JP2000152418A - Motive power unit and control method - Google Patents

Motive power unit and control method

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JP2000152418A
JP2000152418A JP10324930A JP32493098A JP2000152418A JP 2000152418 A JP2000152418 A JP 2000152418A JP 10324930 A JP10324930 A JP 10324930A JP 32493098 A JP32493098 A JP 32493098A JP 2000152418 A JP2000152418 A JP 2000152418A
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JP
Japan
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power
shaft
rotation speed
drive shaft
motor
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JP10324930A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Urano
広暁 浦野
Akihiko Kanamori
彰彦 金森
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce switching time in a hybrid vehicle with an assist motor having a switchable joining end. SOLUTION: An engine 150 and an axle 116 are joined via a clutch motor 130. An assist motor 140 is provided with its joining end joined changeably to an engine side or an axle side through synchronized gears 111, 112, and 113. In addition, the assist motor 140 is joined to the axle 116 via a one-way clutch 182. The one-way clutch 182 is provided in a direction such that the motive power is transmitted, only when the revolutions of the assist motor 140 is higher than that of the axle 116. In this way, the motive power can be transmitted just at the disconnection of the assist motor 140 from the engine side, even if the assist motor 140 is not joined to the axle side to reduce the switching time.

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、動力源としてエン
ジンと電動機とを備える動力出力装置およびその制御方
法に関し、詳しくは、前記電動機を前記エンジンの出力
軸と駆動軸とに切り替えて結合可能な結合手段を有する
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 having an engine and a motor as a power source and a control method therefor. More specifically, the motor can be switched to an output shaft and a drive shaft of the engine. The present invention relates to a power output device having coupling means.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、エンジンと電動機とを動力源とす
るハイブリッド車両が提案されている(例えば特開平9
−47094に記載の技術等)。ハイブリッド車両の一
種としていわゆるパラレルハイブリッド車両がある。パ
ラレルハイブリッド車両では、エンジンから出力された
動力は、一部が動力調整装置により駆動軸に伝達され、
残余の動力が電力として回生される。この電力はバッテ
リに蓄電されたり、エンジン以外の動力源としての電動
機を駆動するのに用いられる。パラレルハイブリッド車
両は、上述の動力の伝達過程において、動力調整装置お
よび電動機を制御することによって、エンジンから出力
された動力を任意の回転数およびトルクで駆動軸に出力
することができる。駆動軸から出力すべき要求動力に関
わらずエンジンは運転効率の高い運転ポイントを選択し
て運転することができるため、ハイブリッド車両はエン
ジンのみを駆動源とする従来の車両に比べて省資源性お
よび排気浄化性に優れている。
2. Description of the Related Art In recent years, a hybrid vehicle using an engine and an electric motor as power sources has been proposed (for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
-47094). As one type of hybrid vehicle, there is a so-called parallel hybrid vehicle. In a parallel hybrid vehicle, part of the power output from the engine is transmitted to the drive shaft by a power adjustment device,
The remaining power is regenerated as electric power. This electric power is stored in a battery or used to drive an electric motor as a power source other than the engine. In the above-described power transmission process, the parallel hybrid vehicle can output the power output from the engine to the drive shaft at an arbitrary rotation speed and torque by controlling the power adjustment device and the electric motor. Regardless of the required power to be output from the drive shaft, the engine can select and operate an operation point with high operation efficiency, so the hybrid vehicle saves resources and saves energy compared to a conventional vehicle that uses only the engine as the drive source. Excellent exhaust purification.

【0003】パラレルハイブリッド車両における電動機
の結合先は、駆動軸とエンジンの出力軸の2通りが可能
である。これらの結合について、電動機を駆動軸に結合
した構成では、エンジンの回転数よりも駆動軸の回転数
が低いアンダードライブ走行時に運転効率が高くなる特
性がある。電動機をエンジンの出力軸に結合した構成
は、逆に、エンジンの回転数よりも駆動軸の回転数が高
いオーバードライブ走行時に運転効率が高くなる特性が
ある。これらの特性は、以下に示す動力の循環の発生に
基づくものである。
[0003] In the parallel hybrid vehicle, the motor can be connected to the drive shaft or the output shaft of the engine in two ways. With respect to these couplings, in a configuration in which the electric motor is coupled to the drive shaft, there is a characteristic that the operating efficiency is increased during underdrive traveling in which the rotational speed of the drive shaft is lower than the rotational speed of the engine. Conversely, the configuration in which the electric motor is coupled to the output shaft of the engine has a characteristic that the driving efficiency is increased during overdrive traveling in which the rotation speed of the drive shaft is higher than the rotation speed of the engine. These characteristics are based on the occurrence of the following power circulation.

【0004】最初に電動機を駆動軸に結合した場合につ
いて動力の伝達の様子を図28および図29に基づいて
説明する。ここでは、動力調整装置としての対ロータ電
動機CMを介してエンジンEGの出力軸CSと駆動軸D
Sとを結合し、駆動軸DSにはアシストモータAMが結
合されている場合を例にとって説明する。図28に、ク
ランクシャフトCSの回転を低減するとともにトルクを
増大して駆動軸DSから出力するアンダードライブ時の
動力の流れを模式的に示した。エンジンEGから出力さ
れた動力PU1は、対ロータ電動機CMによって回転数
が低減された動力PU2として伝達される。この際、対
ロータ電動機では、2つのロータ間に相対的な滑りが生
じるから、両ロータ間の回転数差に基づいて発電が行わ
れ、エンジンEGから出力された動力の一部が電力EU
として回生される。この電力によってアシストモータA
Mを力行し、不足分のトルクを調整することによって、
要求された回転数およびトルクからなる動力PU3が駆
動軸DSに出力される。
First, how power is transmitted when an electric motor is connected to a drive shaft will be described with reference to FIGS. 28 and 29. FIG. Here, the output shaft CS and the drive shaft D of the engine EG are connected via a paired rotor motor CM as a power adjusting device.
The following describes an example in which S is coupled to the drive shaft DS and the assist motor AM is coupled to the drive shaft DS. FIG. 28 schematically shows the flow of power during underdrive, in which the rotation of the crankshaft CS is reduced and the torque is increased to output from the drive shaft DS. Power PU1 output from engine EG is transmitted as power PU2 whose rotational speed has been reduced by anti-rotor motor CM. At this time, since relative slip occurs between the two rotors in the anti-rotor motor, power generation is performed based on the rotational speed difference between the two rotors, and part of the power output from the engine EG is converted to the electric power EU.
Regenerated as. With this power, the assist motor A
By powering M and adjusting the shortage torque,
The power PU3 having the requested rotation speed and torque is output to the drive shaft DS.

【0005】クランクシャフトCSの回転を増大すると
ともにトルクを低減して駆動軸DSから出力するオーバ
ードライブ時の動力の流れを図29に模式的に示した。
このときは、エンジンEGから出力された動力PU1
は、対ロータ電動機CMを力行することによって回転数
が増速された動力PU4として伝達される。次に、アシ
ストモータAMで負荷を与えることにより、余剰のトル
クを調整することによって、要求された回転数およびト
ルクからなる動力PU5が駆動軸DSに出力される。ア
シストモータAMでは動力PU4の一部を電力EU2と
して回生することによって負荷を与える。この電力は対
ロータ電動機CMに供給される。
FIG. 29 schematically shows the flow of power during overdrive output from the drive shaft DS by increasing the rotation of the crankshaft CS and reducing the torque.
At this time, power PU1 output from engine EG
Is transmitted as power PU4 whose rotation speed has been increased by powering the anti-rotor motor CM. Next, by applying a load with the assist motor AM and adjusting the surplus torque, the power PU5 having the required rotation speed and torque is output to the drive shaft DS. The assist motor AM applies a load by regenerating a part of the power PU4 as electric power EU2. This electric power is supplied to the anti-rotor motor CM.

【0006】両者を比較すると、アンダードライブ時に
は、エンジンから出力された動力が駆動軸に伝達される
経路において、上流側に位置する対ロータ電動機CMで
回生された電力が下流側に位置するアシストモータAM
に供給される。オーバードライブ時には、逆に、下流側
に位置するアシストモータAMで回生された電力が上流
側に位置する対ロータ電動機CMに供給される。対ロー
タ電動機CMに供給された電力は、再び機械的な動力と
して下流側に位置するアシストモータAMに供給され
る。こうしてオーバードライブ時には、図示する動力の
循環γ1が生じる。かかる循環γ1が生じると、エンジ
ンEGから出力された動力のうち、有効に駆動軸DSに
伝達される動力が低減するため、ハイブリッド車両の運
転効率は低下する。
Comparing the two, during the underdrive, in the path where the power output from the engine is transmitted to the drive shaft, the power regenerated by the paired rotor motor CM located on the upstream side is assisted by the assist motor located on the downstream side. AM
Supplied to Conversely, at the time of overdrive, electric power regenerated by the assist motor AM located on the downstream side is supplied to the paired rotor motor CM located on the upstream side. The electric power supplied to the anti-rotor motor CM is supplied again as mechanical power to the assist motor AM located on the downstream side. Thus, at the time of overdrive, the illustrated power circulation γ1 occurs. When the circulation γ1 occurs, the power that is effectively transmitted to the drive shaft DS out of the power output from the engine EG decreases, so that the operating efficiency of the hybrid vehicle decreases.

【0007】電動機をエンジンの出力軸に結合した場合
の動力の伝達の様子を図30および図31に示す。図3
0はアンダードライブ時の動力の伝達の様子を示し、図
31はオーバードライブ時の動力の伝達の様子を示して
いる。かかる構成では、電動機を駆動軸に結合した場合
とは逆の現象が起きる。アンダードライブ時には、下流
側に位置する対ロータ電動機CMで回生された電力EO
1が上流側に位置するアシストモータAMに供給され
る。オーバードライブ時には、上流側に位置するアシス
トモータAMにより回生されたEO2が下流側に位置す
る対ロータ電動機CMに供給される。従って、電動機を
エンジンの出力軸に結合した状態では、アンダードライ
ブ時に図28に示す動力の循環γ2が生じ、ハイブリッ
ド車両の運転効率は低下する。
FIGS. 30 and 31 show how power is transmitted when the electric motor is connected to the output shaft of the engine. FIG.
0 shows how power is transmitted during underdrive, and FIG. 31 shows how power is transmitted during overdrive. In such a configuration, the reverse phenomenon occurs when the motor is coupled to the drive shaft. During the underdrive, the electric power EO regenerated by the paired rotor motor CM located on the downstream side
1 is supplied to the assist motor AM located on the upstream side. During overdrive, EO2 regenerated by the assist motor AM located on the upstream side is supplied to the anti-rotor motor CM located on the downstream side. Therefore, when the electric motor is connected to the output shaft of the engine, the power circulation γ2 shown in FIG. 28 occurs during the underdrive, and the operating efficiency of the hybrid vehicle decreases.

【0008】かかる特性に鑑み、電動機の結合状態を、
駆動軸側とエンジンの出力軸側とで切り替え可能に構成
したハイブリッド車両が提案されている(例えば、特開
平10−75501記載のハイブリッド車両)。かかる
車両では、電動機とエンジンの出力軸との結合および解
放を行う第1のクラッチ、およびこの電動機と駆動軸と
の結合および解放を行う第2のクラッチを設けている。
エンジンの回転数が駆動軸の回転数よりも大きくなった
場合には、第1のクラッチを解放するとともに、第2の
クラッチを結合することによって、電動機を駆動軸側に
結合する。逆の場合には、第1のクラッチを結合すると
ともに、第2のクラッチを解放することによって、電動
機をエンジンの出力軸側に結合する。こうすることによ
ってアンダードライブ走行、オーバードライブ走行の双
方において、効率の高い運転を実現している。
In view of such characteristics, the coupling state of the motor is
There has been proposed a hybrid vehicle configured to be switchable between a drive shaft side and an output shaft side of an engine (for example, a hybrid vehicle described in JP-A-10-75501). Such a vehicle is provided with a first clutch for connecting and releasing the electric motor and the output shaft of the engine, and a second clutch for connecting and releasing the electric motor and the drive shaft.
When the rotation speed of the engine becomes higher than the rotation speed of the drive shaft, the first clutch is released and the second clutch is connected, so that the electric motor is connected to the drive shaft. In the opposite case, the first clutch is connected and the second clutch is released, so that the electric motor is connected to the output shaft side of the engine. By doing so, highly efficient operation is realized in both underdrive traveling and overdrive traveling.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、電動機の結合
状態を切り替え可能なハイブリッド車両では、切り替え
に長時間かかるという課題があった。結合状態の切り替
えに長時間を要することにより、動力の増減に対する運
転者の指示への応答性が遅れるという課題があった。
However, in a hybrid vehicle in which the coupling state of the electric motor can be switched, there is a problem that the switching takes a long time. A long time is required for switching the connection state, which causes a problem that responsiveness to a driver's instruction with respect to an increase or decrease in power is delayed.

【0010】例えば、電動機の結合先をエンジンの出力
軸側から駆動軸側に切り替える場合を考える。かかる切
り替えを行う場合には、電動機を切り離しても要求され
た動力が駆動軸に出力されるようにエンジンの運転状態
を制御する。かかる運転状態がほぼ達成された後、電動
機を切り離す。次に、電動機の回転数を結合先である駆
動軸の回転数に一致させ、両者の回転数がほぼ一致した
時点で電動機を駆動軸に結合する。従来は、これらのス
テップを順次実行することによって、電動機の結合先を
切り替えていた。各ステップごとの時間を短縮する改良
が試みられてはいたものの、切り替えに要する時間を十
分短縮するには至らなかった。電動機の結合先を駆動軸
側からエンジンの出力軸側に切り替える場合も同様であ
った。
For example, consider the case where the coupling destination of the electric motor is switched from the output shaft side of the engine to the drive shaft side. When such switching is performed, the operating state of the engine is controlled such that the required power is output to the drive shaft even when the motor is disconnected. After such operating conditions have been substantially achieved, the motor is disconnected. Next, the rotation speed of the electric motor is made to match the rotation speed of the drive shaft to which the motor is connected, and the motor is connected to the drive shaft when the rotation speeds of both motors substantially match. Conventionally, the connection destination of the electric motor is switched by sequentially executing these steps. Although attempts have been made to reduce the time for each step, the time required for switching has not been sufficiently reduced. The same applies to the case where the coupling destination of the motor is switched from the drive shaft side to the output shaft side of the engine.

【0011】以上で説明した課題は、ハイブリッド車両
のみならず、ハイブリッド式の動力出力装置一般に生じ
得るものである。本発明はこれらの課題の少なくとも一
部を解決するためになされ、電動機の結合先の切り替え
に要する時間を短縮する技術を提供することを目的とす
る。
The problem described above can occur not only in a hybrid vehicle but also in a hybrid power output device in general. The present invention has been made to solve at least a part of these problems, and an object of the present invention is to provide a technique for reducing a time required for switching a connection destination of an electric motor.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の動力出力装置およびその制御方法は、上述の目的
の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採っ
た。本発明の動力出力装置は、出力軸を有するエンジン
と、動力を出力するための駆動軸と、前記出力軸及び駆
動軸に結合され電力のやりとりによって前記エンジンか
ら出力された動力を増減して前記駆動軸に伝達可能な動
力調整装置とを有する動力出力装置であって、ワンウェ
イクラッチにより前記駆動軸および前記出力軸のうちの
一方の回転軸に結合された電動機と、前記駆動軸および
前記出力軸のうちの他方の回転軸と、該電動機との結合
及び切り離しを行う結合手段とを有することを要旨とす
る。
Means for Solving the Problems and Actions and Effects Thereof The power output apparatus and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above objects. A power output device of the present invention includes an engine having an output shaft, a drive shaft for outputting power, and a power shaft coupled to the output shaft and the drive shaft, which increases and decreases the power output from the engine by exchanging power. A power output device having a power adjustment device that can be transmitted to a drive shaft, comprising: an electric motor coupled to one of the drive shaft and the output shaft by a one-way clutch; the drive shaft and the output shaft The gist of the invention is to have a connecting means for connecting and disconnecting the other rotating shaft from the electric motor.

【0013】かかる動力出力装置によれば、ワンウェイ
クラッチと結合手段の作用により電動機の結合先を駆動
軸と出力軸との間で切り替えることができる。つまり、
結合手段を操作することによって、電動機を上述の他方
の回転軸に結合および切り離しを行うことができる。結
合手段の結合状態に関わらず、電動機はワンウェイクラ
ッチにより前記一方の回転軸に結合されているから、電
動機を他方の回転軸から切り離した時点で電動機と一方
の回転軸との動力の伝達を行うことが可能となる。つま
り、出力軸と駆動軸との回転数の大小関係に応じた電動
機の結合先の切り替えをワンウェイクラッチで代行し得
る状態となり、電動機を改めて一方の回転軸に結合し直
す必要がない。従って、上述の動力出力装置によれば、
電動機の結合状態の切り替え時間を大幅に短縮すること
ができる。
According to this power output device, the connection destination of the electric motor can be switched between the drive shaft and the output shaft by the action of the one-way clutch and the connecting means. That is,
By operating the coupling means, the electric motor can be coupled to and disconnected from the other rotating shaft described above. Regardless of the coupling state of the coupling means, the electric motor is coupled to the one rotating shaft by a one-way clutch, so that power is transmitted between the electric motor and the one rotating shaft when the electric motor is disconnected from the other rotating shaft. It becomes possible. That is, the one-way clutch can be used to switch the connection destination of the electric motor according to the magnitude relationship between the number of rotations of the output shaft and the drive shaft, and there is no need to reconnect the electric motor to one of the rotation shafts. Therefore, according to the power output device described above,
The switching time of the coupling state of the electric motor can be greatly reduced.

【0014】ここで、ワンウェイクラッチとは、第1の
回転軸と第2の回転軸とを結合する機構であって、第1
の回転軸に対する第2の回転軸の相対的な回転方向が所
定の一方向の場合にのみ動力を伝達可能な機構をいう。
両者が共に正方向に回転している場合を例に取れば、第
1の回転軸の回転数が第2の回転軸の回転数よりも高い
場合には動力を伝達可能であるが、逆の場合には動力を
伝達できない機構となる。ワンウェイクラッチとして
は、いわゆるローラ形やスプラグ形などが知られている
が、かかる周知の機構の他、上述の機能を果たす種々の
機構が本明細書にいうワンウェイクラッチに該当する。
Here, the one-way clutch is a mechanism for connecting the first rotating shaft and the second rotating shaft.
Means a mechanism capable of transmitting power only when the relative rotation direction of the second rotation shaft with respect to the rotation shaft is a predetermined one direction.
Taking the case where both are rotating in the forward direction as an example, when the rotation speed of the first rotation shaft is higher than the rotation speed of the second rotation shaft, power can be transmitted, but the opposite is true. In this case, the mechanism cannot transmit power. As the one-way clutch, a so-called roller type or a sprag type is known. In addition to such a well-known mechanism, various mechanisms performing the above-described functions correspond to the one-way clutch described in this specification.

【0015】本発明の動力出力装置において、ワンウェ
イクラッチによる電動機の結合先およびその方向性は種
々の組み合わせが可能である。例えば、第1の組み合わ
せとして、前記一方の回転軸は前記駆動軸であり、前記
ワンウェイクラッチは、前記電動機から前記駆動軸にの
み動力を伝達可能な機構であるものとすることができ
る。
In the power output device of the present invention, various combinations of the connection destination of the electric motor by the one-way clutch and the direction thereof are possible. For example, as a first combination, the one rotating shaft may be the drive shaft, and the one-way clutch may be a mechanism capable of transmitting power only from the electric motor to the drive shaft.

【0016】この場合、電動機を出力軸から切り離した
状態では、電動機から駆動軸に動力を伝達することが可
能となる。かかる結合状態では、例えば、エンジンから
出力されたトルクを増大して駆動軸から出力することが
要求されるアンダードライブ状態において、電動機を力
行することにより駆動軸にトルクを付加することができ
る。電動機の力行に要する電力は、動力の伝達経路の上
流に位置する動力調整装置により回生された電力を適用
することができる。
In this case, when the motor is disconnected from the output shaft, power can be transmitted from the motor to the drive shaft. In such a coupled state, for example, in an underdrive state in which it is required to increase the torque output from the engine and output the torque from the drive shaft, torque can be added to the drive shaft by powering the electric motor. As the electric power required for powering the electric motor, electric power regenerated by a power adjusting device located upstream of a power transmission path can be applied.

【0017】一方、電動機を出力軸に結合した状態で
は、電動機と出力軸との間で動力の伝達が可能となる。
従って、エンジンから出力されたトルクを低減するとと
もに回転数を増して駆動軸から出力することが要求され
るオーバードライブ状態において、エンジンから出力さ
れた動力を電動機で電力として回生することによってエ
ンジンに負荷を与えることが可能となる。回生された電
力は、動力の伝達経路の下流に位置する動力調整装置で
回転数を増速するのに適用することができる。
On the other hand, when the motor is connected to the output shaft, power can be transmitted between the motor and the output shaft.
Therefore, in an overdrive state in which it is required to reduce the torque output from the engine and increase the number of revolutions to output from the drive shaft, the power output from the engine is regenerated as electric power by the electric motor to load the engine. Can be given. The regenerated electric power can be applied to increase the rotation speed by a power adjusting device located downstream of the power transmission path.

【0018】このように、第1の組み合わせによれば、
アンダードライブ状態においてもオーバードライブ状態
においても動力が上流から下流にのみ伝達されるため、
動力出力装置を効率よく運転することが可能となる。ま
た、第1の組み合わせによれば、電動機を出力軸から切
り離した時点で、電動機から駆動軸への動力の伝達が可
能となる。従って、オーバードライブ状態からアンダー
ドライブ状態への切り替えに要する時間を大きく短縮す
ることができる。例えば、上述の動力出力装置がハイブ
リッド車両に適用された場合を考えれば、第1の組み合
わせによる構成は、運転者の要求に応じて速やかに駆動
軸の出力トルクを増加させることが望まれる場合に特に
有用性が高い。
Thus, according to the first combination,
In both the underdrive state and the overdrive state, power is transmitted only from upstream to downstream,
The power output device can be operated efficiently. Further, according to the first combination, power can be transmitted from the motor to the drive shaft when the motor is disconnected from the output shaft. Therefore, the time required for switching from the overdrive state to the underdrive state can be greatly reduced. For example, considering the case where the above-described power output device is applied to a hybrid vehicle, the configuration based on the first combination is used when it is desired to quickly increase the output torque of the drive shaft in response to a driver's request. Particularly useful.

