JP3052820B2 - 車両用駆動装置及びその駆動制御方法 - Google Patents
車両用駆動装置及びその駆動制御方法Info
- Publication number
- JP3052820B2 JP3052820B2 JP8015699A JP1569996A JP3052820B2 JP 3052820 B2 JP3052820 B2 JP 3052820B2 JP 8015699 A JP8015699 A JP 8015699A JP 1569996 A JP1569996 A JP 1569996A JP 3052820 B2 JP3052820 B2 JP 3052820B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- torque
- output
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
- B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
- B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/14—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/40—DC to AC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
- B60L2220/10—Electrical machine types
- B60L2220/14—Synchronous machines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/10—Vehicle control parameters
- B60L2240/12—Speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
- B60L2240/421—Speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
- B60L2240/423—Torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
- B60L2240/441—Speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
- B60L2240/443—Torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/547—Voltage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/549—Current
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用駆動装置に関
し、詳しくは内燃機関の発生動力から転換された電力で
車輪軸を駆動するハイブリッド形式の車両用駆動装置に
関する。
し、詳しくは内燃機関の発生動力から転換された電力で
車輪軸を駆動するハイブリッド形式の車両用駆動装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】特開昭６０−１０６９号公報は、内燃機
関の発生動力から転換された電力で車輪軸を駆動するハ
イブリッド形式の車両用駆動装置を開示している。すな
わち、この車両用駆動装置は、車両に搭載される内燃機
関の駆動軸に機械的に連結される発電機と、車輪軸を駆
動する電動機と、前記発電機及び電動機と電力授受する
蓄電手段とを有し、更に、電動機を制動時に発電制動さ
せるものである。
関の発生動力から転換された電力で車輪軸を駆動するハ
イブリッド形式の車両用駆動装置を開示している。すな
わち、この車両用駆動装置は、車両に搭載される内燃機
関の駆動軸に機械的に連結される発電機と、車輪軸を駆
動する電動機と、前記発電機及び電動機と電力授受する
蓄電手段とを有し、更に、電動機を制動時に発電制動さ
せるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
なシステムでは駆動用にかかるエネルギーを全て電力系
と走行発電機及び駆動用モータを介して出力するので、
これらの各システム要素の容量が大きくなり、システム
が大型化となる。又、各要素での変換効率が重複されて
いくのでシステム効率が悪くなるという問題がある。
なシステムでは駆動用にかかるエネルギーを全て電力系
と走行発電機及び駆動用モータを介して出力するので、
これらの各システム要素の容量が大きくなり、システム
が大型化となる。又、各要素での変換効率が重複されて
いくのでシステム効率が悪くなるという問題がある。
【０００４】そこで、特開昭５８−１３０７０４号公報
に示されているように電動機のロータとステータ間の電
磁誘導を利用して、内燃機関の出力を駆動輪側へ伝達す
るとともに必要に応じて、バッテリから電動機へ電力を
供給したり、また、電動機側からの電力を吸収するよう
な構成で、駆動輪の駆動制御を行うものが示されてい
る。
に示されているように電動機のロータとステータ間の電
磁誘導を利用して、内燃機関の出力を駆動輪側へ伝達す
るとともに必要に応じて、バッテリから電動機へ電力を
供給したり、また、電動機側からの電力を吸収するよう
な構成で、駆動輪の駆動制御を行うものが示されてい
る。
【０００５】しかし、この公報に示される構成では、駆
動輪側のロータへ加わる誘導電圧の周波数は内燃機関か
ら発生した周波数と同じか、あるいはある一定比率で持
って変換されるのみであり、周波数が可変されないた
め、出力側へのトルクの制御は行われるものの、実質的
に回転数を可変制御することができない構造となってお
り、実際の車両の駆動制御には十分な制御を実現するこ
とが不可能な構成となっている。
動輪側のロータへ加わる誘導電圧の周波数は内燃機関か
ら発生した周波数と同じか、あるいはある一定比率で持
って変換されるのみであり、周波数が可変されないた
め、出力側へのトルクの制御は行われるものの、実質的
に回転数を可変制御することができない構造となってお
り、実際の車両の駆動制御には十分な制御を実現するこ
とが不可能な構成となっている。
【０００６】そこで本発明は内燃機関の駆動力を発電機
を介して電力に変換する時、全てを電力に変換しない
で、回転エネルギーを一部、ダイレクトに走行駆動側へ
伝達するとともに、内燃機関を効率的に駆動できるよう
回転数とトルクを制御する車両用駆動装置を提供する事
を目的とする。
を介して電力に変換する時、全てを電力に変換しない
で、回転エネルギーを一部、ダイレクトに走行駆動側へ
伝達するとともに、内燃機関を効率的に駆動できるよう
回転数とトルクを制御する車両用駆動装置を提供する事
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項１の記載によれば、内燃機関の駆動力
により、第１及び第２の回転子は相対的に回転駆動さ
れ、第２の回転子は、第１の磁気回路により第１の回転
子との間で相互電磁作用を発生させるとともにハウジン
グに固定された固定子との間で第２の磁気回路により相
互電磁作用を引き起こす。そして内燃機関の回転力に対
し、第１の回転電機で回転数を、第２の回転電機でトル
クを負荷側の要求値に対応させる様これらの相互電磁作
用により発生する駆動トルク、回転数を制御して負荷出
力を駆動制御する。
するため、請求項１の記載によれば、内燃機関の駆動力
により、第１及び第２の回転子は相対的に回転駆動さ
れ、第２の回転子は、第１の磁気回路により第１の回転
子との間で相互電磁作用を発生させるとともにハウジン
グに固定された固定子との間で第２の磁気回路により相
互電磁作用を引き起こす。そして内燃機関の回転力に対
し、第１の回転電機で回転数を、第２の回転電機でトル
クを負荷側の要求値に対応させる様これらの相互電磁作
用により発生する駆動トルク、回転数を制御して負荷出
力を駆動制御する。
【０００８】また、請求項１の構成によれば従来の発電
機、電動機をこの駆動装置で代用する事ができシステム
的に小型、軽量となるばかりでなく、内燃機関の動力を
上記電磁的結合を通じて直接負荷出力へ伝達できるの
で、動力−電力変換及び電力−動力変換の両方を行なっ
て負荷側へ伝達するエネルギーが低減でき、効率を高め
る事ができる。また、内燃機関の回転力に対し、第１の
回転電機で回転数を、第２の回転電機でトルクを負荷側
の要求値に対応させる様にしたので、内燃機関から負荷
側へのダイレクト伝達力が的確に制御でき、システムの
高効率化を実現できる。
機、電動機をこの駆動装置で代用する事ができシステム
的に小型、軽量となるばかりでなく、内燃機関の動力を
上記電磁的結合を通じて直接負荷出力へ伝達できるの
で、動力−電力変換及び電力−動力変換の両方を行なっ
て負荷側へ伝達するエネルギーが低減でき、効率を高め
る事ができる。また、内燃機関の回転力に対し、第１の
回転電機で回転数を、第２の回転電機でトルクを負荷側
の要求値に対応させる様にしたので、内燃機関から負荷
側へのダイレクト伝達力が的確に制御でき、システムの
高効率化を実現できる。
【０００９】請求項４の構成では、第２の回転子の出力
端と負荷出力との間に、駆動装置と一体的に遊星歯車減
速装置を設けたので回転電機の小型、軽量だけではな
く、減速装置の構成も簡単になる。請求項６の構成によ
れば、外部から車両制動を指令する車両制動指令信号が
入力される場合に、内燃機関への燃料供給を停止もしく
は削減するので、前記内燃機関の駆動軸により制動力を
発生することができる。
端と負荷出力との間に、駆動装置と一体的に遊星歯車減
速装置を設けたので回転電機の小型、軽量だけではな
く、減速装置の構成も簡単になる。請求項６の構成によ
れば、外部から車両制動を指令する車両制動指令信号が
入力される場合に、内燃機関への燃料供給を停止もしく
は削減するので、前記内燃機関の駆動軸により制動力を
発生することができる。
【００１０】請求項７の構成では第１の回転子、第２の
回転子及び固定子が同心円上に配置されるので構成が簡
単で各部品が製作し安くなり、コスト低減が可能とな
る。請求項８の構成では、固定子を外側に又、第１の回
転子を内側に、更に第２の回転子をその間に配置したの
で磁気回路等の構成にムダがなく簡素となり、又ハウジ
ング等の構成も簡単になるので更なる小型、軽量、高効
率化が可能となる。
回転子及び固定子が同心円上に配置されるので構成が簡
単で各部品が製作し安くなり、コスト低減が可能とな
る。請求項８の構成では、固定子を外側に又、第１の回
転子を内側に、更に第２の回転子をその間に配置したの
で磁気回路等の構成にムダがなく簡素となり、又ハウジ
ング等の構成も簡単になるので更なる小型、軽量、高効
