に出力することができ
る。また、エンジン150をできる限り高い効率の運転
ポイントで運転するようエンジン150の目標トルクT
e*と目標回転数Ne*とを設定するから効率の高い装
置とすることができる。
The torque output from the engine 150 is converted into a desired power by the
Eventually, it can be output to the drive wheels 116 and 118. Further, the target torque T of the engine 150 is set so that the engine 150 is operated at the operation point with the highest possible efficiency.
Since e * and the target rotation speed Ne * are set, a highly efficient device can be obtained.

【0117】第2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*と目標回転数Ne*と
がバッテリ電圧Vbによって定まるプラネタリギヤ12
0を介してモータMG1の制御可能な出力範囲内にない
ときには、目標トルクTe*は変更せずに目標回転数N
e*を変更することによりエンジン150の目標運転ポ
イントがその相当する範囲内となるようにしたが、目標
回転数Ne*は変更せずに目標トルクTe*を変更する
ことによりエンジン150の目標運転ポイントがプラネ
タリギヤ120を介して制御可能な範囲内となるように
するものとしてもよい。
In the power output device 110 of the second embodiment, the planetary gear 12 whose target torque Te * and target speed Ne * of the engine 150 are determined by the battery voltage Vb.
0, it is not within the controllable output range of the motor MG1.
The target operating point of the engine 150 is set within the corresponding range by changing e *, but the target operation of the engine 150 is changed by changing the target torque Te * without changing the target rotational speed Ne *. The point may be within a controllable range via the planetary gear 120.

【0118】第2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23の変形
例の動力出力装置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24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1
20,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。
In the power output device 110 of the second embodiment, the power output to the ring gear shaft 126 is
MG1 via power take-off gear 128 connected to motor MG1
23 and the motor MG2, the ring gear shaft 126 may be extended and removed from the case 119 as shown in a power output device 110A of a modified example in FIG. Also, a power output device 110B of a modification of FIG.
As shown in FIG.
20, the motor MG2, and the motor MG1 may be arranged in this order. In this case, the sun gear shaft 125B need not be hollow, and the ring gear shaft 126B needs to be a hollow shaft. In this way, the power output to ring gear shaft 126B can be taken out between engine 150 and motor MG2.

【0119】第2実施例の動力出力装置110ではサン
ギヤ軸125にモータMG2を取り付けたが、図25の
変形例の動力出力装置110Cに示すようにクランクシ
ャフト156にモータMG2を取り付けるものとしても
よい。なお、変形例の動力出力装置110Cのクランク
シャフト156には、その回転角度θeを検出するレゾ
ルバ157が設けられている。この変形例の動力出力装
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1
50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26および図27に例示する。
In the power output device 110 of the second embodiment, the motor MG2 is mounted on the sun gear shaft 125. However, the motor MG2 may be mounted on the crankshaft 156 as shown in the power output device 110C of the modified example of FIG. . Note that a resolver 157 for detecting the rotation angle θe is provided on the crankshaft 156 of the power output device 110C of the modified example. Power output device 110C of this modified example operates as follows. The engine 150 is operated at the operating point P1 of the rotation speed Ne and the torque Te, and the energy Pe output from the engine 150 (Pe = Ne)
× Te) when the ring gear shaft 126C is operated at the operating point P2 of the rotation speed Nr and the torque Tr that has the same energy Pr (Pr = Nr × Tr) as the engine 1
Consider a case in which the power output from motor 50 is torque-converted and acts on ring gear shaft 126C. FIGS. 26 and 27 illustrate alignment charts in this state.

【0120】図26の共線図における動作共線の釣り合
いを考えると、次式(20)ないし式(23)が導き出
される。即ち、式(20)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(21)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(22)および式(23)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。
Considering the equilibrium of the operational collinear in the collinear diagram of FIG. 26, the following equations (20) to (23) are derived. That is, the equation (20) is derived from the balance between the energy Pe input from the engine 150 and the energy Pr output to the ring gear shaft 126C, and the equation (21) is obtained via the crankshaft 156.
It is derived as the sum of the energy input to 24.
Expressions (22) and (23) are derived by separating the torque acting on the planetary carrier 124 into a torque having the coordinate axis S and the coordinate axis R as action lines.