【0019】第2の組み合わせとして、前記一方の回転
軸は前記出力軸であり、前記ワンウェイクラッチは、前
記出力軸から前記電動機にのみ動力を伝達可能な機構で
あるものとすることができる。
As a second combination, the one rotating shaft may be the output shaft, and the one-way clutch may be a mechanism capable of transmitting power only from the output shaft to the electric motor.

【0020】この場合、電動機を駆動軸から切り離した
状態では、出力軸から電動機に動力を伝達することが可
能となる。かかる結合状態では、オーバードライブ状態
において、エンジンから出力された動力を電動機で電力
として回生することによってエンジンに負荷を与えるこ
とが可能となる。回生された電力は、動力の伝達経路の
下流に位置する動力調整装置で回転数を増速するのに適
用することができる。
In this case, when the motor is disconnected from the drive shaft, power can be transmitted from the output shaft to the motor. In such a coupled state, in the overdrive state, it is possible to apply a load to the engine by regenerating the power output from the engine as electric power by the electric motor. The regenerated electric power can be applied to increase the rotation speed by a power adjusting device located downstream of the power transmission path.

【0021】一方、電動機を出力軸に結合した状態で
は、電動機と出力軸との間で動力の伝達が可能となる。
かかる結合状態では、アンダードライブ状態において、
電動機を力行することにより駆動軸にトルクを付加する
ことができる。電動機の力行に要する電力は、動力の伝
達経路の上流に位置する動力調整装置により回生された
電力を適用することができる。
On the other hand, when the motor is connected to the output shaft, power can be transmitted between the motor and the output shaft.
In such a coupled state, in the underdrive state,
By powering the motor, torque can be applied to the drive shaft. As the electric power required for powering the electric motor, electric power regenerated by a power adjusting device located upstream of a power transmission path can be applied.

【0022】このように、第2の組み合わせによれば、
アンダードライブ状態においてもオーバードライブ状態
においても動力が上流から下流にのみ伝達されるため、
動力出力装置を効率よく運転することが可能となる。ま
た、第2の組み合わせによれば、電動機を駆動軸から切
り離した時点で、出力軸から電動機への動力の伝達が可
能となる。従って、アンダードライブ状態からオーバー
ドライブ状態への切り替えに要する時間を大きく短縮す
ることができる。例えば、上述の動力出力装置がハイブ
リッド車両に適用された場合を考えれば、第2の組み合
わせによる構成は、車両の加速と共にアンダードライブ
状態からオーバードライブ状態に素早く滑らかに結合状
態を切り替えることが望まれる場合に特に有用性が高
い。
Thus, according to the second combination,
In both the underdrive state and the overdrive state, power is transmitted only from upstream to downstream,
The power output device can be operated efficiently. Further, according to the second combination, power can be transmitted from the output shaft to the motor when the motor is disconnected from the drive shaft. Therefore, the time required for switching from the underdrive state to the overdrive state can be greatly reduced. For example, considering the case where the above-described power output device is applied to a hybrid vehicle, it is desired that the configuration based on the second combination switch the coupling state from the underdrive state to the overdrive state quickly and smoothly with the acceleration of the vehicle. Especially useful in cases.

【0023】その他、第3の組み合わせとして、駆動軸
から電動機にのみ動力を伝達可能な方向で、電動機を駆
動軸に結合することもできる。第4の組み合わせとし
て、電動機から出力軸にのみ動力を伝達可能な方向で、
電動機を出力軸に結合することもできる。
Alternatively, as a third combination, the motor can be coupled to the drive shaft in a direction in which power can be transmitted only from the drive shaft to the motor. As a fourth combination, in a direction in which power can be transmitted only from the electric motor to the output shaft,
An electric motor can be coupled to the output shaft.

【0024】例えば、第3の組み合わせによれば、駆動
軸から電動機に動力を伝達する状態への切り替えを速や
かに行うことができる。従って、駆動軸が外力によって
回転させられる場合にその動力を電動機により速やかに
回生することが可能となる利点がある。また、第4の組
み合わせによれば、電動機から出力軸に動力を伝達する
状態への切り替えを速やかに行うことができる。従っ
て、電動機によるエンジンのモータリングを速やかに行
うことが可能となる利点がある。このように本発明の動
力出力装置は、時間を短縮する必要性の高い切り替え方
向に応じて、でワンウェイクラッチを介した電動機の結
合先およびワンウェイクラッチの方向性を種々選択する
ことが可能である。
For example, according to the third combination, it is possible to quickly switch to a state in which power is transmitted from the drive shaft to the electric motor. Therefore, when the drive shaft is rotated by an external force, there is an advantage that the power can be quickly regenerated by the electric motor. Further, according to the fourth combination, it is possible to quickly switch to a state where power is transmitted from the electric motor to the output shaft. Therefore, there is an advantage that the motoring of the engine by the electric motor can be performed quickly. As described above, the power output device of the present invention can variously select the coupling destination of the electric motor via the one-way clutch and the directionality of the one-way clutch in accordance with the switching direction in which it is necessary to reduce the time. .

【0025】本発明の動力出力装置では、上述の結合手
段を例えば手動で切り替えるものとしても構わないが、
上記第1の組み合わせおよび第2の組み合わせを適用し
た動力出力装置においては、前記出力軸の回転数と前記
駆動軸の回転数との偏差を検出する検出手段と、前記出
力軸の回転数が前記駆動軸の回転数よりも所定値以上高
いときは、前記結合手段を制御して、前記電動機と前記
駆動軸との間で動力のやりとりが可能な結合状態とする
第1の制御手段を備えるものとすることが望ましい。
In the power output device of the present invention, the above-mentioned connecting means may be switched manually, for example.
In the power output device to which the first combination and the second combination are applied, a detecting unit that detects a deviation between the rotation speed of the output shaft and the rotation speed of the drive shaft; When the rotation speed of the drive shaft is higher than a predetermined value by a predetermined value or more, the first control unit controls the coupling unit to bring the electric motor and the drive shaft into a coupled state in which power can be exchanged. It is desirable that

【0026】また、前記出力軸の回転数と前記駆動軸の
回転数との偏差を検出する検出手段と、前記駆動軸の回
転数が前記出力軸の回転数よりも所定値以上高いとき
は、前記結合手段を制御して、前記電動機と前記出力軸
との間で動力のやりとりが可能な結合状態とする第2の
制御手段を備えるものとすることも望ましい。
A detecting means for detecting a deviation between the rotation speed of the output shaft and the rotation speed of the drive shaft, wherein when the rotation speed of the drive shaft is higher than the rotation speed of the output shaft by a predetermined value or more, It is preferable that the apparatus further includes a second control unit that controls the coupling unit so as to establish a coupling state in which power can be exchanged between the electric motor and the output shaft.

【0027】これらの制御手段により結合手段を制御す
れば、上記偏差に基づいて、動力出力装置を効率よく運
転することができる。前記第1の制御手段によれば、出
力軸の回転数が駆動軸の回転数よりも所定値以上高いア
ンダードライブ状態においては、電動機と駆動軸との間
で動力のやりとりが可能な結合状態とする。つまり、第
1の組み合わせで構成された動力出力装置においては、
電動機と出力軸との結合を切り離すように結合手段を制
御し、第2の組み合わせで構成された動力出力装置にお
いては、電動機と駆動軸とを結合するように結合手段を
制御する。こうすることにより、アンダードライブ状態
で動力の循環が生じない結合状態を採ることができ、動
力出力装置を効率よく運転することが可能となる。
By controlling the coupling means by these control means, the power output device can be operated efficiently based on the deviation. According to the first control means, in an underdrive state in which the rotation speed of the output shaft is higher than the rotation speed of the drive shaft by a predetermined value or more, a state in which power can be exchanged between the motor and the drive shaft is established. I do. That is, in the power output device configured by the first combination,
The coupling means is controlled so as to disconnect the electric motor from the output shaft, and in the power output device constituted by the second combination, the coupling means is controlled so as to couple the electric motor and the drive shaft. By doing so, it is possible to adopt a coupling state in which power does not circulate in the underdrive state, and it is possible to operate the power output device efficiently.

【0028】また、前記第2の制御手段によれば、駆動
軸の回転数が出力軸の回転数よりも所定値以上高いオー
バードライブ状態においては、電動機と出力軸との間で
動力のやりとりが可能な結合状態とする。つまり、第1
の組み合わせで構成された動力出力装置においては、電
動機と出力軸とを結合するように結合手段を制御し、第
2の組み合わせで構成された動力出力装置においては、
電動機と駆動軸との結合を切り離すように結合手段を制
御する。こうすることにより、オーバードライブ状態で
動力の循環が生じない結合状態を採ることができ、動力
出力装置を効率よく運転することが可能となる。
Further, according to the second control means, in an overdrive state in which the rotation speed of the drive shaft is higher than the rotation speed of the output shaft by a predetermined value or more, power exchange between the motor and the output shaft is not possible. A possible connection state. That is, the first
In the power output device composed of the combination of the above, the coupling means is controlled so as to couple the electric motor and the output shaft, and in the power output device composed of the second combination,
The coupling means is controlled to disconnect the electric motor from the drive shaft. By doing so, it is possible to adopt a coupling state in which power does not circulate in the overdrive state, and it is possible to operate the power output device efficiently.

【0029】これらの制御手段は、いずれか一方のみを
備えることもできるし、双方を備えることもできる。ま
た、これらの制御手段における所定値は切り替えを行う
のに適した種々の値を用いることができる。動力出力装
置の運転効率を重視して考えれば所定値は値0とするこ
とができるし、また切り替えが頻繁に生じることを回避
する目的からヒステリシスをもたせることもできる。こ
の場合、本発明の動力出力装置は、切り替えに要する時
間が短いため、ヒステリシスの幅を通常よりも狭くする
ことができる利点もある。
These control means may be provided with only one of them, or may be provided with both. Various values suitable for switching can be used as the predetermined values in these control means. If the operational efficiency of the power output device is considered as important, the predetermined value can be set to a value of 0, and hysteresis can be provided for the purpose of avoiding frequent switching. In this case, the power output device of the present invention has an advantage that the width of hysteresis can be narrower than usual because the time required for switching is short.

【0030】本発明の動力出力装置においては、前記電
動機と前記一方の回転軸とを、前記ワンウェイクラッチ
を介して一方向にのみ動力を伝達可能な状態と、双方向
に動力を伝達可能な状態とに切り替えて結合可能な切替
結合手段を備えるものとすることが望ましい。
In the power output apparatus according to the present invention, the electric motor and the one rotating shaft can be connected only in one direction through the one-way clutch. It is desirable to provide a switching coupling means that can switch and couple to and.

【0031】ワンウェイクラッチを介して電動機と前記
一方の回転軸とを結合している場合には、動力の伝達方
向がワンウェイクラッチの構造に応じたいずれか一方向
に限定される。上記構成によれば、一方の回転軸と電動
機との結合状態として、双方向に動力を伝達可能な状態
も採ることができるため、動力の伝達をより幅広く行う
ことができ、動力出力装置の運転効率を向上することが
できる。
When the electric motor and the one of the rotating shafts are connected via a one-way clutch, the power transmission direction is limited to any one direction according to the structure of the one-way clutch. According to the above configuration, since a state in which power can be transmitted in both directions can be adopted as a coupling state between one of the rotating shafts and the electric motor, power can be transmitted more widely, and operation of the power output device can be performed. Efficiency can be improved.

【0032】例えば、前述の第1の組み合わせでは、電
動機から駆動軸に動力を伝達可能な方向のワンウェイク
ラッチにより電動機と駆動軸とが結合されている。かか
る構成を採用した場合、駆動軸が外力によって回転させ
られた場合に、その動力を電動機によって電力として回
生することができない。これに対し、上記切替結合手段
により電動機と駆動軸とを結合すれば、駆動軸に入力さ
れた動力を電力として回生することが可能となるため、
動力出力装置の運転効率を向上することができる。ま
た、電動機と駆動軸とを結合すれば、電動機を逆転させ
ることによって、駆動軸を逆転させることも可能となる
ため、動力出力装置から出力可能な動力の範囲を広げる
ことができる。他の組み合わせにおいてもそれぞれ同様
に、上記切替結合手段によれば、ワンウェイクラッチで
は動力を伝達できない方向に動力を伝達することが可能
となるため、動力出力装置の運転効率を向上することが
でき、また出力可能な動力の範囲を広げることができ
る。
For example, in the above-described first combination, the electric motor and the drive shaft are connected by a one-way clutch that can transmit power from the electric motor to the drive shaft. When such a configuration is employed, when the drive shaft is rotated by an external force, the power cannot be regenerated as electric power by the electric motor. On the other hand, if the electric motor and the drive shaft are connected by the switching connection means, the power input to the drive shaft can be regenerated as electric power,
The operation efficiency of the power output device can be improved. Further, if the motor and the drive shaft are connected, the drive shaft can be reversed by reversing the motor, so that the range of power that can be output from the power output device can be expanded. Similarly, in other combinations, according to the switching coupling means, it is possible to transmit power in a direction in which power cannot be transmitted by the one-way clutch, so that the operation efficiency of the power output device can be improved, Also, the range of power that can be output can be expanded.

【0033】かかる場合において、切替結合手段を手動
で操作するものとしてもよいが、前記電動機の回転数と
前記一方の回転軸の回転数との偏差を検出する検出手段
と、前記ワンウェイクラッチにより動力が伝達されてい
る場合において、前記偏差が所定範囲内にあるときは、
前記切替結合手段を制御して、前記電動機と前記一方の
回転軸の結合状態を、双方向に動力を伝達可能な状態に
切り替える制御手段とを備えるものとすることが望まし
い。こうすれば、両者の結合状態を適切に切り替えるこ
とができる。なお、上記切り替えの実行中であっても、
電動機から一方の回転軸にはワンウェイクラッチを介し
て動力が伝達可能であるため、動力出力装置からは一定
の範囲で要求された動力を出力することができる。
In such a case, the switching coupling means may be operated manually. Is transmitted, when the deviation is within a predetermined range,
It is preferable that the apparatus further includes control means for controlling the switching coupling means to switch a coupling state between the electric motor and the one rotating shaft to a state in which power can be transmitted bidirectionally. In this case, the connection state between the two can be appropriately switched. Note that even while the above switching is being performed,
Since power can be transmitted from the motor to one of the rotating shafts via a one-way clutch, the power output device can output the required power within a certain range.

【0034】本発明の動力出力装置においては、前記ワ
ンウェイクラッチと前記一方の回転軸との結合を切り放
し可能な切り放し手段を備えるものとすることが好まし
い。
In the power output apparatus according to the present invention, it is preferable that the power output apparatus further includes a disconnecting means capable of releasing the connection between the one-way clutch and the one rotating shaft.

【0035】ワンウェイクラッチを介して電動機と前記
一方の回転軸とを結合している場合において、さらに電
動機と前記他方の回転軸とを結合している場合には、両
回転軸の大小関係によっては、両者を直結したのと等価
な構成が実現される。つまり、電動機と他方の回転軸と
を結合した状態では、一方の回転軸の回転状態はある所
定の範囲に制限される。上記構成によれば、ワンウェイ
クラッチを切り放すことにより、電動機が他方の回転軸
にのみ結合された構成を採ることができるため、動力の
伝達をより幅広く行うことができる。この結果、電動機
の結合先が頻繁に切り替わることを抑制するためのヒス
テリシスを適切に設けることが可能となる。
When the electric motor is connected to the one rotating shaft via a one-way clutch, and when the electric motor is connected to the other rotating shaft, depending on the magnitude relationship between the two rotating shafts. Thus, a configuration equivalent to directly connecting the two is realized. That is, in a state where the electric motor and the other rotating shaft are connected, the rotating state of one rotating shaft is limited to a predetermined range. According to the above configuration, by releasing the one-way clutch, it is possible to adopt a configuration in which the electric motor is coupled only to the other rotating shaft, so that power can be transmitted more widely. As a result, it is possible to appropriately provide hysteresis for suppressing frequent switching of the connection destination of the electric motor.

【0036】例えば、前述の第1の組み合わせでは、電
動機から駆動軸に動力を伝達可能な方向のワンウェイク
ラッチにより電動機と駆動軸とが結合されている。かか
る構成において、電動機を出力軸側に結合した場合に
は、出力軸の回転数が駆動軸の回転数以上の状態では、
出力軸と駆動軸とを直結した構成と等価になる。従っ
て、出力軸の回転数が駆動軸の回転数よりも高い状態は
取り得ない。これに対し、上記切り放し手段によりワン
ウェイクラッチを切り放せば、電動機を出力軸に結合し
た状態でも、出力軸の回転数を駆動軸の回転数よりも高
くすることができる。従って、動力出力装置における動
力の変換の幅を広げることができる。他の組み合わせに
おいてもそれぞれ同様に、上記切り放し手段によれば、
駆動軸と出力軸とが直結した構成を回避することがで
き、動力出力装置における動力の変換の幅を広げること
ができる。
For example, in the above-described first combination, the electric motor and the drive shaft are connected by a one-way clutch that can transmit power from the electric motor to the drive shaft. In such a configuration, when the motor is coupled to the output shaft side, in a state where the rotation speed of the output shaft is equal to or higher than the rotation speed of the drive shaft,
This is equivalent to a configuration in which the output shaft and the drive shaft are directly connected. Therefore, a state where the rotation speed of the output shaft is higher than the rotation speed of the drive shaft cannot be taken. On the other hand, if the one-way clutch is released by the release means, the rotational speed of the output shaft can be higher than the rotational speed of the drive shaft even when the electric motor is connected to the output shaft. Therefore, the range of power conversion in the power output device can be expanded. Similarly, in other combinations, according to the release means,
The configuration in which the drive shaft and the output shaft are directly connected can be avoided, and the range of power conversion in the power output device can be widened.

【0037】上述の切り放し手段の操作は手動により行
うものとしてもよいが、前記ワンウェイクラッチによる
前記一方の回転軸に動力の伝達を禁止すべき所定の条件
が成立した場合には、前記切り放し手段を制御して、ワ
ンウェイクラッチを前記一方の回転軸から切り放す制御
手段とを備えるものとすることが好ましい。こうすれ
ば、両者の結合状態を適切に切り替えることができる。
なお、上述の態様での動力の伝達を禁止すべき所定の条
件とは、電動機を前記他方の回転軸に結合した場合にお
いて、前記一方の回転軸と他方の回転軸とを回転数の大
小関係の制限なく回転させることが要求される条件をい
う。
The operation of the release means may be manually performed. However, if a predetermined condition for inhibiting the transmission of power to the one rotating shaft by the one-way clutch is established, the release means is operated. It is preferable that a control means be provided for controlling and releasing the one-way clutch from the one rotation shaft. In this case, the connection state between the two can be appropriately switched.
Note that the predetermined condition in which the transmission of power in the above-described mode is to be prohibited is that when the electric motor is coupled to the other rotating shaft, the one rotating shaft and the other rotating shaft are in a magnitude relationship of the number of rotations. Refers to the condition required to rotate without limitation.

【0038】例えば、前述の第1の組み合わせでは、電
動機から駆動軸に動力を伝達可能な方向のワンウェイク
ラッチにより電動機と駆動軸とが結合されている。かか
る構成において、電動機が出力軸に結合されている場合
を考える。頻繁な切り替えを抑制するためにヒステリシ
スを設けた場合には、電動機を出力軸から切り放すこと
なく、駆動軸を出力軸よりも低い回転数で回転させる必
要が生じる場合がある。かかる条件が上記所定の条件に
相当する。
For example, in the above-described first combination, the electric motor and the drive shaft are connected by a one-way clutch that can transmit power from the electric motor to the drive shaft. In such a configuration, consider the case where the motor is coupled to the output shaft. If hysteresis is provided to suppress frequent switching, it may be necessary to rotate the drive shaft at a lower rotational speed than the output shaft without disconnecting the motor from the output shaft. Such conditions correspond to the above predetermined conditions.

【0039】本発明における動力調整装置には種々の装
置を適用可能である。例えば、前記動力調整装置は、前
記出力軸に結合された第1のロータと、前記駆動軸に結
合された第2のロータとを有する対ロータ電動機である
ものとすることができる。
Various devices can be applied to the power adjusting device of the present invention. For example, the power adjustment device may be a paired rotor motor having a first rotor coupled to the output shaft and a second rotor coupled to the drive shaft.

【0040】かかる対ロータ電動機によれば、第1のロ
ータと第2のロータとの電磁的な結合により一方のロー
タから他方のロータに動力を伝達することが可能であ
る。また、両者間の相対的な滑りによって動力の一部を
電力として回生することも可能である。上述の対ロータ
電動機は、これらの2つの作用によって動力調整装置と
して機能することができる。
According to such a paired rotor motor, power can be transmitted from one rotor to the other rotor by electromagnetic coupling between the first rotor and the second rotor. Further, it is also possible to regenerate a part of the power as electric power by relative sliding between the two. The above-described paired rotor motor can function as a power adjusting device by these two actions.

【0041】また、前記動力調整装置は、ロータ軸を有
する発電機と、3つの回転軸を有し、該回転軸が前記出
力軸、駆動軸、およびロータ軸にそれぞれ結合されたプ
ラネタリギヤとを備える装置であるものとすることもで
きる。
Further, the power adjusting device includes a generator having a rotor shaft, and a planetary gear having three rotation shafts, the rotation shafts being respectively coupled to the output shaft, the drive shaft, and the rotor shaft. It can also be a device.

【0042】かかる構成によれば、プラネタリギヤの一
般的な動作に基づいて、出力軸の回転による動力を駆動
軸とロータ軸に分配して伝達することができる。従っ
て、出力軸に入力された動力の一部を駆動軸に伝達する
とともに、ロータ軸に分配された動力を発電機によって
電力として回生することができる。上述の装置は、これ
らの2つの作用によって動力調整装置として機能するこ
とができる。
According to this configuration, the power generated by the rotation of the output shaft can be distributed to the drive shaft and the rotor shaft and transmitted based on the general operation of the planetary gear. Therefore, a part of the power input to the output shaft can be transmitted to the drive shaft, and the power distributed to the rotor shaft can be regenerated as electric power by the generator. The above-described device can function as a power adjusting device by these two actions.