率化が可能となる。
【００１１】請求項９の構成では、第２の回転子ロータ
の磁極を永久磁石としたので、ロータ厚みを極力薄くで
き、回転電機を更に小型、軽量化できる。請求項１０の
構成によれば、第２の回転子磁極をかご型の導体で構成
したので構造が簡単で製造し易くコストが低減出来る
他、回転子が堅牢となるため信頼性が向上する。
の磁極を永久磁石としたので、ロータ厚みを極力薄くで
き、回転電機を更に小型、軽量化できる。請求項１０の
構成によれば、第２の回転子磁極をかご型の導体で構成
したので構造が簡単で製造し易くコストが低減出来る
他、回転子が堅牢となるため信頼性が向上する。
【００１２】請求項１１の構成では、第１のコイルは第
１のインバータ及びコントローラにより、第１の回転子
及び第２の回転子の角速度の差に応じた電力を蓄電手段
と高効率に授受可能となり、又第２のコイルは、第２の
インバータ及びコントローラにより第２の回転子と固定
子の間の作用トルクに応じた電力を蓄電手段と高効率に
授受可能となるのでコンバータの小型化が可能となりシ
ステムも高効率となる。
１のインバータ及びコントローラにより、第１の回転子
及び第２の回転子の角速度の差に応じた電力を蓄電手段
と高効率に授受可能となり、又第２のコイルは、第２の
インバータ及びコントローラにより第２の回転子と固定
子の間の作用トルクに応じた電力を蓄電手段と高効率に
授受可能となるのでコンバータの小型化が可能となりシ
ステムも高効率となる。
【００１３】請求項１２の構成によれば、前記負荷出力
に連結された第２の回転子に必要なトルク指令値Ｔｖ
と、前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子が
内燃機関の駆動軸から受け取るトルク発生値Ｔｅと、前
記負荷出力に連結された第２の回転子の角速度ωｖと、
前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子の角速
度ωｅとの関係が、ωｅ＞ωｖ、かつ、Ｔｅ＜Ｔｖの条
件を満足する場合に、第１の回転電機を発電させ、第２
の回転電機を電動動作させる。
に連結された第２の回転子に必要なトルク指令値Ｔｖ
と、前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子が
内燃機関の駆動軸から受け取るトルク発生値Ｔｅと、前
記負荷出力に連結された第２の回転子の角速度ωｖと、
前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子の角速
度ωｅとの関係が、ωｅ＞ωｖ、かつ、Ｔｅ＜Ｔｖの条
件を満足する場合に、第１の回転電機を発電させ、第２
の回転電機を電動動作させる。
【００１４】このようにすれば、第１の回転電機は前記
内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子の余った機
械動力を電力として回収し、それで第２の回転電機を駆
動して車輪軸の動力不足を解消することができる。言い
換えれば、高速小トルクの発生動力を低速大トルクの駆
動動力に高効率に転換できるとともに、一部の機械動力
は上記電磁結合を通じて直接に車輪軸に供給できるの
で、電機系を低損失、小型軽量とすることができる。
内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子の余った機
械動力を電力として回収し、それで第２の回転電機を駆
動して車輪軸の動力不足を解消することができる。言い
換えれば、高速小トルクの発生動力を低速大トルクの駆
動動力に高効率に転換できるとともに、一部の機械動力
は上記電磁結合を通じて直接に車輪軸に供給できるの
で、電機系を低損失、小型軽量とすることができる。
【００１５】請求項１３の構成によれば、前記負荷出力
に連結された第２の回転子に必要なトルク指令値Ｔｖ
と、前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子が
駆動軸から受け取るトルク発生値Ｔｅと、前記負荷出力
に連結された第２の回転子の角速度ωｖと、前記内燃機
関の駆動軸に連結された第１の回転子の角速度ωｅと
が、ωｅ＞ωｖ、かつ、Ｔｅ＞Ｔｖの条件を満足する場
合に、前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子
の余剰動力を両回転電機で電力回収することができる。
に連結された第２の回転子に必要なトルク指令値Ｔｖ
と、前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子が
駆動軸から受け取るトルク発生値Ｔｅと、前記負荷出力
に連結された第２の回転子の角速度ωｖと、前記内燃機
関の駆動軸に連結された第１の回転子の角速度ωｅと
が、ωｅ＞ωｖ、かつ、Ｔｅ＞Ｔｖの条件を満足する場
合に、前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子
の余剰動力を両回転電機で電力回収することができる。
【００１６】このようにすれば、両回転電機が分担して
前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子の余っ
た機械動力を電力変換すればよいので、両回転電機を小
型することができる。請求項１４の構成によれば、前記
負荷出力に連結された第２の回転子に必要なトルク指令
値Ｔｖと、前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回
転子が駆動軸から受け取るトルク発生値Ｔｅと、前記負
荷出力に連結された第２の回転子の角速度ωｖと、前記
内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子の角速度ω
ｅとが、ωｅ＜ωｖ、かつ、Ｔｅ＜Ｔｖの条件を満足す
る場合に、前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回
転子から車輪軸に伝達される動力の不足を両回転電機で
トルクアシストすることができる。
前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子の余っ
た機械動力を電力変換すればよいので、両回転電機を小
型することができる。請求項１４の構成によれば、前記
負荷出力に連結された第２の回転子に必要なトルク指令
値Ｔｖと、前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回
転子が駆動軸から受け取るトルク発生値Ｔｅと、前記負
荷出力に連結された第２の回転子の角速度ωｖと、前記
内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子の角速度ω
ｅとが、ωｅ＜ωｖ、かつ、Ｔｅ＜Ｔｖの条件を満足す
る場合に、前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回
転子から車輪軸に伝達される動力の不足を両回転電機で
トルクアシストすることができる。
【００１７】このようにすれば、両回転電機が分担して
アシストトルクを分担できるので、両回転電機を小型化
することができる。請求項１５の構成によれば、前記負
荷出力に連結された第２の回転子に必要なトルク指令値
Ｔｖと、前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転
子が駆動軸から受け取るトルク発生値Ｔｅと、前記負荷
出力に連結された第２の回転子の角速度ωｖと、前記内
燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子の角速度ωｅ
とが、ωｅ＜ωｖ、かつ、Ｔｅ＞Ｔｖの条件を満足する
場合に、第１の回転電機を電動動作させ、第２の回転電
機を発電動作させる。
アシストトルクを分担できるので、両回転電機を小型化
することができる。請求項１５の構成によれば、前記負
荷出力に連結された第２の回転子に必要なトルク指令値
Ｔｖと、前記内燃機関の駆動軸に連結された第１の回転
子が駆動軸から受け取るトルク発生値Ｔｅと、前記負荷
出力に連結された第２の回転子の角速度ωｖと、前記内
燃機関の駆動軸に連結された第１の回転子の角速度ωｅ
とが、ωｅ＜ωｖ、かつ、Ｔｅ＞Ｔｖの条件を満足する
場合に、第１の回転電機を電動動作させ、第２の回転電
機を発電動作させる。
【００１８】このようにすれば、低速大トルクの発生動
力を高速小トルクの駆動動力に高効率に転換できるとと
もに、一部の機械動力は上記電磁結合を通じて直接に車
輪軸に供給できるので、電機系を低損失、小型軽量とす
ることができる。また、請求項１６の構成によれば、第
１及び第２の回転子の回転状態を検出手段により検出し
て、その信号に基づいて、負荷出力に対する駆動トルク
と回転数を所定の値となるように制御されるため、内燃
機関の駆動トルク及び回転数に対し、比較的簡素な構成
で広範囲なトルク、回転数を任意に変換制御が可能で、
複雑な変速装置、クラッチ等を不要とすることができ
る。
力を高速小トルクの駆動動力に高効率に転換できるとと
もに、一部の機械動力は上記電磁結合を通じて直接に車
輪軸に供給できるので、電機系を低損失、小型軽量とす
ることができる。また、請求項１６の構成によれば、第
１及び第２の回転子の回転状態を検出手段により検出し
て、その信号に基づいて、負荷出力に対する駆動トルク
と回転数を所定の値となるように制御されるため、内燃
機関の駆動トルク及び回転数に対し、比較的簡素な構成
で広範囲なトルク、回転数を任意に変換制御が可能で、
複雑な変速装置、クラッチ等を不要とすることができ
る。
【００１９】また、請求項１８によれば、ロータ及びス
テータに巻装された制御コイルとその間に介在する２つ
の磁気回路を利用して内燃機関からのトルク及び回転数
を変換制御するものであり、これら制御コイルへの通電
制御により車両駆動部へ向けての回転数及びトルクの両
方を設定された所定値となるよう制御することが可能
で、複雑な構成を必要とすることなく、車両の走行を適
切に制御できる。
テータに巻装された制御コイルとその間に介在する２つ
の磁気回路を利用して内燃機関からのトルク及び回転数
を変換制御するものであり、これら制御コイルへの通電
制御により車両駆動部へ向けての回転数及びトルクの両
方を設定された所定値となるよう制御することが可能
で、複雑な構成を必要とすることなく、車両の走行を適
切に制御できる。
【００２０】
（第１の実施形態）図１に本考案の第１の実施形態を示
す。１００はエンジン（以下Ｅ／Ｇという）であり、１
０００はＥ／Ｇ１００の出力を入力として受け、駆動輪
７００等により構成される負荷出力（走行駆動出力）に
対応出来る様に駆動トルク及び回転数の過不足分を調整