【0121】[0121]

【数15】 (Equation 15)

【0122】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
(24)および式(25)のように表わされる。
In order for the operating collinear to be stable in this state, the forces of the operating collinear need only be balanced, so that the torque Tm1 and the torque Tcs are equal and
It is sufficient that r and the torque Tcr are made equal. When the torque Tm1 and the torque Tm2 are obtained from the above relationship, they are expressed as the following equations (24) and (25).

【0123】[0123]

【数16】 (Equation 16)

【0124】したがって、モータMG1により式(2
4)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(25)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。
Therefore, the expression (2) is obtained by the motor MG1.
If the torque Tm1 obtained in 4) is applied to the sun gear shaft 125C and the torque Tm2 obtained in Expression (25) is applied to the crankshaft 156 by the motor MG2, the torque Te output from the engine 150 and the rotation speed Ne are obtained. The expressed power is expressed as torque Tr and rotation speed N.
The torque is converted to the power represented by r
6C. In the state of the alignment chart, the motor MG1 operates as a generator because the direction of rotation of the rotor 132 and the direction of action of torque are opposite.
The electric energy Pm1 represented by the product of the torque Tm1 and the rotation speed Ns is regenerated. On the other hand, motor MG2 operates as an electric motor because the direction of rotation of rotor 142 and the direction of action of torque become the same, and consumes electric energy Pm2 represented by the product of torque Tm2 and rotational speed Nr.

【0125】図26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27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。
In the alignment chart shown in FIG.
Although the rotation speed Ns of C is positive, depending on the rotation speed Ne of the engine 150 and the rotation speed Nr of the ring gear shaft 126C, the rotation speed Ns may be negative as shown in the alignment chart of FIG.
At this time, the motor MG1 operates as an electric motor because the direction of rotation of the rotor 132 and the direction in which the torque acts are the same, and consumes electric energy Pm1 represented by the product of the torque Tm1 and the number of revolutions Ns. On the other hand, motor MG2 operates as a generator because the direction of rotation of rotor 142 and the direction in which torque acts are opposite, and electric energy P2 represented by the product of torque Tm2 and rotation speed Nr
m2 is regenerated from the ring gear shaft 126C.

【0126】このように、変形例の動力出力装置110
Cでも、第2実施例の動力出力装置110と同様に、共
線図の釣り合いを考慮してモータMG1のトルクTm1
とモータMG2のトルクTm2とを制御すれば、エンジ
ン150から出力される動力を所望の動力にトルク変換
してリングギヤ軸126に出力することができる。
As described above, the modified power output device 110
Also at C, as in the power output device 110 of the second embodiment, the torque Tm1 of the motor MG1 is considered in consideration of the alignment of the alignment chart.
By controlling the torque and the torque Tm2 of the motor MG2, the power output from the engine 150 can be converted into a desired power and output to the ring gear shaft 126.

【0127】なお、この変形例の動力出力装置110C
に図20のトルク制御ルーチンを適用するには、ステッ
プS213のトルク指令値Tm1*の計算を式(24)
により計算すればよい。また、図21のモータMG1の
制御ルーチンの適用では、ステップS232のトルク指
令値Tm1*の計算には、式(18)の右辺第1項をρ
×Tr*に置き換えて計算すればよい。さらに、図22
のモータMG2の制御ルーチンの適用では、ステップS
250のトルク指令値Tm2*は式(25)によって計
算すればよい。
The power output device 110C of this modified example
In order to apply the torque control routine in FIG. 20 to the equation (24), the calculation of the torque command value Tm1 * in step S213 is performed according to the equation (24).
It may be calculated by: In addition, in the application of the control routine for the motor MG1 in FIG. 21, the first term on the right side of the equation (18) is calculated as
What is necessary is just to replace with * Tr * and calculate. Further, FIG.
In the application of the control routine of the motor MG2,
The torque command value Tm2 * of 250 may be calculated by equation (25).