【0043】なお、本発明の動力出力装置において、結
合手段は種々の構成を適用することが可能である。例え
ば、結合手段はクラッチを用いることができる。また、
別の構成として、いわゆるシンクロナイズドギヤを用い
ることも可能である。シンクロナイズドギヤとは、軸方
向に直列に配置された2つのギヤと、これらのギヤと選
択的に噛合可能なギヤとから構成される機構をいう。
In the power output device of the present invention, various configurations can be applied to the coupling means. For example, the coupling means may use a clutch. Also,
As another configuration, a so-called synchronized gear can be used. The synchronized gear refers to a mechanism including two gears arranged in series in the axial direction, and a gear that can selectively mesh with these gears.

【0044】本発明は、以下に示す動力出力装置の制御
方法として構成することもできる。本発明の第1の制御
方法は、出力軸を有するエンジンと、動力を出力するた
めの駆動軸と、前記出力軸及び駆動軸に結合され電力の
やりとりによって前記エンジンから出力された動力を増
減して前記駆動軸に伝達可能な動力調整装置と、前記駆
動軸に動力を付加可能なワンウェイクラッチにより該駆
動軸に結合されるとともに結合及び切り離しを行い得る
結合手段により前記出力軸に接続された電動機とを備え
る動力出力装置の制御方法であって、(a) 前記出力
軸と前記駆動軸の回転数の偏差を検出する工程と、
(b) 前記出力軸の回転数が前記駆動軸の回転数より
も所定値以上高くなった場合に、前記結合手段を制御し
て、前記電動機と前記出力軸との結合を切り離す工程と
を備える制御方法である。
The present invention can also be configured as a power output device control method described below. According to a first control method of the present invention, an engine having an output shaft, a drive shaft for outputting power, and a drive shaft coupled to the output shaft and the drive shaft for increasing or decreasing the power output from the engine by exchanging power. An electric motor connected to the drive shaft by a one-way clutch capable of applying power to the drive shaft and connected to the output shaft by coupling means capable of performing connection and disconnection. A method of controlling a power output device comprising:
(B) when the rotation speed of the output shaft is higher than the rotation speed of the drive shaft by a predetermined value or more, controlling the coupling means to disconnect the electric motor from the output shaft. It is a control method.

【0045】かかる制御方法において、前記動力出力装
置は、前記電動機と前記駆動軸とを、前記ワンウェイク
ラッチを介して一方向にのみ動力を伝達可能な状態と、
双方向に動力を伝達可能な状態とに切り替えて結合可能
な切替結合手段をさらに備える動力出力装置であり、
(c) 前記駆動軸の回転数と前記電動機の回転数との
偏差の絶対値を第2の偏差として検出する工程と、
(d) 前記工程(b)の実行後、前記第2の偏差が所
定値以下となった場合に、前記切替結合手段を制御し
て、前記電動機と前記一方の回転軸の結合状態を、双方
向に動力を伝達可能な状態に切り替える工程とを備える
ものとすることもできる。
In the above control method, the power output device may be configured to transmit the power to the electric motor and the drive shaft only in one direction via the one-way clutch.
A power output device further comprising a switching coupling means that can be coupled by switching to a state in which power can be transmitted in both directions,
(C) detecting an absolute value of a deviation between the rotation speed of the drive shaft and the rotation speed of the electric motor as a second deviation;
(D) After the execution of the step (b), when the second deviation is equal to or less than a predetermined value, the switching coupling means is controlled to change the coupling state between the electric motor and the one rotating shaft to both. Switching to a state in which power can be transmitted in the opposite direction.

【0046】本発明の第2の制御方法は、出力軸を有す
るエンジンと、動力を出力するための駆動軸と、前記出
力軸及び駆動軸に結合され電力のやりとりによって前記
エンジンから出力された動力を増減して前記駆動軸に伝
達可能な動力調整装置と、前記駆動軸に動力を付加可能
なワンウェイクラッチにより該駆動軸に結合されるとと
もに結合及び切り離しを行い得る結合手段により前記出
力軸に接続された電動機とを備える動力出力装置の制御
方法であって、(a) 前記出力軸と前記駆動軸の回転
数の偏差を検出する工程と、(b) 前記駆動軸の回転
数が前記出力軸の回転数よりも所定値以上高くなった場
合に、前記結合手段を制御して、前記電動機と前記出力
軸とを結合する工程とを備える制御方法である。
According to a second control method of the present invention, there is provided an engine having an output shaft, a drive shaft for outputting power, and a power output from the engine coupled to the output shaft and the drive shaft and exchanging power. And a power adjusting device capable of transmitting power to the drive shaft by increasing / decreasing the power, and being connected to the output shaft by means of a one-way clutch capable of adding power to the drive shaft and being connected to the drive shaft and capable of performing connection / disconnection. And (b) detecting a deviation between the number of revolutions of the output shaft and the number of rotations of the drive shaft, and (b) determining the number of revolutions of the drive shaft. And a step of controlling the coupling means to couple the electric motor and the output shaft when the rotation speed becomes higher than the rotation speed by a predetermined value or more.

【0047】これらの制御方法によれば、電動機がワン
ウェイクラッチにより駆動軸に結合された動力出力装置
を、高い効率で運転することができる。つまり、第1の
制御方法によれば出力軸の回転数が駆動軸の回転数より
も高い場合に高い効率での運転を実現することができ、
第2の制御方法によれば駆動軸の回転数が出力軸の回転
数よりも高い場合に高い効率での運転を実現することが
できる。
According to these control methods, the power output device in which the electric motor is connected to the drive shaft by the one-way clutch can be operated with high efficiency. That is, according to the first control method, when the rotation speed of the output shaft is higher than the rotation speed of the drive shaft, operation with high efficiency can be realized,
According to the second control method, operation with high efficiency can be realized when the rotation speed of the drive shaft is higher than the rotation speed of the output shaft.

【0048】なお、ここでは、電動機から駆動軸に動力
を伝達可能な方向のワンウェイクラッチにより電動機と
駆動軸とを結合した場合、即ち先に動力出力装置で説明
した第1の組み合わせについて制御方法の発明を示し
た。電動機の結合先およびワンウェイクラッチの方向性
に応じて、先に動力出力装置で説明した第2〜第4のい
ずれの組み合わせについても制御方法の発明を構成可能
であることはいうまでもない。
Here, in the case where the motor and the drive shaft are connected by a one-way clutch in a direction in which power can be transmitted from the motor to the drive shaft, that is, the control method for the first combination described above with respect to the power output device. The invention was shown. It goes without saying that the invention of the control method can be configured for any of the second to fourth combinations described above for the power output device according to the coupling destination of the electric motor and the directionality of the one-way clutch.

【0049】以上で説明した種々の発明は直接には動力
出力装置に適用されている。その他、該動力出力装置を
適用した種々の装置、例えばハイブリッド車両として本
発明を構成することも可能である。
The various inventions described above are directly applied to a power output device. In addition, the present invention can be configured as various devices to which the power output device is applied, for example, a hybrid vehicle.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。 (1)実施例の構成:はじめに、実施例の構成について
図1を用いて説明する。図1は本実施例の動力出力装置
を搭載したハイブリッド車両の概略構成を示す説明図で
ある。このハイブリッド車両の動力系統は、次の構成か
ら成っている。動力系統に備えられたエンジン150は
通常のガソリンエンジンであり、クランクシャフト15
6を回転させる。エンジン150の運転はEFIECU
170により制御されている。EFIECU170は内
部にCPU、ROM、RAM等を有するワンチップ・マ
イクロコンピュータであり、ROMに記録されたプログ
ラムに従いCPUがエンジン150の燃料噴射料その他
の制御を実行する。これらの制御を可能とするために、
EFIECU170にはエンジン150の運転状態を示
す種々のセンサが接続されている。その一つとしてクラ
ンクシャフト156の回転数を検出する回転数センサ1
52がある。その他のセンサおよびスイッチなどの図示
は省略した。なお、EFIECU170は、制御ユニッ
ト190とも電気的に接続されており、制御ユニット1
90との間で種々の情報を、通信によってやりとりして
いる。EFIECU170は、制御ユニット190から
エンジン150の運転状態に関する種々の指令値を受け
てエンジン150を制御している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples. (1) Configuration of Embodiment: First, the configuration of the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle equipped with the power output device of the present embodiment. The power system of this hybrid vehicle has the following configuration. The engine 150 provided in the power system is a normal gasoline engine, and the crankshaft 15
Rotate 6. The operation of the engine 150 is EFI ECU
170. The EFIECU 170 is a one-chip microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and the like therein. To enable these controls,
Various sensors indicating the operating state of the engine 150 are connected to the EFIECU 170. One of them is a rotation speed sensor 1 for detecting the rotation speed of the crankshaft 156.
There are 52. Illustration of other sensors and switches is omitted. The EFIECU 170 is also electrically connected to the control unit 190, and the control unit 1
90, various kinds of information are exchanged by communication. The EFIECU 170 controls the engine 150 in response to various command values related to the operating state of the engine 150 from the control unit 190.

【0051】エンジン150のクランクシャフト156
はクラッチモータ130に結合されている。クラッチモ
ータ130は、インナロータ軸133に結合されたイン
ナロータ132とアウタロータ軸135に結合されたア
ウタロータ134を備え、両者が相対的に回転可能な対
ロータ電動機である。クラッチモータ130のインナロ
ータ軸133はダンパ157を介してクランクシャフト
156に結合されている。アウタロータ軸135はディ
ファレンシャルギヤ114を介して、駆動輪116R,
116Lを備えた車軸116に結合されている。また、
アシストモータ140と結合するために、アウタロータ
軸135には第1ギヤ111が設けられており、インナ
ロータ軸133には第2ギヤ112が設けられている。
The crankshaft 156 of the engine 150
Is connected to the clutch motor 130. The clutch motor 130 includes an inner rotor 132 connected to the inner rotor shaft 133 and an outer rotor 134 connected to the outer rotor shaft 135, and is a pair-rotor motor in which both can rotate relatively. An inner rotor shaft 133 of the clutch motor 130 is connected to a crankshaft 156 via a damper 157. The outer rotor shaft 135 is driven via a differential gear 114 to drive wheels 116R,
It is connected to an axle 116 with 116L. Also,
To couple with the assist motor 140, a first gear 111 is provided on the outer rotor shaft 135, and a second gear 112 is provided on the inner rotor shaft 133.

【0052】本実施例のハイブリッド車両の動力系統に
は、さらにアシストモータ140が設けられている。ア
シストモータ140はステータ144がケースに固定さ
れ、ロータ142は中空のロータ軸143を有してい
る。このロータ軸143には上述した第1ギヤ111,
第2ギヤ112と噛合する第3ギヤ113が設けられて
いる。ロータ軸143は軸方向に摺動可能に軸支されて
いる。その作動は制御ユニット190により制御され
る。なお、図示を省略したが、ロータ142は、スプラ
インを介してロータ軸143と結合されており、ロータ
軸143が摺動してもロータ142とステータ143と
の軸方向の位置関係は変化しない。
The power system of the hybrid vehicle according to the present embodiment is further provided with an assist motor 140. The assist motor 140 has a stator 144 fixed to a case, and the rotor 142 has a hollow rotor shaft 143. The rotor shaft 143 has the first gear 111,
A third gear 113 meshing with the second gear 112 is provided. The rotor shaft 143 is slidably supported in the axial direction. Its operation is controlled by the control unit 190. Although not shown, the rotor 142 is connected to the rotor shaft 143 via a spline, and even if the rotor shaft 143 slides, the axial positional relationship between the rotor 142 and the stator 143 does not change.

【0053】ロータ軸143は、また、スプライン18
0、スプライン軸181およびワンウェイクラッチ18
2を介してアウタロータ軸135に結合されている。ス
プライン180は周知の通り、ロータ軸143とスプラ
イン軸181との間で動力を伝達しつつ、両者を摺動可
能に結合する機構である。従って、ロータ軸143が軸
方向に摺動しても、その動力はスプライン軸181に伝
達される。一方、ワンウェイクラッチ182は、スプラ
イン軸181の回転数がアウタロータ軸135の回転数
よりも順方向に高い場合にはスプライン軸181からア
ウタロータ軸135に動力を伝達することができ、低い
場合には動力を伝達しない機構である。
The rotor shaft 143 is connected to the spline 18.
0, spline shaft 181 and one-way clutch 18
2 is connected to the outer rotor shaft 135 via the second shaft 2. As is well known, the spline 180 is a mechanism that slidably couples the rotor shaft 143 and the spline shaft 181 while transmitting power between the two. Therefore, even if the rotor shaft 143 slides in the axial direction, its power is transmitted to the spline shaft 181. On the other hand, the one-way clutch 182 can transmit power from the spline shaft 181 to the outer rotor shaft 135 when the rotation speed of the spline shaft 181 is higher than the rotation speed of the outer rotor shaft 135 in the forward direction. Is not transmitted.

【0054】本実施例のハイブリッド車両は、ロータ軸
143を軸方向に摺動し、第3ギヤ113の位置を変更
することにより、アシストモータ140の結合先を種々
切り替えることができる。以下、第3ギヤ113の位置
に応じて、動力系統の構成を説明する。
In the hybrid vehicle according to the present embodiment, the coupling destination of the assist motor 140 can be variously changed by sliding the rotor shaft 143 in the axial direction and changing the position of the third gear 113. Hereinafter, the configuration of the power system according to the position of the third gear 113 will be described.

【0055】ロータ軸143が、図1中の破線で示した
位置にあるときは、第1ギヤ111と第3ギヤ113と
が噛合する。この位置にあるときは、アシストモータ1
40のロータ142はアウタロータ軸135にのみ結合
された状態となる。この結果、エンジン150から出力
された動力は、クラッチモータ130、アシストモータ
140をこの順に経て前車軸116に出力される。この
構成を模式的に示したのが図2である。ロータ軸143
が位置UDにあるときは、図2の構成と等価である。以
下、この結合状態をアンダードライブ結合と呼ぶ。この
とき、ワンウェイクラッチ182は、何ら作用を奏しな
い。
When the rotor shaft 143 is at the position shown by the broken line in FIG. 1, the first gear 111 and the third gear 113 are engaged. When in this position, the assist motor 1
The 40 rotor 142 is in a state of being connected only to the outer rotor shaft 135. As a result, the power output from the engine 150 is output to the front axle 116 via the clutch motor 130 and the assist motor 140 in this order. FIG. 2 schematically shows this configuration. Rotor shaft 143
Is in the position UD, it is equivalent to the configuration of FIG. Hereinafter, this connection state is referred to as underdrive connection. At this time, the one-way clutch 182 has no effect.

【0056】第3ギヤ113が第1ギヤ111と第2ギ
ヤ112との間で結合先を切り替える際には、一旦いず
れのギヤとも結合しない中立状態となる。中立状態にあ
るときの構成を模式的に示したのが図3(a)である。
図示する通り、アシストモータ140はワンウェイクラ
ッチ182のみを介してアウタロータ軸135に結合さ
れている。アシストモータ140の回転数がアウタロー
タ軸135の回転数よりも高い場合には、アシストモー
タ140からアウタロータ軸135への動力の伝達が可
能となるから、図2に示した構成と等価になる。アシス
トモータ140の回転数がアウタロータ軸135の回転
数よりも低い場合には、アシストモータ140はアウタ
ロータ軸135から完全に切り離された状態に相当し、
図3(b)に示した構成と等価になる。
When the coupling destination of the third gear 113 is switched between the first gear 111 and the second gear 112, the third gear 113 enters a neutral state in which the third gear 113 is not coupled to any gear. FIG. 3A schematically shows the configuration in the neutral state.
As shown, the assist motor 140 is connected to the outer rotor shaft 135 via only the one-way clutch 182. When the rotation speed of the assist motor 140 is higher than the rotation speed of the outer rotor shaft 135, power can be transmitted from the assist motor 140 to the outer rotor shaft 135, which is equivalent to the configuration shown in FIG. When the rotation speed of the assist motor 140 is lower than the rotation speed of the outer rotor shaft 135, the assist motor 140 corresponds to a state of being completely separated from the outer rotor shaft 135,
It becomes equivalent to the configuration shown in FIG.

【0057】ロータ軸143が、図1中の実線で示した
位置ODにあるときは、第2ギヤ112と第3ギヤ11
3とが噛合する。かかる状態の構成を図4(a)に示
す。このとき、アシストモータ140のロータ142は
クランクシャフト156に結合されるとともに、ワンウ
ェイクラッチ182を介してアウタロータ軸135に結
合された状態となる。以下、この結合状態をオーバード
ライブ結合と呼ぶ。かかる結合状態において、アシスト
モータ140の回転数がアウタロータ軸135よりも低
い場合には、アシストモータ140からアウタロータ軸
135への動力の伝達はなされないから、図4(b)に
示す構成と等価となる。アシストモータ140の回転数
がアウタロータ軸135よりも高い場合には、アシスト
モータ140からアウタロータ軸135に動力が伝達さ
れるから、図4(c)に示す構成、即ちクランクシャフ
ト156とアウタロータ軸135とをアシストモータ1
40を介して直結した構成と等価となる。このとき、結
果としてクランクシャフト156の回転数とアウタロー
タ軸135の回転数は等しくなる。
When the rotor shaft 143 is at the position OD indicated by a solid line in FIG. 1, the second gear 112 and the third gear 11
3 engages. FIG. 4A shows the configuration in such a state. At this time, the rotor 142 of the assist motor 140 is connected to the crankshaft 156 and connected to the outer rotor shaft 135 via the one-way clutch 182. Hereinafter, this connection state is called overdrive connection. In such a coupled state, when the rotation speed of the assist motor 140 is lower than that of the outer rotor shaft 135, power is not transmitted from the assist motor 140 to the outer rotor shaft 135, so that the configuration is equivalent to the configuration shown in FIG. Become. When the rotation speed of the assist motor 140 is higher than that of the outer rotor shaft 135, power is transmitted from the assist motor 140 to the outer rotor shaft 135. Therefore, the configuration shown in FIG. The assist motor 1
This is equivalent to a configuration directly connected through the connection 40. At this time, as a result, the rotation speed of the crankshaft 156 and the rotation speed of the outer rotor shaft 135 become equal.

【0058】次に、図1に戻り、クラッチモータ13
0、アシストモータ140の構成について説明する。ク
ラッチモータ130は、既に説明した通り、対ロータの
同期電動発電機として構成されており、外周面に複数個
の永久磁石を有するインナロータ132と、回転磁界を
形成する三相コイルが巻回されたアウタロータ134と
を備える。アウタロータ134とインナロータ132と
は、共に相対的に回転可能に軸支されている。クラッチ
モータ130はインナロータ132に備えられた永久磁
石による磁界とアウタロータ134に備えられた三相コ
イルによって形成される磁界との相互作用により両者が
相対的に回転駆動する電動機として動作し、場合によっ
てはこれらの相互作用によりアウタロータ134に巻回
された三相コイルの両端に起電力を生じさせる発電機と
しても動作する。なお、クラッチモータ130は、イン
ナロータ132とアウタロータ134との間の磁束密度
が円周方向に正弦分布する正弦波着磁モータを適用する
ことも可能であるが、本実施例では、比較的大きなトル
クを出力可能な非正弦波着磁モータを採用した。
Next, returning to FIG.
0, the configuration of the assist motor 140 will be described. As described above, the clutch motor 130 is configured as a paired rotor synchronous motor generator, in which an inner rotor 132 having a plurality of permanent magnets on an outer peripheral surface and a three-phase coil forming a rotating magnetic field are wound. And an outer rotor 134. The outer rotor 134 and the inner rotor 132 are both rotatably supported on a shaft. The clutch motor 130 operates as an electric motor in which the two are relatively driven to rotate by the interaction between the magnetic field generated by the permanent magnet provided on the inner rotor 132 and the magnetic field formed by the three-phase coil provided on the outer rotor 134. These interactions also operate as a generator that generates electromotive force at both ends of the three-phase coil wound around the outer rotor 134. The clutch motor 130 may be a sine wave magnetized motor in which the magnetic flux density between the inner rotor 132 and the outer rotor 134 has a sine distribution in the circumferential direction. However, in this embodiment, a relatively large torque is used. A non-sinusoidal wave magnetized motor capable of outputting the same is adopted.

【0059】クラッチモータ130はインナロータ13
2とアウタロータ134の双方が回転可能であるため、
インナロータ軸133およびアウタロータ軸135の一
方から入力された動力を他方に伝達することができる。
クラッチモータ130を電動機として力行運転すれば他
方の軸にはトルクが付加された動力が伝達されることに
なるし、電動発電機として回生運転すれば動力の一部を
電力の形で取り出しつつ残余の動力を伝達することがで
きる。また、力行運転も回生運転も行わなければ、動力
が伝達されない状態となる。この状態は機械的なクラッ
チを解放にした状態に相当する。
The clutch motor 130 is connected to the inner rotor 13
2 and the outer rotor 134 are both rotatable,
Power input from one of the inner rotor shaft 133 and the outer rotor shaft 135 can be transmitted to the other.
If the clutch motor 130 is operated as a motor to perform power running operation, torque-added power will be transmitted to the other shaft. Power can be transmitted. If neither the power running operation nor the regenerative operation is performed, power is not transmitted. This state corresponds to a state where the mechanical clutch is released.

【0060】クラッチモータ130のアウタロータ13
4はスリップリング138および駆動回路191を介し
てバッテリ194に電気的に接続されている。駆動回路
191は内部にスイッチング素子としてのトランジスタ
を複数備えたトランジスタインバータであり、制御ユニ
ット190と電気的に接続されている。制御ユニット1
90が駆動回路191のトランジスタのオン・オフの時
間をPWM制御するとバッテリ194を電源とする三相
交流がスリップリング138を介してクラッチモータ1
30のアウタロータ134に流れる。この三相交流によ
りアウタロータ134には回転磁界が形成されクラッチ
モータ130は回転する。
Outer rotor 13 of clutch motor 130
4 is electrically connected to the battery 194 via the slip ring 138 and the drive circuit 191. The drive circuit 191 is a transistor inverter including a plurality of transistors as switching elements inside, and is electrically connected to the control unit 190. Control unit 1
When the PWM 90 controls the on / off time of the transistor of the drive circuit 191, the three-phase alternating current using the battery 194 as a power source is supplied to the clutch motor 1 via the slip ring 138.
30 to the outer rotor 134. A rotating magnetic field is formed in the outer rotor 134 by the three-phase alternating current, and the clutch motor 130 rotates.