して出力するトルク−回転数（ｓｐｅｅｄ）コンバータ
として機能する駆動装置であり、内部に主に入出力の回
転数を調整する回転数調整部１２００と入出力のトルク
を調整するトルク調整部１４００及び出力を減速する減
速部１８００とを有する。このトルク−回転数（ｓｐｅ
ｅｄ）コンバータ１０００を以下略してＴ−Ｓコンバー
タ１０００と呼ぶ。２００はＴ−Ｓコンバータ１０００
の回転数調整部１２００の通電を制御するインバータで
あり、内部のパワートランジスタのスイッチング動作に
よりバッテリ６００からの直流電力を三相の交流に変換
して回転数調整部１２００へ電力を供給する一方、回転
数調整部１２００より余剰の電力が発生したときは、内
部の整流回路を利用してその交流電力を直流電力に変換
してバッテリ６００へ供給する。４００は同じくＴ−Ｓ
コンバータ１０００のトルク調整部１４００の通電を制
御するインバータであり、インバータ２００と同様、バ
ッテリ６００とトルク調整部１４００との間で、直流電
力と交流電力を変換する機能を有する。５００はＴ−Ｓ
コンバータ１０００の回転センサ及びその他の内部情報
及び外部情報により、インバータ２００及び４００を制
御する制御装置である。７００は負荷出力としてのタイ
ヤ等により構成される駆動輪である。ここでＥ／Ｇ１０
０とＴ−Ｓコンバータ１０００との間には一般の車両に
用いられるジョイント及び減速機が構成されており、ま
たＴーＳコンバータ１０００と駆動輪７００との入あだ
にも、一般の車両に用いられるようなジョイント、差動
ギヤ等が、構成されているが、その図示は省略する。１
１０はＥ／Ｇ１００の出力軸であり、エンジンの駆動と
ともに回転駆動し、図示されないカップリング等を介し
て、Ｔ−Ｓコンバータ１０００の入力軸１２１３へＥ／
Ｇ１００による出力を伝達する。
す。１００はエンジン（以下Ｅ／Ｇという）であり、１
０００はＥ／Ｇ１００の出力を入力として受け、駆動輪
７００等により構成される負荷出力（走行駆動出力）に
対応出来る様に駆動トルク及び回転数の過不足分を調整
して出力するトルク−回転数（ｓｐｅｅｄ）コンバータ
として機能する駆動装置であり、内部に主に入出力の回
転数を調整する回転数調整部１２００と入出力のトルク
を調整するトルク調整部１４００及び出力を減速する減
速部１８００とを有する。このトルク−回転数（ｓｐｅ
ｅｄ）コンバータ１０００を以下略してＴ−Ｓコンバー
タ１０００と呼ぶ。２００はＴ−Ｓコンバータ１０００
の回転数調整部１２００の通電を制御するインバータで
あり、内部のパワートランジスタのスイッチング動作に
よりバッテリ６００からの直流電力を三相の交流に変換
して回転数調整部１２００へ電力を供給する一方、回転
数調整部１２００より余剰の電力が発生したときは、内
部の整流回路を利用してその交流電力を直流電力に変換
してバッテリ６００へ供給する。４００は同じくＴ−Ｓ
コンバータ１０００のトルク調整部１４００の通電を制
御するインバータであり、インバータ２００と同様、バ
ッテリ６００とトルク調整部１４００との間で、直流電
力と交流電力を変換する機能を有する。５００はＴ−Ｓ
コンバータ１０００の回転センサ及びその他の内部情報
及び外部情報により、インバータ２００及び４００を制
御する制御装置である。７００は負荷出力としてのタイ
ヤ等により構成される駆動輪である。ここでＥ／Ｇ１０
０とＴ−Ｓコンバータ１０００との間には一般の車両に
用いられるジョイント及び減速機が構成されており、ま
たＴーＳコンバータ１０００と駆動輪７００との入あだ
にも、一般の車両に用いられるようなジョイント、差動
ギヤ等が、構成されているが、その図示は省略する。１
１０はＥ／Ｇ１００の出力軸であり、エンジンの駆動と
ともに回転駆動し、図示されないカップリング等を介し
て、Ｔ−Ｓコンバータ１０００の入力軸１２１３へＥ／
Ｇ１００による出力を伝達する。
【００２１】以下Ｔ−Ｓコンバータ１００の詳細な構造
について説明する。Ｔ−Ｓコンバータ１０００は車両に
固定された円筒状の外部フレーム１７２０、１７１０を
互いに突き合わせた形で形成されるハウジングの内部
に、入力軸１２１３に一体的固着された第１の回転子で
ある円筒状の第１ロータ１２１０と、第１ロータ１２１
０の外周部に所定のギャップを介して第１ロータ１２１
０と同軸上に回転自在に支持される第２の回転子である
第２ロータ１３１０と、第２ロータ１３１０の外周部に
所定のギャップを介して対向するように設けられるとと
もに、ハウジング１７１０の内面に固定される固定子に
相当するステータ１４１０を有する。入力軸１２１３は
外部フレーム１７１０の側面中央より突出してＥ／Ｇ１
００へ向けて延びており、Ｅ／Ｇ１００の出力軸１１０
と回転軸をほぼ同軸上に位置するような形で連結されて
いる。ステータ１４１０は外部からの給電により回転磁
界を形成する巻線１４１１及びステータコア１４１２よ
り構成されている。又第１ロータ１２１０も同様に外部
からの給電により回転磁界を作る巻線１２１１及びロー
タコア１２１２を有しており、回転体に給電を施すため
の方法として、ブラシホルダ１６１０、ブラシ１６２
０、スリップリング１６３０を用いている。入力軸１２
１３の外周には、ベアリング等の回転支持構造部材が構
成されているため、スリップリング１６３０は、その構
造物の外側に位置することになり、そのためスリップリ
ング１６３０から第１ロータ１２１０の外周までリード
線を引き出さなければならないが、そのためシャフト１
２１３内部にモールド等の絶縁部１６５０を設けて、シ
ャフト１２１３との絶縁状態を維持しつつリード部１６
６０をシャフト内に埋葬して第１ロータ１２１０の外周
部まで引き込む構成を施している。又第２ロータ１３１
０は中空のロータヨーク１３１１とその内周面にＮ，Ｓ
極を作るべく等間隔に配置された磁石１２２０が設けら
れており、ロータコア１２１２及び巻線１２１１とで第
１の磁気回路を形成することによりひとつの同期型の回
転電機を構成し、この部分を回転数調整部１２００と呼
ぶ。又、第２ロータ１３１０には中空ロータヨーク１３
１１の外周面上にＮ、Ｓ極を作るべく等間隔に配置され
た磁石１４２０も設けられており、前記ステータコア１
４１２及び巻線１４１１と共に第２の磁気回路を形成し
てもうひとつの同期型電動機を構成し、この部分をトル
ク調整部１４００と呼ぶ。
について説明する。Ｔ−Ｓコンバータ１０００は車両に
固定された円筒状の外部フレーム１７２０、１７１０を
互いに突き合わせた形で形成されるハウジングの内部
に、入力軸１２１３に一体的固着された第１の回転子で
ある円筒状の第１ロータ１２１０と、第１ロータ１２１
０の外周部に所定のギャップを介して第１ロータ１２１
０と同軸上に回転自在に支持される第２の回転子である
第２ロータ１３１０と、第２ロータ１３１０の外周部に
所定のギャップを介して対向するように設けられるとと
もに、ハウジング１７１０の内面に固定される固定子に
相当するステータ１４１０を有する。入力軸１２１３は
外部フレーム１７１０の側面中央より突出してＥ／Ｇ１
００へ向けて延びており、Ｅ／Ｇ１００の出力軸１１０
と回転軸をほぼ同軸上に位置するような形で連結されて
いる。ステータ１４１０は外部からの給電により回転磁
界を形成する巻線１４１１及びステータコア１４１２よ
り構成されている。又第１ロータ１２１０も同様に外部
からの給電により回転磁界を作る巻線１２１１及びロー
タコア１２１２を有しており、回転体に給電を施すため
の方法として、ブラシホルダ１６１０、ブラシ１６２
０、スリップリング１６３０を用いている。入力軸１２
１３の外周には、ベアリング等の回転支持構造部材が構
成されているため、スリップリング１６３０は、その構
造物の外側に位置することになり、そのためスリップリ
ング１６３０から第１ロータ１２１０の外周までリード
線を引き出さなければならないが、そのためシャフト１
２１３内部にモールド等の絶縁部１６５０を設けて、シ
ャフト１２１３との絶縁状態を維持しつつリード部１６
６０をシャフト内に埋葬して第１ロータ１２１０の外周
部まで引き込む構成を施している。又第２ロータ１３１
０は中空のロータヨーク１３１１とその内周面にＮ，Ｓ
極を作るべく等間隔に配置された磁石１２２０が設けら
れており、ロータコア１２１２及び巻線１２１１とで第
１の磁気回路を形成することによりひとつの同期型の回
転電機を構成し、この部分を回転数調整部１２００と呼
ぶ。又、第２ロータ１３１０には中空ロータヨーク１３
１１の外周面上にＮ、Ｓ極を作るべく等間隔に配置され
た磁石１４２０も設けられており、前記ステータコア１
４１２及び巻線１４１１と共に第２の磁気回路を形成し
てもうひとつの同期型電動機を構成し、この部分をトル
ク調整部１４００と呼ぶ。
【００２２】これら同期型電動機として回転を制御する
ための回転センサ１９１１、１９１２が、それぞれ入力
軸１２１３とフレーム１９２０を介して外部フレーム１
７１０間、第２ロータ１３１０のロータフレーム１３３
１と外部フレーム１７１０との間に設けられている。ま
た、これら回転センサ１９１１、１９１２は後述するよ
うに、第１ロータ、第２ロータの回転数を制御するため
に用いられている。
ための回転センサ１９１１、１９１２が、それぞれ入力
軸１２１３とフレーム１９２０を介して外部フレーム１
７１０間、第２ロータ１３１０のロータフレーム１３３
１と外部フレーム１７１０との間に設けられている。ま
た、これら回転センサ１９１１、１９１２は後述するよ
うに、第１ロータ、第２ロータの回転数を制御するため
に用いられている。
【００２３】中空ロータヨーク１３１１の内面或いは外
面に設けられた永久磁石１２２０及び１４２０はそれぞ
れリング１２２５及び１４２５等で固定されている。ま
た、前記第２ロータ１３１０のロータヨーク１３１１は
ロータフレーム１３３１、１３３２及びベアリング１５
１０、１５１１を介して、車両に固定された外部フレー
ム１７１０、１７２０に回転可能に設けられている。
又、前記第１ロータ１２１０は、シャフト１２１３及び
ベアリング１５１２、１５１３を介して前記第２ロータ
のロータフレーム１３３１、１３３２に回転可能に設け
られている。
面に設けられた永久磁石１２２０及び１４２０はそれぞ
れリング１２２５及び１４２５等で固定されている。ま
た、前記第２ロータ１３１０のロータヨーク１３１１は
ロータフレーム１３３１、１３３２及びベアリング１５
１０、１５１１を介して、車両に固定された外部フレー
ム１７１０、１７２０に回転可能に設けられている。
又、前記第１ロータ１２１０は、シャフト１２１３及び
ベアリング１５１２、１５１３を介して前記第２ロータ
のロータフレーム１３３１、１３３２に回転可能に設け
られている。
【００２４】次にＴ−Ｓコンバータ１０００により変換
された出力を駆動輪７００へ伝達するためにＴ−Ｓコン
バータ１０００と駆動輪７００との間に設けられた減速
