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JP2002039008A - Power output device - Google Patents

Power output device

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Publication number
JP2002039008A
JP2002039008A JP2001133833A JP2001133833A JP2002039008A JP 2002039008 A JP2002039008 A JP 2002039008A JP 2001133833 A JP2001133833 A JP 2001133833A JP 2001133833 A JP2001133833 A JP 2001133833A JP 2002039008 A JP2002039008 A JP 2002039008A
Authority
JP
Japan
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motor
rotation speed
power
engine
shaft
Prior art date
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Application number
JP2001133833A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3932826B2 (en
Inventor
Tomoharu Maeda
智治 前田
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
Priority to JP21528396A priority Critical patent/JP3206444B2/en
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2001133833A priority patent/JP3932826B2/en
Publication of JP2002039008A publication Critical patent/JP2002039008A/en
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Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原動機の回転速度を検出し、原動機の逆回転
や失速を防止する。 【解決手段】 エンジン150の回転数は、モータMG
1に設けられたレゾルバ139により検出されるプラネ
タリギヤ120のサンギヤ軸125の回転数と、モータ
MG2に設けられたレゾルバ149により検出されるリ
ングギヤ軸126の回転数とから演算により求めること
ができる。回転角度は正負の符号付きの値としてレゾル
バ139,149により検出されるから、エンジン15
0の回転数も正負の符号付きの値として求められる。こ
うして求めたエンジン150の回転数が負の値となった
り所定値以下となったときには、エンジン150が所定
値以上の回転数で回転するよう制御装置180によりモ
ータMG1,MG2のトルクを制御する。この結果、エ
ンジン150の逆回転や失速を防止することができる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To detect the rotation speed of a prime mover and prevent reverse rotation and stall of the prime mover. A rotation speed of an engine is controlled by a motor MG.
The rotation speed of the sun gear shaft 125 of the planetary gear 120 detected by the resolver 139 provided on the motor 1 and the rotation speed of the ring gear shaft 126 detected by the resolver 149 provided on the motor MG2 can be calculated. Since the rotation angle is detected by the resolvers 139 and 149 as a signed value, the engine 15
The number of rotations of 0 is also obtained as a signed value. When the rotation speed of engine 150 thus obtained becomes a negative value or becomes equal to or less than a predetermined value, control device 180 controls the torque of motors MG1 and MG2 so that engine 150 rotates at a rotation speed equal to or higher than the predetermined value. As a result, reverse rotation and stall of engine 150 can be prevented.

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、動力出力装置に関
し、詳しくは、原動機から出力される動力を効率よく駆
動軸に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 power output device, and more particularly, to a power output device for efficiently outputting power output from a prime mover to a drive shaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の動力出力装置としては、
車両に搭載される装置であって、原動機の出力軸と電動
機のロータに結合された駆動軸とを電磁継手により電磁
的に結合して原動機の動力を駆動軸に伝達するものが提
案されている(例えば、特開昭53−133814号公
報等)。この動力出力装置では、電動機により車両の走
行を開始し、電動機の回転数が所定の回転数になった
ら、電磁継手へ励磁電流を与えて原動機をクランキング
すると共に原動機への燃料供給や火花点火を行なって原
動機を始動する。原動機が始動した後は、原動機からの
動力を電磁継手の電磁的な結合により駆動軸に伝達して
車両を走行させる。電動機は、電磁継手により駆動軸に
伝達される動力では駆動軸に必要な動力が不足する場合
に駆動され、この不足分を補う。電磁継手は、駆動軸に
動力を伝達している際、その電磁的な結合の滑りに応じ
た電力を回生する。この回生された電力は、走行の開始
の際に用いられる電力としてバッテリに蓄えられたり、
駆動軸の動力の不足分を補う電動機の動力として用いら
れる。こうした動力出力装置が備える原動機の出力軸の
回転数(原動機の回転数ともいう)は、一般に、原動機
の出力軸に取り付けられた回転角センサの出力パルスに
基づいて算出する。回転角センサとしては、例えば、出
力軸に取り付けられた歯車状の回転体と、この回転体の
外周面(歯車の形成面)に配置されたコイルと磁石とか
らなる電磁ピックとにより構成され、回転体の回転に伴
ってコイルに生じる鎖交磁束の変化に基づいて電圧パル
スを出力するもの、例えば、クランク角センサがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a power output device of this type,
2. Description of the Related Art There has been proposed a device mounted on a vehicle that transmits power of a prime mover to a drive shaft by electromagnetically coupling an output shaft of a prime mover and a drive shaft coupled to a rotor of an electric motor by an electromagnetic coupling. (For example, JP-A-53-133814). In this power output device, the vehicle starts running by an electric motor, and when the number of revolutions of the electric motor reaches a predetermined number of revolutions, an exciting current is applied to an electromagnetic coupling to crank the prime mover and supply fuel to the prime mover and spark ignition. To start the prime mover. After the prime mover is started, the power from the prime mover is transmitted to the drive shaft by electromagnetic coupling of the electromagnetic coupling to drive the vehicle. The electric motor is driven when the power required for the drive shaft is insufficient with the power transmitted to the drive shaft by the electromagnetic coupling, and makes up for this shortfall. When transmitting power to the drive shaft, the electromagnetic coupling regenerates electric power according to slippage of the electromagnetic coupling. This regenerated power is stored in a battery as power used at the start of traveling,
It is used as the power of the electric motor to make up for the shortage of the power of the drive shaft. The rotation speed of the output shaft of the prime mover provided in such a power output device (also referred to as the rotation speed of the prime mover) is generally calculated based on output pulses of a rotation angle sensor attached to the output shaft of the prime mover. The rotation angle sensor includes, for example, a gear-shaped rotating body attached to the output shaft, and an electromagnetic pick including a coil and a magnet arranged on an outer peripheral surface (a gear forming surface) of the rotating body, There is a type that outputs a voltage pulse based on a change in linkage magnetic flux generated in a coil due to rotation of a rotating body, for example, a crank angle sensor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この動
力出力装置では、所定時間内に回転角センサから出力さ
れるパルスをカウントすることにより原動機の出力軸の
回転数を求めるため、原動機の出力軸の回転方向を検出
することができず、原動機を通常の回転方向と逆に回転
させてしまう場合を検出することができないという問題
があった。原動機は、その出力軸に一方向の回転動力を
出力するものであることなどから、通常、一方向の回転
しか許さない。上述の動力出力装置では、電磁継手は、
原動機からその出力軸に出力された動力を駆動軸に伝達
する動作の他に、駆動軸の動力を原動機の出力軸に伝達
する動作も可能であるから、原動機を通常の回転方向と
は逆に回転させる動力を伝達することもある。例えば、
車両が後進しているときに電磁継手に電磁的な結合を与
えて駆動軸に制動力を作用させる場合等である。
However, in this power output apparatus, the number of rotations of the output shaft of the prime mover is obtained by counting the pulses output from the rotation angle sensor within a predetermined time. There is a problem that the rotation direction cannot be detected, and it is not possible to detect a case where the prime mover is rotated in a direction opposite to the normal rotation direction. The prime mover normally outputs only one-way rotation to its output shaft, and so on, and thus normally allows only one-way rotation. In the power output device described above, the electromagnetic coupling
In addition to the operation of transmitting the power output from the prime mover to its output shaft to the drive shaft, it is also possible to transmit the power of the drive shaft to the output shaft of the prime mover. Power to rotate may be transmitted. For example,
This is the case where the electromagnetic coupling is applied to the electromagnetic coupling when the vehicle is moving backward to apply a braking force to the drive shaft.

【0004】本発明の動力出力装置は、原動機の出力軸
の回転数をその回転方向を含めて検出すると共に、原動
機を通常の回転方向とは逆に回転させないようにするこ
とを目的とする。
An object of the power output apparatus of the present invention is to detect the number of rotations of an output shaft of a prime mover including its rotational direction, and to prevent the prime mover from rotating in a direction opposite to a normal rotational direction.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の動力出力装置は、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、第1の回転
軸を有し、該第1の回転軸に動力を入出力する第1の電
動機と、前記駆動軸に結合される第2の回転軸を有し、
該第2の回転軸に動力を入出力する第2の電動機と、前
記出力軸と前記第1の回転軸と前記第2の回転軸とに各
々結合される3軸を有し、該3軸のうちいずれか2軸へ
入出力される動力を決定したとき該決定された動力に基
づいて残余の1軸へ入出力される動力を決定する3軸式
動力入出力手段と、前記第1の回転軸の回転速度を検出
する第1の回転速度検出手段と、前記第2の回転軸の回
転速度を検出する第2の回転速度検出手段と、前記第1
の回転速度検出手段および前記第2の回転速度検出手段
により各々検出された回転速度と前記3軸式動力入出力
手段における前記所定の動力関係とに基づいて前記原動
機の出力軸の回転速度を演算する回転速度演算手段とを
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 and a first rotating shaft. A first motor that inputs and outputs power to and from the first rotation shaft, and a second rotation shaft that is coupled to the drive shaft;
A second electric motor for inputting and outputting power to and from the second rotating shaft, and three shafts respectively coupled to the output shaft, the first rotating shaft, and the second rotating shaft; Three-axis power input / output means for determining the power input / output to the remaining one axis based on the determined power when the power input / output to any two axes is determined; First rotation speed detection means for detecting a rotation speed of a rotation shaft; second rotation speed detection means for detecting a rotation speed of the second rotation shaft;
Calculating the rotation speed of the output shaft of the prime mover based on the rotation speed detected by the rotation speed detection unit and the rotation speed detected by the second rotation speed detection unit and the predetermined power relationship in the three-axis power input / output unit. And a rotation speed calculating means.

【0006】この動力出力装置は、原動機の出力軸と第
1の電動機の第1の回転軸と第2の電動機の第2の回転
軸とに各々結合される3軸を有する3軸式動力入出力手
段が、所定の動力関係により、この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たとき、この決定さ
れた動力に基づいて残余の1軸へ入出力される動力を決
定する。回転数演算手段は、第1の回転速度検出手段に
より検出された第1の回転軸の回転速度と、第2の回転
速度検出手段により検出される第2の回転軸の回転速度
と3軸式動力入出力手段における所定の動力関係とに基
づいて前記原動機の出力軸の回転速度を演算する。
This power output device has a three-shaft power input having three shafts respectively coupled to an output shaft of a prime mover, a first rotation shaft of a first motor, and a second rotation shaft of a second motor. When the output means determines the power to be input / output to any two of the three axes based on a predetermined power relationship, the output means outputs the power to be input / output to the remaining one axis based on the determined power. decide. The number-of-rotations calculating means is configured to calculate a rotation speed of the first rotation shaft detected by the first rotation speed detection means, a rotation speed of the second rotation shaft detected by the second rotation speed detection means, and a three-axis type. The rotational speed of the output shaft of the prime mover is calculated based on a predetermined power relationship in the power input / output means.

【0007】こうした動力出力装置によれば、第1の電
動機の回転速度と第2の電動機の回転速度と3軸式動力
入出力手段における所定の動力関係とに基づいて原動機
の出力軸の回転速度を求めることができる。
According to such a power output device, the rotation speed of the output shaft of the prime mover is determined based on the rotation speed of the first motor, the rotation speed of the second motor, and the predetermined power relationship in the three-axis power input / output means. Can be requested.

【0008】こうした動力出力装置において、操作者の
指示に基づいて前記原動機の出力軸の目標回転速度を設
定する目標回転速度設定手段と、前記回転速度演算手段
により演算される前記原動機の出力軸の回転速度が前記
目標回転速度になるよう前記第1の電動機を駆動制御す
る電動機制御手段とを備えるものとすることもできる。
この態様の第1または第2の動力出力装置は、電動機制
御手段が、回転速度演算手段により演算される原動機の
出力軸の回転速度が目標回転速度設定手段により設定さ
れる原動機の出力軸の目標回転速度になるよう第1の電
動機を駆動制御する。こうすれば、原動機の出力軸を目
標回転速度で安定して回転させることができる。
In such a power output device, target rotation speed setting means for setting a target rotation speed of the output shaft of the prime mover based on an instruction of an operator, and output power of the output shaft of the prime mover calculated by the rotation speed calculation means. Motor control means for controlling the driving of the first electric motor so that the rotation speed becomes the target rotation speed may be provided.
In the first or second power output device according to this aspect, the motor control means may be configured such that the rotation speed of the output shaft of the motor calculated by the rotation speed calculation means is set by the target rotation speed setting means. The drive of the first electric motor is controlled so as to reach the rotation speed. With this configuration, the output shaft of the prime mover can be stably rotated at the target rotation speed.

【0009】また、動力出力装置において、前記回転速
度演算手段により演算される前記原動機の出力軸の回転
速度が所定値以上となるよう前記第1の電動機を駆動制
御する電動機制御手段を備えるものとすることもでき
る。この態様の第1または第2の動力出力装置は、電動
機制御手段が、回転速度演算手段により演算される原動
機の出力軸の回転速度が所定値以上となるよう第1の電
動機を駆動制御する。こうすれば、原動機の回転軸を常
に所定値以上とすることができる。ここで、この所定値
を値0とすれば、原動機の逆回転を防止するものとな
り、所定値をアイドル回転数に等しいものとすれば、原
動機の非所望の運転停止を防止するものとなる。
The power output apparatus further includes motor control means for controlling the driving of the first motor so that the rotation speed of the output shaft of the prime mover calculated by the rotation speed calculation means is equal to or higher than a predetermined value. You can also. In the first or second power output device of this aspect, the motor control means controls the drive of the first motor so that the rotation speed of the output shaft of the prime mover calculated by the rotation speed calculation means is equal to or higher than a predetermined value. In this case, the rotating shaft of the prime mover can always be set to a predetermined value or more. Here, if the predetermined value is set to a value of 0, reverse rotation of the prime mover is prevented, and if the predetermined value is equal to the idle speed, undesired operation stop of the prime mover is prevented.

【0010】もとより、原動機の回転速度の演算結果に
より、原動機の出力軸の回転方向を判断し、出力軸が逆
回転していると判断した場合には、出力軸が正回転する
のに必要なトルクを、第1,第2の電動機により出力す
るものとしても良い。
Naturally, the rotational direction of the output shaft of the prime mover is determined based on the calculation result of the rotational speed of the prime mover, and if it is determined that the output shaft is rotating reversely, it is necessary for the output shaft to rotate forward. The torque may be output by the first and second electric motors.