【0128】このように変形例の動力出力装置110C
と同様に、図28の変形例の動力出力装置110Dのよ
うに、モータMG1とモータMG2とでエンジン150
を挟持する配置としてもよく、図29の変形例の動力出
力装置110Eのように、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。
As described above, the power output device 110C of the modified example
Similarly to the power output device 110D of the modification of FIG. 28, the motor MG1 and the motor MG2
29, and the ring gear shaft 126E may be extended and taken out of the case 119 as in a power output device 110E of a modified example in FIG.

【0129】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30の変形例の動力出力装
置110F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126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M
G2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128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116,118を
駆動する。このような構成の下においても、前述した図
20のトルク制御ルーチンを実行することは可能であ
る。
Although the power output device 110 of the second embodiment and its modification are applied to an FR type or FF type two-wheel drive vehicle, as shown in a power output device 110F of a modification of FIG. Alternatively, the present invention may be applied to a four-wheel drive vehicle. In this configuration, the motor MG2 coupled to the ring gear shaft 126 is separated from the ring gear shaft 126 and is independently disposed on the rear wheel of the vehicle.
The drive wheels 117 and 119 of the rear wheel portion are driven by G2. On the other hand, the ring gear shaft 126 is coupled to the differential gear 114 via the power take-out gear 128 and the power transmission gear 111 to drive the drive wheels 116 and 118 of the front wheel. Even under such a configuration, the above-described torque control routine of FIG. 20 can be executed.

【0130】また、第2実施例の動力出力装置110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、一方はサンギヤと他方はリングギヤとギヤ
結合すると共に互いにギヤ結合しサンギヤの外周を自転
しながら公転する2つ1組の複数組みのプラネタリピニ
オンギヤを備えるダブルピニオンプラネタリギヤを用い
るものとしてもよい。この他、3軸式動力入出力手段と
して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
力される動力を決定されるものであれば如何なる装置や
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。
In the power output device 110 according to the second embodiment, the planetary gears 120 are used as the three-axis power input / output means.
However, it is also possible to use a double pinion planetary gear having two or more sets of planetary pinion gears, one of which is gear-coupled to the sun gear and the other is gear-coupled to the ring gear and revolves while rotating around the outer periphery of the sun gear. Good. In addition, if the power input / output to any two of the three axes is determined as the three-axis power input / output means, the power input / output to the remaining one axis is determined based on the determined power. Any device, gear unit, or the like, for example, a differential gear or the like can be used.

【0131】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。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course.

【0132】例えば、上述した第1実施例の動力出力装
置20や第2実施例の動力出力装置110では、エンジ
ン50,150としてガソリンにより運転されるガソリ
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
内燃或いは外燃機関を用いることもできる。
For example, in the power output device 20 of the first embodiment and the power output device 110 of the second embodiment, a gasoline engine driven by gasoline is used as the engines 50 and 150. Various internal or external combustion engines such as a turbine engine, a jet engine, and the like can also be used.

【0133】また、第1実施例の動力出力装置20や第
2実施例の動力出力装置110では、クラッチモータ3
0やアシストモータ40,モータMG1、モータMG2
としてPM形(永久磁石形;Permanent Magnet type)
同期電動機を用いていたが、d軸電流とq軸電流とによ
り制御可能な電動機であれば如何なる電動機でもよく、
VR形(可変リラクタンス形;Variable Reluctance ty
pe)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。
In the power output device 20 of the first embodiment and the power output device 110 of the second embodiment, the clutch motor 3
0, assist motor 40, motor MG1, motor MG2
PM type (Permanent Magnet type)
Although a synchronous motor was used, any motor may be used as long as it can be controlled by the d-axis current and the q-axis current.
VR type (Variable Reluctance type)
pe) synchronous motor, vernier motor, DC motor,
An induction motor, a superconducting motor, a step motor, or the like can also be used.