部１８００の構造について説明する。減速部１８００は
Ｔ−Ｓコンバータ１０００に隣接する位置にＴ−Ｓコン
バータと一体的に配置されている。第２ロータ１３１０
の出力端側に相当するロータフレーム１３３２には内部
ギヤ１３３２ａが設けてあり、入力軸と同軸上に一直線
上に配置した減速部１８００のサンギヤシャフト１８１
０の入力ギヤ１８１１部へ回転力を伝える。サンギヤシ
ャフト１８１０はベアリング１５１４、１５１５によっ
て、外部フレーム１７２０及び出力軸１８６０に相対回
転可能に支持されており、サンギヤ１８１２によって、
第２ロータ１３１０からの回転力をプラネタリギヤ部１
８２０に伝達し、インターナルギヤ１８３０とのプラネ
タリ減速によって、プラネタリギヤ軸１８４０及びプラ
ネタリキャリア部１８６１を介して出力軸１８６０へ減
速後の出力を伝える。出力軸１８６０はベアリング１５
１６によって減速部フレーム１７３０に回転可能に設け
られているとともに、その位置は、入力軸１２１３、サ
ンギヤシャフト１８１０と一直線上となるよう配置され
ている。インターナルギヤ１８３０は減速部フレーム１
７３０へ固定部材１８３５を介して固定されている。１
９１１、１９１２は回転センサであり、それぞれ第１ロ
ータ１２１０、第２ロータ１３１０の回転位置を検出
し、その信号を制御装置５００へ出力している。
された出力を駆動輪７００へ伝達するためにＴ−Ｓコン
バータ１０００と駆動輪７００との間に設けられた減速
部１８００の構造について説明する。減速部１８００は
Ｔ−Ｓコンバータ１０００に隣接する位置にＴ−Ｓコン
バータと一体的に配置されている。第２ロータ１３１０
の出力端側に相当するロータフレーム１３３２には内部
ギヤ１３３２ａが設けてあり、入力軸と同軸上に一直線
上に配置した減速部１８００のサンギヤシャフト１８１
０の入力ギヤ１８１１部へ回転力を伝える。サンギヤシ
ャフト１８１０はベアリング１５１４、１５１５によっ
て、外部フレーム１７２０及び出力軸１８６０に相対回
転可能に支持されており、サンギヤ１８１２によって、
第２ロータ１３１０からの回転力をプラネタリギヤ部１
８２０に伝達し、インターナルギヤ１８３０とのプラネ
タリ減速によって、プラネタリギヤ軸１８４０及びプラ
ネタリキャリア部１８６１を介して出力軸１８６０へ減
速後の出力を伝える。出力軸１８６０はベアリング１５
１６によって減速部フレーム１７３０に回転可能に設け
られているとともに、その位置は、入力軸１２１３、サ
ンギヤシャフト１８１０と一直線上となるよう配置され
ている。インターナルギヤ１８３０は減速部フレーム１
７３０へ固定部材１８３５を介して固定されている。１
９１１、１９１２は回転センサであり、それぞれ第１ロ
ータ１２１０、第２ロータ１３１０の回転位置を検出
し、その信号を制御装置５００へ出力している。
【００２５】回転センサ１９１１は、外部フレーム１７
１０の側面に固定されたカバーケース１９２０の内部に
固定されており、その内部にはブラシホルダ１６１０も
挿入されており、外部からの粉塵等の進入を防いでい
る。上記の構成に於て、Ｅ／Ｇ１００の出力を電磁力を
介してダイレクトに車両出力側すなわち負荷出力側へ伝
達し、インバータ２００、４００さらには内燃機関を制
御して駆動輪へのトルクを所望の値に制御する方法につ
いて説明する。
１０の側面に固定されたカバーケース１９２０の内部に
固定されており、その内部にはブラシホルダ１６１０も
挿入されており、外部からの粉塵等の進入を防いでい
る。上記の構成に於て、Ｅ／Ｇ１００の出力を電磁力を
介してダイレクトに車両出力側すなわち負荷出力側へ伝
達し、インバータ２００、４００さらには内燃機関を制
御して駆動輪へのトルクを所望の値に制御する方法につ
いて説明する。
【００２６】以下の説明においてＥ／Ｇ１００が発生す
るトルク発生値をＴｅ、第１ロータ１２１０、第２ロー
タ１３１０間で電磁的に伝達される伝達トルクをＴｔ，
車輪軸に必要なトルクすなわちトルク指令値をＴｖ、第
１ロータ１２１０の角速度をωｅ、第２ロータの角速度
をωｖとする。まず最初に車両のアクセルに設けられた
アクセル開度量検出センサ（図示せず）からのアクセル
開度量と、ブレーキペダルに設けれたブレーキペダル踏
み角量検出センサ８２０（図示せず）からの踏み角量に
応じて、駆動輪７００に与えるべきトルク指令値Ｔｖを
決定する。
るトルク発生値をＴｅ、第１ロータ１２１０、第２ロー
タ１３１０間で電磁的に伝達される伝達トルクをＴｔ，
車輪軸に必要なトルクすなわちトルク指令値をＴｖ、第
１ロータ１２１０の角速度をωｅ、第２ロータの角速度
をωｖとする。まず最初に車両のアクセルに設けられた
アクセル開度量検出センサ（図示せず）からのアクセル
開度量と、ブレーキペダルに設けれたブレーキペダル踏
み角量検出センサ８２０（図示せず）からの踏み角量に
応じて、駆動輪７００に与えるべきトルク指令値Ｔｖを
決定する。
【００２７】次に回転センサ１９１１、１９１２から第
１ロータ及び第２ロータの角速度ωｅ、ωｖを求める。
また、入力されるスロットル開度やＥ／Ｇ１００の回転
角速度などに基づいて制御装置５００に内蔵されるデー
タマップからＥ／Ｇ１００が発生するトルクＴｅを求め
る。次にＴ−Ｓコンバータ１０００の伝達トルクＴｔを
決定する。伝達トルクＴｔはＥ／Ｇ１００の発生トルク
Ｔｅに等しいトルクを第１ロータ１２１０から第２ロー
タ１３１０へ伝達する。通常Ｅ／Ｇ１００は最も効率の
よい状態で定常運転されているため、発生トルクＴｅは
ほぼ一定であるが、実際には微少な変動トルクを含んで
おり、このような変動トルクをそのまま出力側すなわち
第２ロータ１３１０へ伝達すると、走行の安定性を損ね
てしまうことがあるので、伝達トルクＴｔが一定となる
ようＥ／Ｇ１００からの変動トルク分をインバータ２０
０の制御により吸収するよう制御することが望ましい。
この方法として、第２ロータの回転数を検出して、この
回転数が所定値となるよう制御すれば、Ｅ／Ｇ１００の
トルク変動を吸収することが可能である。
１ロータ及び第２ロータの角速度ωｅ、ωｖを求める。
また、入力されるスロットル開度やＥ／Ｇ１００の回転
角速度などに基づいて制御装置５００に内蔵されるデー
タマップからＥ／Ｇ１００が発生するトルクＴｅを求め
る。次にＴ−Ｓコンバータ１０００の伝達トルクＴｔを
決定する。伝達トルクＴｔはＥ／Ｇ１００の発生トルク
Ｔｅに等しいトルクを第１ロータ１２１０から第２ロー
タ１３１０へ伝達する。通常Ｅ／Ｇ１００は最も効率の
よい状態で定常運転されているため、発生トルクＴｅは
ほぼ一定であるが、実際には微少な変動トルクを含んで
おり、このような変動トルクをそのまま出力側すなわち
第２ロータ１３１０へ伝達すると、走行の安定性を損ね
てしまうことがあるので、伝達トルクＴｔが一定となる
ようＥ／Ｇ１００からの変動トルク分をインバータ２０
０の制御により吸収するよう制御することが望ましい。
この方法として、第２ロータの回転数を検出して、この
回転数が所定値となるよう制御すれば、Ｅ／Ｇ１００の
トルク変動を吸収することが可能である。
【００２８】次にトルク調整部１４００において付与す
るトルクＴ２を決定する。これは、車輪軸が必要とする
トルク指令値Ｔｖとなるよう、トルク調整部１４００に
おいて、Ｅ／Ｇ１００から第２ロータ１２１０へ伝達さ
れる伝達トルクＴｔとトルク指令値Ｔｖとの差分を補え
ばよいので、Ｔ２＝Ｔｖ−Ｔｔ＝Ｔｖ−Ｔｅとすればよ
い。したがって伝達トルクがＴｔとなるよう第１ロータ
１２１０への電力の供給量をインバータ２００により制
御し、かつトルク調整部１４００においての付加トルク
がＴ２となるようステータ１４１０への電力の供給量を
インバータ４００により制御して、駆動輪７００へ向け
て所望のトルクＴｖを発生させる。
るトルクＴ２を決定する。これは、車輪軸が必要とする
トルク指令値Ｔｖとなるよう、トルク調整部１４００に
おいて、Ｅ／Ｇ１００から第２ロータ１２１０へ伝達さ
れる伝達トルクＴｔとトルク指令値Ｔｖとの差分を補え
ばよいので、Ｔ２＝Ｔｖ−Ｔｔ＝Ｔｖ−Ｔｅとすればよ
い。したがって伝達トルクがＴｔとなるよう第１ロータ
１２１０への電力の供給量をインバータ２００により制
御し、かつトルク調整部１４００においての付加トルク
がＴ２となるようステータ１４１０への電力の供給量を
インバータ４００により制御して、駆動輪７００へ向け
て所望のトルクＴｖを発生させる。
【００２９】また、Ｅ／Ｇ１００における発生トルクＴ
ｅとトルク指令値Ｔｖとの大小により、トルク調整部１
４００を発電機として作用させる場合と電動機として作
用させる場合が生じる。すなわち、Ｅ／Ｇ１００におけ
る発生トルクＴｅとトルク指令値Ｔｖとを比較し、Ｔｅ
がＴｖより小さければ、トルク調整部１４００をＴ２＝
Ｔｖ−Ｔｅとなるよう電動機として動作するよう制御す
る。またＴｅがＴｖより大きければ、トルク調整部１４
００をＴ２＝Ｔｅ−Ｔｖとなるよう発電機として動作す
るよう制御する。この発電状態からＴ２はＴ−Ｓコンバ
ータに対し、制動トルクとして動作する。また、Ｔｅ＝
Ｔｖであれば、Ｔ２＝０となりトルク調整部１４００に
おいては、付加的な制御は行われない。
ｅとトルク指令値Ｔｖとの大小により、トルク調整部１
４００を発電機として作用させる場合と電動機として作
用させる場合が生じる。すなわち、Ｅ／Ｇ１００におけ
る発生トルクＴｅとトルク指令値Ｔｖとを比較し、Ｔｅ
がＴｖより小さければ、トルク調整部１４００をＴ２＝
Ｔｖ−Ｔｅとなるよう電動機として動作するよう制御す
る。またＴｅがＴｖより大きければ、トルク調整部１４
００をＴ２＝Ｔｅ−Ｔｖとなるよう発電機として動作す
るよう制御する。この発電状態からＴ２はＴ−Ｓコンバ
ータに対し、制動トルクとして動作する。また、Ｔｅ＝
Ｔｖであれば、Ｔ２＝０となりトルク調整部１４００に
おいては、付加的な制御は行われない。
【００３０】また、Ｅ／Ｇ１００の発生トルクＴｅを決
定するに際しては、ブレーキ踏み角からさらに詳細なＴ
ｅを推定するようにしてもよい。すなわち、ブレーキ踏
み角センサからの信号からブレーキ踏み角が所定値より
大であると判断された場合は、急な坂道を下っているよ
うな大きな制動力を必要とする場合であると判断される
ので、Ｅ／Ｇ１００が駆動状態であると、その駆動状態
をも制動させる必要がでることからＴ−Ｓコンバータ１
０００において大きな制動力を生じさせなければならな
いので、そのような場合においてはＥ／Ｇ１００への燃
料の供給を停止し、Ｅ／Ｇ１００の駆動を停止するとと
もに、第１ロータ１２１０の駆動を停止し、ブレーキの
踏み角のみからトルク指令値Ｔｖを決定し、所定のωｅ
における負のＴｅを求めインバータ４００によりトルク
調整部１４００を制動状態に制御する。
定するに際しては、ブレーキ踏み角からさらに詳細なＴ
ｅを推定するようにしてもよい。すなわち、ブレーキ踏
み角センサからの信号からブレーキ踏み角が所定値より