【0011】[0011]

【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は動力をクラッチモータと
よばれるモータを用いて分配する動力出力装置20を第
1実施例として説明するための概略構成図、図2は図1
の動力出力装置20が構成として備えるクラッチモータ
30およびアシストモータ40の構造を示す断面図、図
3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3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 schematic configuration diagram illustrating a power output device 20 that distributes power using a motor called a clutch motor as a first embodiment, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a clutch motor 30 and an assist motor 40 included in the power output device 20 of FIG. 1, and FIG. 3 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a vehicle incorporating the power output device 20 of FIG. For convenience of explanation, the configuration of the entire vehicle will be described first with reference to FIG.

【0012】図3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. 3, 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 to the igniter 58 by 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.

【0013】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 a load on the engine 50, a water temperature sensor 74 for detecting a 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.

【0014】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65な
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 therein, and a shift position sensor 84 and an accelerator pedal
The accelerator pedal position sensor 65 and the like provided at 4 are also connected. Further, the control device 80 exchanges various information with the above-mentioned EFIECU 70 by communication. Control including exchange of such information will be described later.

【0015】図1に示すように、動力出力装置20は、
大きくは、エンジン50、エンジン50のクランクシャ
フト56にアウタロータ32が機械的に結合されたクラ
ッチモータ30、このクラッチモータ30のインナロー
タ34に機械的に結合されたロータ42を有するアシス
トモータ40およびクラッチモータ30とアシストモー
タ40を駆動・制御する制御装置80から構成されてい
る。
As shown in FIG. 1, the power output device 20 comprises:
Generally, an engine 50, a clutch motor 30 having an outer rotor 32 mechanically coupled to a crankshaft 56 of the engine 50, an assist motor 40 having a rotor 42 mechanically coupled to an inner rotor 34 of the clutch motor 30, and a clutch motor 30 and a control device 80 for driving and controlling the assist motor 40.

【0016】各モータの概略構成について、図1により
説明する。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、回転トランス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36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、
インナロータ34のエンジン50側の端部には、インナ
ロータ34のアウタロータ32に対する相対的な回転角
度(クラッチモータ30の回転角度)θcをその回転方
向と共に検出するレゾルバ39が設けられている。この
レゾルバ39からの検出信号は、回転トランス38に並
設されたスリップリング39Aを介して制御装置80に
入力される。
A schematic configuration of each motor will be described with reference to FIG. The clutch motor 30, as shown in FIG.
A permanent magnet 35 is provided on the inner peripheral surface of the outer rotor 32, and a three-phase coil 36 is provided in a slot formed in the inner rotor 34.
Is configured as a synchronous motor that winds. The power to the three-phase coil 36 is supplied via a rotary transformer 38. Portions of the inner rotor 34 where slots and teeth for the three-phase coil 36 are formed are formed by laminating thin non-oriented electrical steel sheets. In addition,
At the end of the inner rotor 34 on the engine 50 side, there is provided a resolver 39 for detecting the relative rotation angle (rotation angle of the clutch motor 30) θc of the inner rotor 34 with respect to the outer rotor 32 together with its rotation direction. The detection signal from the resolver 39 is input to the control device 80 via a slip ring 39A provided in parallel with the rotary transformer 38.

【0017】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、この駆動軸22にはロータ42の回転角度
(アシストモータ40の回転角度)θaをその回転方向
と共に検出するレゾルバ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 is rotated 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 the drive shaft 2 which is the torque output shaft of the power output device 20.
The drive shaft 22 is provided with a resolver 48 for detecting the rotation angle θa of the rotor 42 (the rotation angle of the assist motor 40) together with its rotation direction. Also,
The drive shaft 22 includes a bearing 49 provided on the case 45.
It is supported by

【0018】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.

【0019】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、図2を用いて補足する。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5
6に嵌合されたホイール57の外周端に圧入ピン59a
およびネジ59bにより取り付けられている。ホイール
57の中心部は、軸形状に突設されており、ここにベア
リング37A,37Bを用いてインナロータ34が回転
自在に取り付けられている。また、インナロータ34の
アシストモータ40側の端部には駆動軸22の一端が固
定されている。なお、このインナロータ34のホイール
57側の端部には、クラッチモータ30の回転角度θc
を検出するレゾルバ39が設けられていることは説明し
た。
The assist motor 40 is constructed as a normal permanent magnet type three-phase synchronous motor, but 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. Therefore, the details of the configuration of the clutch motor 30 will be supplemented with reference to FIG. The outer rotor 32 of the clutch motor 30 is connected to the crankshaft 5.
Press fit pin 59a on the outer peripheral end of the wheel 57 fitted to
And screws 59b. A central portion of the wheel 57 is protruded in an axial shape, and the inner rotor 34 is rotatably mounted on the central portion using bearings 37A and 37B. One end of the drive shaft 22 is fixed to an end of the inner rotor 34 on the assist motor 40 side. The rotation angle θc of the clutch motor 30 is provided at the end of the inner rotor 34 on the wheel 57 side.
It has been described that the resolver 39 for detecting is provided.

【0020】アウタロータ32に設けられた永久磁石3
5は、実施例では4個設けられており、アウタロータ3
2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24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、回転トランス38から電
力の供給を受けるよう接続されている。この回転トラン
ス38は、ケース45に固定された一次巻線38Aとイ
ンナロータ34に結合された駆動軸22に取り付けられ
た二次巻線38Bとからなり、電磁誘導により、一次巻
線38Aと二次巻線38Bとの間で、双方向に電力をや
り取りすることができる。なお、三相(U,V,W相)
の電流をやり取りするために、回転トランス38には三
相分の巻線が用意されている。なお、この回転トランス
38には、前述したようにレゾルバ39からの検出信号
を取り出すための駆動軸22に取り付けられたリング3
9Bとケース45に固定されたブラシ39Cとからなる
スリップリング39Aが並設されている。
The permanent magnet 3 provided on the outer rotor 32
In the embodiment, four outer rotors 3 are provided.
2 is attached to the inner peripheral surface. The magnetization direction is a direction toward the center of the axis 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 24 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 the three-phase coils 36 is connected to receive power supply from the rotary transformer 38. The rotary transformer 38 includes a primary winding 38A fixed to a case 45 and a secondary winding 38B attached to the drive shaft 22 connected to the inner rotor 34. The primary winding 38A and the secondary winding 38A are Electric power can be exchanged bidirectionally with the winding 38B. In addition, three phases (U, V, W phases)
In order to exchange current, the winding of three phases is prepared in the rotary transformer 38. The rotary transformer 38 has a ring 3 attached to the drive shaft 22 for extracting a detection signal from the resolver 39 as described above.
9B and a slip ring 39A composed of a brush 39C fixed to the case 45 are juxtaposed.

【0021】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。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に対する
インナロータ34の相対的な回転数の周波数としてい
る。なお、クラッチモータ30およびアシストモータ4
0の制御の詳細については、後でフローチャートを用い
て詳しく説明する。
The interaction between the magnetic field formed by a pair of adjacent permanent magnets 35 and the rotating magnetic field formed by the 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. Normally, the frequency of the three-phase alternating current flowing through the three-phase coil 36 is the frequency of the rotation speed of the inner rotor 34 relative to the outer rotor 32 directly connected to the crankshaft 56. The clutch motor 30 and the assist motor 4
Details of the control of 0 will be described later using a flowchart.

【0022】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、アシストモータ40を駆動する第
2の駆動回路92、両駆動回路91,92を制御する制
御CPU90、二次電池であるバッテリ94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CPU90
には、レゾルバ39からのクラッチモータ30の回転角
度θc、レゾルバ48からのアシストモータ40の回転
角度θa、アクセルペダルポジションセンサ65からの
アクセルペダルポジション(アクセルペダルの踏込量)
AP、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,Iv
c、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 driving and controlling the clutch motor 30 and the assist motor 40 will be described. The control device 80 includes a first drive circuit 91 for driving the clutch motor 30, a second drive circuit 92 for driving the assist motor 40, a control CPU 90 for controlling both the drive circuits 91 and 92, and a battery 94 as a secondary battery. It is composed of The control CPU 90 is a one-chip microprocessor, and internally includes 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. . This control CPU 90
Are the rotation angle θc of the clutch motor 30 from the resolver 39, the rotation angle θa of the assist motor 40 from the resolver 48, and the accelerator pedal position from the accelerator pedal position sensor 65 (the amount of depression of the accelerator pedal).
AP, the shift position SP from the shift position sensor 84, and the clutch current values Iuc, Iv from the two current detectors 95, 96 provided in the first drive circuit 91.
c, two current detectors 9 provided in the second drive circuit
The assist current values Iua and Iva from the remaining capacity 7 and 98, the remaining capacity BRM from the remaining capacity detector 99 for detecting the remaining capacity of the battery 94, and the like are 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 a short-circuit between the terminals of the battery and those that detect the remaining capacity by measuring the internal resistance by flowing a current by instantaneously shorting the terminals of the battery.

【0023】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、回転トランス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CPU9
0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 rotary transformer 38. The power supply lines L1 and L2 are connected to the positive side and the negative side of the battery 94, respectively.
If the ratio of the on-time of the transistors Tr1 to Tr6 forming a pair by 0 is sequentially controlled by the control signal SW1, and the current flowing through each coil 36 is changed into a pseudo sine wave by PWM control, the rotating magnetic field is generated by the three-phase coil 36. Is formed.

【0024】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. Accordingly, when the control CPU 90 sequentially controls the on-time of the paired transistors Tr11 to Tr16 by the control signal SW2 and makes the current flowing through each coil 44 a pseudo sine wave by PWM control, the three-phase coil 44 A magnetic field is formed.

【0025】以上構成を説明した動力出力装置20の動
作について説明する。動力出力装置20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により所定の回転数N1で運転さ
れているとする。このとき、制御装置80が回転トラン
ス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、即ち第1の駆動回路
91のトランジスタTr1ないしTr6が常時オフ状態
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50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、トランジスタTr1な
いしTr6がオフとなっているから、三相コイル36か
らの回生も行なわれない。即ち、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 having the above-described configuration will be described. The operation principle of the power output device 20, particularly the principle of torque conversion, is as follows. Engine 50
Is operated by the EFIECU 70 at a predetermined rotation speed N1. At this time, if the control device 80 does not pass any current to the three-phase coil 36 of the clutch motor 30 via the rotary transformer 38, that is, if the transistors Tr1 to Tr6 of the first drive circuit 91 are always off. For example, since no current flows through the three-phase coil 36, the outer rotor 32 and the inner rotor 34 of the clutch motor 30 are not electromagnetically coupled at all, and the crankshaft 56 of the engine 50 is idle. Becomes In this state, since the transistors Tr1 to Tr6 are off, the regeneration from the three-phase coil 36 is not performed. That is, the engine 50 is idling.

【0026】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(エンジ
ン50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のアウタロータ
32に対するインナロータ34の相対的な回転数(クラ
ッチモータ30の回転数)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
が流れる。即ち、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。この時、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
なる。即ち、エンジン50の回転数Neよりは低い回転
数Ndでインナロータ34は回転する。この状態で、回
生された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CPU90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40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,
The difference between the rotation speed Ne of the crankshaft 56 of the engine 50 (the rotation speed of the engine 50) Ne and the rotation speed Nd of the drive shaft 22 (in other words, the relative rotation speed of the inner rotor 34 with respect to the outer rotor 32 of the clutch motor 30 (the clutch motor A constant current flows through the three-phase coil 36 of the clutch motor 30 in accordance with the rotation speed of the clutch motor 30) Nc (Ne-Nd). That is, the clutch motor 30 functions as a generator, 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 are in a connected state in which a certain slip exists. That is, the inner rotor 34 rotates at a rotation speed Nd lower than the rotation speed Ne of the engine 50. In this state, when the control CPU 90 controls the second drive circuit 92 so that energy equal to the regenerated electric energy is consumed by the assist motor 40, a current flows through the three-phase coil 44 of the assist motor 40, A torque is generated in the motor 40.

【0027】図4に照らせば、エンジン50が回転数N
1およびトルクT1で運転されているときに、領域G1
で表わされるエネルギをクラッチモータ30から回生
し、これをアシストモータ40に付与することにより、
駆動軸22を回転数N2およびトルクT2で運転するこ
とができるのである。こうして、クラッチモータ30に
おける滑りに応じたエネルギをトルクとして駆動軸22
に付与して、エンジン50から出力される動力のトルク
の変換を行なうのである。
Referring to FIG. 4, the engine 50 has a rotation speed N.
1 and the torque T1, the region G1
Is regenerated from the clutch motor 30 and given to the assist motor 40,
The drive shaft 22 can be operated at the rotation speed N2 and the torque T2. In this way, the energy corresponding to the slip in the clutch motor 30 is converted into torque as the drive shaft 22.
And the conversion of the torque of the power output from the engine 50 is performed.

【0028】次に、エンジン50が所定の回転数N2お
よびトルク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、クラッチモータ30の回転数Nc(Ne−N
d)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2
2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4
4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 T2, and the drive shaft 22 is rotating at the rotation speed N1 larger than the rotation speed N2. In this state, the inner rotor 34 of the clutch motor 30 outputs the rotation speed Nc (Ne-N
Since the clutch motor 30 rotates in the rotation direction of the drive shaft 22 at the rotation speed indicated by the absolute value of d), the clutch motor 30 functions as a normal motor,
2 to give rotational energy. On the other hand, when the control CPU 90 controls the second drive circuit 92 to regenerate the electric power by the assist motor 40, the three-phase coil 4 is driven by the slip between the rotor 42 and the stator 43 of the assist motor 40.
4, a regenerative current flows. Here, if the control CPU 90 controls the first and second drive circuits 91 and 92 so that the power regenerated by the assist motor 40 is consumed by the clutch motor 30, the clutch motor 30 is stored in the battery 94. It can be driven without using electric power.