【0061】アシストモータ140も、クラッチモータ
130と同様に同期電動発電機として構成され、外周面
に複数個の永久磁石を有するロータ142と、回転磁界
を形成する三相コイルが巻回されたステータ144とを
備える。ステータ144がケースに固定されている点
で、クラッチモータ130とは異なっている。アシスト
モータ140は駆動回路192を介してバッテリ194
に接続されている。駆動回路192もトランジスタイン
バータにより構成されており、制御ユニット190に電
気的に接続されている。制御ユニット190の制御信号
により駆動回路192のトランジスタをスイッチングす
ると、ステータ144に三相交流が流れて回転磁界を生
じ、アシストモータ140は回転する。本実施例では、
アシストモータ140として非正弦波着磁モータを適用
した。
The assist motor 140 is also configured as a synchronous motor generator like the clutch motor 130, and has a rotor 142 having a plurality of permanent magnets on its outer peripheral surface and a stator around which a three-phase coil for forming a rotating magnetic field is wound. 144. The difference from the clutch motor 130 is that the stator 144 is fixed to the case. The assist motor 140 is connected to a battery 194 via a drive circuit 192.
It is connected to the. The drive circuit 192 is also configured by a transistor inverter, and is electrically connected to the control unit 190. When the transistor of the drive circuit 192 is switched by the control signal of the control unit 190, a three-phase alternating current flows through the stator 144 to generate a rotating magnetic field, and the assist motor 140 rotates. In this embodiment,
As the assist motor 140, a non-sinusoidal wave magnetized motor was applied.

【0062】本実施例のハイブリッド車両の運転状態は
制御ユニット190により制御されている。制御ユニッ
ト190もEFIECU170と同様、内部にCPU、
ROM、RAM等を有するワンチップ・マイクロコンピ
ュータであり、ROMに記録されたプログラムに従い、
CPUが後述する種々の制御処理を行うよう構成されて
いる。これらの制御を可能とするために、制御ユニット
190には、各種のセンサおよびスイッチが電気的に接
続されている。制御ユニット190に接続されているセ
ンサおよびスイッチとしては、アクセルペダルの操作量
を検出するためのアクセルペダルポジションセンサ16
5、車軸116の回転数を検出する回転数センサ11
7、およびアシストモータ140の回転数を検出する回
転数センサ145等が挙げられる。制御ユニット190
は、EFIECU170とも電気的に接続されており、
EFIECU170との間で種々の情報を、通信によっ
てやりとりしている。制御ユニット190からエンジン
150の制御に必要な情報をEFIECU170に出力
することにより、エンジン150を間接的に制御するこ
とができる。逆にエンジン150の回転数などの情報を
EFIECU170から入力することもできる。
The operating state of the hybrid vehicle of this embodiment is controlled by the control unit 190. The control unit 190 also has a CPU,
ROM, a one-chip microcomputer having a RAM, etc., according to a program recorded in the ROM,
The CPU is configured to perform various control processes described later. To enable these controls, various sensors and switches are electrically connected to the control unit 190. The sensors and switches connected to the control unit 190 include an accelerator pedal position sensor 16 for detecting the operation amount of the accelerator pedal.
5. Rotation speed sensor 11 for detecting the rotation speed of axle 116
7, a rotation speed sensor 145 for detecting the rotation speed of the assist motor 140, and the like. Control unit 190
Is also electrically connected to the EFIECU 170,
Various kinds of information are exchanged with the EFIECU 170 by communication. By outputting information necessary for control of engine 150 from control unit 190 to EFIECU 170, engine 150 can be indirectly controlled. Conversely, information such as the number of revolutions of the engine 150 can be input from the EFIECU 170.

【0063】(2)一般的動作:次に、本実施例のハイ
ブリッド車両の一般的動作として、エンジン150から
出力された動力を要求された回転数およびトルクに変換
して車軸116に出力する動作について説明する。本実
施例のハイブリッド車両では、エンジン150の回転数
Neと車軸116の回転数Ndとの大小関係、およびア
シストモータ140の結合状態に応じて、上記変換の経
路が異なる。図5にそれぞれの場合における動力の伝達
の様子を模式的に示した。以下、それぞれの場合につい
て個別に説明する。
(2) General operation: Next, as a general operation of the hybrid vehicle of this embodiment, an operation of converting the power output from the engine 150 into a required rotation speed and torque and outputting the required power to the axle 116. Will be described. In the hybrid vehicle according to the present embodiment, the path of the conversion differs depending on the magnitude relationship between the rotation speed Ne of the engine 150 and the rotation speed Nd of the axle 116 and the coupling state of the assist motor 140. FIG. 5 schematically shows how power is transmitted in each case. Hereinafter, each case will be described individually.

【0064】最初にアンダードライブ結合(図2)にお
いて、車軸116の回転数Ndがエンジン150の回転
数Ne以下の場合について説明する。かかる場合のトル
クの変換の様子を図6に示す。図6は、横軸に回転数
N、縦軸にトルクTを採り、エンジン150の運転ポイ
ントPeと車軸116の回転ポイントPdを示した図で
ある。図6中の曲線Pは動力、つまり回転数とトルクの
積が一定の曲線である。回転数Ne、トルクTeでエン
ジン150から出力された動力Peを、Neよりも低い
回転数Nd、Teよりも高いトルクTdの動力Pdに変
換して車軸116から出力する場合を考える。
First, the case where the rotational speed Nd of the axle 116 is equal to or lower than the rotational speed Ne of the engine 150 in the underdrive coupling (FIG. 2) will be described. FIG. 6 shows how the torque is converted in such a case. FIG. 6 is a diagram showing the operation point Pe of the engine 150 and the rotation point Pd of the axle 116, with the rotation speed N taken along the horizontal axis and the torque T taken along the vertical axis. A curve P in FIG. 6 is a curve in which the product of the power, that is, the product of the rotation speed and the torque, is constant. It is assumed that power Pe output from engine 150 at rotation speed Ne and torque Te is converted to power Pd having rotation speed Nd lower than Ne and torque Td higher than Te and output from axle 116.

【0065】図6に示した変換を行う場合、車軸116
の回転数Ndはエンジン150の回転数Neよりも小さ
い。クラッチモータ130はアウタロータが回転数Nd
で回転し、インナロータがそれよりも高い回転数Neで
回転するから、クラッチモータ130は、相対的に逆転
することになり、クラッチモータ130の回転数Ncは
負の値となる。クラッチモータ130のトルクTcは作
用・反作用の原理からエンジン150の出力トルクTe
と等しく、正の値である。つまり、クラッチモータ13
0はエンジン150から出力された動力の一部を車軸1
16に伝達しつつ、残りを電力として回生する状態で運
転される。このとき、回生される電力はクラッチモータ
130の回転数NcとトルクTcの積に等しく、図6中
のハッチングを施した領域GU1の面積に等しい。
When performing the conversion shown in FIG.
Is smaller than the rotation speed Ne of the engine 150. The clutch motor 130 has an outer rotor having a rotation speed Nd.
And the inner rotor rotates at a higher rotation speed Ne, the clutch motor 130 relatively rotates in the reverse direction, and the rotation speed Nc of the clutch motor 130 becomes a negative value. The torque Tc of the clutch motor 130 is determined by the output torque Te of the engine 150 from the principle of action and reaction.
And is a positive value. That is, the clutch motor 13
0 indicates a part of the power output from engine 150 to axle 1
16, while the remaining power is regenerated as electric power. At this time, the regenerated power is equal to the product of the rotation speed Nc of the clutch motor 130 and the torque Tc, and is equal to the area of the hatched area GU1 in FIG.

【0066】一方、車軸116のトルクTdはエンジン
150のトルクTeよりも大きい。従って、アシストモ
ータ140は正のトルク、正の回転数で運転される。つ
まり、アシストモータ140は電力の供給を受け力行さ
れる。このとき供給される電力はアシストモータ140
の回転数とトルクの積に等しく、図6中のハッチングを
施した領域AU1の面積に等しい。両モータでの運転効
率を100%と仮定すれば、クラッチモータ130で回
生される電力とアシストモータ140に供給される電力
とは等しくなる。つまり、クラッチモータ130で領域
GU1に相当する分のエネルギを電力の形で取り出し、
領域AU1に相当する分のエネルギとして供給すること
によりエンジン150の運転ポイントPeで表される動
力を、ポイントPdの状態に変換する。実際には運転効
率が100%になることはないため、バッテリ194か
らの電力の持ち出しを伴ったり、損失に相当する動力を
エンジン150から余分に出力したりして、上記変換を
実現する。図5は、かかる変換の様子を模式的に示して
いる。図中の実線の矢印は機械的な動力の伝達を意味
し、図中の点線の矢印は電力の伝達を意味している。
On the other hand, the torque Td of the axle 116 is larger than the torque Te of the engine 150. Therefore, the assist motor 140 is operated with a positive torque and a positive rotation speed. That is, the assist motor 140 receives power supply and is powered. The electric power supplied at this time is the assist motor 140
And is equal to the area of the hatched area AU1 in FIG. Assuming that the operating efficiency of both motors is 100%, the power regenerated by the clutch motor 130 and the power supplied to the assist motor 140 are equal. That is, the energy corresponding to the area GU1 is extracted in the form of electric power by the clutch motor 130,
The power represented by the operating point Pe of the engine 150 is converted into the state of the point Pd by supplying the energy corresponding to the area AU1. Since the operation efficiency does not actually become 100%, the above conversion is realized by taking out the electric power from the battery 194 or outputting extra power corresponding to the loss from the engine 150. FIG. 5 schematically shows the state of such conversion. The solid arrows in the drawing indicate the transmission of mechanical power, and the dotted arrows in the drawing indicate the transmission of electric power.

【0067】次に、アンダードライブ結合において、車
軸116の回転数Ndがエンジン150の回転数Neよ
りも高い場合について説明する。かかる場合のトルクの
変換の様子を図7に示した。図7に示した変換を行う場
合、車軸116の回転数Ndはエンジン150の回転数
Neよりも大きい。従って、クラッチモータ130は、
正の回転数Nc、正のトルクTcで回転する。つまり、
クラッチモータ130は電力の供給を受けて力行され
る。このとき、供給される電力はクラッチモータ130
の回転数とトルクの積に等しく、図7中のハッチングを
施した領域「GU2+GU3」の面積に等しい。一方、
車軸116のトルクTdはエンジン150のトルクTe
よりも小さい。従って、アシストモータ140は負のト
ルク、正の回転数で運転される。つまり、アシストモー
タ140は回生運転される。このとき回生される電力は
アシストモータ140の回転数とトルクの積に等しく、
図7中のハッチングを施した領域「AU2+GU3」の
面積に等しい。両モータでの運転効率を100%と仮定
すれば、クラッチモータ130で回生される電力とアシ
ストモータ140に供給される電力とが等しくなる。か
かる変換では、図5に模式的に示す通り、下流側に位置
するアシストモータ140から上流側に位置するクラッ
チモータ130に電力が供給されるため、動力の循環が
生じる。
Next, a case where the rotational speed Nd of the axle 116 is higher than the rotational speed Ne of the engine 150 in the underdrive connection will be described. FIG. 7 shows how the torque is converted in such a case. When the conversion shown in FIG. 7 is performed, the rotation speed Nd of the axle 116 is higher than the rotation speed Ne of the engine 150. Therefore, the clutch motor 130
It rotates with a positive rotation speed Nc and a positive torque Tc. That is,
The clutch motor 130 is powered by power supply. At this time, the supplied power is the clutch motor 130
And is equal to the area of the hatched area “GU2 + GU3” in FIG. on the other hand,
The torque Td of the axle 116 is the torque Te of the engine 150
Less than. Therefore, the assist motor 140 is operated with a negative torque and a positive rotation speed. That is, the assist motor 140 is regenerated. The power regenerated at this time is equal to the product of the rotational speed of the assist motor 140 and the torque,
It is equal to the area of the hatched area "AU2 + GU3" in FIG. Assuming that the operating efficiency of both motors is 100%, the power regenerated by the clutch motor 130 and the power supplied to the assist motor 140 are equal. In this conversion, as schematically shown in FIG. 5, power is supplied from the assist motor 140 located on the downstream side to the clutch motor 130 located on the upstream side, so that power circulation occurs.

【0068】アンダードライブ結合において、上述の変
換を実現するための、アシストモータ140およびクラ
ッチモータ130の運転ポイントは、それぞれ以下の通
りとなる。 クラッチモータ130の回転数Nc=Nd−Ne; トルクTc=Te; アシストモータ140の回転数Na=Nd; トルクTa=Td−Te;・・・(1)
In the underdrive connection, the operating points of the assist motor 140 and the clutch motor 130 for realizing the above-described conversion are as follows. Revolution Nc of clutch motor 130 = Nd-Ne; Torque Tc = Te; Revolution of assist motor 140 Na = Nd; Torque Ta = Td-Te;

【0069】次に、中立状態におけるトルクの変換につ
いて説明する。車軸116の回転数Ndがエンジン15
0の回転数Ne以下の場合には、アシストモータ140
の結合状態は、先に説明した通りアンダードライブ結合
と等価になる。従って、かかる場合のトルクの変換は、
アンダードライブ結合と同様、クラッチモータ130で
回生した電力をアシストモータ140に供給することに
よって行われる。
Next, the conversion of the torque in the neutral state will be described. The rotation speed Nd of the axle 116 is
If the rotation speed is equal to or less than 0, the assist motor 140
Is equivalent to underdrive coupling as described above. Therefore, the conversion of the torque in such a case is as follows.
As in the case of the underdrive coupling, the electric power regenerated by the clutch motor 130 is supplied to the assist motor 140.

【0070】車軸116の回転数Ndがエンジン150
の回転数Neよりも大きい場合には、図3(b)に示し
た通り、アシストモータ140が完全に切り離された構
成と等価になる。このときは、クラッチモータ130を
力行することによってエンジン150から出力された動
力の回転数を増速する。クラッチモータ130を力行す
るための電力は、バッテリ194から供給される。かか
る場合のトルクの変換の様子を図8に示した。アシスト
モータ140が完全に切り離された構成では、エンジン
150のトルクTeと車軸116のトルクTdとが等し
くなる。従って、クラッチモータ130に供給される電
力に相当する分だけ、エンジン150から出力された動
力Peよりも大きい動力が車軸116から出力されるこ
とになる。クラッチモータ130に供給される電力は、
図8中のハッチングで示した領域ANに相当する。
The rotation speed Nd of the axle 116
When the rotation speed Ne is larger than the rotation speed Ne, the configuration is equivalent to a configuration in which the assist motor 140 is completely separated as shown in FIG. At this time, the rotational speed of the power output from engine 150 is increased by powering clutch motor 130. Electric power for powering the clutch motor 130 is supplied from the battery 194. FIG. 8 shows how the torque is converted in such a case. In a configuration in which the assist motor 140 is completely separated, the torque Te of the engine 150 and the torque Td of the axle 116 are equal. Therefore, a power larger than the power Pe output from the engine 150 is output from the axle 116 by an amount corresponding to the power supplied to the clutch motor 130. The electric power supplied to the clutch motor 130 is
This corresponds to the area AN indicated by hatching in FIG.

【0071】中立状態において、上述の変換を実現する
ための、アシストモータ140およびクラッチモータ1
30の運転ポイントは、アンダードライブ結合の時と同
様となる。 クラッチモータ130の回転数Nc=Nd−Ne; トルクTc=Te; アシストモータ140の回転数Na=Nd; トルクTa=Td−Te;・・・(2) なお、車軸116の回転数Ndがエンジン150の回転
数Neよりも大きい場合には、アシストモータ140は
完全に切り離された構成と等価になるため、運転ポイン
トをいかなる値に設定することもでき、回転数Na、ト
ルクTaを共に値0としても構わない。本実施例では、
制御処理を簡易なものにするため、車軸116の回転数
Nd、エンジン150の回転数Neの大小関係に依らず
に上述の運転ポイントを設定するものとした。
In the neutral state, the assist motor 140 and the clutch motor 1 for realizing the above conversion are provided.
The 30 operating points are the same as those for the underdrive coupling. The rotational speed Nc of the clutch motor 130 = Nd−Ne; the torque Tc = Te; the rotational speed Na of the assist motor 140 = Nd; the torque Ta = Td−Te; When the rotation speed Ne is larger than 150, the assist motor 140 is equivalent to a completely separated configuration. Therefore, the operation point can be set to any value, and both the rotation speed Na and the torque Ta are set to 0. It does not matter. In this embodiment,
In order to simplify the control process, the above-described operation point is set regardless of the magnitude relationship between the rotation speed Nd of the axle 116 and the rotation speed Ne of the engine 150.

【0072】次に、オーバードライブ結合の場合におい
て、車軸116の回転数Ndがエンジン150の回転数
Neよりも小さい場合について説明する。かかる場合
は、図4(c)に示す通り、クラッチモータ130を介
することなく、クランクシャフト156と車軸116と
を直結した構成と等価になる。従って、エンジン150
の回転数Neと車軸116の回転数Ndとが異なる状態
で走行することはできない。
Next, a case where the rotational speed Nd of the axle 116 is smaller than the rotational speed Ne of the engine 150 in the case of overdrive coupling will be described. In such a case, as shown in FIG. 4C, the configuration is equivalent to a configuration in which the crankshaft 156 and the axle 116 are directly connected without the intervention of the clutch motor 130. Therefore, the engine 150
Cannot be driven in a state where the rotation speed Ne of the axle 116 is different from the rotation speed Nd of the axle 116.

【0073】オーバードライブ結合の場合において、車
軸116の回転数Ndがエンジン150の回転数Ne以
上である場合について説明する。かかる場合におけるト
ルクの変換の様子を図9に示す。図9に示した変換を行
う場合、クラッチモータ130は電力の供給を受けて力
行され、車軸116に伝達される回転数を増速する。供
給される電力は図9中のハッチングを施した領域GO3
の面積に等しい。アシストモータ140はエンジン15
0に負荷を与えてトルクTeをトルクTdまで低減させ
るために回生運転される。回生される電力は図9中のハ
ッチングを施した領域AO2の面積に等しい。両モータ
での運転効率を100%と仮定すれば、クラッチモータ
130に供給される電力とアシストモータ140で回生
される電力とは等しくなる。
The case where the rotational speed Nd of the axle 116 is equal to or higher than the rotational speed Ne of the engine 150 in the case of overdrive coupling will be described. FIG. 9 shows how the torque is converted in such a case. When performing the conversion shown in FIG. 9, the clutch motor 130 is powered and supplied with electric power to increase the number of revolutions transmitted to the axle 116. The supplied power is indicated by a hatched area GO3 in FIG.
Is equal to the area of The assist motor 140 is connected to the engine 15
Regenerative operation is performed to apply a load to 0 and reduce the torque Te to the torque Td. The regenerated power is equal to the area of the hatched area AO2 in FIG. Assuming that the operating efficiency of both motors is 100%, the power supplied to the clutch motor 130 and the power regenerated by the assist motor 140 are equal.

【0074】オーバードライブ結合において、上述の変
換を実現するための、アシストモータ140およびクラ
ッチモータ130の運転ポイントは、次の通りとなる。 クラッチモータ130の回転数Nc=Nd−Ne; トルクTc=Td; アシストモータ140の回転数Na=Ne; トルクTa=Td−Te; ・・・(3)
The operation points of the assist motor 140 and the clutch motor 130 for realizing the above-mentioned conversion in the overdrive connection are as follows. Revolution Nc of clutch motor 130 = Nd-Ne; Torque Tc = Td; Revolution of assist motor 140 Na = Ne; Torque Ta = Td-Te;

【0075】以上で説明した通り、本実施例のハイブリ
ッド車両は、アシストモータ140の結合状態、および
車軸116の回転数Ndとエンジン150の回転数Ne
との大小関係に応じて、エンジン150から出力された
動力を要求された回転数およびトルクからなる動力に変
換して、車軸116から出力することができる(以下、
この運転モードを通常走行と呼ぶ)。この他、エンジン
150を停止してアシストモータ140を動力源として
走行することも可能である(以下、この運転モードをE
V走行とよぶ)。
As described above, in the hybrid vehicle of this embodiment, the connection state of the assist motor 140, the rotation speed Nd of the axle 116 and the rotation speed Ne of the engine 150
In accordance with the magnitude relationship, the power output from engine 150 can be converted into the power consisting of the required number of revolutions and torque, and output from axle 116 (hereinafter, referred to as the following).
This operation mode is called normal traveling). In addition, it is also possible to stop the engine 150 and run using the assist motor 140 as a power source (hereinafter, this operation mode is referred to as E
V running).

【0076】図5に示した通り、車軸116の回転数N
dがエンジン150の回転数Neよりも大きいオーバー
ドライブ走行時に、アンダードライブ結合で走行すれ
ば、動力の循環が生じ、車両の運転効率が低下する。中
立状態で走行すれば、バッテリ194の電力を消費す
る。本実施例のハイブリッド車両は、運転効率を向上す
るため、基本的に車軸116の回転数Ndがエンジン1
50の回転数Ne以上である場合にはオーバードライブ
結合で走行し、車軸116の回転数Ndがエンジン15
0の回転数Ne以下である場合にはアンダードライブ結
合または中立状態で走行するようにアシストモータ14
0の結合状態を制御する。
As shown in FIG. 5, the rotation speed N of the axle 116
If the vehicle runs with the underdrive coupling during the overdrive running in which d is greater than the rotation speed Ne of the engine 150, power circulation occurs, and the driving efficiency of the vehicle is reduced. If the vehicle runs in a neutral state, the power of the battery 194 is consumed. In the hybrid vehicle according to the present embodiment, the rotational speed Nd of the axle 116
When the rotation speed Ne is equal to or higher than 50, the vehicle travels with overdrive coupling, and the rotation speed Nd of the axle 116
When the rotation speed is equal to or less than 0, the assist motor 14 is controlled to travel in an underdrive-coupled or neutral state.
0 is controlled.

【0077】本実施例のハイブリッド車両における各種
走行モードの使い分けの様子を図10に示す。図中の曲
線LIMはハイブリッド車両が走行可能な領域を示して
いる。図示する通り、車速およびトルクが比較的低い領
域では、EV走行を行う。車速およびトルクが所定値以
上の領域では、通常走行を行う。図中の曲線Aはエンジ
ン150の回転数Neと車軸116の回転数Ndが等し
くなる境界を示している。かかる曲線Aよりもトルクが
低い側の領域では原則としてオーバードライブ結合によ
り走行し、高い側の領域ではアンダードライブ結合また
は中立状態により走行する。例えば、図10中の曲線D
Dに沿って車両の走行状態が変化していく場合には、当
初EV走行を行った後、オーバードライブ結合による走
行に移行することになる。
FIG. 10 shows how to use various driving modes in the hybrid vehicle of this embodiment. A curve LIM in the figure indicates an area where the hybrid vehicle can travel. As shown in the figure, EV traveling is performed in a region where the vehicle speed and the torque are relatively low. In a region where the vehicle speed and the torque are equal to or higher than the predetermined values, the vehicle travels normally. A curve A in the figure indicates a boundary where the rotation speed Ne of the engine 150 and the rotation speed Nd of the axle 116 are equal. In a region where the torque is lower than the curve A, the vehicle travels in principle by overdrive coupling, and in a region where the torque is higher, the vehicle travels by underdrive coupling or in a neutral state. For example, curve D in FIG.
When the traveling state of the vehicle changes along D, after the EV traveling is performed at first, the vehicle shifts to traveling by overdrive coupling.