【0134】あるいは、第1実施例の動力出力装置20
や第2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91,92,191,192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;Pulse Wi
dth 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。
Alternatively, the power output device 20 of the first embodiment
In the power output device 110 according to the second embodiment, the transistor inverter is used as the first and second drive circuits 91, 92, 191, and 192. In addition, an IGBT (insulated gate bipolar mode transistor;
te Bipolar mode Transistor) inverter, thyristor inverter, voltage PWM (pulse width modulation; Pulse Wi
dth Modulation) inverters, square-wave inverters (voltage-type inverters, current-type inverters), and resonant inverters can also be used.

【0135】また、本発明は、原動機の出力軸に機械的
に或いは電気的に結合された電動機や発電機により原動
機の運転ポイントを制御するものであれば、如何なる構
成としてもよいから、例えば、図31に例示する動力出
力装置220に備えられた駆動装置210のような構成
としてもよい。この動力出力装置220は、駆動装置2
10と、この駆動装置210のバッテリBTから電力の
供給を受けディファレンシャルギヤDGを介して駆動輪
AHが結合された駆動軸DSに動力を出力するモータM
G4とからなり、駆動装置210は、エンジンEGと、
エンジンEGのクランクシャフトCSに取り付けられた
電動機として駆動するジェネレータMG3と、ジェネレ
ータMG3により発電する電力により充電されるバッテ
リBTと、エンジンEGとジェネレータMG3とを駆動
制御する車両コントローラCCとからなる。こうした構
成の駆動装置210でも、バッテリBTの電圧が低下す
ることによってジェネレータMG3の制御可能な出力範
囲が変わるから、バッテリBTの電圧に基づいてエンジ
ンEGの目標とする運転ポイントを変更してエンジンE
Gの運転を制御する必要があり、本発明を適用すること
ができる。
Further, the present invention may have any configuration as long as the operation point of the prime mover is controlled by a motor or a generator mechanically or electrically coupled to the output shaft of the prime mover. A configuration such as the driving device 210 provided in the power output device 220 illustrated in FIG. 31 may be employed. The power output device 220 includes the drive device 2
10 and a motor M which receives supply of electric power from a battery BT of the driving device 210 and outputs power via a differential gear DG to a driving shaft DS to which driving wheels AH are coupled.
G4, the driving device 210 includes an engine EG,
The engine MG includes a generator MG3 mounted on a crankshaft CS of the engine EG and driven as an electric motor, a battery BT charged by electric power generated by the generator MG3, and a vehicle controller CC for driving and controlling the engine EG and the generator MG3. Also in drive device 210 having such a configuration, the controllable output range of generator MG3 changes due to a decrease in the voltage of battery BT. Therefore, the target operating point of engine EG is changed based on the voltage of battery BT to change the engine E
It is necessary to control the operation of G, and the present invention can be applied.

【0136】以上の実施例やその変形例では、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。
In the above-described embodiments and the modifications thereof, the case where the power output device is mounted on the vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. It can also be mounted on industrial machines.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例としての動力出力装置2
0の概略構成を示す構成図である。
FIG. 1 shows a power output device 2 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a zero.

【図2】第1実施例の動力出力装置20を組み込んだ車
両の概略構成を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a vehicle incorporating the power output device 20 of the first embodiment.

【図3】第1実施例の動力出力装置20の動作原理を説
明するためのグラフである。
FIG. 3 is a graph for explaining the operation principle of the power output device 20 of the first embodiment.

【図4】制御装置80により実行されるトルク制御ルー
チンを例示するフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a torque control routine executed by the control device 80;

【図5】クラッチモータ30のトルクTcと回転数差N
cとバッテリ電圧Vbとの関係の一例を示す説明図であ
る。
FIG. 5 shows the torque Tc of the clutch motor 30 and the rotational speed difference N.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a relationship between c and battery voltage Vb.