【0029】図4に照らせば、エンジン50が回転数N
2およびトルクT2で運転されているときに、領域G2
と領域G3の和で表わされるエネルギをアシストモータ
40から回生し、これをクラッチモータ30に付与する
ことにより、駆動軸22を回転数N1およびトルクT1
で運転することができるのである。
Referring to FIG. 4, the engine 50 has a rotation speed N.
2 and torque T2, the region G2
The energy represented by the sum of the torque and the area G3 is regenerated from the assist motor 40 and applied to the clutch motor 30 to rotate the drive shaft 22 at the rotation speed N1 and the torque T1.
You can drive with.

【0030】なお、実施例の動力出力装置20では、こ
うしたトルク変換に加えて、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っ
たりして、エンジン50から出力される動力をより効率
よく駆動軸22に出力することができる。
In the power output device 20 of the embodiment, in addition to the torque conversion, the power output from the engine 50 (the product of the torque Te and the rotation speed Ne) is regenerated or consumed by the clutch motor 30. By adjusting the electric energy and the electric energy consumed or regenerated by the assist motor 40, the surplus electric energy is found and the battery 94 is discharged, or the insufficient electric energy is supplemented by the electric power stored in the battery 94. As a result, the power output from the engine 50 can be more efficiently output to the drive shaft 22.

【0031】次に、実施例の動力出力装置20により実
行されるトルク制御処理について図5に例示するトルク
制御ルーチンに基づき説明する。図5のトルク制御ルー
チンが実行されると、制御装置80の制御CPU90
は、まずクラッチモータ30の回転数Ncおよびアシス
トモータ40の回転数Naを入力する処理を行なう(ス
テップS100,S102)。ここで、クラッチモータ
30の回転数Ncは、レゾルバ39から読み込んだクラ
ッチモータ30の回転角度θcから求めることができ、
アシストモータ40の回転数Naは、レゾルバ48から
読み込んだアシストモータ40の回転角度θaから求め
ることができる。なお、レゾルバ39およびレゾルバ4
8は、その回転角度θcおよびθaと共にその回転方向
をも検出するから、実施例では、クラッチモータ30の
回転数Ncは、アウタロータ32の回転数からインナロ
ータ34の回転数を減じたときに正の値となるときを正
とし、アシストモータ40の回転数Naは、車両が前進
しているときのロータ42の回転を正とした。
Next, a torque control process executed by the power output apparatus 20 of the embodiment will be described based on a torque control routine illustrated in FIG. When the torque control routine of FIG. 5 is executed, the control CPU 90 of the control device 80
Performs a process of inputting the rotational speed Nc of the clutch motor 30 and the rotational speed Na of the assist motor 40 (steps S100 and S102). Here, the rotation speed Nc of the clutch motor 30 can be obtained from the rotation angle θc of the clutch motor 30 read from the resolver 39,
The rotation speed Na of the assist motor 40 can be obtained from the rotation angle θa of the assist motor 40 read from the resolver 48. The resolver 39 and the resolver 4
8 detects the rotation direction as well as the rotation angles θc and θa, in the embodiment, the rotation speed Nc of the clutch motor 30 is positive when the rotation speed of the inner rotor 34 is subtracted from the rotation speed of the outer rotor 32. When the value is positive, the rotation speed Na of the assist motor 40 is positive when the rotation of the rotor 42 when the vehicle is moving forward.

【0032】次に、入力したクラッチモータ30の回転
数Ncにアシストモータ40の回転数Naを加えてエン
ジン50の回転数Neを計算する(ステップS10
4)。ここで、クラッチモータ30の回転数Ncにアシ
ストモータ40の回転数Naを加えてエンジン50の回
転数Neが計算できるのは、クラッチモータ30の回転
数Ncがアウタロータ32とインナロータ34との相対
的な回転数、即ちエンジン50のクランクシャフト56
と駆動軸22との相対的な回転数であり、アシストモー
タ40の回転数Naが駆動軸22の回転数Ndであり、
かつ、上述したようにその符号を定めたからである。
Next, the rotational speed Ne of the engine 50 is calculated by adding the rotational speed Na of the assist motor 40 to the input rotational speed Nc of the clutch motor 30 (step S10).
4). Here, the number of revolutions Ne of the engine 50 can be calculated by adding the number of revolutions Na of the assist motor 40 to the number of revolutions Nc of the clutch motor 30 because the number of revolutions Nc of the clutch motor 30 is relative to the outer rotor 32 and the inner rotor 34. Rotation speed, that is, the crankshaft 56 of the engine 50
, The rotational speed Na of the assist motor 40 is the rotational speed Nd of the drive shaft 22,
In addition, this is because the code is determined as described above.

【0033】エンジン50の回転数Neを計算すると、
この回転数Neを値0や所定値Neminと比較する
(ステップS106,S108)。ここで所定値Nem
inは、エンジン50が安定して回転できる最低の回転
数か或いはこの最低の回転数より若干高い回転数であ
る。エンジン50の回転数Neが所定値Nemin以上
のときには、エンジン50は正常な回転状態にあると判
定して回転状態判定フラグFに値0をセットする(ステ
ップS112)。エンジン50の回転数Neが所定値N
emin未満のときには、エンジン50の停止命令が出
力されているかを調べ(ステップS110)、停止命令
が出力されているときには、エンジン50は正常な回転
状態にあると判定して回転状態判定フラグFに値0をセ
ットする(ステップS112)。なお、エンジン50の
停止命令の出力は、運転者が図示しない運転停止スイッ
チをオンとしたときや、制御装置80の制御CPU90
が車両の状態に基づいてエンジン50を停止する判定を
行なったとき、制御CPU90のRAM90aの所定ア
ドレスに所定の信号が書き込まれることにより行なわれ
る。したがって、制御CPU90は、RAM90aの所
定アドレスを調べることによりエンジン50の停止命令
が出力されているかを判断することができる。
When the rotation speed Ne of the engine 50 is calculated,
The rotation speed Ne is compared with a value 0 or a predetermined value Nemin (steps S106 and S108). Here, the predetermined value Nem
in is the minimum rotation speed at which the engine 50 can rotate stably or a rotation speed slightly higher than this minimum rotation speed. When the rotation speed Ne of the engine 50 is equal to or greater than the predetermined value Nemin, the engine 50 is determined to be in a normal rotation state, and the rotation state determination flag F is set to a value 0 (step S112). The rotational speed Ne of the engine 50 is a predetermined value N
If it is less than emin, it is checked whether a stop command for the engine 50 has been output (step S110). The value 0 is set (step S112). The output of the stop command of the engine 50 is performed when the driver turns on a stop switch (not shown) or when the control CPU 90 of the control device 80 is turned on.
Makes a determination to stop engine 50 based on the state of the vehicle, a predetermined signal is written to a predetermined address of RAM 90a of control CPU 90. Therefore, the control CPU 90 can determine whether the stop command of the engine 50 has been output by checking the predetermined address of the RAM 90a.

【0034】一方、エンジン50の回転数Neが負のと
きや、エンジン50の回転数Neは値0以上であるが所
定値Nemin未満のときでかつエンジン50の停止命
令が出力されていないときには、エンジン50は正常な
回転状態にないと判定して回転状態判定フラグFに値1
をセットする(ステップS114)。
On the other hand, when the rotation speed Ne of the engine 50 is negative, or when the rotation speed Ne of the engine 50 is equal to or more than 0 but less than a predetermined value Nemin, and the stop command of the engine 50 is not output, It is determined that the engine 50 is not in the normal rotation state, and the rotation state determination flag F is set to the value 1
Is set (step S114).

【0035】続いて、アクセルペダルポジションセンサ
65により検出され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S116)。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る。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。アクセルペダルポジションAPが読み
込まれると、読み込んだアクセルペダルポジションAP
に応じて駆動軸22に出力すべきトルクの目標値(以
下、トルク指令値という)Td*を導出する処理を行な
う(ステップS118)。実施例では、各アクセルペダ
ルポジションAPに対応する出力トルク指令値Td*を
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、そのアクセ
ルペダルポジションAPに対応する出力トルク指令値T
d*をこのマップから導出するものとした。
Subsequently, a process of reading the accelerator pedal position AP detected by the accelerator pedal position sensor 65 is performed (step S116). 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 corresponds to the output torque desired by the driver (that is, the torque to be output to the drive shaft 22). When the accelerator pedal position AP is read, the read accelerator pedal position AP
Is performed to derive a target value (hereinafter, referred to as a torque command value) Td * of the torque to be output to the drive shaft 22 in accordance with (step S118). In the embodiment, the output torque command value Td * corresponding to each accelerator pedal position AP is stored in the ROM 90b as a map in advance, and when the accelerator pedal position AP is read, the output torque command value corresponding to the accelerator pedal position AP is read. T
d * was derived from this map.

【0036】次に、導き出された出力トルク指令値Td
*と入力されたアシストモータ40の回転数Naとか
ら、駆動軸22に出力すべきエネルギPdを計算(Pd
=Td*×Na)により求める処理を行なう(ステップ
S120)。そして、この求めた出力エネルギPd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S122)。
ここで、駆動軸22に出力すべきエネルギPdの全てを
エンジン50から出力される動力によって賄うものとす
ると、エンジン50から出力されるエネルギがそのトル
クTeと回転数Neとの積に等しいため、出力エネルギ
Pdとエンジン50の目標トルクTe*および目標回転
数Ne*との関係はPd=Te*×Ne*となる。しか
し、かかる関係を満足するエンジン50の目標トルクT
e*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50の目標トルクT
e*と目標回転数Ne*との組合せを設定するものとし
た。
Next, the derived output torque command value Td
The energy Pd to be output to the drive shaft 22 is calculated from * and the input rotation speed Na of the assist motor 40 (Pd
= Td ** × Na) (step S120). Then, a process of setting the target torque Te * and the target rotation speed Ne * of the engine 50 based on the obtained output energy Pd is performed (step S122).
Here, assuming that all of the energy Pd to be output to the drive shaft 22 is provided by the power output from the engine 50, the energy output from the engine 50 is equal to the product of the torque Te and the rotation speed Ne. The relationship between the output energy Pd and the target torque Te * and the target rotation speed Ne * of the engine 50 is Pd = Te * × Ne *. However, the target torque T of the engine 50 that satisfies such a relationship.
There are countless combinations of e * and the target rotation speed Ne *.
Therefore, in the embodiment, the target torque T
The combination of e * and the target rotation speed Ne * is set.

【0037】こうして、回転状態判定フラグFやエンジ
ン50の目標トルクTe*や目標回転数Ne*を設定す
ると、設定した値を用いてクラッチモータ30の制御
(ステップS124)とアシストモータ40の制御(ス
テップS126)とエンジン50の制御(ステップS1
28)とを行なう。実施例では、図示の都合上、各制御
は別々のステップとして記載したが、実際には、これら
の制御は総合的に行なわれる。例えば、制御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の制御を同時に実行すると共に、通信に
よりEFIECU70に指示を送信して、EFIECU
70によりエンジン50の制御も同時に行なわせるので
ある。以下に、各制御について説明する。
When the rotation state determination flag F, the target torque Te * of the engine 50, and the target rotation speed Ne * are set, the control of the clutch motor 30 (step S124) and the control of the assist motor 40 (step S124) are performed using the set values. Step S126) and control of the engine 50 (Step S1)
28). In the embodiment, each control is described as a separate step for convenience of illustration, but actually, these controls are performed comprehensively. For example, the control CPU 90
Utilizes the interrupt processing to simultaneously execute the control of the clutch motor 30 and the assist motor 40, and transmits an instruction to the EFI ECU 70 by communication to
The control of the engine 50 is performed at the same time by 70. Hereinafter, each control will be described.

【0038】クラッチモータ30の制御(図5のステッ
プS124)は、図6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、回転状態判定フ
ラグFの値を調べ(ステップS130)、回転状態判定
フラグFが値0のときには、エンジン50は正常に回転
していると判断し、次式(1)によりクラッチモータ3
0のトルク指令値Tc*を計算して設定する(ステップ
S132)。この式(1)の右辺第2項は、エンジン5
0の回転数Neと目標回転数Ne*との偏差を解消する
比例項であり、右辺第3項は、エンジン50の回転数N
e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。なお、式(1)中のK1およびK2は
定数である。このようにクラッチモータ30のトルク指
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50が目標トルクTe*と目標回転
数Ne*の運転ポイントで運転されるよう制御すること
ができるのである。
The control of the clutch motor 30 (step S124 in FIG. 5) 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 checks the value of the rotation state determination flag F (step S130), and when the rotation state determination flag F is 0, the engine 50 rotates normally. And the clutch motor 3 is determined by the following equation (1).
A torque command value Tc * of 0 is calculated and set (step S132). The second term on the right side of the equation (1) is the engine 5
The third term on the right-hand side is a proportional term that eliminates the deviation between the rotation speed Ne of 0 and the target rotation speed Ne *.
This is an integral term for eliminating a steady-state deviation of e from the target rotation speed Ne *. Note that K1 and K2 in equation (1) are constants. By setting the torque command value Tc * of the clutch motor 30 and controlling the clutch motor 30 in this manner, it is possible to control the engine 50 to operate at the operating point of the target torque Te * and the target rotation speed Ne *. You can.

【0039】[0039]

【数1】 (Equation 1)

【0040】一方、回転状態判定フラグFが値1のとき
には、エンジン50は逆回転しているか失速していると
判断し、エンジン50を強制的に正回転させるようクラ
ッチモータ30のトルク指令値Tc*に所定値Tc0を
設定する(ステップS134)。ここで、所定値Tc0
は、エンジン50を強制的に正回転させるトルクの値と
して設定されるものであり、実施例では、燃料噴射が停
止されているエンジン50を所定値Nemin以上の回
転数で回転させることができるトルクの値として設定さ
れている。
On the other hand, when the rotation state determination flag F has the value 1, it is determined that the engine 50 is rotating in reverse or stalled, and the torque command value Tc of the clutch motor 30 is forcibly rotated in forward. * Is set to a predetermined value Tc0 (step S134). Here, the predetermined value Tc0
Is set as a torque value for forcibly rotating the engine 50 forward. In the embodiment, the torque that can rotate the engine 50 at which the fuel injection is stopped at a rotation speed equal to or higher than the predetermined value Nemin is set. Is set as the value of

【0041】クラッチモータ30のトルク指令値Tc*
を設定すると、続いて、レゾルバ39により検出される
クラッチモータ30の回転角度θcを入力すると共に
(ステップS136)、クラッチモータ30の三相コイ
ル36のU相とV相とに流れている電流Iuc,Ivc
を電流検出器95,96により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、その総和はゼロとなるので、二つの相に流れ
る電流を測定すれば足りる。次に、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S140)。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(2)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。
The torque command value Tc * of the clutch motor 30
Then, the rotation angle θc of the clutch motor 30 detected by the resolver 39 is input (step S136), and the current Iuc flowing through the U-phase and the V-phase of the three-phase coil 36 of the clutch motor 30 is input. , Ivc
Is detected by the current detectors 95 and 96 (step S138). Although the current flows in the three phases U, V, and W, the sum thereof is zero. Therefore, it is sufficient to measure the current flowing in the two phases. Next, coordinate conversion (three-phase to two-phase conversion) is performed using the thus obtained three-phase current (step S140). The coordinate conversion is to convert d-axis and q-axis current values of the permanent magnet type synchronous motor, and is performed by calculating the following equation (2). 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.