【0078】(3)運転制御処理:次に、本実施例のハ
イブリッド車両の運転制御処理について説明する。先に
説明した通り、本実施例のハイブリッド車両は、EV走
行、通常走行など種々の運転モードにより走行すること
ができる。制御ユニット190内のCPU(以下、単に
「CPU」という)は車両の走行状態に応じて運転モー
ドを判定し、それぞれのモードについてエンジン15
0、クラッチモータ130、アシストモータ140等の
制御を実行する。これらの制御は種々の制御処理ルーチ
ンを周期的に実行することにより行われる。以下では、
これらの運転モードのうち、通常走行モードについてト
ルク制御処理の内容を説明する。
(3) Operation Control Processing: Next, the operation control processing of the hybrid vehicle of this embodiment will be described. As described above, the hybrid vehicle of the present embodiment can travel in various operation modes such as EV traveling and normal traveling. A CPU (hereinafter simply referred to as “CPU”) in the control unit 190 determines an operation mode according to a traveling state of the vehicle, and determines an engine 15 for each mode.
0, control of the clutch motor 130, the assist motor 140, and the like is executed. These controls are performed by periodically executing various control processing routines. Below,
The contents of the torque control process in the normal driving mode among these driving modes will be described.

【0079】図11は、通常走行時のトルク制御ルーチ
ンの内容を示すフローチャートである。この処理が開始
されるとCPUは駆動軸、つまり車軸116から出力す
べきエネルギPdを設定する(ステップS10)。この
動力は、アクセルペダルポジションセンサ165により
検出されたアクセルの踏み込み量に基づいて設定され
る。駆動軸から出力すべきエネルギPdは、車軸116
の目標回転数Nd*とトルクTd*の積で表される。フ
ローチャートには図示を省略したが、駆動軸から出力す
べきエネルギPdの設定とともに車軸116の目標回転
数Nd*および目標トルクTd*の組み合わせも設定さ
れている。
FIG. 11 is a flowchart showing the contents of the torque control routine during normal running. When this process is started, the CPU sets the energy Pd to be output from the drive shaft, that is, the axle 116 (step S10). This power is set based on the accelerator depression amount detected by the accelerator pedal position sensor 165. The energy Pd to be output from the drive shaft is
Of the target rotation speed Nd * and the torque Td *. Although not shown in the flowchart, the combination of the target rotation speed Nd * and the target torque Td * of the axle 116 is set together with the setting of the energy Pd to be output from the drive shaft.

【0080】次に、充放電電力Pbおよび補機駆動エネ
ルギPhを算出する(ステップS15,S20)。充放
電電力Pbとは、バッテリ194の充放電に要するエネ
ルギであり、バッテリ194を充電する必要がある場合
には正の値、放電する必要がある場合には負の値を採
る。補機駆動エネルギPhとは、エアコンなどの補機を
駆動するために必要となる電力である。こうして算出さ
れた電力の総和が要求動力Peとなる(ステップS2
5)。
Next, the charge / discharge power Pb and the auxiliary equipment driving energy Ph are calculated (steps S15 and S20). The charge / discharge power Pb is energy required for charging / discharging the battery 194, and takes a positive value when the battery 194 needs to be charged and a negative value when it needs to be discharged. The accessory drive energy Ph is electric power required to drive an accessory such as an air conditioner. The sum total of the power calculated in this manner is the required power Pe (step S2).
5).

【0081】なお、トルク制御ルーチンでは、単位時間
当たりのエネルギ収支を考慮してエンジン150等の制
御を実行する。従って、本明細書でエネルギという場合
は、全て単位時間当たりのエネルギを意味するものとす
る。この意味で、本明細書においては、機械的なエネル
ギは動力と同義であり、電気的なエネルギは電力と同義
である。また、説明の容易のため、車軸116とアウタ
ロータ軸135との間には変速機は設けられていないも
のとする。つまり、車軸116の回転数およびトルク
は、アウタロータ軸135の回転数およびトルクと等し
いものとする。
In the torque control routine, control of the engine 150 and the like is executed in consideration of the energy balance per unit time. Therefore, the term “energy” in this specification means energy per unit time. In this sense, in the present specification, mechanical energy is synonymous with motive power, and electrical energy is synonymous with electric power. For ease of explanation, it is assumed that no transmission is provided between the axle 116 and the outer rotor shaft 135. That is, the rotation speed and the torque of the axle 116 are equal to the rotation speed and the torque of the outer rotor shaft 135.

【0082】次に、CPUは、こうして設定された要求
動力Peに基づいてエンジン150の運転ポイントを設
定する(ステップS30)。運転ポイントとは、エンジ
ン150の目標回転数Neと目標トルクTeの組み合わ
せをいう。エンジン150の運転ポイントは、予め定め
たマップに従って、基本的にはエンジン150の運転効
率を優先して設定する。
Next, the CPU sets the operating point of engine 150 based on the required power Pe thus set (step S30). The operating point is a combination of the target rotation speed Ne of the engine 150 and the target torque Te. The operation points of the engine 150 are basically set with priority given to the operation efficiency of the engine 150 according to a predetermined map.

【0083】図12はかかるマップの例である。図12
はエンジンの回転数Neを横軸に、トルクTeを縦軸に
とりエンジン150の運転状態を示している。図12中
の曲線Bはエンジン150の運転が可能な限界範囲を示
している。曲線α1からα6まではエンジン150の運
転効率が一定となる運転ポイントを示している。α1か
らα6の順に運転効率は低くなっていく。また、曲線C
1からC3はそれぞれエンジン150から出力される動
力(回転数×トルク)が一定となるラインを示してい
る。
FIG. 12 shows an example of such a map. FIG.
Indicates the operating state of the engine 150 with the engine speed Ne on the horizontal axis and the torque Te on the vertical axis. A curve B in FIG. 12 indicates a limit range in which the operation of the engine 150 is possible. Curves α1 to α6 indicate operation points at which the operation efficiency of the engine 150 is constant. The operation efficiency decreases in the order of α1 to α6. Also, the curve C
Reference numerals 1 to C3 denote lines on which the power (rotation speed × torque) output from the engine 150 is constant.

【0084】エンジン150は図12に示す通り、回転
数およびトルクに応じて、運転効率が大きく相違する。
エンジン150から曲線C1に相当する動力を出力する
場合には、図12中のA1点に相当する運転ポイント
(回転数およびトルク)でエンジン150を運転すると
きが最も運転効率が高くなる。同様に曲線C2およびC
3に相当する動力を出力する場合には図12中のA2お
よびA3点で運転する場合が最も効率が高くなる。出力
すべき動力ごとに最も運転効率が高くなる運転ポイント
を選択すると、図12中の曲線Aが得られる。これを動
作曲線と呼ぶ。なお、この曲線Aは図10に示した曲線
Aと同じである。
As shown in FIG. 12, the operating efficiency of the engine 150 greatly differs depending on the rotational speed and the torque.
When the power corresponding to the curve C1 is output from the engine 150, the operation efficiency is highest when the engine 150 is operated at the operation point (the rotation speed and the torque) corresponding to the point A1 in FIG. Similarly, curves C2 and C2
In the case of outputting power corresponding to No. 3, the efficiency is highest when the vehicle is operated at points A2 and A3 in FIG. When the operation point at which the operation efficiency is highest is selected for each power to be output, a curve A in FIG. 12 is obtained. This is called an operation curve. Note that this curve A is the same as the curve A shown in FIG.

【0085】図11のステップS30における運転ポイ
ントの設定では、予め実験的に求められた動作曲線Aを
制御ユニット190内のROMにマップとして記憶して
おき、かかるマップから要求動力Peに応じた運転ポイ
ントを読み込むことで、エンジン150の目標回転数N
eおよび目標トルクTeを設定する。こうすることによ
り、効率の高い運転ポイントを設定することができる。
In setting the operating point in step S30 in FIG. 11, the operating curve A experimentally obtained in advance is stored as a map in the ROM in the control unit 190, and the operation curve corresponding to the required power Pe is obtained from the map. By reading the points, the target rotation speed N of the engine 150 is obtained.
e and the target torque Te are set. By doing so, a highly efficient operation point can be set.

【0086】こうして設定されたエンジン150の運転
ポイントに応じて、CPUは結合状態切り替え制御処理
を行う(ステップS100)。この処理は、ハイブリッ
ド車両の走行状態に応じて第3ギヤ113が噛合する先
を第1ギヤ111、第2ギヤ112および中立状態に切
り替える処理である。処理内容の詳細は後述する。この
処理を実行することにより、アシストモータ140は図
2に示したアンダードライブ結合、図3に示した中立状
態、図4に示したオーバードライブ結合の各結合状態を
採る。
In accordance with the operating point of engine 150 set in this way, the CPU performs a coupling state switching control process (step S100). This process is a process of switching the meshing destination of the third gear 113 to the first gear 111, the second gear 112, and the neutral state according to the traveling state of the hybrid vehicle. Details of the processing content will be described later. By executing this processing, the assist motor 140 adopts the respective coupling states of the underdrive coupling shown in FIG. 2, the neutral state shown in FIG. 3, and the overdrive coupling shown in FIG.

【0087】次にCPUはクラッチモータ130および
アシストモータ140のトルクおよび回転数の指令値を
設定する(ステップS200)。指令値は、アシストモ
ータ140の結合状態に応じて先に示した式(1)〜
(3)の通り設定される。
Next, the CPU sets command values for the torque and the number of revolutions of the clutch motor 130 and the assist motor 140 (step S200). The command value is calculated according to Equations (1) to (1) shown above according to the coupling state of the assist motor 140.
It is set as shown in (3).

【0088】こうして設定されたトルク指令値および回
転数指令値に基づいて、CPUはクラッチモータ13
0、アシストモータ140、エンジン150の運転を制
御する(ステップS205)。モータの運転制御処理
は、同期モータの制御として周知の処理を適用すること
ができる。本実施例では、いわゆる比例積分制御による
制御を実行している。つまり、各モータの現在のトルク
を検出し、目標トルクとの偏差および目標回転数に基づ
いて、各相に印加する電圧指令値を設定する。印加され
る電圧値は上記偏差の比例項、積分項、累積項によって
設定される。それぞれの項にかかる比例係数は実験など
により適切な値が設定される。こうして設定された電圧
は、駆動回路191,192を構成するトランジスタイ
ンバータのスイッチングのデューティに置換され、いわ
ゆるPWM制御により各モータに印加される。
Based on the torque command value and the rotation speed command value set in this way, the CPU
0, the operation of the assist motor 140 and the engine 150 is controlled (step S205). As the motor operation control processing, processing known as control of a synchronous motor can be applied. In this embodiment, control by so-called proportional integration control is executed. That is, the current torque of each motor is detected, and the voltage command value to be applied to each phase is set based on the deviation from the target torque and the target rotation speed. The applied voltage value is set by a proportional term, an integral term, and a cumulative term of the deviation. An appropriate value is set for the proportional coefficient according to each term through experiments or the like. The voltage set in this way is replaced by the switching duty of the transistor inverters constituting the drive circuits 191 and 192, and is applied to each motor by so-called PWM control.

【0089】CPUは駆動回路191,192のスイッ
チングを制御することによって、上述の通り、クラッチ
モータ130およびアシストモータ140の運転を直接
制御する。これに対し、エンジン150の運転は現実に
はEFIECU170が実施する処理である。従って、
制御ユニット190のCPUはEFIECU170に対
してエンジン150の運転ポイントの情報を出力するこ
とで、間接的にエンジン150の運転を制御する。
As described above, the CPU directly controls the operation of the clutch motor 130 and the assist motor 140 by controlling the switching of the drive circuits 191 and 192. On the other hand, the operation of the engine 150 is actually a process performed by the EFIECU 170. Therefore,
The CPU of the control unit 190 indirectly controls the operation of the engine 150 by outputting information on the operation points of the engine 150 to the EFIECU 170.

【0090】以上の処理を周期的に実行することによ
り、本実施例のハイブリッド車両は、エンジン150か
ら出力された動力を所望の回転数およびトルクに変換し
て駆動軸から出力し、走行することができる。
By periodically executing the above processing, the hybrid vehicle of the present embodiment converts the power output from engine 150 into a desired rotation speed and torque, outputs the desired power from the drive shaft, and travels. Can be.

【0091】次に、結合状態の切り替えについて説明す
る。図13は結合状態切り換え制御ルーチンのフローチ
ャートである。本ルーチンが開始されると、CPUは車
軸116の目標運転ポイント、即ち目標回転数Nd*お
よび目標トルクTd*を読み込む(ステップS10
2)。車軸116の目標運転ポイントは先に図11のト
ルク制御ルーチンのステップS10で説明した通り、ア
クセルの踏み込み量に基づいて設定される。
Next, switching of the connection state will be described. FIG. 13 is a flowchart of the connection state switching control routine. When this routine is started, the CPU reads the target operation point of the axle 116, that is, the target rotation speed Nd * and the target torque Td * (step S10).
2). The target driving point of the axle 116 is set based on the amount of depression of the accelerator, as described earlier in step S10 of the torque control routine of FIG.

【0092】こうして入力された車軸116の目標運転
ポイントに基づいて、CPUは結合状態の切換が必要で
あるか否かを判定する(ステップS104)。図14お
よび図15は、運転モードの切換が必要であるか否かを
判定する様子を説明する説明図である。図14はアンダ
ードライブ結合からオーバードライブ結合への切り替え
の判断に関する説明図であり、図15はオーバードライ
ブ結合からアンダードライブ結合への切り替えの判断に
関する説明図である。
Based on the input target driving point of the axle 116, the CPU determines whether or not it is necessary to switch the connection state (step S104). FIG. 14 and FIG. 15 are explanatory diagrams illustrating how to determine whether the operation mode needs to be switched. FIG. 14 is an explanatory diagram relating to determination of switching from underdrive coupling to overdrive coupling, and FIG. 15 is an explanatory diagram relating to determination of switching from overdrive coupling to underdrive coupling.

【0093】図14中の曲線Aはエンジン150の動作
曲線である。曲線DUはハイブリッド車両の走行中にお
ける車速とトルクの変遷を示している。図中の矢印で示
す通り、車両は走行抵抗DDよりも大きなトルクを出力
して加速される。加速とともに出力トルクが低下し、出
力トルクと走行抵抗DDとが釣り合った速度で定常的に
走行する。アンダードライブ結合からオーバードライブ
結合への切り替えは、例えばこうした加速の過程で生じ
る。車速の変化に伴って車軸116の回転状態が、図1
4中の矢印で示されるように変化し、曲線Aと交差する
ポイントPD1に至ったとき、CPUはオーバードライ
ブ結合への切り換えを行うべきと判断する。
A curve A in FIG. 14 is an operation curve of the engine 150. A curve DU shows changes in vehicle speed and torque during running of the hybrid vehicle. As indicated by the arrow in the figure, the vehicle is accelerated by outputting a torque larger than the running resistance DD. The output torque decreases with acceleration, and the vehicle travels constantly at a speed at which the output torque and the travel resistance DD are balanced. Switching from underdrive coupling to overdrive coupling occurs, for example, during such an acceleration process. The rotation state of the axle 116 with the change of the vehicle speed is shown in FIG.
When it changes as indicated by the arrow in FIG. 4 and reaches the point PD1 that intersects the curve A, the CPU determines that switching to overdrive coupling should be performed.

【0094】図15は、オーバードライブ結合からアン
ダードライブ結合への切り替え判断の様子を示す説明図
である。図中の破線HLはオーバードライブ結合からア
ンダードライブ結合に切り換えるポイントを示す曲線で
ある。ある車速で走行中に運転者がアクセルを踏み込む
と、車両の出力トルクは図15中の曲線DOに示すよう
に増加し車両は加速する。オーバードライブ結合からア
ンダードライブ結合への切り替えは、例えばこうした過
程で生じる。図15中の矢印に従って車軸116の回転
状態が変化し、曲線HLと交差するポイントPO1に至
ったとき、CPUはアンダードライブ結合への切り替え
を行うべきと判断する。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing how switching from overdrive coupling to underdrive coupling is determined. A broken line HL in the drawing is a curve showing a point at which the overdrive coupling is switched to the underdrive coupling. When the driver steps on the accelerator while traveling at a certain vehicle speed, the output torque of the vehicle increases as shown by a curve DO in FIG. 15 and the vehicle accelerates. Switching from overdrive coupling to underdrive coupling occurs, for example, in such a process. When the rotation state of the axle 116 changes according to the arrow in FIG. 15 and reaches the point PO1 intersecting the curve HL, the CPU determines that switching to the underdrive coupling should be performed.

【0095】アンダードライブ結合への切り替えを曲線
Aよりもトルクが低い側に位置する曲線HLで実行する
のは、結合状態の切り替え処理にヒステリシスを持たせ
るためである。つまり、アンダードライブ結合への切り
替えを、オーバードライブ結合への切り替えと同様、曲
線Aで実行するものとすれば、車両が曲線A近傍の状態
で走行している場合に、切り替え処理が頻繁に行われる
可能性がある。曲線HLはかかる頻繁な切り替えを回避
可能な範囲で設定されている。
The switching to the underdrive coupling is performed on the curve HL located on the side where the torque is lower than the curve A, so that the coupling state switching processing has hysteresis. In other words, assuming that the switch to the underdrive coupling is executed on the curve A, similarly to the switch to the overdrive coupling, the switching process is frequently performed when the vehicle is traveling near the curve A. May be affected. The curve HL is set in a range where such frequent switching can be avoided.

【0096】図14および図15に示した基準に基づい
て、切り替えが必要と判断された場合には、切り替え処
理が実行され(ステップS106)、切り替え不要と判
断された場合には、この処理をスキップして結合状態切
り替え制御ルーチンを終了する。
Based on the criteria shown in FIGS. 14 and 15, when it is determined that switching is necessary, a switching process is executed (step S106). The process is skipped and the connection state switching control routine ends.

【0097】図16は、切り替え処理ルーチンのフロー
チャートである。この処理が開始されると、CPUはま
ず車軸116の目標回転数Nd*にエンジン150の目
標回転数Ne*を代入する(ステップS110)。次
に、この設定値に基づいてクラッチモータ130、アシ
ストモータ140の制御を実行する(ステップS11
2)。これらの制御内容は、図11のステップS205
で説明した制御と同じである。エンジン150の回転数
Ne*と車軸116の回転数Nd*とがほぼ一致するま
で、即ち両者の差分の絶対値が所定の値N1以下になる
まで、上述した処理が繰り返し実行される(ステップS
114)。所定の値N1は、両者の回転数が実質的に一
致し、アシストモータ140の結合状態を切り離しても
大きなトルクショックを生じない程度の値として設定さ
れる。回転数が一致した場合、クラッチモータ130の
インナロータ132とアウタロータ134とは同じ回転
数で回転する。回転数が一致したと判断された場合に
は、アシストモータ140を中立状態にする(ステップ
S116)。
FIG. 16 is a flowchart of the switching processing routine. When this process is started, the CPU first substitutes the target rotation speed Ne * of the engine 150 into the target rotation speed Nd * of the axle 116 (step S110). Next, control of the clutch motor 130 and the assist motor 140 is executed based on the set values (step S11).
2). These control contents are determined in step S205 in FIG.
This is the same as the control described above. The above-described processing is repeatedly executed until the rotation speed Ne * of the engine 150 substantially matches the rotation speed Nd * of the axle 116, that is, until the absolute value of the difference between them becomes equal to or less than a predetermined value N1 (step S).
114). The predetermined value N1 is set to a value at which the rotational speeds of both motors substantially match, and a large torque shock does not occur even when the coupling state of the assist motor 140 is disconnected. When the rotation speeds match, the inner rotor 132 and the outer rotor 134 of the clutch motor 130 rotate at the same rotation speed. If it is determined that the rotation speeds match, the assist motor 140 is set to a neutral state (step S116).

【0098】次に、CPUはオーバードライブ結合から
アンダードライブ結合への切り替え中であるか否かを判
定する(ステップS118)。アンダードライブ結合へ
の過渡期においては、図5に示した通り、アシストモー
タ140が中立状態になった時点で、アンダードライブ
結合時と同様のトルクの変換を実現することが可能とな
る。従って、CPUはアシストモータ140に対して車
軸116にトルクを付加するためのトルク指令値を設定
し、アシストモータ140の運転を制御する(ステップ
S120)。
Next, the CPU determines whether switching from overdrive coupling to underdrive coupling is in progress (step S118). In the transition period to the underdrive coupling, as shown in FIG. 5, when the assist motor 140 is in the neutral state, it is possible to realize the same torque conversion as in the underdrive coupling. Accordingly, the CPU sets a torque command value for adding torque to the axle 116 for the assist motor 140, and controls the operation of the assist motor 140 (step S120).

【0099】その後、アシストモータ140の回転数N
aおよび車軸116の回転数Ndを検出し(ステップS
122)、両者の偏差が所定の範囲N2に収まっている
か否かを判定する(ステップS124)。両者が所定の
範囲N2に収まっている場合には、アシストモータ14
0を車軸116側に結合する(ステップS126)。つ
まり、シンクロナイズドギヤの第3ギヤ113をアウタ
ロータ軸135側の第1ギヤ111に噛合させる。
Thereafter, the rotation speed N of the assist motor 140
a and the rotational speed Nd of the axle 116 are detected (step S
122), it is determined whether the deviation between the two falls within a predetermined range N2 (step S124). If both are within the predetermined range N2, the assist motor 14
0 is connected to the axle 116 (step S126). That is, the third gear 113 of the synchronized gear is meshed with the first gear 111 on the outer rotor shaft 135 side.