大であると判断された場合は、急な坂道を下っているよ
うな大きな制動力を必要とする場合であると判断される
ので、Ｅ／Ｇ１００が駆動状態であると、その駆動状態
をも制動させる必要がでることからＴ−Ｓコンバータ１
０００において大きな制動力を生じさせなければならな
いので、そのような場合においてはＥ／Ｇ１００への燃
料の供給を停止し、Ｅ／Ｇ１００の駆動を停止するとと
もに、第１ロータ１２１０の駆動を停止し、ブレーキの
踏み角のみからトルク指令値Ｔｖを決定し、所定のωｅ
における負のＴｅを求めインバータ４００によりトルク
調整部１４００を制動状態に制御する。
【００３１】一方ブレーキの踏み角が所定値以下であれ
ば、通常どおり、スロットル開度、ωｅなどから発生ト
ルクＴｅを推定する。以上の制御が実施される場合に
は、バッテリの充電状態も考慮する必要がある。すなわ
ちバッテリがほぼ満充電状態にあるときにさらにＴ−Ｓ
コンバータ１０００により発電作用が生じてバッテリへ
充電されるような状態が生じると、バッテリが過充電状
態となりバッテリへ悪影響を及ぼしてしまう。また逆に
充電不足が生じているような場合にＴ−Ｓコンバータ１
０００が電動動作してしまうと制御中に電力不足を生じ
てしまう可能性がある。そのため以下のような制御を実
施する必要がある。
ば、通常どおり、スロットル開度、ωｅなどから発生ト
ルクＴｅを推定する。以上の制御が実施される場合に
は、バッテリの充電状態も考慮する必要がある。すなわ
ちバッテリがほぼ満充電状態にあるときにさらにＴ−Ｓ
コンバータ１０００により発電作用が生じてバッテリへ
充電されるような状態が生じると、バッテリが過充電状
態となりバッテリへ悪影響を及ぼしてしまう。また逆に
充電不足が生じているような場合にＴ−Ｓコンバータ１
０００が電動動作してしまうと制御中に電力不足を生じ
てしまう可能性がある。そのため以下のような制御を実
施する必要がある。
【００３２】すなわち、バッテリ容量を公知の方法（例
えばバッテリ端子電圧Ｖａと、充電または放電電流Ｉを
検出して、それらの値から算出）で求め、求めた容量が
所定の最大容量より大きいかどうかを判定し、大きけれ
ば一旦第１ロータ１２１０のインバータ２００による制
御を停止し、トルク調整部１４００による制御のみの状
態に切り換え、Ｅ／Ｇ１００への燃料流量供給量を低減
又は停止する。またバッテリ容量が所定の最大容量より
大きくなければ、そのバッテリ容量が所定の最小容量よ
り小さいかどうかを判定し、小さければＥ／Ｇ１００へ
の燃料供給量を増大し、小さくなければ燃料供給量を増
大させることなく前述のごとく、Ｅ／Ｇ１００における
発生トルクＴｅとトルク指令値Ｔｖとの大小により、Ｔ
−Ｓコンバータ１０００をインバータ２００、４００及
び制御装置５００により所望のトルク、回転数となるよ
う制御する。
えばバッテリ端子電圧Ｖａと、充電または放電電流Ｉを
検出して、それらの値から算出）で求め、求めた容量が
所定の最大容量より大きいかどうかを判定し、大きけれ
ば一旦第１ロータ１２１０のインバータ２００による制
御を停止し、トルク調整部１４００による制御のみの状
態に切り換え、Ｅ／Ｇ１００への燃料流量供給量を低減
又は停止する。またバッテリ容量が所定の最大容量より
大きくなければ、そのバッテリ容量が所定の最小容量よ
り小さいかどうかを判定し、小さければＥ／Ｇ１００へ
の燃料供給量を増大し、小さくなければ燃料供給量を増
大させることなく前述のごとく、Ｅ／Ｇ１００における
発生トルクＴｅとトルク指令値Ｔｖとの大小により、Ｔ
−Ｓコンバータ１０００をインバータ２００、４００及
び制御装置５００により所望のトルク、回転数となるよ
う制御する。
【００３３】上記の実施形態においては、回転数調整部
１２００において発生トルクＴｅと伝達トルクＴｔを同
一となるよう設定したが、同様のトルクを発生しつつ第
２ロータの回転数を高回転に制御することもできる。す
なわちインバータ２００により供給される交流電力の周
波数を可変することによりトルクを一定としたまま、第
２ロータの回転数を高速に制御することが可能である。
この場合、第１ロータに供給される周波数は第１ロータ
の回転周波数と第２ロータの回転周波数との差分に応じ
た周波数となり、またステータに供給されるインバータ
４００の周波数は第２ロータの回転数に相当する周波数
で制御される。
１２００において発生トルクＴｅと伝達トルクＴｔを同
一となるよう設定したが、同様のトルクを発生しつつ第
２ロータの回転数を高回転に制御することもできる。す
なわちインバータ２００により供給される交流電力の周
波数を可変することによりトルクを一定としたまま、第
２ロータの回転数を高速に制御することが可能である。
この場合、第１ロータに供給される周波数は第１ロータ
の回転周波数と第２ロータの回転周波数との差分に応じ
た周波数となり、またステータに供給されるインバータ
４００の周波数は第２ロータの回転数に相当する周波数
で制御される。
【００３４】従って第１ロータ、第２ロータ間の伝達ト
ルクは同一でありながら第２ロータの回転数が異なる状
態でＴ−Ｓコンバータ１０００を制御することが可能で
あり、車両の走行状態に応じて適切なトルク、回転数制
御が実現できる。次に、Ｔ−Ｓコンバータ１０００にお
ける具体的な回転数およびトルクの制御方法についてそ
の態様毎に分けて説明する。
ルクは同一でありながら第２ロータの回転数が異なる状
態でＴ−Ｓコンバータ１０００を制御することが可能で
あり、車両の走行状態に応じて適切なトルク、回転数制
御が実現できる。次に、Ｔ−Ｓコンバータ１０００にお
ける具体的な回転数およびトルクの制御方法についてそ
の態様毎に分けて説明する。
【００３５】今Ｅ／Ｇ１００出力を図２（ａ）の様に回
転数が２ｎ［ｒｐｍ］、トルクがｔ［Ｎ・ｍ］である
時、これを図２（ｄ）の様な車両出力（回転数ｎ［ｒｐ
ｍ］、トルク２ｔ［Ｎ・ｍ］）としたい場合について説
明する。Ｅ／Ｇ１００の出力は出力軸１１０及び図示さ
れないカップリング等を経てＴ−Ｓコンバータ１０００
の入力軸１２１３に伝達され、第１ロータ１２１０に回
転力が伝わる。この第１ロータ１２１０の回転力を電磁
力を介して第２ロータ１３１０へ伝え、ステータ１４１
０からの電磁力も加えて、ロータフレーム１３３２の内
部ギヤ１３３２ａ及びサンギヤシャフト１８１０の入力
ギヤ１８１１及び減速部１８００を介して出力側へ回転
力を伝達するが、第２ロータ１３１０は減速部を介して
出力側と直結しているので第２ロータ１３１０の回転数
は車両出力の回転数に対応しなければならない。従って
第１ロータ１２１０と第２ロータ１３１０間、つまり回
転数調整部１２００でＥ／Ｇ１００の回転数を出力の回
転数へ調整する。
転数が２ｎ［ｒｐｍ］、トルクがｔ［Ｎ・ｍ］である
時、これを図２（ｄ）の様な車両出力（回転数ｎ［ｒｐ
ｍ］、トルク２ｔ［Ｎ・ｍ］）としたい場合について説
明する。Ｅ／Ｇ１００の出力は出力軸１１０及び図示さ
れないカップリング等を経てＴ−Ｓコンバータ１０００
の入力軸１２１３に伝達され、第１ロータ１２１０に回
転力が伝わる。この第１ロータ１２１０の回転力を電磁
力を介して第２ロータ１３１０へ伝え、ステータ１４１
０からの電磁力も加えて、ロータフレーム１３３２の内
部ギヤ１３３２ａ及びサンギヤシャフト１８１０の入力
ギヤ１８１１及び減速部１８００を介して出力側へ回転
力を伝達するが、第２ロータ１３１０は減速部を介して
出力側と直結しているので第２ロータ１３１０の回転数
は車両出力の回転数に対応しなければならない。従って
第１ロータ１２１０と第２ロータ１３１０間、つまり回
転数調整部１２００でＥ／Ｇ１００の回転数を出力の回
転数へ調整する。
【００３６】この回転数調整部１２００では図２（ｂ）
の様に入力（第１ロータ回転エネルギー）と出力（第２
ロータ回転エネルギー）でトルクは作用、反作用の関係
にあり、トルクを同一トルクｔ［Ｎ・ｍ］、回転数２ｎ
［ｒｐｍ］を車両出力回転数ｎ［ｒｐｍ］に合わせる必
要がある。この時のＴ−Ｓコンバータ１０００の働きを
図３で説明する。図３はＴ−Ｓコンバータ１０００のＡ
−Ａ断面であり、図３（ａ）は外部の系から見た回転数
とトルクの作用関係図であり、矢印Ａは第２ロータトル
クの作用方向を示し、矢印Ｂは第２ロータの回転方向を
示す。また、矢印ＣはＥ／Ｇ１００からの入力トルクの
作用方向を示し、矢印ＤはＥ／Ｇ１００の回転方向を示
す。図３（ｂ）は、それを第１ロータを基準とした系か
ら見た作用関係図であり、矢印Ｅは第２ロータの受ける
トルクの作用方向を示し、矢印Ｆは第２ロータの回転方
向を示す。矢印ＧはＥ／Ｇ１００からの入力トルクの作
用方向を示し、矢印Ｈは第２ロータからの、第１ロータ
に対する反力の作用方向を示す。
の様に入力（第１ロータ回転エネルギー）と出力（第２
ロータ回転エネルギー）でトルクは作用、反作用の関係
にあり、トルクを同一トルクｔ［Ｎ・ｍ］、回転数２ｎ
［ｒｐｍ］を車両出力回転数ｎ［ｒｐｍ］に合わせる必
要がある。この時のＴ−Ｓコンバータ１０００の働きを
図３で説明する。図３はＴ−Ｓコンバータ１０００のＡ
−Ａ断面であり、図３（ａ）は外部の系から見た回転数
とトルクの作用関係図であり、矢印Ａは第２ロータトル
クの作用方向を示し、矢印Ｂは第２ロータの回転方向を
示す。また、矢印ＣはＥ／Ｇ１００からの入力トルクの
作用方向を示し、矢印ＤはＥ／Ｇ１００の回転方向を示
す。図３（ｂ）は、それを第１ロータを基準とした系か
ら見た作用関係図であり、矢印Ｅは第２ロータの受ける
トルクの作用方向を示し、矢印Ｆは第２ロータの回転方
向を示す。矢印ＧはＥ／Ｇ１００からの入力トルクの作
用方向を示し、矢印Ｈは第２ロータからの、第１ロータ
に対する反力の作用方向を示す。
【００３７】回転機として分かりやすい、図３（ｂ）で
説明すると、図２（ｂ）の様にトルクｔ［Ｎ・ｍ］、回
転数ｎ［ｒｐｍ］の出力を得るためには、回転方向と作
用するトルク方向が逆となる制動（発電）モードであ
り、第２ロータ１３１０の回転数調整部側の磁石１２２
０の位置を回転センサ１９１１、１９１２の相対角によ
り検出し第１ロータ１２１０の巻線１２１１への通電位
置を適宜、演算、制御する事により、制動モードとな
り、発電出力が得られこれをバッテリー６００を介して
トルク調整部１４００へ送る。第１ロータ１２１０の巻
線１２１１への通電はインバータ２００からブラシホル
ダ１６１０、ブラシ１６２０、スリップリング１６３０
及びリード部１６６０を経て行われ、通電タイミングは
第１ロータ、第２ロータの回転センサ１９１１、１９１
２の相対角によって計算される。これにより図２（ｂ）
の様にトルクｔ［Ｎ・ｍ］、回転数ｎ［ｒｐｍ］の出力
を得るとともに図２（ｂ）のクロスハッチングされた領
域に相当するエネルギーｎｔが発電出力として得られ
る。この様にＴ−Ｓコンバータ１０００はＥ／Ｇ１００
の出力トルクを車両出力側７００へそのまま伝達しなが