【図6】クラッチモータ30のトルクTcが与えられた
ときのバッテリ電圧Vbと最大回転数差Ncmaxとの
関係の一例を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing an example of a relationship between a battery voltage Vb and a maximum rotational speed difference Ncmax when a torque Tc of a clutch motor 30 is given.

【図7】制御装置80により実行されるクラッチモータ
制御ルーチンを例示するフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a clutch motor control routine executed by the control device 80;

【図8】制御装置80により実行されるアシストモータ
制御ルーチンを例示するフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an assist motor control routine executed by the control device 80;

【図9】変形例の動力出力装置20Aの概略構成を示す
構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power output device 20A of a modified example.

【図10】変形例の動力出力装置20Bの概略構成を示
す構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power output device 20B of a modified example.

【図11】変形例の動力出力装置20Cの概略構成を示
す構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power output device 20C of a modified example.

【図12】変形例の動力出力装置20Dの概略構成を示
す構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power output device 20D of a modified example.

【図13】変形例の動力出力装置20Eの概略構成を示
す構成図である。
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power output device 20E according to a modification.

【図14】本発明の第2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。
FIG. 14 is a power output device 1 according to a second embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the schematic structure of 10.

【図15】第2実施例の動力出力装置110の部分拡大
図である。
FIG. 15 is a partially enlarged view of a power output device 110 according to a second embodiment.

【図16】第2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。
FIG. 16 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle incorporating the power output device 110 of the second embodiment.

【図17】第2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。
FIG. 17 is a graph for explaining the operation principle of the power output apparatus 110 according to the second embodiment.

【図18】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。
FIG. 18 is an alignment chart showing a relationship between a rotation speed and a torque of the three shafts coupled to the planetary gear 120.

【図19】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。
FIG. 19 is a collinear diagram showing the relationship between the rotation speed and torque of the three shafts coupled to the planetary gear 120.

【図20】第2実施例の制御装置180により実行され
るトルク制御ルーチンを例示するフローチャートであ
る。
FIG. 20 is a flowchart illustrating a torque control routine executed by a control device 180 according to the second embodiment.

【図21】第2実施例の制御装置80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。
FIG. 21 is a flowchart illustrating a control routine of the motor MG1 executed by the control device 80 of the second embodiment.

【図22】第2実施例の制御装置80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。
FIG. 22 is a flowchart illustrating a control routine of a motor MG2 executed by the control device 80 of the second embodiment.

【図23】第2実施例の変形例として動力出力装置11
0Aの概略構成を示す構成図である。
FIG. 23 shows a power output device 11 as a modification of the second embodiment.
It is a block diagram which shows schematic structure of 0A.

【図24】第2実施例の変形例として動力出力装置11
0Bの概略構成を示す構成図である。
FIG. 24 shows a power output device 11 as a modification of the second embodiment.
It is a block diagram showing a schematic configuration of FIG.

【図25】第2実施例の変形例として動力出力装置11
0Cの概略構成を示す構成図である。
FIG. 25 shows a power output device 11 as a modification of the second embodiment.
It is a block diagram which shows the schematic structure of OC.

【図26】変形例の動力出力装置110Cのプラネタリ
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。
FIG. 26 is an alignment chart showing a relationship between a rotation speed and a torque of three shafts coupled to a planetary gear 120 of a power output device 110C according to a modification.

【図27】変形例の動力出力装置110Cのプラネタリ
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。
FIG. 27 is an alignment chart showing a relationship between a rotation speed and a torque of three shafts coupled to planetary gear 120 of power output device 110C according to a modification.

【図28】第2実施例の変形例として動力出力装置11
0Dの概略構成を示す構成図である。
FIG. 28 shows a power output device 11 as a modification of the second embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of 0D.

【図29】第2実施例の変形例として動力出力装置11
0Eの概略構成を示す構成図である。
FIG. 29 shows a power output device 11 as a modification of the second embodiment.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of an OE.