【0100】オーバードライブ結合への切り替え時に
は、図5に示したトルクの変換を行うためには、アシス
トモータ140がクランクシャフト156側に結合され
ている必要があるから、アシストモータ140につい
て、動力変換のための運転制御ではなく、クランクシャ
フト156側にアシストモータ140を結合するための
制御を行う。つまり、アシストモータ140の目標回転
数Na*として、エンジン150の回転数Neを設定
し、アシストモータ140の運転を制御する(ステップ
S128)。オーバードライブ結合への切り替え時に
は、アシストモータ140の回転数を低減させる方向に
移行する。
At the time of switching to the overdrive coupling, the assist motor 140 needs to be coupled to the crankshaft 156 side in order to perform the torque conversion shown in FIG. The control for coupling the assist motor 140 to the crankshaft 156 side is performed instead of the operation control for the above. That is, the rotation speed Ne of the engine 150 is set as the target rotation speed Na * of the assist motor 140, and the operation of the assist motor 140 is controlled (step S128). At the time of switching to overdrive coupling, the operation shifts to a direction in which the rotational speed of the assist motor 140 is reduced.

【0101】その後、アシストモータ140の回転数N
aおよびエンジン150の回転数Neを検出し(ステッ
プS130)、両者の偏差が所定の範囲N3に収まって
いるか否かを判定する(ステップS132)。両者が所
定の範囲N3に収まっている場合には、アシストモータ
140をクランクシャフト156側に結合する(ステッ
プS134)。つまり、シンクロナイズドギヤの第3ギ
ヤ113をアウタロータ軸135側の第2ギヤ112に
噛合させる。
Thereafter, the rotational speed N of the assist motor 140
a and the rotation speed Ne of the engine 150 are detected (step S130), and it is determined whether or not the deviation between them is within a predetermined range N3 (step S132). If both are within the predetermined range N3, the assist motor 140 is coupled to the crankshaft 156 (step S134). That is, the third gear 113 of the synchronized gear is meshed with the second gear 112 on the outer rotor shaft 135 side.

【0102】なお、所定の範囲N2,N3はアシストモ
ータ140の結合を行うか否かの判断基準となる値であ
り、シンクロナイズドギヤが許容する回転数差に基づい
て設定することができる。所定の範囲N2およびN3は
同じ値に設定してもよいし、異なる値であってもよい。
例えば、アンダードライブ結合への切り替え時は、アシ
ストモータ140を中立にした状態で既にアンダードラ
イブ結合と等価なトルクの変換を実現することができる
ため、車軸116側への結合に若干長い時間をかけるこ
とが許容される。従って、所定の範囲N2を比較的小さ
い値に設定し、アシストモータ140の回転数を車軸1
16の回転数に十分一致させ、シンクロナイズドギヤへ
の負担がより小さい状態で切り替えを行うものとしても
よい。
The predetermined ranges N2 and N3 are values used as a criterion for determining whether or not to couple the assist motor 140, and can be set based on the rotational speed difference allowed by the synchronized gear. The predetermined ranges N2 and N3 may be set to the same value or different values.
For example, when switching to underdrive coupling, torque conversion equivalent to underdrive coupling can already be realized with the assist motor 140 in the neutral state, so that coupling to the axle 116 takes a little longer time. It is acceptable. Therefore, the predetermined range N2 is set to a relatively small value, and the rotation speed of the assist motor 140 is set to the axle 1
The number of rotations may be sufficiently matched with the number of rotations of 16, and the switching may be performed in a state where the load on the synchronized gear is small.

【0103】以上で説明した本実施例のハイブリッド車
両によれば、車軸116とエンジン150の回転数の大
小関係に応じてアシストモータ140の結合先を切り替
えることによって、動力の循環を抑制した高い効率でハ
イブリッド車両を運転することができる。
According to the hybrid vehicle of the present embodiment described above, the coupling destination of the assist motor 140 is switched according to the magnitude relationship between the rotation speeds of the axle 116 and the engine 150, thereby achieving high efficiency in which power circulation is suppressed. Can drive a hybrid vehicle.

【0104】また、本実施例のハイブリッド車両によれ
ば、ワンウェイクラッチの作用によって、アンダードラ
イブ結合への切り替えに要する時間を短縮することがで
きる利点がある。図17に本実施例のハイブリッド車両
について、オーバードライブ結合からアンダードライブ
結合への切り替え時の回転数およびトルクの変遷を示
す。図中の区間d1でオーバードライブ結合、区間d2
で中立状態、区間d3でアンダードライブ結合の結合状
態にあるものとする。図17(a)は運転者によるアク
セルの踏み込み量の変化を示している。図示する通り、
運転者が時間t0でアクセルの踏み込み量を値Apsか
らApfまで増した場合を考える。
Further, according to the hybrid vehicle of this embodiment, there is an advantage that the time required for switching to the underdrive coupling can be reduced by the operation of the one-way clutch. FIG. 17 shows changes in the number of revolutions and the torque of the hybrid vehicle of the present embodiment when switching from overdrive coupling to underdrive coupling. Overdrive coupling in section d1 in the figure, section d2
In the neutral state, and in the section d3, the underdrive coupling state is established. FIG. 17A shows a change in the amount of depression of the accelerator by the driver. As shown
It is assumed that the driver increases the accelerator depression amount from the value Aps to Apf at time t0.

【0105】図17(b)には、エンジン150、車軸
116およびアシストモータ140の回転数の変化を示
した。アクセルの踏み込み量が増すにつれて、エンジン
150の回転数Neが増加する。オーバードライブ結合
状態ODでは、エンジン150の回転数Neとアシスト
モータ140の回転数Naとは等しい。車軸116の回
転数Nd、即ち車速はアクセルの踏み込みとともに増加
し始める。
FIG. 17B shows changes in the rotation speeds of the engine 150, the axle 116, and the assist motor 140. As the depression amount of the accelerator increases, the rotation speed Ne of the engine 150 increases. In the overdrive coupling state OD, the rotation speed Ne of the engine 150 and the rotation speed Na of the assist motor 140 are equal. The rotation speed Nd of the axle 116, that is, the vehicle speed starts to increase as the accelerator is depressed.

【0106】車軸116の回転数Ndとエンジン150
の回転数Neとが図15に示した所定の関係に達すると
(図17中の時刻t1)、アシストモータ140の結合
の切り替え処理が開始される。車軸116の回転数Nd
とエンジン150の回転数Neがほぼ一致した状態で、
アシストモータ140の結合が切り離される。図17に
示す通り、時刻t1においてシンクロナイズドギヤの第
3ギヤ113は摺動を開始し、時刻t2において中立状
態Nに達する。この間、アシストモータ140の出力ト
ルクは値0となり、車軸116のトルクTdとエンジン
150からの出力トルクTeとが等しくなる。また、エ
ンジン150の回転数は車軸116の回転数とほぼ一致
した状態を維持するように制御される。
The rotational speed Nd of the axle 116 and the engine 150
When the rotation speed Ne reaches the predetermined relationship shown in FIG. 15 (time t1 in FIG. 17), the switching process of the coupling of the assist motor 140 is started. Revolution Nd of axle 116
And the rotation speed Ne of the engine 150 substantially coincides,
The connection of the assist motor 140 is disconnected. As shown in FIG. 17, the third gear 113 of the synchronized gear starts sliding at time t1, and reaches the neutral state N at time t2. During this time, the output torque of the assist motor 140 becomes 0, and the torque Td of the axle 116 and the output torque Te from the engine 150 become equal. Further, the rotation speed of engine 150 is controlled so as to maintain a state substantially matching the rotation speed of axle 116.

【0107】アシストモータ140が中立状態Nに至る
と、先に説明した通り、ワンウェイクラッチ182の作
用によって、アンダードライブ結合状態と等価なトルク
の変換が可能になる。従って、エンジン150は車軸1
16と回転数を一致させる制御から解除され、アクセル
の踏み込み量に応じて回転数が増す。これとともに、ア
シストモータ140は、エンジン150から出力される
トルクの変換を実行するように制御されるから、車軸1
16のトルクTdもエンジン150からの出力トルクの
増大に伴って増大する。また、アシストモータ140自
体の出力トルクTaも増大する。
When the assist motor 140 reaches the neutral state N, as described above, the operation of the one-way clutch 182 enables the conversion of torque equivalent to that in the underdrive coupling state. Therefore, engine 150 is axle 1
The control is released from making the rotation speed equal to 16 and the rotation speed increases in accordance with the amount of depression of the accelerator. At the same time, the assist motor 140 is controlled to execute the conversion of the torque output from the engine 150.
The sixteenth torque Td also increases with an increase in the output torque from the engine 150. Further, the output torque Ta of the assist motor 140 itself also increases.

【0108】この時点で、アシストモータ140の回転
数と車軸116の回転数とはほぼ一致しているため、中
立状態Nへの切り替えに続いてアシストモータ140を
車軸116側に結合する制御が行われる。つまり、時刻
t2においてシンクロナイズドギヤの第3ギヤ113は
アウタロータ軸135に結合された第1ギヤ111との
噛合を開始し、時刻t3において噛合を完了する。中立
状態の時点でトルクの変換は行われているため、アンダ
ードライブ結合UDが完了した以降は、該変換を行うた
めの制御処理が継続して実行される。
At this time, since the rotation speed of the assist motor 140 and the rotation speed of the axle 116 are substantially the same, control for coupling the assist motor 140 to the axle 116 is performed following the switching to the neutral state N. Is That is, at time t2, the third gear 113 of the synchronized gear starts to mesh with the first gear 111 coupled to the outer rotor shaft 135, and completes meshing at time t3. Since the torque conversion is being performed at the time of the neutral state, the control process for performing the conversion is continuously executed after the underdrive coupling UD is completed.

【0109】図18に比較例としてワンウェイクラッチ
182を備えない場合の切り替えの様子を示す。アンダ
ードライブ結合UDへの切り替えを実行するシーケンス
は、本実施例とほぼ同じである。つまり、時刻t0でア
クセルの踏み込み量が増した後、エンジン150の回転
数Neと車軸116の回転数Ndとが所定の関係に至る
時刻t1でアシストモータ140の切り離しが開始さ
れ、時刻t2で中立状態Nに至る。但し、ワンウェイク
ラッチ182を備えない場合には、この時点でアシスト
モータ140が完全に切り離された状態にあるため、ト
ルクの変換を行うことができない。その後、アシストモ
ータ140の回転数を車軸116の回転数に一致させる
制御が行われ、時刻t3においてアシストモータ140
が車軸116側に結合され、アンダードライブ結合UD
への切り替えが完了する。切り替えが完了すると、エン
ジン150から出力されたトルクの変換を行うことが可
能となるため、エンジン150の回転数Neが増加し、
また車軸116のトルクTdも増加する。
FIG. 18 shows, as a comparative example, how switching is performed when the one-way clutch 182 is not provided. The sequence for executing the switching to the underdrive connection UD is almost the same as in the present embodiment. That is, after the accelerator depression amount increases at time t0, the disconnection of the assist motor 140 starts at time t1 at which the rotation speed Ne of the engine 150 and the rotation speed Nd of the axle 116 reach a predetermined relationship, and neutral at time t2. State N is reached. However, when the one-way clutch 182 is not provided, the torque cannot be converted because the assist motor 140 is completely disconnected at this time. Thereafter, control is performed to match the rotation speed of the assist motor 140 with the rotation speed of the axle 116, and at time t3, the assist motor 140
Is connected to the axle 116 side, and the underdrive connection UD
Switching to is completed. When the switching is completed, the torque output from the engine 150 can be converted, so that the rotation speed Ne of the engine 150 increases,
Also, the torque Td of the axle 116 increases.

【0110】図17および図18から明らかな通り、本
実施例のハイブリッド車両によれば、アンダードライブ
結合への切り替えを行う際に、車軸116の出力トルク
を速やかに増加することができる。アンダードライブ結
合への切り替えが完了してから車軸116の出力トルク
が増加する従来のハイブリッド車両に比べて、オーバー
ドライブ結合からの切り離しが完了した時点で車軸11
6の出力トルクを増加することが可能となるため、出力
トルクの増加までに要する時間はを半分以下に短縮する
ことができる。運転者は車軸116の速やかにトルクを
増加したい場合にアクセルを踏み込むから、本実施例の
ハイブリッド車両によれば、運転者の意図に沿った車両
の応答性を実現することができる。
As is clear from FIGS. 17 and 18, according to the hybrid vehicle of the present embodiment, the output torque of the axle 116 can be rapidly increased when switching to underdrive coupling. Compared to a conventional hybrid vehicle in which the output torque of the axle 116 increases after the switch to the underdrive connection is completed, the axle 11
6 can be increased, so that the time required for increasing the output torque can be reduced to half or less. Since the driver steps on the accelerator when the driver wants to quickly increase the torque of the axle 116, the hybrid vehicle according to the present embodiment can achieve the responsiveness of the vehicle according to the driver's intention.

【0111】本実施例における切り替えの短縮時間は、
図17および図18における時間|t3−t2|に相当
する。この時間は、図1に示したシンクロナイズドギヤ
の第3ギヤ113が第2ギヤ112から切り離されて中
立状態になった後、第1ギヤ111に結合するまでに要
する時間に相当する。時刻t1〜t3の間隔は、第3ギ
ヤ113が第2ギヤ112から切り離され、第1ギヤ1
11に結合するまでに要する時間に相当する。時刻t1
〜t2の間隔は、第3ギヤ113が第2ギヤ112から
切り離されて中立状態に至るまでの時間に相当する。中
立状態では、第3ギヤ113は第1ギヤ111および第
2ギヤ112の双方に対して所定のあそびを有している
ため、第3ギヤ113は第2ギヤ112から切り離され
た後、このあそびに相当する分だけ移動して初めて第1
ギヤ111との噛合を開始する。つまり、時刻t2〜t
3の間隔は、時刻t1〜t2の間隔よりも長い。従っ
て、本実施例によれば、切り替えに要する時間を半分以
下にすることができるのである。
In this embodiment, the switching time can be reduced as follows:
This corresponds to the time | t3−t2 | in FIGS. This time corresponds to the time required until the third gear 113 of the synchronized gear shown in FIG. 1 is separated from the second gear 112 to be in a neutral state and is engaged with the first gear 111. In the interval between times t1 and t3, the third gear 113 is disconnected from the second gear 112 and the first gear 1
11 corresponds to the time required to combine. Time t1
The interval from to t2 corresponds to the time from when the third gear 113 is separated from the second gear 112 to reach the neutral state. In the neutral state, since the third gear 113 has a predetermined play with respect to both the first gear 111 and the second gear 112, after the third gear 113 is separated from the second gear 112, First after moving by the amount corresponding to
The engagement with the gear 111 is started. That is, from time t2 to t
The interval of 3 is longer than the interval of time t1 to t2. Therefore, according to the present embodiment, the time required for switching can be reduced to half or less.

【0112】本実施例のハイブリッド車両では、オーバ
ードライブ結合から中立状態を経た後、アシストモータ
140をアンダードライブ結合状態にする。これに対
し、オーバードライブ結合からの結合状態の切り替え時
には、アシストモータ140を中立状態で維持するもの
としてもよい。かかる場合の制御処理を変形例として図
19のフローチャートに示す。
In the hybrid vehicle of this embodiment, the assist motor 140 is brought into the underdrive coupling state after the neutral state from the overdrive coupling. On the other hand, when switching from the overdrive coupling to the coupling state, the assist motor 140 may be maintained in the neutral state. A control process in such a case is shown in a flowchart of FIG. 19 as a modified example.

【0113】この制御処理が開始されると、CPUは、
まずアンダードライブ結合への切り替えか否かを判定す
る(ステップS140)。アンダードライブ結合への切
り替えである場合には、車軸の目標回転数Nd*にエン
ジンの目標回転数Ne*を設定し、クラッチモータ13
0およびアシストモータ140の制御を行って、車軸の
回転数とエンジンの回転数がほぼ一致した時点で、アシ
ストモータ140を中立状態にする(ステップS144
〜S148)。図16に示した制御処理では、アシスト
モータ140を中立状態にした後、ステップS122〜
S126において車軸116側への結合を行っていた
が、変形例の処理では、車軸116側への結合を行わな
い。つまり、アンダードライブ結合への切り替えは、ア
シストモータ140を中立状態にし、トルクの変換を行
うための運転ポイントの設定を行って(ステップS15
0)、完了する。既に説明した通り、この状態でもアン
ダードライブ結合と同等のトルクの変換を行うことがで
きる。
When this control process is started, the CPU
First, it is determined whether or not to switch to underdrive coupling (step S140). In the case of switching to the underdrive coupling, the target rotation speed Ne * of the engine is set to the target rotation speed Nd * of the axle, and the clutch motor 13
0 and the assist motor 140 are controlled, and when the rotational speed of the axle substantially matches the rotational speed of the engine, the assist motor 140 is set to the neutral state (step S144).
To S148). In the control processing shown in FIG. 16, after the assist motor 140 is set to the neutral state,
Although the connection to the axle 116 was performed in S126, the connection to the axle 116 is not performed in the processing of the modified example. That is, the switching to the underdrive coupling is performed by setting the assist motor 140 to the neutral state and setting the operation point for converting the torque (step S15).
0), completed. As described above, torque conversion equivalent to underdrive coupling can be performed in this state as well.

【0114】一方、オーバードライブ結合への切り替え
を行う場合は、中立状態にあるアシストモータ140の
回転数をエンジンの回転数に一致させた上で、クランク
シャフト156への結合を行えばよい。CPUはアシス
トモータ140の目標回転数Na*としてエンジン15
0の回転数Neを設定し、アシストモータ140の運転
を制御し、両者の回転数がほぼ一致した時点でアシスト
モータ140をクランクシャフト156側に結合する
(ステップS152〜S158)。
On the other hand, when switching to the overdrive coupling, the coupling to the crankshaft 156 may be performed after the rotational speed of the assist motor 140 in the neutral state matches the rotational speed of the engine. The CPU sets the target rotation speed Na * of the assist motor 140 as the engine 15
The rotation speed Ne of 0 is set, the operation of the assist motor 140 is controlled, and the assist motor 140 is coupled to the crankshaft 156 when the rotation speeds of the two almost match (steps S152 to S158).

【0115】図20に変形例における切り替えの様子を
示す。図示する通り、アシストモータ140が中立状態
で維持される他は、図17と同様のトルクおよび回転数
を実現することができる。車軸116への出力トルクは
時刻t2以降で増加する。変形例の切り替え処理を行っ
た場合、オーバードライブへの結合時に、アシストモー
タ140を車軸116側から切り離す操作を行う必要が
なくなるため、短時間で切り替えを完了できる利点があ
る。
FIG. 20 shows a state of switching in the modification. As illustrated, the same torque and rotation speed as those in FIG. 17 can be realized except that the assist motor 140 is maintained in a neutral state. The output torque to axle 116 increases after time t2. When the switching process of the modified example is performed, there is no need to perform an operation of disconnecting the assist motor 140 from the axle 116 when coupling to the overdrive, and thus there is an advantage that the switching can be completed in a short time.

【0116】本実施例のハイブリッド車両では、アシス
トモータ140から車軸116に動力を伝達可能な方向
のワンウェイクラッチを介して、アシストモータ140
と車軸116とを結合している。ワンウェイクラッチを
介したアシストモータ140の結合方法は、これに限ら
ず種々の組み合わせを適用することができる。例えば、
クランクシャフト156からアシストモータ140に動
力を伝達可能な方向のワンウェイクラッチでアシストモ
ータ140とクランクシャフト156とを結合するもの
としてもよい。かかる場合の動力変換の様子を図21に
示す。図中の記号の意味は図5と同様である。
In the hybrid vehicle of this embodiment, the assist motor 140 is connected to the axle 116 via a one-way clutch in a direction in which power can be transmitted.
And the axle 116. The method of connecting the assist motor 140 via the one-way clutch is not limited to this, and various combinations can be applied. For example,
The assist motor 140 and the crankshaft 156 may be connected by a one-way clutch that can transmit power from the crankshaft 156 to the assist motor 140. FIG. 21 shows the state of power conversion in such a case. The meanings of the symbols in the figure are the same as in FIG.

【0117】かかる構成では、アンダードライブ結合時
において車軸116の回転数がエンジン150の回転数
よりも低い場合には、両者を直結したのと等価な構成と
なる。車軸116の回転数がエンジン150の回転数以
上の場合には、アシストモータ140で回生した電力を
クラッチモータ130に供給する形でトルクの変換を行
うことが可能である。
In this configuration, when the rotation speed of the axle 116 is lower than the rotation speed of the engine 150 at the time of the underdrive coupling, the configuration is equivalent to a direct connection between the two. When the rotation speed of the axle 116 is equal to or higher than the rotation speed of the engine 150, torque conversion can be performed by supplying electric power regenerated by the assist motor 140 to the clutch motor 130.

【0118】中立状態ではアシストモータ140を力行
することができないから、車軸116の回転数がエンジ
ン150の回転数よりも低い場合、クラッチモータ13
0で回転数を調整する際に生じた電力はバッテリ194
に充電される。車軸116の回転数がエンジン150の
回転数以上の場合は、アシストモータ140で回生した
電力をクラッチモータ130に供給する形でトルクの変
換を行うことが可能である。
Since the assist motor 140 cannot be run in the neutral state, when the rotation speed of the axle 116 is lower than the rotation speed of the engine 150, the clutch motor 13
The electric power generated when the rotation speed is adjusted at zero is supplied to the battery 194.
Is charged. When the rotation speed of the axle 116 is equal to or higher than the rotation speed of the engine 150, torque conversion can be performed by supplying electric power regenerated by the assist motor 140 to the clutch motor 130.

【0119】オーバードライブ結合では、ワンウェイク
ラッチは何ら作用を奏しない。従って、車軸116の回
転数がエンジン150の回転数よりも低い場合にはクラ
ッチモータ130で回生した電力をアシストモータ14
0に供給する形でトルクの変換を行うことができ、車軸
116の回転数がエンジン150の回転数以上の場合に
はアシストモータ140で回生した電力をクラッチモー
タ130に供給する形でトルクの変換を行うことができ
る。
In overdrive coupling, the one-way clutch has no effect. Therefore, when the rotation speed of the axle 116 is lower than the rotation speed of the engine 150, the electric power regenerated by the clutch motor 130 is supplied to the assist motor 14.
The torque conversion can be performed by supplying the electric power regenerated by the assist motor 140 to the clutch motor 130 when the rotation speed of the axle 116 is higher than the rotation speed of the engine 150. It can be performed.