【0042】[0042]

【数2】 (Equation 2)

【0043】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との偏差を求め、各軸の電圧指
令値Vdc,Vqcを求める処理を行なう(ステップS
142)。即ち、まず以下の式(3)の演算を行ない、
次に次式(4)の演算を行なうのである。ここで、Kp
1,2および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。電圧指令値Vdc,Vqcは、電流指令値I*との
偏差ΔIに比例する部分(式(4)右辺第1項)と偏差
ΔI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 * and Iqc * of each axis obtained from the torque command value Tc * of the clutch motor 30 and the currents Idc and Iqc actually flowing through each axis (Step S).
142). That is, the following equation (3) is calculated first.
Next, the calculation of the following equation (4) 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. The voltage command values Vdc and Vqc are obtained from a portion proportional to the deviation ΔI from the current command value I * (the first term on the right side of the equation (4)) and the past accumulated amount of the deviation ΔI i times (the second term on the right side). Desired.

【0044】[0044]

【数3】 (Equation 3)

【0045】[0045]

【数4】 (Equation 4)

【0046】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(5)に
より求める。
Thereafter, 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 (5).

【0047】[0047]

【数5】 (Equation 5)

【0048】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(5)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)。
The actual voltage control is performed by the on / off time of the transistors Tr1 to Tr6 of the first drive circuit 91. Is subjected to PWM control (step S146).

【0049】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、クラ
ッチモータ30の回転数Ncが正の値のとき(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)にはエンジン50のクランクシャフト56の回転
に対して制動トルクを作用させて回生電流を発生させる
回生制御がなされ、回転数Ncが負の値のとき(回転数
Neが回転数Ndより小さいとき)にはインナロータ3
4をアウタロータ32に対して回転数Ncで駆動軸22
の回転方向に回転駆動する力行制御がなされることにな
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3
2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8のクラッチモータ制御処理でいずれの制御も行
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の回転角度θc
の変化の方向が逆になるから、この際の制御も図6のク
ラッチモータ制御処理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 rotation direction of the crankshaft 56. Even when Tc * is set, when the rotation speed Nc of the clutch motor 30 is a positive value (when the rotation speed Ne of the engine 50 is larger than the rotation speed Nd of the drive shaft 22), the rotation of the crankshaft 56 of the engine 50 is performed. Regenerative control for generating a regenerative current by applying a braking torque to the inner rotor 3 when the rotational speed Nc is a negative value (when the rotational speed Ne is smaller than the rotational speed Nd).
4 with respect to the outer rotor 32 at the rotation speed Nc.
The power running control for driving in the rotation direction is performed. Both the regenerative control and the power running control of the clutch motor 30 are performed when the torque command value Tc * is a positive value.
2 and a permanent magnet 35 attached to the inner rotor 34
And a rotating magnetic field generated by a current flowing through the three-phase coil 36 so that a torque having a positive value acts on the drive shaft 22.
Since the transistors Tr1 to Tr6 of the drive circuit 91 are controlled, the same switching control is performed. That is, if the signs of the torque command values Tc * are the same,
The same switching control is performed regardless of whether the control of the clutch motor 30 is the regenerative control or the powering control. Therefore, any control can be performed in the clutch motor control process 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 rotation angle θc in step S136
Since the direction of change is reversed, control at this time can also be performed by the clutch motor control process of FIG.

【0050】次に、アシストモータ40の制御(図5の
ステップS126)について図6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。本ルーチンが実行
されると、制御装置80の制御CPU90は、まず、回
転状態判定フラグFの値を調べ(ステップS150)、
回転状態判定フラグFが値0のときには、アシストモー
タ40のトルク指令値Ta*を計算(Ks×Tc*×N
c)により計算して設定し(ステップS152)、回転
状態判定フラグFが値1のときには、アシストモータ4
0のトルク指令値Ta*を計算(Td*+Tc*)によ
り計算して設定する(ステップS154)。ここで、ア
シストモータ40のトルク指令値Ta*を計算する際に
用いたKsはクラッチモータ30とアシストモータ40
の総合効率である。
Next, the control of the assist motor 40 (step S126 in FIG. 5) will be described based on the assist motor control routine illustrated in FIG. When this routine is executed, the control CPU 90 of the control device 80 first checks the value of the rotation state determination flag F (step S150),
When the rotation state determination flag F has the value 0, the torque command value Ta * of the assist motor 40 is calculated (Ks × Tc ** × N
c) (step S152), and when the rotation state determination flag F is 1, the assist motor 4
A torque command value Ta * of 0 is calculated and set by calculation (Td * + Tc *) (step S154). Here, Ks used in calculating the torque command value Ta * of the assist motor 40 is the clutch motor 30 and the assist motor 40
Is the overall efficiency.

【0051】続いて、レゾルバ48により検出されるア
シストモータ40の回転角度θaを入力すると共に(ス
テップS156)、アシストモータ40の各相の電流を
電流検出器97,98を用いて検出する処理を行なう
(ステップS158)。その後、クラッチモータ30と
同様の座標変換(ステップS160)および電圧指令値
Vda,Vqaの演算を行ない(ステップS162)、
更に電圧指令値の逆座標変換(ステップS164)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Tr11ないしTr16のオンオフ制御時間
を求め、PWM制御を行なう(ステップS166)。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。
Subsequently, the rotation angle θa of the assist motor 40 detected by the resolver 48 is input (step S156), and the current of each phase of the assist motor 40 is detected using the current detectors 97 and 98. Performed (step S158). After that, the same coordinate conversion as that of the clutch motor 30 (step S160) and the calculation of the voltage command values Vda and Vqa are performed (step S162).
Further, the voltage command value is subjected to inverse coordinate conversion (step S164) to determine the on / off control time of the transistors Tr11 to Tr16 of the second drive circuit 92 of the assist motor 40, and to perform PWM control (step S166). These processes are exactly the same as those performed for the clutch motor 30.

【0052】ここで、アシストモータ40のトルク指令
値Ta*は、クラッチモータ30のトルク指令値Tc*
と回転数Ncとを含む演算により求められるから、駆動
軸22が車両が前進する方向に回転しておれば、クラッ
チモータ30の回転数Ncが正のとき(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)
にはトルク指令値Ta*には正の値が設定されて力行制
御がなされ、クラッチモータ30の回転数Ncが負のと
き(エンジン50の回転数Neが駆動軸22の回転数N
dより小さいとき)にはトルク指令値Ta*には負の値
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7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が車両が後
進する方向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、車両
が前進する方向に駆動軸22を加速するトルクが作用す
るときを正とした。
The torque command value Ta * of the assist motor 40 is equal to the torque command value Tc * of the clutch motor 30.
And the rotational speed Nc, the rotational speed Nc of the clutch motor 30 is positive when the drive shaft 22 is rotating in the forward direction of the vehicle (the rotational speed Ne of the engine 50 is (When it is larger than the rotation speed Nd of 22)
Is set to a positive value for the torque command value Ta *, power running control is performed, and when the rotation speed Nc of the clutch motor 30 is negative (the rotation speed Ne of the engine 50 is
(d is smaller than d), the torque command value Ta * is set to a negative value, and the regenerative control is performed. However, the powering control and the regenerative control of the assist motor 40 are performed by the clutch motor 30.
7 can be performed in the assist motor control routine of FIG. The same applies when the drive shaft 22 is rotating in the direction in which the vehicle moves backward. The sign of the torque command value Ta * of the assist motor 40 is positive when the torque for accelerating the drive shaft 22 acts in the direction in which the vehicle moves forward.

【0053】次に、エンジン50の制御(図5のステッ
プS128)について説明する。エンジン50は、図5
のステップS122において設定された目標トルクTe
*と目標回転数Ne*の運転ポイントで定常運転状態と
なるよう制御される。具体的には、制御CPU90から
通信によりEFIECU70に指示を送信し、指示を受
信したEFIECU70により燃料噴射弁51からの燃
料噴射量の制御やスロットルバルブ66の開度の制御が
なされるのである。すなわち、エンジン50を目標トル
クTe*と目標回転数Ne*の運転ポイントで定常運転
するためのスロットルバルブ66の開度をEFIECU
70の図示しない内部ROMに記憶されたマップから導
出してアクチュエータ68によりスロットルバルブ66
を駆動すると共に、エンジン50の燃焼室52への吸入
空気量に応じて燃料噴射量を調整するのである。
Next, control of the engine 50 (step S128 in FIG. 5) will be described. The engine 50 is shown in FIG.
Target torque Te set in step S122
Control is performed so as to be in a steady operation state at the operation point of * and the target rotation speed Ne *. Specifically, an instruction is transmitted from the control CPU 90 to the EFIECU 70 through communication, and the EFIECU 70 that has received the instruction controls the fuel injection amount from the fuel injection valve 51 and the opening degree of the throttle valve 66. That is, the opening of the throttle valve 66 for steady operation of the engine 50 at the operating point of the target torque Te * and the target rotation speed Ne * is determined by the EFIECU.
The throttle valve 66 is derived from a map stored in an internal ROM (not shown) of FIG.
And the fuel injection amount is adjusted according to the amount of air taken into the combustion chamber 52 of the engine 50.

【0054】こうした各制御により、エンジン50をよ
り効率の良い運転ポイントで運転することができ、エン
ジン50から出力されるエネルギPdをクラッチモータ
30とアシストモータ40とによりトルク変換して駆動
軸22に出力することができる。
With these controls, the engine 50 can be operated at more efficient operation points, and the energy Pd output from the engine 50 is torque-converted by the clutch motor 30 and the assist motor 40 to the drive shaft 22. Can be output.

【0055】以上説明した実施例の動力出力装置20に
よれば、クラッチモータ30の回転数Ncとアシストモ
ータ40の回転数Naとに基づいてエンジン50の回転
数Neを求めることができる。しかも、クラッチモータ
30の回転数Ncとアシストモータ40の回転数Naは
正回転と逆回転とを検出可能なレゾルバ39,48によ
り検出される回転角度θc,θaに基づいて求められる
正負の符号付きの値であるから、エンジン50の回転数
Neも正負の符号付きの値として求めることができる。
この結果、エンジン50が逆回転するといった異常な回
転状態を検出することができる。
According to the power output device 20 of the embodiment described above, the rotation speed Ne of the engine 50 can be obtained based on the rotation speed Nc of the clutch motor 30 and the rotation speed Na of the assist motor 40. In addition, the rotational speed Nc of the clutch motor 30 and the rotational speed Na of the assist motor 40 have positive and negative signs obtained based on the rotational angles θc and θa detected by the resolvers 39 and 48 capable of detecting the forward rotation and the reverse rotation. , The rotation speed Ne of the engine 50 can also be obtained as a value with a positive or negative sign.
As a result, an abnormal rotation state in which the engine 50 rotates in the reverse direction can be detected.

【0056】また、実施例の動力出力装置20によれ
ば、エンジン50が逆回転するといった異常な回転状態
を検出したり、エンジン50の停止命令が出力されてい
ないにも拘わらずその回転数Neが所定値Neminよ
り小さい回転状態となるのを検出したときには、エンジ
ン50を所定値Nemin以上の回転数で回転させるこ
とができるトルクの値をクラッチモータ30のトルク指
令値Tc*に設定することにより、エンジン50を所定
値Nemin以上の回転数で正回転させることができ
る。この結果、エンジン50の逆回転を防止することが
できると共に、エンジン50の非所望の失速を防止する
ことができる。しかも、こうしたエンジン50の逆回転
や失速を防止する処理の際でも、アシストモータ40か
らはアクセルペダル64の踏込量に応じたトルクとクラ
ッチモータ30によるエンジン50の回転に要するトル
クを打ち消すトルクとの和のトルクが駆動軸22に出力
されるから、運転者はこうした処理にも拘わらずスムー
スに車両を運転することができると共に非所望のトルク
ショックを受けることがない。
Further, according to the power output apparatus 20 of the embodiment, an abnormal rotation state such as the reverse rotation of the engine 50 is detected, or the rotation speed Ne of the engine 50 is not output even though the stop command of the engine 50 is not output. Is detected to be smaller than the predetermined value Nemin, the torque command value Tc * of the clutch motor 30 is set by setting a torque value that can rotate the engine 50 at a rotation speed equal to or higher than the predetermined value Nemin. , The engine 50 can be rotated forward at a rotation speed equal to or higher than the predetermined value Nemin. As a result, reverse rotation of the engine 50 can be prevented, and undesired stall of the engine 50 can be prevented. In addition, even in the process of preventing the reverse rotation and stall of the engine 50, the assist motor 40 outputs a torque corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 64 and a torque for canceling the torque required for the rotation of the engine 50 by the clutch motor 30. Since the sum torque is output to the drive shaft 22, the driver can smoothly drive the vehicle irrespective of such processing and does not receive an undesired torque shock.