ら、Ｅ／Ｇ１００側と出力側の回転数の差を発電機出力
とする機能を持つ。又逆にＥ／Ｇ１００側の回転数が出
力側回転数より小さい時は、バッテリー６００より給電
を受け、電動機としての機能を行う。
説明すると、図２（ｂ）の様にトルクｔ［Ｎ・ｍ］、回
転数ｎ［ｒｐｍ］の出力を得るためには、回転方向と作
用するトルク方向が逆となる制動（発電）モードであ
り、第２ロータ１３１０の回転数調整部側の磁石１２２
０の位置を回転センサ１９１１、１９１２の相対角によ
り検出し第１ロータ１２１０の巻線１２１１への通電位
置を適宜、演算、制御する事により、制動モードとな
り、発電出力が得られこれをバッテリー６００を介して
トルク調整部１４００へ送る。第１ロータ１２１０の巻
線１２１１への通電はインバータ２００からブラシホル
ダ１６１０、ブラシ１６２０、スリップリング１６３０
及びリード部１６６０を経て行われ、通電タイミングは
第１ロータ、第２ロータの回転センサ１９１１、１９１
２の相対角によって計算される。これにより図２（ｂ）
の様にトルクｔ［Ｎ・ｍ］、回転数ｎ［ｒｐｍ］の出力
を得るとともに図２（ｂ）のクロスハッチングされた領
域に相当するエネルギーｎｔが発電出力として得られ
る。この様にＴ−Ｓコンバータ１０００はＥ／Ｇ１００
の出力トルクを車両出力側７００へそのまま伝達しなが
ら、Ｅ／Ｇ１００側と出力側の回転数の差を発電機出力
とする機能を持つ。又逆にＥ／Ｇ１００側の回転数が出
力側回転数より小さい時は、バッテリー６００より給電
を受け、電動機としての機能を行う。
【００３８】次に第１ロータ１２１０よりＥ／Ｇ１００
の出力トルクｔ［Ｎ・ｍ］を電磁力を介して伝えられた
第２ロータ１３１０では図２（ｄ）の様な車両出力２ｎ
ｔに対応する必要があるので不足となっているトルク分
及びそれに必要な出力ｎｔ（図２（ｃ）におけるクロス
ハッチングに相当する領域）を補う必要がある。この場
合のトルク調整部１４００の働きは通常のモータと同様
でインバータ４００からステータ巻線１４１１ヘ所望の
トルク、回転数となる様に、第２ロータ１３１０のトル
ク調整部１４００側の磁石１４２０の位置を回転センサ
１９１２で検出し、通電タイミングを計算しながら給電
を行う。
の出力トルクｔ［Ｎ・ｍ］を電磁力を介して伝えられた
第２ロータ１３１０では図２（ｄ）の様な車両出力２ｎ
ｔに対応する必要があるので不足となっているトルク分
及びそれに必要な出力ｎｔ（図２（ｃ）におけるクロス
ハッチングに相当する領域）を補う必要がある。この場
合のトルク調整部１４００の働きは通常のモータと同様
でインバータ４００からステータ巻線１４１１ヘ所望の
トルク、回転数となる様に、第２ロータ１３１０のトル
ク調整部１４００側の磁石１４２０の位置を回転センサ
１９１２で検出し、通電タイミングを計算しながら給電
を行う。
【００３９】逆に、Ｅ／Ｇ１００側トルクが出力側トル
ク以上となった時、トルク調整部１４００は、発電モー
ドで働き、過剰なエネルギーをバッテリ６００に送る機
能を持つ。以上の様にＥ／Ｇ１００入力（トルクｔ、回
転数２ｎ）をまず回転数調整部１２００により、Ｅ／Ｇ
１００トルクｔはそのまま、第２ロータ１３１０へ伝達
し、Ｅ／Ｇ１００回転数２ｎを所望の出力回転数ｎに合
わせるが、その時に生ずる回転数差ｎ×トルクｔのエネ
ルギーを電力に変換し、インバータ２００、バッテリ６
００及びインバータ４００を介してトルク調整部１４０
０へ送る。トルク調整部１４００側では、回転数調整部
１２００或いはバッテリ６００の出力を受け、そのトル
クｔの車両出力トルクに対する不足分或いは過剰分をこ
こで補正する。この時、不足の場合は、１４００は電動
機として、過剰であれば発電機として機能する。
ク以上となった時、トルク調整部１４００は、発電モー
ドで働き、過剰なエネルギーをバッテリ６００に送る機
能を持つ。以上の様にＥ／Ｇ１００入力（トルクｔ、回
転数２ｎ）をまず回転数調整部１２００により、Ｅ／Ｇ
１００トルクｔはそのまま、第２ロータ１３１０へ伝達
し、Ｅ／Ｇ１００回転数２ｎを所望の出力回転数ｎに合
わせるが、その時に生ずる回転数差ｎ×トルクｔのエネ
ルギーを電力に変換し、インバータ２００、バッテリ６
００及びインバータ４００を介してトルク調整部１４０
０へ送る。トルク調整部１４００側では、回転数調整部
１２００或いはバッテリ６００の出力を受け、そのトル
クｔの車両出力トルクに対する不足分或いは過剰分をこ
こで補正する。この時、不足の場合は、１４００は電動
機として、過剰であれば発電機として機能する。
【００４０】又、回転数調整部１２００もＥ／Ｇ１００
入力の設定によっては電動機として機能する必要があ
る。又逆に前記システムを車両の制動時に利用する場合
は、前記Ｅ／Ｇ１００をコンプレッサー（或いはＥ／Ｇ
１００ブレーキ）として前記回転数調整部１２００の第
１ロータ１２１０の回転抵抗体として利用でき、車両の
制動エネルギーの内、前記回転数調整部１２００で制動
エネルギーの一部を吸収するので、トルク調整部１４０
０が負担する制動エネルギーは減少し、制動時に必要な
容量も小さくする事が出来る。
入力の設定によっては電動機として機能する必要があ
る。又逆に前記システムを車両の制動時に利用する場合
は、前記Ｅ／Ｇ１００をコンプレッサー（或いはＥ／Ｇ
１００ブレーキ）として前記回転数調整部１２００の第
１ロータ１２１０の回転抵抗体として利用でき、車両の
制動エネルギーの内、前記回転数調整部１２００で制動
エネルギーの一部を吸収するので、トルク調整部１４０
０が負担する制動エネルギーは減少し、制動時に必要な
容量も小さくする事が出来る。
【００４１】以上の様な構成によりＥ／Ｇ１００の回転
エネルギーを一部電磁力を介してダイレクトに走行駆動
側へ伝達する事で、電力系統及び回転機の容量を小さく
する事ができ、さらには２つの回転機を複合化し内外配
置としたので非常に小型化が可能となった。又、一部回
転エネルギーを電力に、又電力から回転エネルギーに変
換する工程が省けるので、その分効率ＵＰも期待出来
る。
エネルギーを一部電磁力を介してダイレクトに走行駆動
側へ伝達する事で、電力系統及び回転機の容量を小さく
する事ができ、さらには２つの回転機を複合化し内外配
置としたので非常に小型化が可能となった。又、一部回
転エネルギーを電力に、又電力から回転エネルギーに変
換する工程が省けるので、その分効率ＵＰも期待出来
る。
【００４２】尚、上記実施形態に於いては、エンジンの
入力パワーと駆動部への出力パワーとが同じ場合につい
て説明したが、本発明におけるＴ−Ｓコンバータによる
駆動制御はこのような場合に限らず、たとえば、車両を
急激に加速したいような、エンジンからの入力パワー以
上の出力を必要とした場合においても適切に制御するこ
とができる。すなわち、制御装置５００によりエンジン
の入力パワーの不足分をバッテリ６００からＴ−Ｓコン
バータへ供給するようにして、各インバータ２００、４
００により、必要とする出力回転数及びトルクとなるよ
う各コイルへ制御電流を供給すればよい。また、この逆
に出力パワーに対し、入力パワーが大きいような場合
は、回転数制御部１２００及びトルク制御部２４００に
おいて回転電機を発電電機として作動する状態に制御し
て、必要とする出力回転数及びトルクに制御することが
可能である。
入力パワーと駆動部への出力パワーとが同じ場合につい
て説明したが、本発明におけるＴ−Ｓコンバータによる
駆動制御はこのような場合に限らず、たとえば、車両を
急激に加速したいような、エンジンからの入力パワー以
上の出力を必要とした場合においても適切に制御するこ
とができる。すなわち、制御装置５００によりエンジン
の入力パワーの不足分をバッテリ６００からＴ−Ｓコン
バータへ供給するようにして、各インバータ２００、４
００により、必要とする出力回転数及びトルクとなるよ
う各コイルへ制御電流を供給すればよい。また、この逆
に出力パワーに対し、入力パワーが大きいような場合
は、回転数制御部１２００及びトルク制御部２４００に
おいて回転電機を発電電機として作動する状態に制御し
て、必要とする出力回転数及びトルクに制御することが
可能である。
【００４３】図４に第２の実施形態を示す。この実施形
態で、図１と同一の構成物については同一の符号を付与
するとともに、その詳細な説明は省略する。この実施例
では第２ロータ１３１０にはかご型の導体１２２７及び
１４２７が設けられておりそれぞれ第１ロータ１２１０
の巻線１２１１及びステータ１４１０の巻線１４１１の
通電によって誘導される電流が流れ第１ロータ及びステ
ータと相互電磁作用を行う誘導モータを構成するもので
ある。またこのような誘導モータの構成に於いては、同
期モータのごとく回転制御する際の回転位置検出センサ
を必要としないため、上記実施形態に示したようなＴ−
Ｓコンバータ１０００内に設けられた回転センサ１９１
１、１９１２を設けずに、例えばＥ／Ｇ１００のクラン
ク角センサや車輪に設けられる車速センサを代用しても
同様の制御を実現することが可能である。
態で、図１と同一の構成物については同一の符号を付与
するとともに、その詳細な説明は省略する。この実施例
では第２ロータ１３１０にはかご型の導体１２２７及び
１４２７が設けられておりそれぞれ第１ロータ１２１０
の巻線１２１１及びステータ１４１０の巻線１４１１の
通電によって誘導される電流が流れ第１ロータ及びステ
ータと相互電磁作用を行う誘導モータを構成するもので
ある。またこのような誘導モータの構成に於いては、同
期モータのごとく回転制御する際の回転位置検出センサ
を必要としないため、上記実施形態に示したようなＴ−
Ｓコンバータ１０００内に設けられた回転センサ１９１
１、１９１２を設けずに、例えばＥ／Ｇ１００のクラン
ク角センサや車輪に設けられる車速センサを代用しても
同様の制御を実現することが可能である。
【００４４】図５は第２の実施形態のＡ−Ａ断面であ
る。かご型の動体１２２７と１４２７との間には、互い
の誘導磁界の干渉を避けるため、円環状の非磁性体（図
示せず）が設けられている。又、この実施形態では第２
ロータの第１ロータ側及びステータ側とともにかご型の
導体を設けたがどちらか一方が永久磁石で構成されても
良い。
る。かご型の動体１２２７と１４２７との間には、互い
の誘導磁界の干渉を避けるため、円環状の非磁性体（図
示せず）が設けられている。又、この実施形態では第２
ロータの第１ロータ側及びステータ側とともにかご型の
導体を設けたがどちらか一方が永久磁石で構成されても
良い。
【００４５】次に第３の実施形態について説明する。第
３の実施形態は、第１の実施形態において、Ｅ／Ｇ１０
０と第１のロータが一体的に連結され、第２のロータと
負荷出力とが連結されている構成であるのに対し、その
逆にＥ／Ｇ１００と第２のロータが連結され、第１のロ
ータと負荷出力とが連結される構成としたものである。
３の実施形態は、第１の実施形態において、Ｅ／Ｇ１０