【図30】第2実施例の変形例として動力出力装置11
0Fの概略構成を示す構成図である。
FIG. 30 shows a power output device 11 as a modification of the second embodiment.
It is a block diagram which shows the schematic structure of OF.

【図31】変形例の駆動装置210を構成として備える
動力出力装置220の概略構成を示す構成図である。
FIG. 31 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power output device 220 including a drive device 210 according to a modification as a configuration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…動力出力装置 20A〜20E…動力出力装置 22…駆動軸 23…ギヤ 24…ディファレンシャルギヤ 26,28…駆動輪 27,29…駆動輪 30…クラッチモータ 32…アウタロータ 34…インナロータ 35…永久磁石 36…三相コイル 38…スリップリング 38a…回転リング 38b…ブラシ 39…レゾルバ 40…アシストモータ 42…ロータ 43…ステータ 44…三相コイル 45…ケース 46…永久磁石 48…レゾルバ 49…ベアリング 50…エンジン 51…燃料噴射弁 52…燃焼室 54…ピストン 56…クランクシャフト 58…イグナイタ 60…ディストリビュータ 62…点火プラグ 64…アクセルペダル 64a…アクセルペダルポジションセンサ 65…ブレーキペダル 65a…ブレーキペダルポジションセンサ 66…スロットルバルブ 67…スロットルバルブポジションセンサ 68…アクチュエータ 70…EFIECU 72…吸気管負圧センサ 74…水温センサ 76…回転数センサ 78…回転角度センサ 79…スタータスイッチ 80…制御装置 82…シフトレバー 84…シフトポジションセンサ 90…制御CPU 90a…RAM 90b…ROM 91…第1の駆動回路 92…第2の駆動回路 94…バッテリ 94a…電圧計 95,96…電流検出器 97,98…電流検出器 99…残容量検出器 110…動力出力装置 110A〜110F…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 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 156…クランクシャフト 157…レゾルバ 164a…アクセルペダルポジションセンサ 166…スロットルバルブ 170…EFIECU 180…制御装置 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 194a…電圧計 195,196…電流検出器 197,198…電流検出器 199…残容量検出器 210…駆動装置 220…動力出力装置 AH…駆動輪 BT…バッテリ CC…車両コントローラ CS…クランクシャフト DG…ディファレンシャルギヤ DS…駆動軸 EG…エンジン L1,L2…電源ライン MG1…モータ MG2…モータ MG3…ジェネレータ MG4…モータ Tr1〜Tr6…トランジスタ Tr11〜Tr16…トランジスタ Reference Signs List 20 power output device 20A-20E power output device 22 drive shaft 23 gear 24 differential gear 26, 28 drive wheel 27, 29 drive wheel 30 clutch motor 32 outer rotor 34 inner rotor 35 permanent magnet 36 ... three-phase coil 38 ... slip ring 38a ... rotating ring 38b ... brush 39 ... resolver 40 ... assist motor 42 ... rotor 43 ... stator 44 ... three-phase coil 45 ... case 46 ... permanent magnet 48 ... resolver 49 ... bearing 50 ... engine 51 ... fuel injection valve 52 ... combustion chamber 54 ... piston 56 ... crankshaft 58 ... igniter 60 ... distributor 62 ... spark plug 64 ... accelerator pedal 64a ... accelerator pedal position sensor 65 ... brake pedal 65a ... brake pedal position Sensor 66 ... throttle valve 67 ... throttle valve position sensor 68 ... actuator 70 ... EFIECU 72 ... intake pipe negative pressure sensor 74 ... water temperature sensor 76 ... rotation speed sensor 78 ... rotation angle sensor 79 ... starter switch 80 ... control device 82 ... shift lever 84 shift position sensor 90 control CPU 90a RAM 90b ROM 91 first drive circuit 92 second drive circuit 94 battery 94a voltmeter 95, 96 current detector 97, 98 current detector 99 ... Remaining capacity detector 110 ... Power output device 110A-110F ... Power output device 111 ... Power transmission gear 112 ... Drive shaft 114 ... Differential gear 116,118 ... Drive wheel 117,119 ... Drive wheel 119 ... Case 120 ... Planetary gear 121 … Sa Gear 122 Ring gear 123 Planetary pinion gear 124 Planetary carrier 125 Sun gear shaft 126 Ring gear shaft 128 Power take-off gear 129 Chain belt 132 Rotor 133 Stator 134 Three-phase coil 135 Permanent magnet 139 Resolver 142 Rotor 143 ... stator 144 ... three-phase coil 145 ... permanent magnet 149 ... resolver 150 ... engine 151 ... fuel injection valve 156 ... crankshaft 157 ... resolver 164a ... accelerator pedal position sensor 166 ... throttle valve 170 ... EFIECU 180 ... control device 190 ... control CPU 190a RAM 190b ROM 191 first drive circuit 192 second drive circuit 194 battery 194a voltmeter 195, 196 current detection 197, 198 ... Current detector 199 ... Remaining capacity detector 210 ... Drive device 220 ... Power output device AH ... Drive wheel BT ... Battery CC ... Vehicle controller CS ... Crankshaft DG ... Differential gear DS ... Drive shaft EG ... Engine L1, L2: Power line MG1: Motor MG2: Motor MG3: Generator MG4: Motor Tr1 to Tr6: Transistor Tr11 to Tr16: Transistor