【0057】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に直接取り付けるものとした
が、図8に例示する変形例の動力出力装置20Aのよう
に、アシストモータ40Aをエンジン50とクラッチモ
ータ30Aとの間に設置し、アシストモータ40Aのロ
ータ42Aを駆動軸22に連結されたクラッチモータ3
0Aのアウタロータ32Aに結合するものとしてもよ
い。この変形例では、実施例の動力出力装置20のクラ
ッチモータ30と異なり、クラッチモータ30Aのイン
ナロータ34Aにエンジン50のクランクシャフト56
を結合し、アウタロータ32Aに駆動軸22を結合して
いるから、アウタロータ32Aに三相コイル36Aを、
インナロータ34Aに永久磁石35Aを取り付けるもの
とした。
In the power output device 20 of the embodiment, the assist motor 40 is directly attached to the drive shaft 22. However, as in the power output device 20A of a modified example illustrated in FIG. The clutch motor 3 is installed between the clutch motor 30A and the rotor 42A of the assist motor 40A connected to the drive shaft 22.
It may be connected to the outer rotor 32A of 0A. In this modification, unlike the clutch motor 30 of the power output device 20 of the embodiment, the crankshaft 56 of the engine 50 is attached to the inner rotor 34A of the clutch motor 30A.
And the drive shaft 22 is connected to the outer rotor 32A, so that the three-phase coil 36A is connected to the outer rotor 32A.
The permanent magnet 35A is attached to the inner rotor 34A.

【0058】また、実施例の動力出力装置20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
の動力出力装置20B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。この動
力出力装置20Bの構成について以下に簡単に説明す
る。図示するように、この動力出力装置20Bのクラッ
チモータ30Bは、クランクシャフト56に結合したイ
ンナロータ34Bと、駆動軸22に結合したアウタロー
タ32Bとから構成され、インナロータ34Bには三相
コイル36Bが取り付けられており、アウタロータ32
Bには永久磁石35B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。一方、アシス
トモータ40Bは、このクラッチモータ30Bのアウタ
ロータ32B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
30Bのアウタロータ32Bがアシストモータ40B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34Bに三相コイル3
6Bが取り付けられているから、クラッチモータ30B
の三相コイル36Bに電力を供給する回転トランス38
は、クランクシャフト56に取り付けられている。
Further, in the power output device 20 of the embodiment, the clutch motor 30 and the assist motor 40 are separately mounted on the drive shaft 22, respectively. The clutch motor and the assist motor may be configured to be integrated. The configuration of the power output device 20B will be briefly described below. As shown, the clutch motor 30B of the power output device 20B includes an inner rotor 34B connected to the crankshaft 56 and an outer rotor 32B connected to the drive shaft 22, and a three-phase coil 36B is attached to the inner rotor 34B. And the outer rotor 32
In B, a permanent magnet 35B is fitted so that the magnetic pole on the outer peripheral surface side is different from the magnetic pole on the inner peripheral surface side. On the other hand, the assist motor 40B includes an outer rotor 32B of the clutch motor 30B and a stator 43 to which a three-phase coil 44 is attached. That is, the outer rotor 32B of the clutch motor 30B also serves as the rotor of the assist motor 40B. The three-phase coil 3 is attached to the inner rotor 34B connected to the crankshaft 56.
6B, the clutch motor 30B
Transformer 38 for supplying power to three-phase coil 36B
Is attached to the crankshaft 56.

【0059】この変形例の動力出力装置20Bでは、ア
ウタロータ32Bに嵌め込まれた永久磁石35Bの内周
面側の磁極に対してインナロータ34Bの三相コイル3
6B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
取り付けた実施例の動力出力装置20のクラッチモータ
30と同様に動作する。また、アウタロータ32Bに嵌
め込まれた永久磁石35B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40と同様に動作する。したがって、上述した実施例
の動力出力装置20の総ての動作、即ち図5に例示する
トルク制御ルーチンや図6に例示するクラッチモータ制
御ルーチンおよび図7に例示するアシストモータ制御ル
ーチンを、そのまま変形例の動力出力装置20Bで実行
することができる。
In the power output device 20B of this modification, the three-phase coil 3 of the inner rotor 34B is opposed to the magnetic pole on the inner peripheral surface side of the permanent magnet 35B fitted into the outer rotor 32B.
By controlling the voltage applied to 6B, the clutch motor 30 and the assist motor 40 operate in the same manner as the clutch motor 30 of the power output device 20 of the embodiment in which the clutch motor 30 and the assist motor 40 are separately mounted on the drive shaft 22. Also, by controlling the voltage applied to the three-phase coil 44 of the stator 43 with respect to the magnetic poles on the outer peripheral surface side of the permanent magnet 35B fitted into the outer rotor 32B, the same as the assist motor 40 of the power output device 20 of the embodiment is achieved. Works. Therefore, all the operations of the power output device 20 of the above-described embodiment, that is, the torque control routine illustrated in FIG. 5, the clutch motor control routine illustrated in FIG. 6, and the assist motor control routine illustrated in FIG. It can be performed by the example power output device 20B.

【0060】こうした変形例の動力出力装置20Bによ
れば、アウタロータ32Bがクラッチモータ30Bのロ
ータの一方とアシストモータ40B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 20B of such a modification, the outer rotor 32B serves as one of the rotors of the clutch motor 30B and the rotor of the assist motor 40B, so that the power output device can be reduced in size and weight. .

【0061】次に、本発明に対応した実施例である動力
出力装置110を、第2の実施例として説明する。図1
0は本発明の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11は図10の動力出力装置11
0の部分拡大図、図12は動力出力装置110を搭載し
た車両の概略構成を示す構成図である。
Next, a power output device 110 according to an embodiment of the present invention will be described as a second embodiment. Figure 1
0 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power output device 110 as an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a power output device 11 of FIG.
FIG. 12 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a vehicle on which the power output device 110 is mounted.

【0062】第2実施例の動力出力装置110は、図1
0および図12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M
G1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(図1および図3)と
同一の構成をしている。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20の説明の際に
用いた符号はそのまま同じ意味で用いる。
The power output device 110 of the second embodiment is similar to that of FIG.
0 and as shown in FIG.
A planetary gear 120 and a motor M
It has the same configuration as the power output device 20 of the first embodiment (FIGS. 1 and 3) except that the G1 and the motor MG2 are attached. Therefore, the same configuration:
The reference numeral is added to the value 100, and the description is omitted. In the description of the power output device 110 of the second embodiment, the same reference numerals used in the description of the power output device 20 of the first embodiment have the same meaning unless otherwise specified.

【0063】図10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. 10, 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.

【0064】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11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 power transmission and reception shafts are used 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.

【0065】リングギヤ122には、動力の取り出し用
の動力取出ギヤ128がモータMG1側に結合されてい
る。この動力取出ギヤ128は、チェーンベルト129
により動力伝達ギヤ111に接続されており、動力取出
ギヤ128と動力伝達ギヤ111との間で動力の伝達が
なされる。図12に示すように、この動力伝達ギヤ11
1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-off gear 128 for taking out power is connected to the ring gear 122 on the motor MG1 side. The power take-off gear 128 is a chain belt 129
Is connected to the power transmission gear 111, and power is transmitted between the power take-out gear 128 and the power transmission gear 111. As shown in FIG.
1 is gear-coupled to a differential gear 114. Therefore, the power output from power output device 110 is finally transmitted to left and right drive wheels 116 and 118.

【0066】モータMG1は、同期電動発電機として構
成され、外周面に複数個の永久磁石135を有するロー
タ132と、回転磁界を形成する三相コイル134が巻
回されたステータ133とを備える。ロータ132は、
プラネタリギヤ120のサンギヤ121に結合されたサ
ンギヤ軸125に結合されている。ステータ133は、
無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、ケ
ース119に固定されている。このモータMG1は、永
久磁石135による磁界と三相コイル134によって形
成される磁界との相互作用によりロータ132を回転駆
動する電動機として動作し、永久磁石135による磁界
とロータ132の回転との相互作用により三相コイル1
34の両端に起電力を生じさせる発電機として動作す
る。なお、サンギヤ軸125には、その回転角度θsを
検出するレゾルバ139が設けられている。
The motor MG1 is configured as a synchronous motor generator, and includes a rotor 132 having a plurality of permanent magnets 135 on its 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
The planetary gear 120 is connected to a sun gear shaft 125 which is connected to a sun gear 121. The stator 133 is
It is formed by laminating thin sheets of non-oriented electrical steel sheets, and is fixed to the case 119. The motor MG1 operates as an electric motor that rotationally drives the rotor 132 by the interaction between the magnetic field of the permanent magnet 135 and the magnetic field formed by the three-phase coil 134, and the interaction between the magnetic field of the permanent magnet 135 and the rotation of the rotor 132. By three-phase coil 1
It operates as a generator that generates an electromotive force at both ends of 34. The sun gear shaft 125 is provided with a resolver 139 for detecting the rotation angle θs.

【0067】モータMG2も、モータMG1と同様に同
期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁
石145を有するロータ142と、回転磁界を形成する
三相コイル144が巻回されたステータ143とを備え
る。ロータ142は、プラネタリギヤ120のリングギ
ヤ122に結合されたリングギヤ軸126に結合されて
おり、ステータ143はケース119に固定されてい
る。モータMG2のステータ143も無方向性電磁鋼板
の薄板を積層して形成されている。このモータMG2
も、モータMG1と同様に、電動機あるいは発電機とし
て動作する。なお、リングギヤ軸126には、その回転
角度θrを検出するレゾルバ149が設けられている。
The motor MG2 is also configured as a synchronous motor generator like the motor MG1, and has a rotor 142 having a plurality of permanent magnets 145 on its outer peripheral surface and a stator around which a three-phase coil 144 forming a rotating magnetic field is wound. 143. The rotor 142 is connected to a ring gear shaft 126 connected to the ring gear 122 of the planetary gear 120, and the stator 143 is fixed to the case 119. The stator 143 of the motor MG2 is also formed by laminating thin sheets of non-oriented electrical steel sheets. This motor MG2
Also operates as a motor or a generator similarly to the motor MG1. The ring gear shaft 126 is provided with a resolver 149 for detecting the rotation angle θr.

【0068】図10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。この制御CPU190には、レゾル
バ139からのサンギヤ軸125の回転角度θs、レゾ
ルバ149からのリングギヤ軸126の回転角度θr、
アクセルペダルポジションセンサ165からのアクセル
ペダルポジションAP、シフトポジションセンサ184
からのシフトポジションSP、第1の駆動回路191に
設けられた2つの電流検出器195,196からの電流
値Iu1,Iv2、第2の駆動回路192に設けられた
2つの電流検出器197,198からの電流値Iu2,
Iv2、バッテリ194の残容量を検出する残容量検出
器199からの残容量BRMなどが、入力ポートを介して
入力されている。
As shown in FIG. 10, 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. The control CPU 190 includes a rotation angle θs of the sun gear shaft 125 from the resolver 139, a rotation angle θr of the ring gear shaft 126 from the resolver 149,
Accelerator pedal position AP from accelerator pedal position sensor 165, shift position sensor 184
, The current values Iu1 and Iv2 from the two current detectors 195 and 196 provided in the first drive circuit 191, and the two current detectors 197 and 198 provided in the second drive circuit 192. Current value Iu2 from
Iv2, the remaining capacity BRM from the remaining capacity detector 199 for detecting the remaining capacity of the battery 194, and the like are input via the input port.

【0069】また、制御CPU190からは、第1の駆
動回路191に設けられたスイッチング素子である6個
のトランジスタTr1ないしTr6を駆動する制御信号
SW1と、第2の駆動回路192に設けられたスイッチ
ング素子としての6個のトランジスタTr11ないしT
r16を駆動する制御信号SW2とが出力されている。
この第1の駆動回路191および第2の駆動回路192
内の各々6個のトランジスタTr1ないしTr6,トラ
ンジスタTr11ないしTr16は、それぞれトランジ
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、第1の駆動
回路191ではモータMG1の三相コイル134の各々
が、第2の駆動回路192ではモータMG2の三相コイ
ル144の各々が接続されている。電源ラインL1,L
2はバッテリ194のプラス側とマイナス側にそれぞれ
接続されているから、制御CPU190により対をなす
トランジスタTr1ないしTr6,トランジスタTr1
1ないしTr16のオン時間の割合を制御信号SW1,
SW2により順次制御することにより、三相コイル13
4,144に流れる電流をPWM制御によって擬似的な
正弦波とすることができ、この結果、三相コイル13
4,144により回転磁界が形成される。
The control CPU 190 outputs a control signal SW 1 for driving six transistors Tr 1 to Tr 6, which are switching elements provided in the first drive circuit 191, and a switching signal provided in the second drive circuit 192. Six transistors Tr11 to T as elements
A control signal SW2 for driving r16 is output.
The first drive circuit 191 and the second drive circuit 192
Each of the six transistors Tr1 to Tr6 and the transistors Tr11 to Tr16 constitutes a transistor inverter. In the first drive circuit 191, each of the three-phase coils 134 of the motor MG1 is connected, and in the second drive circuit 192, each of the three-phase coils 144 of the motor MG2 is connected. Power supply lines L1, L
2 are connected to the plus side and the minus side of the battery 194, respectively.
The control signals SW1,
By sequentially controlling the three-phase coils 13 by the SW2,
4, 144 can be made into a pseudo sine wave by PWM control. As a result, the three-phase coil 13
4, 144 form a rotating magnetic field.

【0070】次に第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。図13に示すように、エンジン150を回転数N
e,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とトルクTrの運転ポイン
トP2でリングギヤ軸126を運転する場合、すなわ
ち、エンジン150から出力される動力をトルク変換し
てリングギヤ軸126に作用させる場合について考え
る。
Next, the operation of the power output device 110 according to the second embodiment will be described. Power output device 110 of second embodiment
The principle of operation, in particular, the principle of torque conversion is as follows. As shown in FIG.
e, operating at the operating point P1 of the torque Te, and operating the ring gear shaft 126 at an operating point P2 of the same energy as the energy Pe output from the engine 150 but different from the rotational speed Nr and the torque Tr, ie, Consider a case in which the power output from engine 150 is converted into a torque to act on ring gear shaft 126.

【0071】プラネタリギヤ120の3軸(サンギヤ軸
125,リングギヤ軸126およびプラネタリキャリア
124)における回転数やトルクの関係は、機構学の教
えるところによれば、図14および図15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。
According to the teaching of the mechanics, the relationship between the rotational speed and the torque of the three axes (the sun gear shaft 125, the ring gear shaft 126, and the planetary carrier 124) of the planetary gear 120 is shown in FIGS. And can be solved geometrically. Note that the relationship between the rotation speed and the torque 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.