０と第１のロータが一体的に連結され、第２のロータと
負荷出力とが連結されている構成であるのに対し、その
逆にＥ／Ｇ１００と第２のロータが連結され、第１のロ
ータと負荷出力とが連結される構成としたものである。
【００４６】なお、第１実施形態の構成と同一のものに
ついては、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。１００はエンジン（以下Ｅ／Ｇという）であり、２
０００はＥ／Ｇ１００の出力を入力として受け、駆動輪
７００等により構成される負荷出力（走行駆動出力）に
対応出来る様に駆動トルク及び回転数の過不足分を調整
して出力するトルク−回転数（ｓｐｅｅｄ）コンバータ
として機能する駆動装置であり、内部に入出力の回転数
を調整する回転数調整部１２００と入出力のトルクを調
整するトルク調整部１４００及び出力を減速する減速部
１８００とを有する。
ついては、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。１００はエンジン（以下Ｅ／Ｇという）であり、２
０００はＥ／Ｇ１００の出力を入力として受け、駆動輪
７００等により構成される負荷出力（走行駆動出力）に
対応出来る様に駆動トルク及び回転数の過不足分を調整
して出力するトルク−回転数（ｓｐｅｅｄ）コンバータ
として機能する駆動装置であり、内部に入出力の回転数
を調整する回転数調整部１２００と入出力のトルクを調
整するトルク調整部１４００及び出力を減速する減速部
１８００とを有する。
【００４７】Ｅ／Ｇ１００の駆動により回転駆動する出
力軸２１０の一端にはギヤ２１０ｄが形成されており、
第２ロータ１３１０のフレーム２３３２の一端に形成さ
れたインターナルギヤ２３３２ｄと噛合することによ
り、シャフト２１０の回転力すなわちＥ／Ｇ１００の駆
動力を第２ロータ１３１０に伝える。一方、出力軸２１
０と同軸上に配置されたシャフト２２１３には第１のロ
ータ１２１０がシャフト２２１３とともに一体的に回転
可能なように固着されている。。またシャフト２２１３
の負荷出力側の一端には減速部１８００の太陽外歯車を
構成するギヤ２２１３ｄが形成されている。
力軸２１０の一端にはギヤ２１０ｄが形成されており、
第２ロータ１３１０のフレーム２３３２の一端に形成さ
れたインターナルギヤ２３３２ｄと噛合することによ
り、シャフト２１０の回転力すなわちＥ／Ｇ１００の駆
動力を第２ロータ１３１０に伝える。一方、出力軸２１
０と同軸上に配置されたシャフト２２１３には第１のロ
ータ１２１０がシャフト２２１３とともに一体的に回転
可能なように固着されている。。またシャフト２２１３
の負荷出力側の一端には減速部１８００の太陽外歯車を
構成するギヤ２２１３ｄが形成されている。
【００４８】このギヤ２２１３ｄを介して第１ロータ１
２１０からの回転力をプラネタリギヤ１８２０に伝達し
インターナルギヤ１８３０とのプラネタリ減速によっ
て、プラネタリギヤ軸１８４０及びプラネタリキャリア
部１８６１を介して出力軸１８６０へ減速後の出力を伝
える。ここで出力軸１８６０はベアリング１５１６によ
って減速部フレーム２７３０に回転可能に設けられてい
る。又１８３５はインターナルギヤ１８３０を減速部フ
レーム２７３０へ固定する部材である。１９１１，１９
１２は回転センサであり、それぞれ第１ロータ１２１
０，第２ロータ１３１０の回転位置を検出している。２
９２０はブラシホルダ１６１０及び回転センサ１９１１
のカバーケースであり、外部フレーム２７１０に固定さ
れ、ブラシホルダ１６１０及び回転センサ１９１１を支
持している。このカバーケース２９２０及び回転センサ
１９１１、ブラシホルダ１６１０は減速部１８００とＴ
−Ｓコンバータ２０００との間に位置し、減速部フレー
ム２７３０内に配置されている。
２１０からの回転力をプラネタリギヤ１８２０に伝達し
インターナルギヤ１８３０とのプラネタリ減速によっ
て、プラネタリギヤ軸１８４０及びプラネタリキャリア
部１８６１を介して出力軸１８６０へ減速後の出力を伝
える。ここで出力軸１８６０はベアリング１５１６によ
って減速部フレーム２７３０に回転可能に設けられてい
る。又１８３５はインターナルギヤ１８３０を減速部フ
レーム２７３０へ固定する部材である。１９１１，１９
１２は回転センサであり、それぞれ第１ロータ１２１
０，第２ロータ１３１０の回転位置を検出している。２
９２０はブラシホルダ１６１０及び回転センサ１９１１
のカバーケースであり、外部フレーム２７１０に固定さ
れ、ブラシホルダ１６１０及び回転センサ１９１１を支
持している。このカバーケース２９２０及び回転センサ
１９１１、ブラシホルダ１６１０は減速部１８００とＴ
−Ｓコンバータ２０００との間に位置し、減速部フレー
ム２７３０内に配置されている。
【００４９】上記の構成に於いて、Ｅ／Ｇ出力を電磁力
を介してダイレクトに車両出力側へ伝達し、モータ出力
をアシストするメカニズムを説明する。今Ｅ／Ｇ出力を
図７（ａ）の様に回転数がｎ［ｒｐｍ］、トルクが２ｔ
［Ｎ・ｍ］である時、これを図７（ｄ）の様な車両出力
（回転数２ｎ［ｒｐｍ］、トルクｔ［Ｎ・ｍ］）とした
い場合について説明する。
を介してダイレクトに車両出力側へ伝達し、モータ出力
をアシストするメカニズムを説明する。今Ｅ／Ｇ出力を
図７（ａ）の様に回転数がｎ［ｒｐｍ］、トルクが２ｔ
［Ｎ・ｍ］である時、これを図７（ｄ）の様な車両出力
（回転数２ｎ［ｒｐｍ］、トルクｔ［Ｎ・ｍ］）とした
い場合について説明する。
【００５０】Ｅ／Ｇの出力は出力軸２１０及び図示しな
いカップリング等を経てＴ−Ｓコンバータ２０００の入
力部１３３２−ｄより第２ロータ１３１１０に伝達され
る。ここで第２ロータ１３１０の回転力はまず、第２ロ
ータ１３１０の外周面に永久磁石１４２０からなる磁極
とロータ１３１１及びステータ１４１０の巻線１４１１
とステータコア１４１２とで構成されるトルク調整部１
４００で図７（ｂ）の様に回転数は同じで、過剰のトル
ク（２ｔ）を吸収し、車両出力として必要なトルク
（ｔ）とされる。この時、トルク調整部１４００のステ
ータ巻線１４１１への通電タイミングを回転センサ１９
１２で検知し、インバータ４００で適当に制御する事に
より、吸収したエネルギー（トルク×回転数）は発電出
力として得られ、これをバッテリー６００、或いは回転
数調整部１２００へ送る。この場合、トルク調整部１４
００は発電機（制動機）として働くが、Ｅ／Ｇ入力と車
両出力の関係によっては、電動機として機能する場合も
ある。
いカップリング等を経てＴ−Ｓコンバータ２０００の入
力部１３３２−ｄより第２ロータ１３１１０に伝達され
る。ここで第２ロータ１３１０の回転力はまず、第２ロ
ータ１３１０の外周面に永久磁石１４２０からなる磁極
とロータ１３１１及びステータ１４１０の巻線１４１１
とステータコア１４１２とで構成されるトルク調整部１
４００で図７（ｂ）の様に回転数は同じで、過剰のトル
ク（２ｔ）を吸収し、車両出力として必要なトルク
（ｔ）とされる。この時、トルク調整部１４００のステ
ータ巻線１４１１への通電タイミングを回転センサ１９
１２で検知し、インバータ４００で適当に制御する事に
より、吸収したエネルギー（トルク×回転数）は発電出
力として得られ、これをバッテリー６００、或いは回転
数調整部１２００へ送る。この場合、トルク調整部１４
００は発電機（制動機）として働くが、Ｅ／Ｇ入力と車
両出力の関係によっては、電動機として機能する場合も
ある。
【００５１】次にトルク調整部１４００で出力トルクに
調整された第２ロータのトルクは、同じく第２ロータの
内周面に永久磁石１２２０からなる磁極とロータ１３１
１及び第１ロータ１２１０の巻線１２１１とロータコア
１２１２で構成される回転数調整部１２００で第２ロー
タ１３１０から第１ロータ１２１０へ伝えられるが、第
１ロータ１２１０はそのシャフトの先端に設けられた太
陽外歯車２２１３ｄを介して車両出力側に減速機１８０
０部等を介して直接結合されているので、第１ロータ１
２１０の回転数を軸出力の回転数に対応させる必要があ
る。従って、この回転数調整部１２００では図７（ｃ）
の様に入力（第２ロータ回転エネルギー）と出力（第１
ロータ回転エネルギー）でトルクは作用，反作用の関係
で同一（ｔ），回転数を車両出力回転数（ｎ→２ｎ）に
合わせる必要がある。
調整された第２ロータのトルクは、同じく第２ロータの
内周面に永久磁石１２２０からなる磁極とロータ１３１
１及び第１ロータ１２１０の巻線１２１１とロータコア
１２１２で構成される回転数調整部１２００で第２ロー
タ１３１０から第１ロータ１２１０へ伝えられるが、第
１ロータ１２１０はそのシャフトの先端に設けられた太
陽外歯車２２１３ｄを介して車両出力側に減速機１８０
０部等を介して直接結合されているので、第１ロータ１
２１０の回転数を軸出力の回転数に対応させる必要があ
る。従って、この回転数調整部１２００では図７（ｃ）
の様に入力（第２ロータ回転エネルギー）と出力（第１
ロータ回転エネルギー）でトルクは作用，反作用の関係
で同一（ｔ），回転数を車両出力回転数（ｎ→２ｎ）に
合わせる必要がある。
【００５２】この時の１２００の働きを図８で説明す
る。図８はＴ−Ｓコンバータ２０００のＡ−Ａ断面であ
り、図８（ｂ）はそれを第２ロータを基準とした系から
見た作用関係図である。回転機として分かりやすい図８
（ｂ）で説明すると、図７（ｃ）の様に出力するために
は回転方向と作用するトルク方向が同じなので、電動モ
ードであり、第２ロータ１３１０位置に対する第１ロー
タ１２１０の巻線１２１１への通電位置をインバータ２
００で適当に制御する事により、電動出力が得られトル
ク調整部１４００からの出力（ｔ×ｎ）へ回転数調整部
１２００の出力（ｔ×ｎ）を加えた出力（ｔ×２ｎ）を
第１ロータ１２１０及び第１ロータシャフト先端の太陽
外歯車１２１３ｄ及びプラネタリ減速部１８００を介し
て車両出力側へ伝達する。この場合、巻線１２１１への
通電位置は第１ロータ，第２ロータの回転センサ１９１
１，１９１２の相対角によって計算される。
る。図８はＴ−Ｓコンバータ２０００のＡ−Ａ断面であ
り、図８（ｂ）はそれを第２ロータを基準とした系から
見た作用関係図である。回転機として分かりやすい図８
（ｂ）で説明すると、図７（ｃ）の様に出力するために
は回転方向と作用するトルク方向が同じなので、電動モ
ードであり、第２ロータ１３１０位置に対する第１ロー
タ１２１０の巻線１２１１への通電位置をインバータ２
００で適当に制御する事により、電動出力が得られトル
ク調整部１４００からの出力（ｔ×ｎ）へ回転数調整部
１２００の出力（ｔ×ｎ）を加えた出力（ｔ×２ｎ）を
第１ロータ１２１０及び第１ロータシャフト先端の太陽
外歯車１２１３ｄ及びプラネタリ減速部１８００を介し
て車両出力側へ伝達する。この場合、巻線１２１１への
通電位置は第１ロータ，第２ロータの回転センサ１９１