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 出力軸を有する原動機と、 該原動機の出力軸と動力のやり取りが可能な電動機と、 該電動機による動力のやり取りに必要な電気エネルギの
入出力が可能な蓄電手段と、 該蓄電手段の端子間電圧を検出する電圧検出手段と、 該検出された端子間電圧に基づいて前記原動機の制御可
能な運転ポイントの範囲を設定する可制御範囲設定手段
と、 該設定された制御可能な運転ポイントの範囲内で前記原
動機が運転されるよう該原動機と前記電動機とを制御す
る制御手段とを備える駆動装置。
An electric motor having an output shaft, an electric motor capable of exchanging power with an output shaft of the electric motor, an electric storage means capable of inputting and outputting electric energy required for exchanging electric power by the electric motor, Voltage detecting means for detecting a voltage between terminals of the means; controllable range setting means for setting a range of controllable operating points of the prime mover based on the detected voltage between terminals; A drive device comprising: control means for controlling the motor and the electric motor such that the motor is operated within a range of operating points.
【請求項2】 前記制御手段は、前記原動機の目標運転
ポイントが前記制御可能な運転ポイントの範囲内にない
とき、該目標運転ポイントの目標回転数を変更すること
により該変更後の目標運転ポイントを前記制御可能な運
転ポイントの範囲内として前記原動機を制御する手段で
ある請求項1記載の駆動装置。
2. The control unit according to claim 1, wherein the target operating point of the prime mover is not within the range of the controllable operating point. The drive device according to claim 1, wherein the drive unit is a unit that controls the prime mover within a range of the controllable operating point.
【請求項3】 前記制御手段は、前記原動機の目標運転
ポイントが前記制御可能な運転ポイントの範囲内にない
とき、該目標運転ポイントの目標トルクを変更すること
により該変更後の目標運転ポイントを前記制御可能な運
転ポイントの範囲内として前記原動機を制御する手段で
ある請求項1記載の駆動装置。
3. When the target operating point of the prime mover is not within the range of the controllable operating point, the control means changes the target operating point after the change by changing the target torque of the target operating point. 2. The driving device according to claim 1, wherein the driving device is configured to control the prime mover within a range of the controllable operating point.
【請求項4】 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、 前記原動機の出力軸に結合される第1の回転軸と前記駆
動軸に結合される第2の回転軸とを有し、前記第1の回
転軸に入出力される動力と前記第2の回転軸に入出力さ
れる動力とのエネルギ偏差を対応する電気エネルギの入
出力により調整するエネルギ調整手段と、 該エネルギ調整手段による調整に必要な電気エネルギの
入出力が可能な蓄電手段と、 該蓄電手段の端子間電圧を検出する電圧検出手段と、 該検出された端子間電圧に基づいて前記原動機の制御可
能な運転ポイントの範囲を設定する可制御範囲設定手段
と、 該設定された制御可能な運転ポイントの範囲内で前記原
動機が運転されるよう該原動機と前記エネルギ調整手段
とを制御する制御手段とを備える動力出力装置。
4. A power output device for outputting power to a drive shaft, comprising: a prime mover having an output shaft; a first rotary shaft coupled to an output shaft of the prime mover; and a second rotary shaft coupled to the drive shaft. Energy adjustment for adjusting the energy deviation between the power input to and output from the first rotary shaft and the power input to and output from the second rotary shaft by inputting and outputting the corresponding electric energy. Means, power storage means capable of inputting and outputting electric energy required for adjustment by the energy adjustment means, voltage detection means for detecting a voltage between terminals of the power storage means, and Controllable range setting means for setting a range of controllable operating points of the prime mover; controlling the prime mover and the energy adjusting means such that the prime mover is operated within the set controllable operating points. control Power output device comprising:
【請求項5】 前記エネルギ調整手段は、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
結合され該第1のロータに対して相対的に回転可能な第
2のロータとを有し、該両ロータ間の電磁的な結合を介
して該両回転軸間の動力のやり取りをすると共に、該両
ロータ間の電磁的な結合と該両ロータ間の回転数差とに
基づいて電気エネルギを入出力する電動機である請求項
2記載の動力出力装置
5. The energy adjusting means includes a first rotor coupled to the first rotation shaft and a first rotor coupled to the second rotation shaft and rotatable relative to the first rotor. A second rotor for exchanging power between the two rotating shafts via an electromagnetic coupling between the two rotors, and an electromagnetic coupling between the two rotors and a rotation between the two rotors; 3. The power output device according to claim 2, wherein the power output device is an electric motor that inputs and outputs electric energy based on the number difference.
【請求項6】 請求項2記載の動力出力装置であって、 前記エネルギ調整手段は、 前記第1の回転軸および前記第2の回転軸とは異なる第
3の回転軸を有し、前記3つの回転軸のうちいずれか2
つの回転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定まる動力を残余の回転軸へ入出
力する3軸式動力入出力手段と、 前記第3の回転軸と動力のやり取りをする電動機とを備
える動力出力装置。
6. The power output device according to claim 2, wherein the energy adjusting unit has a third rotation shaft different from the first rotation shaft and the second rotation shaft, and One of the two rotation axes
Three-axis type power input / output means for inputting / outputting power determined based on the determined power to / from the remaining rotary shafts when determining power to be input / output to / from the three rotary shafts; Power output device comprising an electric motor for exchanging data.
【請求項7】 前記制御手段は、前記原動機の目標運転
ポイントが前記制御可能な運転ポイントの範囲内にない
とき、該目標運転ポイントの目標回転数を変更すること
により該変更後の目標運転ポイントを前記制御可能な運
転ポイントの範囲内として前記原動機を制御する手段で
ある請求項4ないし6いずれか記載の動力出力装置。
7. When the target operating point of the prime mover is not within the range of the controllable operating point, the control means changes the target rotational speed of the target operating point to change the target operating point. The power output device according to any one of claims 4 to 6, further comprising means for controlling the prime mover within a range of the controllable operating point.
【請求項8】 前記制御手段は、前記原動機の目標運転
ポイントが前記制御可能な運転ポイントの範囲内にない
とき、該目標運転ポイントの目標トルクを変更すること
により該変更後の目標運転ポイントを前記制御可能な運
転ポイントの範囲内として前記原動機を制御する手段で
ある請求項4ないし6いずれか記載の動力出力装置。
8. When the target operating point of the prime mover is not within the range of the controllable operating point, the control means changes the target operating point after the change by changing the target torque of the target operating point. The power output device according to any one of claims 4 to 6, further comprising means for controlling the prime mover within a range of the controllable operating point.
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