【0072】図14における縦軸は3軸の回転数軸であ
り、横軸は3軸の座標軸の位置の比を表わす。すなわ
ち、サンギヤ軸125とリングギヤ軸126の座標軸
S,Rを両端にとったとき、プラネタリキャリア124
の座標軸Cは、軸Sと軸Rを1:ρに内分する軸として
定められる。ここで、ρは、リングギヤ122の歯数に
対するサンギヤ121の歯数の比であり、次式(6)で
表わされる。
In FIG. 14, 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 planetary carrier 124
Is defined as an axis that internally divides the axis S and the axis R into 1: ρ. Here, ρ is a 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 (6).

【0073】[0073]

【数6】 (Equation 6)

【0074】今、エンジン150が回転数Neで運転さ
れており、リングギヤ軸126が回転数Nrで運転され
ている場合を考えているから、エンジン150のクラン
クシャフト156が結合されているプラネタリキャリア
124の座標軸Cにエンジン150の回転数Neを、リ
ングギヤ軸126の座標軸Rに回転数Nrをプロットす
ることができる。この両点を通る直線を描けば、この直
線と座標軸Sとの交点で表わされる回転数としてサンギ
ヤ軸125の回転数Nsを求めることができる。以下、
この直線を動作共線と呼ぶ。なお、回転数Nsは、回転
数Neと回転数Nrとを用いて比例計算式(次式
(7))により求めることができる。このようにプラネ
タリギヤ120では、サンギヤ121,リングギヤ12
2およびプラネタリキャリア124のうちいずれか2つ
の回転を決定すると、残余の1つの回転は、決定した2
つの回転に基づいて決定される。
Now, it is assumed that the engine 150 is operated at the rotation speed Ne and the ring gear shaft 126 is operated at the rotation speed Nr. Can be plotted on the coordinate axis C of the engine 150 and the rotational speed Nr on the coordinate axis R of the ring gear shaft 126. 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. Less than,
This straight line is called an operating collinear line. The rotation speed Ns can be obtained by a proportional calculation formula (the following expression (7)) using the rotation speed Ne and the rotation speed Nr. Thus, in the planetary gear 120, the sun gear 121, the ring gear 12
2 and the rotation of any two of the planetary carriers 124, the remaining one rotation is determined by the determined 2
Is determined based on one rotation.

【0075】[0075]

【数7】 (Equation 7)

【0076】次に、描かれた動作共線に、エンジン15
0のトルクTeをプラネタリキャリア124の座標軸C
を作用線として図中下から上に作用させる。このとき動
作共線は、トルクに対してはベクトルとしての力を作用
させたときの剛体として取り扱うことができるから、座
標軸C上に作用させたトルクTeは、向きが同じで異な
る作用線への力の分離の手法により、座標軸S上のトル
クTesと座標軸R上のトルクTerとに分離すること
ができる。このときトルクTesおよびTerの大きさ
は、次式(8)および式(9)によって表わされる。
Next, the engine 15
0 torque Te is applied to the coordinate axis C of the planetary carrier 124.
Is applied from the bottom to the top in the figure as a line of action. At this time, the motion collinear can be treated as a rigid body when a force as a vector is applied to the torque. 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 (8) and (9).

【0077】[0077]

【数8】 (Equation 8)

【0078】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に出力すべきトルク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
Tm2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 as the torque Tes but in the opposite direction is applied. The torque Tm2 having the same magnitude and opposite direction acts on the resultant force with the torque Ter. The torque Tm1 can be applied by the motor MG1, and the torque Tm2 can be applied 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. .

【0079】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13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 and the electric energy Pm2 are made equal, all of the electric power consumed by the motor MG2 can be regenerated and supplied 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. Referring to FIG. 13, the power represented by the torque Te and the rotation speed Ne output from the engine 150 operated at the operation point P1 is converted into a torque, and the torque Tr and the rotation 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. Accordingly, since a linear relationship is established between the power output to ring gear shaft 126 and the power transmitted to drive wheels 116 and 118, the power transmitted to drive wheels 116 and 118 is output to ring gear shaft 126. The power can be controlled by controlling the power.

【0080】図14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15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.
Is 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 is 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.

【0081】なお、第2実施例の動力出力装置110で
は、こうしたトルク変換に加えて、エンジン150から
出力されるエネルギPe(トルクTeと回転数Neとの
積)と、モータMG1により回生または消費される電気
エネルギPm1と、モータMG2により消費または回生
される電気エネルギPm2とを調節することにより、余
剰の電気エネルギを見い出してバッテリ194を放電し
たり、不足する電気エネルギをバッテリ194に蓄えら
れた電力により補ったりして、エンジン150から出力
されるエネルギPeをより効率よく動力としてリングギ
ヤ軸126に出力することができる。
In the power output device 110 of the second embodiment, in addition to such torque conversion, the energy Pe (the product of the torque Te and the rotation speed Ne) output from the engine 150 and the regeneration or consumption by the motor MG1. By adjusting the electric energy Pm1 to be consumed and the electric energy Pm2 consumed or regenerated by the motor MG2, the surplus electric energy is found and the battery 194 is discharged, or the insufficient electric energy is stored in the battery 194. By supplementing with electric power, energy Pe output from engine 150 can be more efficiently output to ring gear shaft 126 as power.

【0082】第2実施例の動力出力装置110における
以上の動作原理では、プラネタリギヤ120やモータM
G1,モータMG2,トランジスタTr1ないしTr1
6などによる動力の変換効率を値1(100%)として
説明した。実際には、値1未満であるから、エンジン1
50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150から出力さ
れるエネルギPeを、リングギヤ軸126に出力される
エネルギPrに変換効率の逆数を乗じて算出される値と
すればよい。また、モータMG2のトルクTm2を、図
14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15の共線図の状態ではモータMG1により消費
される電力を両モータの効率で割ったものから算出すれ
ばよい。なお、プラネタリギヤ120では機械摩擦など
により熱としてエネルギを損失するが、その損失量は全
体量からみれば極めて少なく、モータMG1,MG2に
用いた同期電動機の効率は値1に極めて近い。また、ト
ランジスタTr1ないしTr16のオン抵抗もGTOな
ど極めて小さいものが知られている。したがって、動力
の変換効率は値1に近いものとなるから、以下の説明で
も、説明の容易のため、明示しない限り値1(100
%)として取り扱う。
According to the principle of operation of the power output device 110 of the second embodiment, the planetary gear 120 and the motor M
G1, motor MG2, transistors Tr1 to Tr1
6, the power conversion efficiency is described as 1 (100%). Actually, since the value is less than 1, the engine 1
Energy Pe output from the ring gear shaft 126
Must be set to a value slightly larger than the energy Pr output from the engine 150, or conversely, the energy Pr output to the ring gear shaft 126 must be set to a value slightly smaller than the energy Pe output from the engine 150. For example, energy Pe output from engine 150 may be a value calculated by multiplying energy Pr output to ring gear shaft 126 by the reciprocal of the conversion efficiency. Further, the torque Tm2 of the motor MG2 is a value calculated from the electric power regenerated by the motor MG1 multiplied by the efficiency of both motors in the state of the alignment chart of FIG. 14, and in the state of the alignment chart of FIG. What is necessary is just to calculate from what divided the electric power consumed by the motor MG1 by the efficiency of both motors. In the planetary gear 120, energy is lost as heat due to mechanical friction or the like. However, the loss amount is extremely small in view of the total amount, and the efficiency of the synchronous motor used for the motors MG1 and MG2 is very close to the value 1. It is also known that the on-resistance of the transistors Tr1 to Tr16 is extremely small, such as GTO. Therefore, the power conversion efficiency is close to the value 1. Therefore, in the following description, the value 1 (100
%).

【0083】次に、こうして構成される第2実施例の動
力出力装置110により実行されるトルク制御処理につ
いて図16に例示するトルク制御ルーチンに基づき説明
する。図16のトルク制御ルーチンが実行されると、制
御装置180の制御CPU190は、まず、レゾルバ1
39により検出される回転角度θrに基づいて算出され
るリングギヤ軸126の回転数Nrと、レゾルバ149
により検出される回転角度θsに基づいて算出されるサ
ンギヤ軸125の回転数Nsを入力する処理を実行する
(ステップS200,S202)。そして、入力したリ
ングギヤ軸126の回転数Nrとサンギヤ軸125の回
転数Nsとを用いてエンジン150の回転数Neを次式
(10)により算出する(ステップS204)。なお、
式(10)は、上式(7)をNeについて解いたもので
ある。
Next, a torque control process executed by the power output device 110 of the second embodiment configured as described above will be described based on a torque control routine illustrated in FIG. When the torque control routine of FIG. 16 is executed, the control CPU 190 of the control device 180
The rotational speed Nr of the ring gear shaft 126 calculated based on the rotational angle θr detected by the
A process of inputting the number of rotations Ns of the sun gear shaft 125 calculated based on the rotation angle θs detected by (steps S200 and S202). Then, using the input rotation speed Nr of the ring gear shaft 126 and the rotation speed Ns of the sun gear shaft 125, the rotation speed Ne of the engine 150 is calculated by the following equation (10) (step S204). In addition,
Equation (10) is obtained by solving the above equation (7) for Ne.

【0084】[0084]

【数9】 (Equation 9)

【0085】こうしてエンジン150の回転数Neを算
出すると、第1実施例の動力出力装置20が実行する図
5のトルク制御ルーチンのステップS106ないしS1
14の処理と同様の処理であるステップS206ないし
S214の処理を実行する。すなわち、エンジン150
の回転数Neを値0や所定値Neminと比較すると共
に(ステップS206,S208)、エンジン150の
停止命令が出力されているから調べ(ステップS21
0)、エンジン50の回転数Neが所定値Nemin以
上のときや回転数Neが所定値Nemin未満ではある
がエンジン50の停止命令が出力されているときには、
エンジン50は正常な回転状態にあると判定して回転状
態判定フラグFに値0をセットし(ステップS21
2)、エンジン50の回転数Neが負のときや回転数N
eは値0以上であるが所定値Nemin未満のときでか
つエンジン50の停止命令が出力されていないときに
は、エンジン50は正常な回転状態にないと判定して回
転状態判定フラグFに値1をセットするのである(ステ
ップS214)。
When the rotation speed Ne of the engine 150 is calculated in this manner, steps S106 to S1 of the torque control routine of FIG. 5 executed by the power output device 20 of the first embodiment.
The processing of steps S206 to S214, which is the same processing as the processing of step 14, is executed. That is, the engine 150
Is compared with a value 0 or a predetermined value Nemin (steps S206 and S208), and a check is made because a stop command for the engine 150 is output (step S21).
0), when the rotation speed Ne of the engine 50 is equal to or more than the predetermined value Nemin, or when the rotation speed Ne is less than the predetermined value Nemin but the stop command of the engine 50 is output,
The engine 50 determines that the engine 50 is in a normal rotation state, and sets a value 0 to a rotation state determination flag F (step S21).
2) When the rotation speed Ne of the engine 50 is negative or when the rotation speed N
When e is equal to or greater than 0 but less than a predetermined value Nemin, and when the stop command of the engine 50 is not output, it is determined that the engine 50 is not in a normal rotation state, and the value 1 is set to the rotation state determination flag F. It is set (step S214).

【0086】続いて、アクセルペダルポジションセンサ
165により検出されるアクセルペダルポジションAP
を入力し(ステップS216)、入力したアクセルペダ
ルポジションAPに基づいてリングギヤ軸126に出力
すべきトルクの指令値(以下、出力トルク指令値とい
う)Tr*を設定する(ステップS218)。ここで、
アクセルペダルポジションAPから出力トルク指令値T
r*を導出する手法は、第1実施例の出力トルク指令値
Td*を導出する手法と同様である。
Subsequently, the accelerator pedal position AP detected by the accelerator pedal position sensor 165
Is input (step S216), and a torque command value (hereinafter referred to as an output torque command value) Tr * to be output to the ring gear shaft 126 is set based on the input accelerator pedal position AP (step S218). here,
Output torque command value T from accelerator pedal position AP
The method of deriving r * is the same as the method of deriving the output torque command value Td * of the first embodiment.

【0087】次に、設定した出力トルク指令値Tr*に
リングギヤ軸126の回転数Nrを乗じてリングギヤ軸
126に出力すべきエネルギPrを算出し(ステップS
220)、この算出したエネルギPrがエンジン150
から出力されるようエンジン150の目標トルクTe*
および目標回転数Ne*を設定する(ステップS22
2)。この目標トルクTe*および目標回転数Ne*の
設定手法についても第1実施例における設定手法と同様
である。
Next, the energy Pr to be output to the ring gear shaft 126 is calculated by multiplying the set output torque command value Tr * by the rotation speed Nr of the ring gear shaft 126 (step S).
220), and the calculated energy Pr
Target torque Te * of engine 150 so that
And the target rotation speed Ne * are set (step S22).
2). The setting method of the target torque Te * and the target rotation speed Ne * is the same as the setting method in the first embodiment.

【0088】こうして回転状態判定フラグFやエンジン
150の目標トルクTe*および目標回転数Ne*を設
定すると、設定した値を用いてモータMG1の制御(ス
テップS224)とモータMG2の制御(ステップS2
26)とエンジン150の制御(ステップS228)と
を行なう。第2実施例でも、第1実施例と同様に、図示
の都合上、各制御は別々のステップとして記載したが、
実際には、これらの制御は総合的に行なわれる。なお、
ステップS228のエンジン150の制御は、第1実施
例の動力出力装置20におけるエンジン50の制御と同
一の制御であるから、ここでの説明は省略する。以下、
モータMG1およびモータMG2の制御について説明す
る。
When the rotation state determination flag F and the target torque Te * and the target rotation speed Ne * of the engine 150 are set in this way, the set values are used to control the motor MG1 (step S224) and the motor MG2 (step S2).
26) and control of the engine 150 (step S228). In the second embodiment, as in the first embodiment, each control is described as a separate step for convenience of illustration.
In practice, these controls are performed comprehensively. In addition,
The control of the engine 150 in step S228 is the same control as the control of the engine 50 in the power output device 20 of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Less than,
Control of motor MG1 and motor MG2 will be described.