【0120】このような構成を適用すれば、アシストモ
ータ140を車軸116側から切り離した時点で、オー
バードライブ結合と同等のトルクの変換を実行すること
ができるため、オーバードライブ結合への切り替えを速
やかに行うことが可能となる。
By applying such a configuration, when the assist motor 140 is disconnected from the axle 116, torque conversion equivalent to that of the overdrive coupling can be executed, so that the switching to the overdrive coupling can be quickly performed. Can be performed.

【0121】また、別の結合方法として、車軸116か
らアシストモータ140に動力を伝達可能な方向のワン
ウェイクラッチによりアシストモータ140を車軸11
6に結合するものとしてもよい。かかる場合におけるト
ルクの変換の様子を図22に示す。
As another coupling method, the assist motor 140 is connected to the axle 11 by a one-way clutch that can transmit power from the axle 116 to the assist motor 140.
6 may be combined. FIG. 22 shows how the torque is converted in such a case.

【0122】かかる構成では、オーバードライブ結合時
において車軸116の回転数がエンジン150の回転数
よりも高い場合には、両者を直結したのと等価な構成と
なる。車軸116の回転数がエンジン150の回転数以
下の場合には、クラッチモータ130で回生した電力を
アシストモータ140に供給する形でトルクの変換を行
うことが可能である。
In such a configuration, when the rotation speed of the axle 116 is higher than the rotation speed of the engine 150 at the time of overdrive coupling, the configuration is equivalent to the direct connection of the two. When the rotation speed of the axle 116 is equal to or lower than the rotation speed of the engine 150, torque conversion can be performed by supplying electric power regenerated by the clutch motor 130 to the assist motor 140.

【0123】中立状態ではアシストモータ140を力行
することができないから、車軸116の回転数がエンジ
ン150の回転数よりも低い場合、クラッチモータ13
0で回転数を調整する際に生じた電力はバッテリ194
に充電される。車軸116の回転数がエンジン150の
回転数以上の場合は、アシストモータ140で回生した
電力をクラッチモータ130に供給する形でトルクの変
換を行うことが可能である。一方、この状態では、車軸
116が外力で回転させられているときに、その動力を
アシストモータ140で回生することが可能である。
In the neutral state, the assist motor 140 cannot be run at power. Therefore, when the rotation speed of the axle 116 is lower than the rotation speed of
The electric power generated when the rotation speed is adjusted at zero is supplied to the battery 194.
Is charged. When the rotation speed of the axle 116 is equal to or higher than the rotation speed of the engine 150, torque conversion can be performed by supplying electric power regenerated by the assist motor 140 to the clutch motor 130. On the other hand, in this state, when the axle 116 is being rotated by an external force, the power can be regenerated by the assist motor 140.

【0124】アンダードライブ結合では、ワンウェイク
ラッチは何ら作用を奏しない。従って、車軸116の回
転数がエンジン150の回転数よりも低い場合にはクラ
ッチモータ130で回生した電力をアシストモータ14
0に供給する形でトルクの変換を行うことができ、車軸
116の回転数がエンジン150の回転数以上の場合に
はアシストモータ140で回生した電力をクラッチモー
タ130に供給する形でトルクの変換を行うことができ
る。
In the underdrive connection, the one-way clutch has no effect. Therefore, when the rotation speed of the axle 116 is lower than the rotation speed of the engine 150, the electric power regenerated by the clutch motor 130 is supplied to the assist motor 14.
The torque conversion can be performed by supplying the electric power regenerated by the assist motor 140 to the clutch motor 130 when the rotation speed of the axle 116 is higher than the rotation speed of the engine 150. It can be performed.

【0125】さらに、別の結合方法として、アシストモ
ータ140からクランクシャフト156に動力を伝達可
能な方向のワンウェイクラッチによりアシストモータ1
40をクランクシャフト156に結合するものとしても
よい。かかる場合におけるトルクの変換の様子を図23
に示す。
Further, as another coupling method, the one-way clutch in a direction in which power can be transmitted from the assist motor 140 to the crankshaft 156 is provided by the assist motor 1.
40 may be coupled to crankshaft 156. FIG. 23 shows how the torque is converted in such a case.
Shown in

【0126】かかる構成では、アンダードライブ結合時
において車軸116の回転数がエンジン150の回転数
よりも高い場合には、両者を直結したのと等価な構成と
なる。車軸116の回転数がエンジン150の回転数以
下の場合には、クラッチモータ130で回生した電力を
アシストモータ140に供給する形でトルクの変換を行
うことが可能である。
In such a configuration, when the rotation speed of the axle 116 is higher than the rotation speed of the engine 150 during the underdrive connection, the configuration is equivalent to connecting both directly. When the rotation speed of the axle 116 is equal to or lower than the rotation speed of the engine 150, torque conversion can be performed by supplying electric power regenerated by the clutch motor 130 to the assist motor 140.

【0127】中立状態ではアシストモータ140で電力
を回生することができないから、車軸116の回転数が
エンジン150の回転数よりも高い場合、バッテリ19
4の電力でクラッチモータ130を力行して回転数を調
整する。車軸116の回転数がエンジン150の回転数
以下の場合は、クラッチモータ130で回生した電力を
アシストモータ140に供給する形でトルクの変換を行
うことが可能である。なお、この結合状態では、アシス
トモータ140によりエンジン150のモータリングを
行うことが可能である。
In the neutral state, electric power cannot be regenerated by the assist motor 140. Therefore, when the rotation speed of the axle 116 is higher than the rotation speed of the engine 150, the battery 19
The power of 4 drives the clutch motor 130 to adjust the rotation speed. When the rotation speed of the axle 116 is equal to or lower than the rotation speed of the engine 150, the torque can be converted by supplying the electric power regenerated by the clutch motor 130 to the assist motor 140. In this coupled state, motoring of engine 150 can be performed by assist motor 140.

【0128】オーバードライブ結合では、ワンウェイク
ラッチは何ら作用を奏しない。従って、車軸116の回
転数がエンジン150の回転数よりも低い場合にはクラ
ッチモータ130で回生した電力をアシストモータ14
0に供給する形でトルクの変換を行うことができ、車軸
116の回転数がエンジン150の回転数以上の場合に
はアシストモータ140で回生した電力をクラッチモー
タ130に供給する形でトルクの変換を行うことができ
る。
In overdrive coupling, the one-way clutch has no effect. Therefore, when the rotation speed of the axle 116 is lower than the rotation speed of the engine 150, the electric power regenerated by the clutch motor 130 is supplied to the assist motor 14.
The torque conversion can be performed by supplying the electric power regenerated by the assist motor 140 to the clutch motor 130 when the rotation speed of the axle 116 is higher than the rotation speed of the engine 150. It can be performed.

【0129】以上で説明したハイブリッド車両におい
て、クラッチを介してワンウェイクラッチを車軸116
またはクランクシャフト156に結合することにより、
両者を切り放し可能としてもよい。図5および図21〜
図23で説明した通り、以上の実施例およびその変形例
では、いずれの場合においても、車軸116の回転数N
dとエンジン150の回転数Neとの大小関係につい
て、実現し得ない特定の状態がある。かかる状態が存在
するのは、ワンウェイクラッチの作用により車軸116
とクランクシャフト156とを直結したのと等価な構成
となるからである。ワンウェイクラッチを車軸116ま
たはクランクシャフト156から切り放し可能とすれ
ば、車軸116とクランクシャフト156とが直結され
た構成を回避することができるため、いずれの回転状態
でも走行可能となる。
In the hybrid vehicle described above, the one-way clutch is connected to the axle 116 via the clutch.
Alternatively, by coupling to the crankshaft 156,
Both may be cut off. 5 and FIGS.
As described with reference to FIG. 23, in the above embodiment and its modified example, in any case, the rotation speed N of the axle 116
Regarding the magnitude relationship between d and the rotation speed Ne of the engine 150, there is a specific state that cannot be realized. Such a state exists because the axle 116
And the crankshaft 156 are directly connected. If the one-way clutch can be disengaged from the axle 116 or the crankshaft 156, the configuration in which the axle 116 and the crankshaft 156 are directly connected can be avoided, so that the vehicle can run in any rotational state.

【0130】本実施例のハイブリッド車両は、エンジン
150から出力された動力を電力のやりとりによって増
減して伝達する動力調整装置としてクラッチモータ13
0を適用している。これに対し、例えば、車両を図24
に示す構成としてもよい。変形例としてのハイブリッド
車両は、動力調整装置として、プラネタリギヤ200と
電動発電機210とが用いられる。その他の構成は、第
1実施例のハイブリッド車両(図1参照)と同じであ
る。
The hybrid vehicle of the present embodiment has a clutch motor 13 as a power adjusting device for transmitting the power output from engine 150 by increasing or decreasing the power by exchanging electric power.
0 is applied. On the other hand, for example, the vehicle is connected as shown in FIG.
The configuration shown in FIG. In a hybrid vehicle as a modification, a planetary gear 200 and a motor generator 210 are used as a power adjusting device. Other configurations are the same as those of the hybrid vehicle of the first embodiment (see FIG. 1).

【0131】プラネタリギヤ200は、中心で回転する
サンギヤ201、サンギヤ201の外周を自転しながら
公転するプラネタリピニオンギヤを備えるプラネタリキ
ャリア203と、更にその外周で回転するリングギヤ2
02とから構成されている。サンギヤ201、プラネタ
リキャリア203,およびリングギヤ202はそれぞれ
別々の回転軸を有している。サンギヤ201の回転軸で
あるサンギヤ軸204は中空になっており、電動発電機
210のロータ212に結合されている。プラネタリキ
ャリア203の回転軸であるプラネタリキャリア軸20
6はエンジン150のクランクシャフト156と結合さ
れている。リングギヤ202の回転軸であるリングギヤ
軸205はディファレンシャルギヤ114を介して前車
軸116に結合されている。
The planetary gear 200 includes a sun gear 201 that rotates at the center, a planetary carrier 203 having a planetary pinion gear that revolves while rotating around the outer periphery of the sun gear 201, and a ring gear 2 that further rotates around the outer periphery.
02. The sun gear 201, the planetary carrier 203, and the ring gear 202 have separate rotating shafts. The sun gear shaft 204, which is the rotation shaft of the sun gear 201, is hollow and connected to the rotor 212 of the motor generator 210. Planetary carrier shaft 20 that is the rotation axis of planetary carrier 203
6 is connected to the crankshaft 156 of the engine 150. A ring gear shaft 205, which is the rotation shaft of the ring gear 202, is connected to the front axle 116 via a differential gear 114.

【0132】プラネタリギヤ200は、サンギヤ軸20
4,プラネタリキャリア軸206およびリングギヤ軸2
05の3軸の回転数およびトルクに以下の関係が成立す
ることが機構学上よく知られている。即ち、上記3つの
回転軸のうち2つの回転軸の動力状態が決定されると、
以下の関係式に基づいて残余の一つの回転軸の動力状態
が決定される。 Ns=(1+ρ)/ρ×Nc−Nr/ρ; Nc=ρ/(1+ρ)×Ns+Nr/(1+ρ); Nr=(1+ρ)Nc−ρNs; Ts=Tc×ρ/(1+ρ)=ρTr; Tr=Tc/(1+ρ); ρ=サンギヤ201の歯数/リングギヤ202の歯数; ・・・(4)
[0132] The planetary gear 200 is
4, planetary carrier shaft 206 and ring gear shaft 2
It is well known mechanically that the following relationship is established between the rotation speed and the torque of the three axes 05. That is, when the power states of two of the three rotating shafts are determined,
The power state of the remaining one rotating shaft is determined based on the following relational expression. Ns = (1 + ρ) / ρ × Nc−Nr / ρ; Nc = ρ / (1 + ρ) × Ns + Nr / (1 + ρ); Nr = (1 + ρ) Nc−ρNs; Ts = Tc × ρ / (1 + ρ) = ρTr; Tr = Tc / (1 + ρ); ρ = number of teeth of sun gear 201 / number of teeth of ring gear 202;

【0133】ここで、 Nsはサンギヤ軸204の回転数; Tsはサンギヤ軸204のトルク; Ncはプラネタリキャリア軸206の回転数(即ちN
e); Tcはプラネタリキャリア軸206のトルク(即ちT
e); Nrはリングギヤ軸205の回転数(即ちNd); Trはリングギヤ軸205のトルク(即ちTd); である。
Here, Ns is the rotation speed of the sun gear shaft 204; Ts is the torque of the sun gear shaft 204; Nc is the rotation speed of the planetary carrier shaft 206 (that is, N
e); Tc is the torque of planetary carrier shaft 206 (ie, Tc
e); Nr is the rotation speed of the ring gear shaft 205 (that is, Nd); Tr is the torque of the ring gear shaft 205 (that is, Td).

【0134】電動発電機210は、アシストモータ14
0と同様の構成をしている。つまり、電動発電機210
はステータ214にコイルが巻回され、ロータ212に
永久磁石が貼付された三相同期モータとして構成されて
いる。ステータ214はケースに固定されている。ステ
ータ214に巻回されたコイルに三相交流を流すと回転
磁界が生じ、ロータ212に貼付された永久磁石との相
互作用によってロータ212が回転する。電動発電機2
10は、ロータ212が外力によって回転されると、そ
の動力を電力として回生する発電機としての機能も奏す
る。なお、電動発電機210のステータ214に巻回さ
れたコイルは、第1実施例のクラッチモータ130と同
様、駆動回路191と電気的に接続されている(図1参
照)。制御ユニット190が駆動回路191のトラジス
タをオン・オフすることにより電動発電機210の運転
を制御することができる。
The motor generator 210 includes the assist motor 14
It has the same configuration as 0. That is, the motor generator 210
Is configured as a three-phase synchronous motor in which a coil is wound around a stator 214 and a permanent magnet is attached to a rotor 212. Stator 214 is fixed to the case. When a three-phase alternating current is applied to a coil wound around the stator 214, a rotating magnetic field is generated, and the rotor 212 rotates by interaction with a permanent magnet attached to the rotor 212. Motor generator 2
The rotor 10 also functions as a generator that regenerates the power as electric power when the rotor 212 is rotated by an external force. The coil wound around the stator 214 of the motor generator 210 is electrically connected to the drive circuit 191 similarly to the clutch motor 130 of the first embodiment (see FIG. 1). The operation of the motor generator 210 can be controlled by the control unit 190 turning on / off the transistor of the drive circuit 191.

【0135】変形例のハイブリッド車両では、プラネタ
リギヤ200と電動発電機210の組み合わせにより、
図1に示した実施例におけるクラッチモータ130と同
等の機能を奏することができる。クラッチモータ130
のインナロータ軸133に相当するのがプラネタリキャ
リア軸206であり、アウタロータ軸135に相当する
のがリングギヤ軸205である。変形例では、これらの
組み合わせにより、以下に示す通り、動力調整装置とし
ての機能を奏する。
In the hybrid vehicle of the modified example, the combination of planetary gear 200 and motor generator 210
Functions equivalent to those of the clutch motor 130 in the embodiment shown in FIG. 1 can be achieved. Clutch motor 130
The inner rotor shaft 133 corresponds to the planetary carrier shaft 206, and the outer rotor shaft 135 corresponds to the ring gear shaft 205. In the modified example, a function as a power adjusting device is achieved by the combination of these as described below.

【0136】エンジン150からプラネタリキャリア軸
206に動力が入力されると、上式(4)に従い、リン
グギヤ202およひサンギヤ201が回転する。リング
ギヤ202およびサンギヤ201のいずれか一方の回転
を止めることも可能である。リングギヤ202が回転す
ることにより、エンジン150から出力された動力の一
部を前車軸116に機械的な形で伝達することができ
る。また、サンギヤ201が回転することにより、エン
ジン150から出力された動力の一部を電動発電機21
0により電力として回生することができる。一方、電動
発電機210を力行すれば、電動発電機210から出力
されたトルクは、サンギヤ201、プラネタリキャリア
203およびリングギヤ202を介して車軸116に機
械的に伝達することができる。従って、電動発電機21
0を力行することにより、エンジン150から出力され
たトルクを増大して前車軸116に出力することも可能
である。このように、第2実施例では、プラネタリギヤ
200と電動発電機210の組み合わせにより、クラッ
チモータ130と同様の機能を奏することができるので
ある。
When power is input from the engine 150 to the planetary carrier shaft 206, the ring gear 202 and the sun gear 201 rotate according to the above equation (4). It is also possible to stop the rotation of either the ring gear 202 or the sun gear 201. As the ring gear 202 rotates, a part of the power output from the engine 150 can be transmitted to the front axle 116 in a mechanical form. Further, as the sun gear 201 rotates, a part of the power output from the engine 150 is
Regeneration as electric power can be performed by setting to 0. On the other hand, when the motor generator 210 is powered, the torque output from the motor generator 210 can be mechanically transmitted to the axle 116 via the sun gear 201, the planetary carrier 203, and the ring gear 202. Therefore, the motor generator 21
By powering 0, the torque output from engine 150 can be increased and output to front axle 116. Thus, in the second embodiment, the same function as the clutch motor 130 can be achieved by the combination of the planetary gear 200 and the motor generator 210.

【0137】変形例においても、第1ギヤ111,第2
ギヤ112,第3ギヤ113の噛合状態に応じて、種々
の構成を採ることができる。この構成を模式的に示した
のが図25〜図27である。図25は、第1ギヤ111
と第3ギヤ113を噛合した状態を示している。アシス
トモータ140のロータ142はプラネタリギヤ200
のリングギヤ軸205と結合する。従って、図25に示
す通り、エンジン150から出力された動力は、プラネ
タリギヤ200、アシストモータ140を経て車軸11
6に伝達される。これは、実施例におけるアンダードラ
イブ結合(図2)に相当する結合状態である。
In the modified example, the first gear 111 and the second gear
Various configurations can be adopted according to the meshing state of the gear 112 and the third gear 113. FIGS. 25 to 27 schematically show this configuration. FIG. 25 shows the first gear 111
And the third gear 113 are meshed. The rotor 142 of the assist motor 140 is a planetary gear 200
With the ring gear shaft 205. Therefore, as shown in FIG. 25, the power output from the engine 150 is transmitted to the axle 11 via the planetary gear 200 and the assist motor 140.
6 is transmitted. This is a coupling state corresponding to the underdrive coupling (FIG. 2) in the embodiment.

【0138】図26(a)は、中立状態に相当する。ア
シストモータ140は、ワンウェイクラッチ182のみ
を介してリングギヤ軸205と結合する。アシストモー
タ140の回転数がリングギヤ軸205の回転数よりも
高い場合には、図25に示したアンダードライブ結合と
等価な構成となる。アシストモータ140の回転数がリ
ングギヤ軸205の回転数よりも低い場合には、図26
(b)に示す通り、アシストモータ140が完全に切り
離された構成と等価になる。
FIG. 26A corresponds to the neutral state. Assist motor 140 is coupled to ring gear shaft 205 via only one-way clutch 182. When the rotation speed of the assist motor 140 is higher than the rotation speed of the ring gear shaft 205, the configuration is equivalent to the underdrive coupling shown in FIG. When the rotation speed of the assist motor 140 is lower than the rotation speed of the ring gear shaft 205, FIG.
As shown in (b), this is equivalent to a configuration in which the assist motor 140 is completely separated.

【0139】図27(a)は、第2ギヤ112と第3ギ
ヤ113を噛合した状態を示している。アシストモータ
140はプラネタリギヤ200のプラネタリキャリア軸
206と結合するとともに、ワンウェイクラッチ182
を介してリングギヤ軸205に結合される。アシストモ
ータ140の回転数がリングギヤ軸の回転数よりも低い
状態では、ワンウェイクラッチ182は何ら作用しない
から、図27(b)に示す構成と等価になる。このと
き、エンジン150から出力された動力は、アシストモ
ータ140で電力として回生されつつ、プラネタリギヤ
200を経て車軸116に伝達される。また、この電力
を用いて電動発電機210を力行することにより、不足
分のトルクを補うことができる。アシストモータ140
の回転数がリングギヤ軸の回転数よりも高い状態では、
図27(c)に示す通り、ワンウェイクラッチ182の
作用によりエンジン150とリングギヤ205とを直結
した構成と等価になる。
FIG. 27A shows a state where the second gear 112 and the third gear 113 are engaged. The assist motor 140 is connected to the planetary carrier shaft 206 of the planetary gear 200 and has a one-way clutch 182.
Through the ring gear shaft 205. In a state where the rotation speed of the assist motor 140 is lower than the rotation speed of the ring gear shaft, the one-way clutch 182 does not act at all, so that the configuration is equivalent to the configuration shown in FIG. At this time, the power output from engine 150 is transmitted to axle 116 via planetary gear 200 while being regenerated as electric power by assist motor 140. Further, by running the motor generator 210 using this electric power, the shortage of torque can be compensated. Assist motor 140
Is higher than the rotation speed of the ring gear shaft,
As shown in FIG. 27C, the operation becomes equivalent to a configuration in which the engine 150 and the ring gear 205 are directly connected by the action of the one-way clutch 182.

【0140】このようにプラネタリギヤ200を用いた
構成を採用した場合でも、図2〜図4で示したアンダー
ドライブ結合、中立状態、オーバードライブ結合という
各種の結合状態を実現可能である。また、ワンウェイク
ラッチの作用により、中立状態においてアシストモータ
140から車軸116に動力を伝達することも可能であ
る。従って、図24の構成を有する変形例のハイブリッ
ド車両にも本発明を適用することができる。
Even in the case where the configuration using the planetary gear 200 is employed, various connection states such as the underdrive connection, the neutral state, and the overdrive connection shown in FIGS. 2 to 4 can be realized. In addition, the power can be transmitted from the assist motor 140 to the axle 116 in the neutral state by the operation of the one-way clutch. Therefore, the present invention can be applied to a hybrid vehicle of a modified example having the configuration of FIG.

【0141】また、本発明は4輪駆動車に適用すること
もできる。実施例(図1)または変形例(図24)の構
成による動力系統を車両の前輪に適用し、後輪の車軸に
別途駆動用の電動機を設けることによって4輪駆動可能
なハイブリッド車両を構成することができる。かかる車
両でも、前車軸の回転数とエンジン150の回転数の大
小関係に応じて、結合状態を切り替えることにより効率
の高い運転を行うことができる。従って、かかる切り替
えの制御に本発明を適用するものとすれば、先に実施例
で説明した種々の効果を得ることができる。
Further, the present invention can be applied to a four-wheel drive vehicle. The power system according to the embodiment (FIG. 1) or the modification (FIG. 24) is applied to the front wheels of the vehicle, and a four-wheel drive hybrid vehicle is configured by providing a separate driving motor on the rear wheel axle. be able to. Even in such a vehicle, highly efficient driving can be performed by switching the coupling state according to the magnitude relationship between the rotation speed of the front axle and the rotation speed of the engine 150. Therefore, if the present invention is applied to such switching control, the various effects described in the above embodiments can be obtained.