【0089】モータMG1の制御(図16のステップS
224)は、図17に例示するモータMG1の制御ルー
チンによりなされる。このルーチンが実行されると、制
御CPU190は、まず、回転状態判定フラグFの値を
調べ(ステップS230)、回転状態判定フラグFが値
0のときには、エンジン150は正常に回転していると
判断し、次式(11)によりモータMG1のトルク指令
値Tm1*を計算して設定する(ステップS232)。
この式(11)の右辺第1項は、上式(8)と同様に図
14または図15の共線図における動作共線の釣り合い
の関係から求められるものである。なお、右辺第2項お
よび右辺第3項は、エンジン150の回転数Neと目標
回転数Ne*との偏差を解消する比例項およびエンジン
150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り、式中のK3およびK
4は定数である。
Control of motor MG1 (step S in FIG. 16)
224) is performed by the control routine of the motor MG1 illustrated in FIG. When this routine is executed, control CPU 190 first checks the value of rotation state determination flag F (step S230), and determines that engine 150 is rotating normally when rotation state determination flag F is 0. Then, a torque command value Tm1 * of the motor MG1 is calculated and set according to the following equation (11) (step S232).
The first term on the right side of this equation (11) is obtained from the equilibrium relationship between the operating collinear lines in the collinear chart of FIG. 14 or 15 similarly to the above equation (8). The second term on the right side and the third term on the right side are a proportional term for eliminating the deviation between the rotation speed Ne of the engine 150 and the target rotation speed Ne *, and a steady-state deviation of the rotation speed Ne of the engine 150 from the target rotation speed Ne *. K3 and K in the equation are integral terms for eliminating
4 is a constant.

【0090】[0090]

【数10】 (Equation 10)

【0091】一方、回転状態判定フラグFが値1のとき
には、エンジン150は逆回転しているか失速している
と判断し、エンジン150を強制的に正回転させるよう
モータMG1のトルク指令値Tm1*に所定値Tm0を
設定する(ステップS234)。ここで、所定値Tm0
は、エンジン150を強制的に正回転させるトルクの値
として設定されるものであり、第2実施例では、燃料噴
射が停止されているエンジン150を所定値Nemin
以上の回転数で回転させることができるトルクの値とし
て設定されている。
On the other hand, when the rotation state determination flag F has a value of 1, it is determined that the engine 150 is rotating in reverse or stalled, and the torque command value Tm1 * of the motor MG1 is forcibly rotated forward. Is set to a predetermined value Tm0 (step S234). Here, the predetermined value Tm0
Is set as a torque value for forcibly rotating the engine 150 in the forward direction. In the second embodiment, the engine 150 for which fuel injection is stopped is set to the predetermined value Nemin.
The torque is set as a value of a torque that can be rotated at the above rotation speed.

【0092】次に、サンギヤ軸125の回転角度θsを
レゾルバ139から入力すると共に(ステップS23
6)、モータMG1の三相コイル134のU相とV相に
流れている電流Iu1,Iv1を電流検出器195,1
96により検出する処理を行なう(ステップS23
8)。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
りるのは、第1実施例でも記載した。その後、第1実施
例のクラッチモータ30の制御(図6)で説明した座標
変換(ステップS240)および電圧指令値Vd1,V
q1の演算を行ない(ステップS242)、更に電圧指
令値の逆座標変換(ステップS242)を行なって、モ
ータMG1の第1の駆動回路192のトランジスタTr
1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)。
Next, the rotation angle θs of the sun gear shaft 125 is input from the resolver 139 (step S23).
6), the currents Iu1 and Iv1 flowing in the U and V phases of the three-phase coil 134 of the motor MG1 are detected by the current detectors 195 and 1
96 is performed (step S23).
8). Although the current flows in the three phases U, V, and W, the sum thereof is zero. Therefore, it is sufficient to measure the current flowing in the two phases as described in the first embodiment. Thereafter, the coordinate conversion (step S240) and the voltage command values Vd1, V2 described in the control of the clutch motor 30 of the first embodiment (FIG. 6) are performed.
q1 is calculated (step S242), and the inverse coordinate transformation of the voltage command value is performed (step S242), and the transistor Tr of the first drive circuit 192 of the motor MG1 is
The on / off control time of 1 to Tr6 is obtained, and PWM control is performed (step S246).

【0093】ここで、モータMG1のトルク指令値Tm
1*の符号を図14や図15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14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15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17のモータMG1の制御処理で回生制御と力行
制御のいずれも行なうことができる。また、トルク指令
値Tm1*が負のときには、ステップS236で読み込
むサンギヤ軸125の回転角度θsの変化の方向が逆に
なるだけであるから、このときの制御も図17のモータ
MG1の制御処理により行なうことができる。
Here, the torque command value Tm of the motor MG1
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 when m1 * is set, the direction in which the torque command value Tm1 * acts and the sun gear shaft 12 as shown in the alignment chart of FIG.
When the direction of rotation of 5 is different, regenerative control is performed,
In the same direction as in the state of the alignment chart in FIG. 15, power running control is performed. 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 power running control. Therefore, both the regenerative control and the power running control can be performed in the control process of motor MG1 in FIG. When the torque command value Tm1 * is negative, the direction of change in the rotation angle θs of the sun gear shaft 125 read in step S236 is only reversed, and the control at this time is also performed by the control process of the motor MG1 in FIG. Can do it.

【0094】モータMG2の制御(図16のステップS
226)について図18に例示するモータMG2の制御
ルーチンに基づき説明する。本ルーチンを実行すると、
制御装置180の制御CPU190は、まず、回転状態
判定フラグFの値を調べ(ステップS230)、回転状
態判定フラグFが値0のときには、モータMG2のトル
ク指令値Tm2*を次式(12)により算出して設定し
(ステップS252)、回転状態判定フラグFが値1の
ときには、モータMG2のトルク指令値Tm2*に次式
(13)により算出して設定する(ステップS25
4)。ここで、式(12)は、図14および図15の共
線図における動作共線の釣り合いから導き出される。式
(13)は、エンジン150が逆回転しているか失速し
ている状態をエンジン150への燃料噴射が停止されて
いるときにモータMG1とモータMG2とによりエンジ
ン150を所定値Nemin以上の回転数で回転させる
際のトルクを与えるものとして導出されるものである。
すなわち、右辺第1項は、モータMG2のみでリングギ
ヤ軸126に出力すべきトルクTr*を賄う際のトルク
であり、右辺第2項は、エンジン150をモータMG1
とモータMG2とにより強制的に所定値Nemin以上
の回転数で回転するのに必要なトルクである。
Control of motor MG2 (step S in FIG. 16)
226) will be described based on the control routine of the motor MG2 illustrated in FIG. When this routine is executed,
The control CPU 190 of the control device 180 first checks the value of the rotation state determination flag F (step S230), and when the rotation state determination flag F is 0, calculates the torque command value Tm2 * of the motor MG2 by the following equation (12). Calculated and set (step S252). When the rotation state determination flag F is 1, the torque command value Tm2 * of the motor MG2 is calculated and set by the following equation (13) (step S25).
4). Here, equation (12) is derived from the balance of the operating collinear in the collinear charts of FIGS. 14 and 15. Equation (13) indicates that the state in which the engine 150 is rotating reversely or stalling indicates that when the fuel injection to the engine 150 is stopped, the motor MG1 and the motor MG2 are used to rotate the engine 150 at a rotation speed equal to or higher than a predetermined value Nemin. This is derived as giving a torque when rotating at.
That is, the first term on the right side is a torque when the torque Tr * to be output to the ring gear shaft 126 is covered only by the motor MG2, and the second term on the right side is the motor MG1
And a torque required for forcibly rotating at a rotation speed equal to or greater than a predetermined value Nemin by the motor MG2.

【0095】[0095]

【数11】 [Equation 11]

【0096】続いて、リングギヤ軸126の回転角度θ
rをレゾルバ149から検出する処理を実行し(ステッ
プS252)、図17のモータMG1の制御ルーチンに
おけるステップS238ないしS246の処理と同様の
処理であるステップS258ないしS266の処理を実
行する。すなわち、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S25
8)、座標変換(ステップS260)および電圧指令値
Vd2,Vq2の演算を行ない(ステップS262)、
更に電圧指令値の逆座標変換(ステップS264)を行
なって、モータMG2の第2の駆動回路192のトラン
ジスタTr11ないしTr16のオンオフ制御時間を求
め、PWM制御を行なう(ステップS266)。
Subsequently, the rotation angle θ of the ring gear shaft 126
A process of detecting r from the resolver 149 is executed (step S252), and processes of steps S258 to S266, which are processes similar to the processes of steps S238 to S246 in the control routine of the motor MG1 in FIG. 17, are executed. That is, each phase current of motor MG2 is detected using current detectors 197 and 198 (step S25).
8), coordinate conversion (step S260) and calculation of voltage command values Vd2, Vq2 (step S262),
Further, the voltage command value is subjected to inverse coordinate conversion (step S264) to determine the on / off control time of the transistors Tr11 to Tr16 of the second drive circuit 192 of the motor MG2, and PWM control is performed (step S266).

【0097】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18のモータ
MG2の制御処理で行なうことができる。なお、実施例
では、モータMG2のトルク指令値Tm2*の符号は、
図14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 driven by the torque command value Tm.
2 * and the direction of rotation of the ring gear shaft 126, power running control or regenerative control is performed.
As in the case of 1, both the powering control and the regenerative control can be performed by the control process of the motor MG2 in FIG. In the embodiment, the sign of the torque command value Tm2 * of the motor MG2 is:
The direction of the torque Tm2 in the state of the alignment chart of FIG.

【0098】こうした各制御により、エンジン150を
より効率の良い運転ポイントで運転することができ、エ
ンジン150から出力されるエネルギPeをプラネタリ
ギヤ120,モータMG1およびモータMG2によりト
ルク変換してリングギヤ軸126に出力することができ
る。
With these controls, the engine 150 can be operated at a more efficient operation point. Can be output.

【0099】以上説明した第2実施例の動力出力装置1
10によれば、サンギヤ軸125回転数Nsとリングギ
ヤ軸126の回転数Nrとに基づいてエンジン150の
回転数Neを求めることができる。しかも、サンギヤ軸
125の回転数Nsとリングギヤ軸126の回転数Nr
は正回転と逆回転とを検出可能なレゾルバ139,14
9により検出される回転角度θs,θrに基づいて求め
られる正負の符号付きの値であるから、エンジン150
の回転数Neも正負の符号付きの値として求めることが
できる。この結果、エンジン150が逆回転するといっ
た異常な回転状態を検出することができる。
The power output device 1 of the second embodiment described above
According to 10, the rotation speed Ne of the engine 150 can be obtained based on the rotation speed Ns of the sun gear shaft 125 and the rotation speed Nr of the ring gear shaft 126. In addition, the rotation speed Ns of the sun gear shaft 125 and the rotation speed Nr of the ring gear shaft 126
Are resolvers 139, 14 capable of detecting forward rotation and reverse rotation
9 is a value with a positive or negative sign obtained based on the rotation angles θs and θr detected by the
Can also be obtained as a positive and negative signed value. As a result, it is possible to detect an abnormal rotation state in which the engine 150 rotates reversely.

【0100】また、第2実施例の動力出力装置110に
よれば、エンジン150が逆回転するといった異常な回
転状態を検出したり、エンジン150の停止命令が出力
されていないにも拘わらずその回転数Neが所定値Ne
minより小さい回転状態となるのを検出したときに
は、エンジン150を所定値Nemin以上の回転数で
回転させることができるトルクの値をモータMG1のト
ルク指令値Tm1*に設定することにより、エンジン1
50を所定値Nemin以上の回転数で正回転させるこ
とができる。この結果、エンジン150の逆回転を防止
することができると共に、エンジン150の非所望の失
速を防止することができる。しかも、こうしたエンジン
150の逆回転や失速を防止する処理の際でも、モータ
MG2からはアクセルペダル164の踏込量に応じたト
ルクとモータMG1とによりエンジン50を所定値Ne
min以上の回転数で回転させるのに要するトルクとの
和のトルクがリングギヤ軸126に出力されるから、運
転者はこうした処理にも拘わらずスムースに車両を運転
することができると共に非所望のトルクショックを受け
ることがない。
Further, according to the power output device 110 of the second embodiment, an abnormal rotation state such as the engine 150 rotating in the reverse direction is detected, or the rotation of the engine 150 is stopped even though the stop command of the engine 150 is not output. Number Ne is a predetermined value Ne
When a rotation state smaller than min is detected, a torque value that can rotate the engine 150 at a rotation speed equal to or higher than the predetermined value Nemin is set as the torque command value Tm1 * of the motor MG1.
50 can be rotated forward at a rotation speed equal to or greater than a predetermined value Nemin. As a result, reverse rotation of engine 150 can be prevented, and undesired stall of engine 150 can be prevented. In addition, even in the process of preventing the reverse rotation and stall of the engine 150, the motor MG2 controls the engine 50 to the predetermined value Ne by the torque corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 164 and the motor MG1.
Since a torque equal to the sum of the torque required to rotate at a rotation speed of min or more is output to the ring gear shaft 126, the driver can smoothly drive the vehicle irrespective of such processing and can obtain an undesired torque. No shock.

【0101】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19に例示
する変形例の動力出力装置110Aのように、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50に例示する変形例の動力出力
装置110Bのように、エンジン150側からプラネタ
リギヤ120,モータMG2,モータMG1の順になる
よう配置してもよい。この場合、サンギヤ軸125Bは
中空でなくてもよく、リングギヤ軸126Bは中空軸と
する必要がある。こうすれば、リングギヤ軸126Bに
出力された動力をエンジン150とモータMG2との間
から取り出すことができる。
In the power output device 110 of the second embodiment, the power output to the ring gear shaft 126 is
MG1 via a power takeoff gear 128 connected to
However, the ring gear shaft 126 may be extended and removed from the case 119 as in a power output device 110A of a modified example illustrated in FIG. Further, as in a power output device 110B of a modified example illustrated in FIG. 50, the planetary gear 120, the motor MG2, and the motor MG1 may be arranged in this order from the engine 150 side. In this case, the sun gear shaft 125B does not have to 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.

【0102】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。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments at all, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course.

【0103】ところで、上述した各実施例では、エンジ
ン50およびエンジン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。
In each of the embodiments described above, a gasoline engine driven by gasoline is used as the engine 50 and the engine 150. In addition, various internal combustion or external combustion engines such as a diesel engine, a turbine engine, and a jet engine are used. Institutions can also be used.

【0104】また、第1実施例のクラッチモータ30お
よびアシストモータ40として、あるいは、第2実施例
のモータMG1およびモータMG2として、PM形(永
久磁石形;Permanent Magnet type)同期電動機を用い
たが、回生動作および力行動作を行なわせるものであれ
ば、その他にも、VR形(可変リラクタンス形;Variab
le Reluctance type)同期電動機や、バーニアモータ
や、直流電動機や、誘導電動機や、超電導モータや、ス
テップモータなどを用いることもできる。
Further, as the clutch motor 30 and the assist motor 40 of the first embodiment, or as the motor MG1 and the motor MG2 of the second embodiment, a PM (permanent magnet type) synchronous motor is used. , VR-type (variable reluctance type; Variab
le Reluctance type) A synchronous motor, a vernier motor, a DC motor, an induction motor, a superconducting motor, a step motor, or the like can also be used.

【0105】さらに、第1実施例では、クラッチモータ
30に対する電力の伝達手段として回転トランス38を
用いたが、その他、スリップリング−ブラシ接触、スリ
ップリング−水銀接触、或いは磁気エネルギの半導体カ
ップリング等を用いることもできる。
Further, in the first embodiment, the rotary transformer 38 is used as a means for transmitting electric power to the clutch motor 30, but other than this, a slip ring-brush contact, a slip ring-mercury contact, a semiconductor coupling of magnetic energy, etc. Can also be used.

【0106】第1実施例の第1および第2の駆動回路9
1,92として、あるいは、第2実施例の第1および第
2の駆動回路191,192としてトランジスタインバ
ータを用いたが、その他に、IGBT(絶縁ゲートバイ
ポーラモードトランジスタ;Insulated Gate Bipolar m
ode Transistor)インバータや、サイリスタインバータ
や、電圧PWM(パルス幅変調;Pulse Width Modulati
on)インバータや、方形波インバータ(電圧形インバー
タ,電流形インバータ)や、共振インバータなどを用い
ることもできる。
First and Second Drive Circuits 9 of First Embodiment
1 and 92, or the first and second driving circuits 191 and 192 of the second embodiment use transistor inverters.
ode Transistor) inverter, thyristor inverter, voltage PWM (pulse width modulation; Pulse Width Modulati)
on) Inverters, square wave inverters (voltage-type inverters, current-type inverters), resonance inverters, and the like can also be used.

【0107】また、第1実施例のバッテリ94として、
あるいは、第2実施例のバッテリ194としては、Pb
バッテリ,NiMHバッテリ,Liバッテリなどを用い
ることができるが、バッテリ94,194に代えてキャ
パシタを用いることもできる。
Further, as the battery 94 of the first embodiment,
Alternatively, as the battery 194 of the second embodiment, Pb
A battery, a NiMH battery, a Li battery or the like can be used, but a capacitor can be used instead of the batteries 94 and 194.

【0108】各実施例では、動力出力装置を車両に搭載
する場合について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、船舶,航空機などの交通手段や、その
他各種産業機械などに搭載することも可能である。
In each of the embodiments, the case where the power output device is mounted on a vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this. It is also possible.

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

【図1】クラッチモータにより動力の配分を行なう動力
出力装置20の構成を、第1の実施例として示す概略構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a power output device 20 that distributes power by a clutch motor as a first embodiment.

【図2】第1実施例の動力出力装置20を構成するクラ
ッチモータ30およびアシストモータ40の構造を示す
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the structures of a clutch motor 30 and an assist motor 40 that constitute the power output device 20 of the first embodiment.

【図3】第1実施例の動力出力装置20を搭載した車両
の概略構成を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a vehicle equipped with the power output device 20 of the first embodiment.

【図4】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. 4 is a graph for explaining the operation principle of the power output device 20 of the first embodiment.

【図5】第1実施例の制御装置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. 5 is a flowchart illustrating a torque control routine executed by the control device 80 of the first embodiment.

【図6】第1実施例の制御装置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. 6 is a flowchart illustrating a clutch motor control routine executed by the control device 80 of the first embodiment.

【図7】第1実施例の制御装置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. 7 is a flowchart illustrating an assist motor control routine executed by the control device 80 of the first embodiment.

【図8】第1実施例の動力出力装置20の変形例である
動力出力装置20Aの概略構成を示す構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power output device 20A which is a modified example of the power output device 20 of the first embodiment.

【図9】第1実施例の動力出力装置20の変形例である
動力出力装置20Bの概略構成を示す構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power output device 20B that is a modified example of the power output device 20 of the first embodiment.

【図10】本発明の実施例としての動力出力装置110
を第2の実施例として示す概略構成図である。
FIG. 10 shows a power output device 110 as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment.

【図11】第2実施例の動力出力装置110の部分拡大
図である。
FIG. 11 is a partially enlarged view of a power output device 110 according to a second embodiment.

【図12】第2実施例の動力出力装置110を搭載した
車両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 vehicle equipped with a power output device 110 according to a second embodiment.

【図13】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. 13 is a graph for explaining the operation principle of the power output apparatus 110 according to the second embodiment.

【図14】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. 14 is a collinear chart showing the relationship between the rotation speed and the torque of the three shafts coupled to the planetary gear 120.

【図15】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. 15 is a nomographic chart showing a relationship between a rotation speed and a torque of three shafts coupled to the planetary gear 120.

【図16】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. 16 is a flowchart illustrating a torque control routine executed by a control device 180 according to the second embodiment.

【図17】第2実施例の制御装置180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. 17 is a flowchart illustrating a control routine of the motor MG1 executed by the control device 180 of the second embodiment.

【図18】第2実施例の制御装置180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. 18 is a flowchart illustrating a control routine of a motor MG2 executed by a control device 180 according to the second embodiment.

【図19】第2実施例の動力出力装置110の変形例で
ある動力出力装置110Aの概略構成を示す構成図であ
る。
FIG. 19 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power output device 110A that is a modification of the power output device 110 of the second embodiment.

【図20】第2実施例の動力出力装置110の変形例で
ある動力出力装置110Bの概略構成を示す構成図であ
る。
FIG. 20 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power output device 110B that is a modification of the power output device 110 of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…動力出力装置 20A,20B…動力出力装置 22…駆動軸 24…ディファレンシャルギヤ 26,28…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 37A,37B…ベアリング 38…回転トランス 38A…一次巻線 38B…二次巻線 39…レゾルバ 39A…スリップリング 39B…リング 39C…ブラシ 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 57…ホイール 58…イグナイタ 59a…圧入ピン 59b…ネジ 60…ディストリビュータ 62…点火プラグ 64…アクセルペダル 65…アクセル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 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,110B…動力出力装置 111…動力伝達ギヤ 112…駆動軸 114…ディファレンシャルギヤ 116,118…駆動輪 119…ケース 120…プラネタリギヤ 121…サンギヤ 122…リングギヤ 123…プラネタリピニオンギヤ 124…プラネタリキャリア 125…サンギヤ軸 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 156…クランクシャフト 164…アクセルペダル 165…アクセルペダルポジションセンサ 170…EFIECU 180…制御装置 184…シフトポジションセンサ 190…制御CPU 190a…RAM 190b…ROM 191…第1の駆動回路 192…第2の駆動回路 194…バッテリ 195,196…電流検出器 197,198…電流検出器 199…残容量検出器 L1,L2…電源ライン MG1…モータ MG2…モータ Tr1〜Tr6…トランジスタ Tr11〜Tr16…トランジスタ Reference Signs List 20 power output device 20A, 20B power output device 22 drive shaft 24 differential gear 26, 28 drive wheel 30 clutch motor 32 outer rotor 34 inner rotor 35 permanent magnet 36 three-phase coil 37A, 37B bearing 38 ... rotating transformer 38A ... primary winding 38B ... secondary winding 39 ... resolver 39A ... slip ring 39B ... ring 39C ... brush 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 57 ... Wheel 58 ... Igniter 59a ... Press-In Pin 59b ... Screw 60 ... Distributor 62 ... Spark Plug 64 ... Accelerator Le 65: Accelerator 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 95, 96 Current detector 97, 98 Current Detector 99 ... Remaining capacity detector 110 ... Power output device 110A, 110B ... Power output device 111 ... Power transmission gear 112 ... Drive shaft 114 ... Differential gear 116,118 ... Drive wheel 119 ... Case 120 ... Planetary gear 121 ... Sun gear Reference Signs List 22 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 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 156 ... Crankshaft 164 ... Accelerator pedal 165 ... Accelerator pedal position sensor 170 ... EFIECU 180 ... Control device 184 ... Shift position sensor 190 ... Control CPU 190a ... RAM 190b ROM 191 first drive circuit 192 second drive circuit 194 battery 195, 196 current detector 197, 198 current detector 19 ... remaining capacity detector L1, L2 ... power supply line MG1 ... motor MG2 ... motor Tr1 to Tr6 ... transistor Tr11~Tr16 ... transistor

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 29/02 B60K 9/00 E Fターム(参考) 3G084 BA00 BA03 DA27 DA28 DA34 EA11 EB08 EB22 EC01 EC04 FA33 3G093 AA07 AA16 BA04 BA05 DA01 DB01 EA03 EC02 FA07 FA10 FA11 FB01 5H115 PA08 PC06 PG04 PI11 PI16 PI24 PI29 PO02 PO06 PO17 PU02 PU09 PU10 PU22 PU24 PU25 PV09 PV23 QE02 QE07 QE10 QI04 QN03 RB08 RB26 RE02 RE03 SE04 SE05 SE08 TE02 TE03 TE06 TE08 TE10 TO12 TO21 TO30 TZ07 UI13Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat II (reference) F02D 29/02 B60K 9/00 EF term (reference) 3G084 BA00 BA03 DA27 DA28 DA34 EA11 EB08 EB22 EC01 EC04 FA33 3G093 AA07 AA16 BA04 BA05 DA01 DB01 EA03 EC02 FA07 FA10 FA11 FB01 5H115 PA08 PC06 PG04 PI11 PI16 PI24 PI29 PO02 PO06 PO17 PU02 PU09 PU10 PU22 PU24 PU25 PV09 PV23 QE02 QE07 QE10 QI04 QN03 RB08 RB26 RE02 RE03 SE04 SE05 SE08 TE08 TE03 TE06 TE08

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置で
あって、 出力軸を有する原動機と、 第1の回転軸を有し、該第1の回転軸に動力を入出力す
る第1の電動機と、 前記駆動軸に結合される第2の回転軸を有し、該第2の
回転軸に動力を入出力する第2の電動機と、 前記出力軸と前記第1の回転軸と前記第2の回転軸とに
各々結合される3軸を有し、該3軸のうちいずれか2軸
へ入出力される動力を決定したとき該決定された動力に
基づいて残余の1軸へ入出力される動力が決定される所
定の動力関係を有する3軸式動力入出力手段と、 前記第1の回転軸の回転速度を検出する第1の回転速度
検出手段と、 前記第2の回転軸の回転速度を検出する第2の回転速度
検出手段と、 前記第1の回転速度検出手段および前記第2の回転速度
検出手段により各々検出された回転速度と前記3軸式動
力入出力手段における前記所定の動力関係とに基づいて
前記原動機の出力軸の回転速度を演算する回転速度演算
手段とを備える動力出力装置。
1. A power output device for outputting power to a drive shaft, comprising: a prime mover having an output shaft; a first motor having a first rotation shaft, and inputting and outputting power to and from the first rotation shaft. An electric motor, a second electric motor having a second rotating shaft coupled to the drive shaft, and inputting and outputting power to and from the second rotating shaft; an output shaft; the first rotating shaft; And three axes respectively coupled to the two rotation axes. When the power to be input / output to any two of the three axes is determined, the input / output to the remaining one axis is performed based on the determined power. Three-axis type power input / output means having a predetermined power relation for determining the power to be applied; first rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the first rotation shaft; Second rotation speed detection means for detecting a rotation speed, the first rotation speed detection means and the second rotation speed detection Stage power output apparatus and a rotational speed calculating means for calculating a rotational speed of the output shaft of the prime mover based on the predetermined power relationship with each detected rotational speed said three shaft-type power input output by.
【請求項2】 請求項1記載の動力出力装置であって、 操作者の指示に基づいて前記原動機の出力軸の目標回転
速度を設定する目標回転速度設定手段と、 前記回転速度演算手段により演算される前記原動機の出
力軸の回転速度が前記目標回転速度になるよう前記第1
の電動機を駆動制御する電動機制御手段とを備える動力
出力装置。
2. The power output device according to claim 1, wherein a target rotation speed setting means for setting a target rotation speed of an output shaft of the prime mover based on an instruction of an operator; The first rotation speed of the output shaft of the prime mover is adjusted to the target rotation speed.
And a motor control means for controlling the driving of the motor.
【請求項3】 前記回転速度演算手段により演算される
前記原動機の出力軸の回転速度が所定値以上となるよう
前記第1の電動機を駆動制御する電動機制御手段を備え
る請求項1記載の動力出力装置。
3. The power output according to claim 1, further comprising: motor control means for controlling the driving of the first motor so that the rotation speed of the output shaft of the prime mover calculated by the rotation speed calculation means is equal to or higher than a predetermined value. apparatus.
【請求項4】 請求項1記載の動力出力装置であって、 前記回転速度演算手段は、その演算結果から、前記原動
機の前記出力軸の回転方向を判断する手段であり、 該出力軸が逆回転していると判断された場合には、該出
力軸が正回転するのに必要なトルクを、前記第1,第2
の電動機により出力する手段を備えた動力出力装置。
4. The power output device according to claim 1, wherein the rotation speed calculating means is a means for judging a rotation direction of the output shaft of the prime mover based on a result of the calculation. If it is determined that the output shaft is rotating, the torque required for the output shaft to rotate forward is set to the first and second torques.
Power output device provided with a means for outputting by means of the electric motor.
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