【0142】本実施例では、アシストモータ140の切
り替え機構をシンクロナイズドギヤにより実現したが、
クラッチを用いて構成してもよい。例えば、図1の構成
においてシンクロナイズドギヤに代えて、アシストモー
タ140とインナロータ軸133との結合・切り離しを
行う第1のクラッチ、アシストモータ140とアウタロ
ータ軸135との結合・切り離しを行う第2のクラッチ
を設けるものとしてもよい。
In the present embodiment, the switching mechanism of the assist motor 140 is realized by a synchronized gear.
You may comprise using a clutch. For example, instead of the synchronized gear in the configuration of FIG. 1, a first clutch for connecting / disconnecting the assist motor 140 and the inner rotor shaft 133, and a second clutch for connecting / disconnecting the assist motor 140 and the outer rotor shaft 135 May be provided.

【0143】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、更に種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
例えば、本実施例のハイブリッド車両では、エンジンと
してガソリンエンジン150を用いたが、ディーゼルエ
ンジンその他の動力源となる装置を用いることができ
る。また、本実施例では、モータとして全て三相同期モ
ータを適用したが、誘導モータその他の交流モータおよ
び直流モータを用いるものとしてもよい。また、本実施
例では、種々の制御処理をCPUがソフトウェアを実行
することにより実現しているが、かかる制御処理をハー
ド的に実現することもできる。当然、本発明は実施例の
ようなハイブリッド車両に限られず、例えば、船舶、航
空機、工作機械など種々の動力出力装置に適用可能であ
ることはいうまでもない。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments at all, and may be embodied in various other forms without departing from the gist of the present invention. Obviously you can get it.
For example, in the hybrid vehicle of this embodiment, the gasoline engine 150 is used as the engine, but a diesel engine or another device serving as a power source can be used. Further, in the present embodiment, all three-phase synchronous motors are applied as motors, but an induction motor or another AC motor and DC motor may be used. Further, in the present embodiment, various control processes are realized by the CPU executing software, but such control processes may be realized by hardware. Of course, the present invention is not limited to the hybrid vehicle as in the embodiment, and it is needless to say that the present invention can be applied to various power output devices such as a ship, an aircraft, and a machine tool.

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

【図1】実施例としてのハイブリッド車両の全体構成を
示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a hybrid vehicle as an embodiment.

【図2】実施例のハイブリッド車両について、アンダー
ドライブ結合時の動力系統の概略構成を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a power system at the time of underdrive coupling in the hybrid vehicle of the embodiment.

【図3】実施例のハイブリッド車両について、中立状態
での動力系統の概略構成を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a power system in a neutral state in the hybrid vehicle according to the embodiment.

【図4】実施例のハイブリッド車両について、オーバー
ドライブ結合時の動力系統の概略構成を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a power system at the time of overdrive coupling in the hybrid vehicle of the embodiment.

【図5】アシストモータ140の結合状態、および車軸
の回転数Ndとエンジンの回転数Neとの大小関係ごと
のトルクの変換の様子を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a coupling state of the assist motor 140 and a state of torque conversion for each magnitude relationship between the rotation speed Nd of the axle and the rotation speed Ne of the engine.

【図6】アンダードライブ結合状態において、エンジン
から出力された動力を回転数が低い側に変換する場合の
様子を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which power output from an engine is converted to a lower rotation speed in an underdrive-coupled state.

【図7】アンダードライブ結合状態において、エンジン
から出力された動力を回転数が高い側に変換する場合の
様子を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a state in which power output from an engine is converted to a higher rotation speed side in an underdrive coupling state.

【図8】中立状態において、エンジンから出力された動
力を回転数が高い側に変換する場合の様子を示す説明図
である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state where power output from an engine is converted to a higher rotation speed in a neutral state.

【図9】オーバードライブ結合状態において、エンジン
から出力された動力を回転数が高い側に変換する場合の
様子を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a case where power output from the engine is converted to a higher rotation speed side in the overdrive coupling state.

【図10】ハイブリッド車両の走行領域における各走行
モードの使い分けを示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing how to use each traveling mode in the traveling region of the hybrid vehicle.

【図11】トルク制御ルーチンのフローチャートであ
る。
FIG. 11 is a flowchart of a torque control routine.

【図12】エンジンの運転ポイントと運転効率との関係
を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a relationship between an engine operation point and an operation efficiency.

【図13】結合状態切り替え制御ルーチンのフローチャ
ートである。
FIG. 13 is a flowchart of a coupling state switching control routine.

【図14】アンダードライブ結合からオーバードライブ
結合への切り替え時の運転状態の変化を示す説明図であ
る。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a change in an operation state when switching from underdrive coupling to overdrive coupling.

【図15】オーバードライブ結合からアンダードライブ
結合への切り替え時の運転状態の変化を示す説明図であ
る。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a change in an operation state when switching from overdrive coupling to underdrive coupling.

【図16】切り替え処理のフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart of a switching process.

【図17】本実施例のハイブリッド車両においてアンダ
ードライブ結合への切り替えを行う際のトルクおよび回
転数の変化を示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing changes in torque and rotation speed when switching to underdrive coupling is performed in the hybrid vehicle of the present embodiment.

【図18】従来のハイブリッド車両においてアンダード
ライブ結合への切り替えを行う際のトルクおよび回転数
の変化を示す説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing changes in torque and rotation speed when switching to underdrive coupling in a conventional hybrid vehicle.

【図19】変形例としての切り替え処理のフローチャー
トである。
FIG. 19 is a flowchart of a switching process as a modification.

【図20】変形例のハイブリッド車両においてアンダー
ドライブ結合への切り替えを行う際のトルクおよび回転
数の変化を示す説明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing changes in torque and rotation speed when switching to underdrive coupling in a hybrid vehicle according to a modified example.

【図21】第1の変形例において、アシストモータ14
0の結合状態、および車軸の回転数Ndとエンジンの回
転数Neとの大小関係ごとのトルクの変換の様子を示す
説明図である。
FIG. 21 shows a first modification of the assist motor 14;
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a coupling state of 0 and a state of torque conversion for each magnitude relationship between the axle rotation speed Nd and the engine rotation speed Ne.

【図22】第2の変形例において、アシストモータ14
0の結合状態、および車軸の回転数Ndとエンジンの回
転数Neとの大小関係ごとのトルクの変換の様子を示す
説明図である。
FIG. 22 is a view showing an assist motor 14 according to a second modification;
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a coupling state of 0 and a state of torque conversion for each magnitude relationship between the axle rotation speed Nd and the engine rotation speed Ne.

【図23】第3の変形例において、アシストモータ14
0の結合状態、および車軸の回転数Ndとエンジンの回
転数Neとの大小関係ごとのトルクの変換の様子を示す
説明図である。
FIG. 23 is a view showing an assist motor 14 according to a third modification;
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a coupling state of 0 and a state of torque conversion for each magnitude relationship between the axle rotation speed Nd and the engine rotation speed Ne.

【図24】変形例としてのハイブリッド車両の構成を示
す説明図である。
FIG. 24 is an explanatory diagram showing a configuration of a hybrid vehicle as a modification.

【図25】変形例としてのハイブリッド車両について、
アンダードライブ結合時の構成を示す説明図である。
FIG. 25 shows a hybrid vehicle as a modification.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration at the time of underdrive coupling.

【図26】変形例としてのハイブリッド車両について、
中立状態における構成を示す説明図である。
FIG. 26 shows a hybrid vehicle as a modification.
It is explanatory drawing which shows a structure in a neutral state.

【図27】変形例としてのハイブリッド車両について、
オーバードライブ結合時の構成を示す説明図である。
FIG. 27 shows a hybrid vehicle as a modification.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration at the time of overdrive coupling.

【図28】従来のハイブリッド車両について、アシスト
モータを駆動軸に結合した場合における、アンダードラ
イブ走行時の動力の伝達の様子を示す説明図である。
FIG. 28 is an explanatory diagram showing how power is transmitted during underdrive traveling when an assist motor is coupled to a drive shaft in a conventional hybrid vehicle.

【図29】従来のハイブリッド車両について、アシスト
モータを駆動軸に結合した場合における、オーバードラ
イブ走行時の動力の伝達の様子を示す説明図である。
FIG. 29 is an explanatory diagram showing a state of power transmission during overdrive traveling when an assist motor is coupled to a drive shaft in a conventional hybrid vehicle.

【図30】従来のハイブリッド車両について、アシスト
モータを出力軸に結合した場合における、アンダードラ
イブ走行時の動力の伝達の様子を示す説明図である。
FIG. 30 is an explanatory diagram showing a state of transmission of power during underdrive traveling when an assist motor is coupled to an output shaft in a conventional hybrid vehicle.

【図31】従来のハイブリッド車両について、アシスト
モータを出力軸に結合した場合における、オーバードラ
イブ走行時の動力の伝達の様子を示す説明図である。
FIG. 31 is an explanatory diagram showing a state of power transmission during overdrive traveling when an assist motor is coupled to an output shaft in a conventional hybrid vehicle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

111…第1ギヤ 112…第2ギヤ 113…第3ギヤ 114…ディファレンシャルギヤ 116R,116L…駆動輪 116…車軸 117…回転数センサ 130…クラッチモータ 132…インナロータ 133…インナロータ軸 134…アウタロータ 135…アウタロータ軸 138…スリップリング 140…アシストモータ 142…ロータ 143…ロータ軸 144…ステータ 145…回転数センサ 150…エンジン 152…回転数センサ 156…クランクシャフト 157…ダンパ 165…アクセルペダルポジションセンサ 180…スプライン 181…スプライン軸 182…ワンウェイクラッチ 190…制御ユニット 191,192…駆動回路 194…バッテリ 200…プラネタリギヤ 201…サンギヤ 202…リングギヤ 203…プラネタリキャリア 204…サンギヤ軸 205…リングギヤ軸 206…プラネタリキャリア軸 210…電動発電機 212…ロータ 214…ステータ 111 1st gear 112 2nd gear 113 3rd gear 114 ... differential gear 116R, 116L ... drive wheel 116 ... axle 117 ... rotation speed sensor 130 ... clutch motor 132 ... inner rotor 133 ... inner rotor shaft 134 ... outer rotor 135 ... outer rotor Shaft 138 Slip ring 140 Assist motor 142 Rotor 143 Rotor shaft 144 Stator 145 Speed sensor 150 Engine 152 Speed sensor 156 Crankshaft 157 Damper 165 Accelerator pedal position sensor 180 Spline 181 Spline shaft 182 ... One-way clutch 190 ... Control unit 191,192 ... Drive circuit 194 ... Battery 200 ... Planetary gear 201 ... Sun gear 202 ... Ring gear 03 ... planetary carrier 204 ... sun gear shaft 205 ... ring gear shaft 206 ... planetary carrier shaft 210 ... motor generator 212 ... rotor 214 ... stator

フロントページの続き Fターム(参考) 3D039 AA02 AA03 AB27 AC06 AC21 AD02 AD11 5H115 PG04 PI16 PI22 PI29 PO17 PU10 PU22 PU24 PU25 PV09 PV23 QN03 QN23 RB22 RE03 RE05 SE04 SE05 TB01 TE02 TO22 Continued on the front page F term (reference) 3D039 AA02 AA03 AB27 AC06 AC21 AD02 AD11 5H115 PG04 PI16 PI22 PI29 PO17 PU10 PU22 PU24 PU25 PV09 PV23 QN03 QN23 RB22 RE03 RE05 SE04 SE05 TB01 TE02 TO22

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 出力軸を有するエンジンと、動力を出力
するための駆動軸と、前記出力軸及び駆動軸に結合され
電力のやりとりによって前記エンジンから出力された動
力を増減して前記駆動軸に伝達可能な動力調整装置とを
有する動力出力装置であって、 ワンウェイクラッチにより前記駆動軸および前記出力軸
のうちの一方の回転軸に結合された電動機と、 前記駆動軸および前記出力軸のうちの他方の回転軸と、
該電動機との結合及び切り離しを行う結合手段とを有す
る動力出力装置。
1. An engine having an output shaft, a drive shaft for outputting power, and a power shaft coupled to the output shaft and the drive shaft for increasing or decreasing the power output from the engine by exchanging power to the drive shaft. A power output device comprising: a power adjusting device capable of transmitting power; and a motor coupled to one of the drive shaft and the output shaft by a one-way clutch; and The other axis of rotation,
A power output device comprising: coupling means for coupling to and disconnecting from the electric motor.
【請求項2】 請求項1記載の動力出力装置であって、 前記一方の回転軸は前記駆動軸であり、 前記ワンウェイクラッチは、前記電動機から前記駆動軸
にのみ動力を伝達可能な機構である動力出力装置。
2. The power output device according to claim 1, wherein the one rotation shaft is the drive shaft, and the one-way clutch is a mechanism capable of transmitting power only from the electric motor to the drive shaft. Power output device.
【請求項3】 請求項1記載の動力出力装置であって、 前記一方の回転軸は前記出力軸であり、 前記ワンウェイクラッチは、前記出力軸から前記電動機
にのみ動力を伝達可能な機構である動力出力装置。
3. The power output device according to claim 1, wherein the one rotation shaft is the output shaft, and the one-way clutch is a mechanism capable of transmitting power only from the output shaft to the electric motor. Power output device.
【請求項4】 請求項2または請求項3記載の動力出力
装置であって、 前記出力軸の回転数と前記駆動軸の回転数との偏差を検
出する検出手段と、 前記出力軸の回転数が前記駆動軸の回転数よりも所定値
以上高いときは、前記結合手段を制御して、前記電動機
と前記駆動軸との間で動力のやりとりが可能な結合状態
とする制御手段を備える動力出力装置。
4. The power output device according to claim 2, wherein a detection unit that detects a deviation between a rotation speed of the output shaft and a rotation speed of the drive shaft, and a rotation speed of the output shaft. A power output including control means for controlling the coupling means so that power can be exchanged between the electric motor and the drive shaft when the rotation speed of the drive shaft is higher than the rotation speed of the drive shaft by a predetermined value or more. apparatus.
【請求項5】 請求項2または請求項3記載の動力出力
装置であって、 前記出力軸の回転数と前記駆動軸の回転数との偏差を検
出する検出手段と、 前記駆動軸の回転数が前記出力軸の回転数よりも所定値
以上高いときは、前記結合手段を制御して、前記電動機
と前記出力軸との間で動力のやりとりが可能な結合状態
とする制御手段を備える動力出力装置。
5. The power output device according to claim 2, wherein a detection unit that detects a deviation between a rotation speed of the output shaft and a rotation speed of the drive shaft, and a rotation speed of the drive shaft. A power output including control means for controlling the coupling means to bring the electric motor and the output shaft into a coupled state in which power can be exchanged when the rotation speed is higher than the rotation speed of the output shaft by a predetermined value or more. apparatus.
【請求項6】 請求項1記載の動力出力装置であって、 前記電動機と前記一方の回転軸とを、前記ワンウェイク
ラッチを介して一方向にのみ動力を伝達可能な状態と、
双方向に動力を伝達可能な状態とに切り替えて結合可能
な切替結合手段を備える動力出力装置。
6. The power output device according to claim 1, wherein the motor and the one rotation shaft can transmit power only in one direction through the one-way clutch.
A power output device comprising a switching coupling means capable of coupling by switching to a state in which power can be transmitted in both directions.
【請求項7】 請求項6記載の動力出力装置であって、 前記電動機の回転数と前記一方の回転軸の回転数との偏
差を検出する検出手段と、 前記ワンウェイクラッチにより動力が伝達されている場
合において、前記偏差が所定範囲内にあるときは、前記
切替結合手段を制御して、前記電動機と前記一方の回転
軸の結合状態を、双方向に動力を伝達可能な状態に切り
替える制御手段とを備える動力出力装置。
7. The power output device according to claim 6, wherein detection means for detecting a deviation between the rotation speed of the electric motor and the rotation speed of the one of the rotating shafts, and power is transmitted by the one-way clutch. And when the deviation is within a predetermined range, the control means controls the switching coupling means to switch a coupling state between the electric motor and the one rotating shaft to a state in which power can be transmitted bidirectionally. A power output device comprising:
【請求項8】 請求項1記載の動力出力装置であって、 前記ワンウェイクラッチと前記一方の回転軸との結合を
切り放し可能な切り放し手段を備える動力出力装置。
8. The power output device according to claim 1, further comprising a disconnecting means capable of releasing a connection between the one-way clutch and the one rotation shaft.
【請求項9】 請求項8記載の動力出力装置であって、 前記ワンウェイクラッチによる前記一方の回転軸に動力
の伝達を禁止すべき所定の条件が成立した場合には、前
記切り放し手段を制御して、ワンウェイクラッチを前記
一方の回転軸から切り放す制御手段とを備える動力出力
装置。
9. The power output device according to claim 8, wherein when a predetermined condition for inhibiting transmission of power to said one rotation shaft by said one-way clutch is satisfied, said disconnection means is controlled. And a control means for disconnecting the one-way clutch from the one rotation shaft.
【請求項10】 請求項1記載の動力出力装置であっ
て、 前記動力調整装置は、前記出力軸に結合された第1のロ
ータと、前記駆動軸に結合された第2のロータとを有す
る対ロータ電動機である動力出力装置。
10. The power output device according to claim 1, wherein the power adjustment device has a first rotor connected to the output shaft, and a second rotor connected to the drive shaft. A power output device that is a pair rotor motor.
【請求項11】 請求項1記載の動力出力装置であっ
て、前記動力調整装置は、 ロータ軸を有する発電機と、 3つの回転軸を有し、該回転軸が前記出力軸、駆動軸、
およびロータ軸にそれぞれ結合されたプラネタリギヤと
を備える装置である動力出力装置。
11. The power output device according to claim 1, wherein the power adjustment device has a generator having a rotor shaft, and three rotation shafts, wherein the rotation shafts are the output shaft, the drive shaft,
And a planetary gear coupled to the rotor shaft.
【請求項12】 出力軸を有するエンジンと、動力を出
力するための駆動軸と、前記出力軸及び駆動軸に結合さ
れ電力のやりとりによって前記エンジンから出力された
動力を増減して前記駆動軸に伝達可能な動力調整装置
と、前記駆動軸に動力を付加可能なワンウェイクラッチ
により該駆動軸に結合されるとともに結合及び切り離し
を行い得る結合手段により前記出力軸に接続された電動
機とを備える動力出力装置の制御方法であって、(a)
前記出力軸と前記駆動軸の回転数の偏差を検出する工
程と、(b) 前記出力軸の回転数が前記駆動軸の回転
数よりも所定値以上高くなった場合に、前記結合手段を
制御して、前記電動機と前記出力軸との結合を切り離す
工程とを備える制御方法。
12. An engine having an output shaft, a drive shaft for outputting power, and a power shaft coupled to the output shaft and the drive shaft for increasing or decreasing the power output from the engine by exchanging power to the drive shaft. A power output device comprising: a power adjusting device capable of transmitting power; and an electric motor connected to the drive shaft by a one-way clutch capable of adding power to the drive shaft and connected to the output shaft by coupling means capable of performing connection and disconnection. A method for controlling an apparatus, comprising: (a)
Detecting a deviation between the rotation speeds of the output shaft and the drive shaft; and (b) controlling the coupling means when the rotation speed of the output shaft is higher than the rotation speed of the drive shaft by a predetermined value or more. And disconnecting the connection between the electric motor and the output shaft.
【請求項13】 請求項12記載の制御方法であって、
前記動力出力装置は、前記電動機と前記駆動軸とを、前
記ワンウェイクラッチを介して一方向にのみ動力を伝達
可能な状態と、双方向に動力を伝達可能な状態とに切り
替えて結合可能な切替結合手段をさらに備える動力出力
装置であり、(c) 前記駆動軸の回転数と前記電動機
の回転数との偏差の絶対値を第2の偏差として検出する
工程と、(d) 前記工程(b)の実行後、前記第2の
偏差が所定値以下となった場合に、前記切替結合手段を
制御して、前記電動機と前記一方の回転軸の結合状態
を、双方向に動力を伝達可能な状態に切り替える工程と
を備える制御方法。
13. The control method according to claim 12, wherein
The power output device is configured to switch the electric motor and the drive shaft between a state in which power can be transmitted in only one direction and a state in which power can be transmitted in two directions via the one-way clutch. A power output device further comprising coupling means, (c) a step of detecting an absolute value of a deviation between the rotation speed of the drive shaft and the rotation speed of the electric motor as a second deviation, and (d) the step (b). If the second deviation becomes equal to or less than a predetermined value after the execution of the step (b), the switching coupling means is controlled so that the coupling state between the electric motor and the one rotating shaft can be transmitted bidirectionally. Switching to a state.
【請求項14】 出力軸を有するエンジンと、動力を出
力するための駆動軸と、前記出力軸及び駆動軸に結合さ
れ電力のやりとりによって前記エンジンから出力された
動力を増減して前記駆動軸に伝達可能な動力調整装置
と、前記駆動軸に動力を付加可能なワンウェイクラッチ
により該駆動軸に結合されるとともに結合及び切り離し
を行い得る結合手段により前記出力軸に接続された電動
機とを備える動力出力装置の制御方法であって、(a)
前記出力軸と前記駆動軸の回転数の偏差を検出する工
程と、(b) 前記駆動軸の回転数が前記出力軸の回転
数よりも所定値以上高くなった場合に、前記結合手段を
制御して、前記電動機と前記出力軸とを結合する工程と
を備える制御方法。
14. An engine having an output shaft, a drive shaft for outputting power, and a power shaft coupled to the output shaft and the drive shaft for increasing or decreasing the power output from the engine by exchanging power to the drive shaft. A power output device comprising: a power adjusting device capable of transmitting power; and an electric motor connected to the drive shaft by a one-way clutch capable of adding power to the drive shaft and connected to the output shaft by coupling means capable of performing connection and disconnection. A method for controlling an apparatus, comprising: (a)
Detecting a deviation between the rotation speeds of the output shaft and the drive shaft; and (b) controlling the coupling means when the rotation speed of the drive shaft is higher than the rotation speed of the output shaft by a predetermined value or more. And coupling the electric motor and the output shaft.
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