１，１９１２の相対角によって計算される。
【００５３】又、Ｅ／Ｇ側の回転数＞出力側回転数の時
は回転数調整部１２００を制動モードとし、第２ロータ
１３１０位置に対する第１ロータ１２１０の巻線１２１
１の通電位置を適当に制御する事により、発電出力が得
られ、これをバッテリー６００へ送る事が出来る。この
様に回転数調整部１２００ではトルク調整部１４００の
出力トルクを車両出力側７００へそのまま伝達しながら
Ｅ／Ｇ側と出力側の回転数差の調整を電動機或いは発電
機出力とする機能を持つ。
は回転数調整部１２００を制動モードとし、第２ロータ
１３１０位置に対する第１ロータ１２１０の巻線１２１
１の通電位置を適当に制御する事により、発電出力が得
られ、これをバッテリー６００へ送る事が出来る。この
様に回転数調整部１２００ではトルク調整部１４００の
出力トルクを車両出力側７００へそのまま伝達しながら
Ｅ／Ｇ側と出力側の回転数差の調整を電動機或いは発電
機出力とする機能を持つ。
【００５４】以上の様にＥ／Ｇ出力（トルク２ｔ，回転
数ｎ）をまずトルク調整部１４００により、Ｅ／Ｇトル
ク（２ｔ）を車両出力側が必要とするトルク（ｔ）に制
動し、この時生じる回転数（ｎ）×差分トルク（ｔ）の
エネルギーを電力に変換し、インバータ４００を介し、
バッテリ６００へ送る。次に回転数調整部１２００で
は、トルク調整部の出力を受け、トルク（ｔ）はそのま
ま車両出力側へ、回転数（ｎ）を車両出力が必要とする
（２ｎ）になる様不足分｛回転数（ｎ）×トルク
（ｔ）｝を電動出力する。又Ｅ／Ｇ側のトルク＜車両出
力トルクの場合は、トルク調整部１４００は電動モード
となって、不足トルクを補い、又Ｅ／Ｇ側回転数＞車両
出力側回転数の場合は、回転数調整部１２００は制動モ
ード（発電モード）となって過剰の回転数を吸収する。
数ｎ）をまずトルク調整部１４００により、Ｅ／Ｇトル
ク（２ｔ）を車両出力側が必要とするトルク（ｔ）に制
動し、この時生じる回転数（ｎ）×差分トルク（ｔ）の
エネルギーを電力に変換し、インバータ４００を介し、
バッテリ６００へ送る。次に回転数調整部１２００で
は、トルク調整部の出力を受け、トルク（ｔ）はそのま
ま車両出力側へ、回転数（ｎ）を車両出力が必要とする
（２ｎ）になる様不足分｛回転数（ｎ）×トルク
（ｔ）｝を電動出力する。又Ｅ／Ｇ側のトルク＜車両出
力トルクの場合は、トルク調整部１４００は電動モード
となって、不足トルクを補い、又Ｅ／Ｇ側回転数＞車両
出力側回転数の場合は、回転数調整部１２００は制動モ
ード（発電モード）となって過剰の回転数を吸収する。
【００５５】又逆に前記システムを車両の制動時に利用
する場合は、前記Ｅ／Ｇへの給油を止め前記Ｅ／Ｇをコ
ンプレッサー（或いはＥ／Ｇブレーキ）として前記回転
数調整部１２００の第２ロータ１３１０の回転抵抗とし
て利用し、トルク調整部１４００で補う様にして、制動
エネルギー（制動トルク×回転数）を回転数調整部１２
００及びトルク調整部１４００で分配して吸収する様に
すれば、１つの回転機が負担する制動エネルギーが減少
するので、制動時に必要な容量も小さくする事が出来
る。
する場合は、前記Ｅ／Ｇへの給油を止め前記Ｅ／Ｇをコ
ンプレッサー（或いはＥ／Ｇブレーキ）として前記回転
数調整部１２００の第２ロータ１３１０の回転抵抗とし
て利用し、トルク調整部１４００で補う様にして、制動
エネルギー（制動トルク×回転数）を回転数調整部１２
００及びトルク調整部１４００で分配して吸収する様に
すれば、１つの回転機が負担する制動エネルギーが減少
するので、制動時に必要な容量も小さくする事が出来
る。
【００５６】図９に第４の実施形態を示す。この実施形
態で、図６と同じ番号は同一の機能部品を示す。この実
施形態では第２ロータ１３１０にはかご型の導体１２２
７及び１４２７が設けられておりそれぞれ第１ロータ１
２１０の巻線１２１１及びステータ１４１０の巻線１４
１１の通電によって誘導される電流が流れ第１ロータ及
びステータと相互電磁作用を行う。
態で、図６と同じ番号は同一の機能部品を示す。この実
施形態では第２ロータ１３１０にはかご型の導体１２２
７及び１４２７が設けられておりそれぞれ第１ロータ１
２１０の巻線１２１１及びステータ１４１０の巻線１４
１１の通電によって誘導される電流が流れ第１ロータ及
びステータと相互電磁作用を行う。
【００５７】図７は第２の実施形態のＡ−Ａ断面であ
る。また、この実施形態では第２ロータの第１ロータ側
及びステータ側ともにかご型の導体を設けたがとちらか
一方が永久磁石で構成されても良い。
る。また、この実施形態では第２ロータの第１ロータ側
及びステータ側ともにかご型の導体を設けたがとちらか
一方が永久磁石で構成されても良い。
【図１】本発明の第１の実施例における全体構成及び主
要部の縦断面図。
要部の縦断面図。
【図２】本発明の実施例におけるトルクと回転数との関
係を示す図。
係を示す図。
【図３】本発明の第１実施例における駆動装置の主要部
の横断面図。
の横断面図。
【図４】本発明の第２の実施例における全体構成及び主
要部の縦断面図。
要部の縦断面図。
【図５】本発明の第２実施例における駆動装置の主要部
の横断面図。
の横断面図。
【図６】本発明の第３の実施例における全体構成及び主
要部の縦断面図。
要部の縦断面図。
【図７】本発明の第３の実施例におけるトルクと回転数
との関係を示す図。
との関係を示す図。
【図８】本発明の第３実施例における駆動装置の主要部
の横断面図。
の横断面図。
【図９】本発明の第４の実施例における全体構成及び主
要部の縦断面図。
要部の縦断面図。
【図１０】本発明の第４実施例における駆動装置の主要
部の横断面図。
部の横断面図。
１００ エンジン（Ｅ／Ｇ） ２００，４００ インバータ ５００ ＥＣＵ ６００ バッテリ １０００、２０００ トルク−回転数コンバータ １２００ 回転数調整部 １２１０ 第１ロータ １３１０ 第２ロータ １４００ トルク調整部 １４１０ ステータ １８００ 減速部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｋ 21/12 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 11/00 - 11/14 B60K 6/02 H02K 7/10 H02K 16/02 H02K 21/12
Claims (18)
- 【請求項１】 内燃機関の出力を入力とし、連結される
負荷出力に対し所定の駆動トルク及び回転数を出力制御
する車両用駆動装置において、 前記駆動装置は、ハウジングと、 前記ハウジングに収容され、前記内燃機関から負荷出力
に回転力を伝える相対回転可能な第１及び第２の回転子
と、 前記ハウジングに固定される固定子とを備えるととも
に、 前記第２の回転子には、前記第１の回転子と相対的に回
転駆動することにより相互電磁作用を行う第１の磁気回
路と、前記固定子と相対的に回転駆動することにより相
互電磁作用を行う第２の磁気回路とを備えるとともに、
前記第１の磁気回路では、この駆動装置の入出力の相対
角速度を制御するように回転子間の相対角速度及びトル
クを通電制御するとともに、前記第２の磁気回路では、
この駆動装置の入出力のトルクを制御するように回転子
と固定子間の相対角速度及びトルクを通電制御すると共
に、 前記第１の磁気回路は、内燃機関の回転数が前記負荷出
力の回転数より小さい時は、電動機としての機能を行う
事を特徴とする車両用駆動装置。 - 【請求項２】 前記第１の回転子は前記内燃機関に連結
され、前記内燃機関の駆動により回転駆動するととも
に、前記第２の回転子は前記負荷出力に連結され、前記
第１及び第２の磁気回路の角速度及びトルク制御により
回転駆動されることを特徴とする請求項１に記載の車両
用駆動装置。 - 【請求項３】 内燃機関の出力を入力とし、連結される
負荷出力に対し所定の駆動トルク及び回転数を出力制御
する車両用駆動装置において、 前記駆動装置は、ハウジングと、 前記ハウジングに収容され、前記内燃機関から負荷出力
に回転力を伝える相対回転可能な第１及び第２の回転子
と、 前記ハウジングに固定される固定子とを備えるととも
に、 前記第２の回転子には、前記第１の回転子と相対的に回
転駆動することにより相互電磁作用を行う第１の磁気回
路と、前記固定子と相対的に回転駆動することにより相
互電磁作用を行う第２の磁気回路とを備えるとともに、
前記第１の磁気 回路では、この駆動装置の入出力の相対
角速度を制御するように回転子間の相対角速度及びトル
クを通電制御するとともに、前記第２の磁気回路では、
この駆動装置の入出力のトルクを制御するように回転子
と固定子間の相対角速度及びトルクを通電制御すると共
に、 前記第２の回転子は前記内燃機関に連結され、前記内燃
機関の駆動及び第２の磁気回路により角速度、トルク制
御されるとともに、前記第１の回転子は前記負荷出力に
連結され、前記第１の磁気回路の角速度及びトルク制御
により回転駆動されることを特徴とする車両用駆動装
置。 - 【請求項４】 前記負荷出力と前記負荷出力に連結され
る回転子との間には、前記駆動装置と一体的に形成され
た遊星歯車減速装置が備えられている事を特徴とする請
求項２又は３に記載の車両用駆動装置。 - 【請求項５】 前記第１の回転子には、前記第２の回転
子との相対角速度及びトルクを通電制御可能な第１のコ
イルが巻装され前記第１の磁気回路とともに第１の回転
電機を構成するとともに前記固定子には前記第２の回転
子間との相対速度及びトルクを通電制御可能な第２のコ
イルが巻装され前記第２の磁気回路とともに第２の回転
電機を構成している事を特徴とする請求項２又は３に記
載の車両用駆動装置。 - 【請求項６】 外部から車両制動を指令する車両制動指
令信号が入力される場合に、前記内燃機関への燃料供給
を停止もしくは削減させ前記内燃機関を回転抵抗体とす
る制動制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至
５に記載の車両駆動用制御装置。 - 【請求項７】 前記第１の回転子、第２の回転子及び固
定子は同心円状に配置される事を特徴とする請求項１乃
至６に記載の車両用駆動装置。 - 【請求項８】 前記第２の回転子は前記固定子の内側
に、前記第１の回転子は前記第２の回転子の内側に配置
される事を特徴とする請求項７に記載の車両用駆動装
置。 - 【請求項９】 前記第２の回転子の磁極が永久磁石で構
成される事を特徴とする請求項８記載の車両用駆動装
置。 - 【請求項１０】 前記第２の回転子はかご型の導体を有
する事を特徴とする請求項８または９に記載の車両用駆
動装置。 - 【請求項１１】 前記第１のコイルと蓄電手段間に設け
られ、前記両回転子の角速度の差に応じた電力を授受可
能に制御する第１のインバータと、前記第２のコイルと
蓄電手段間に設けられ、前記第２の回転子と前記固定子
間との作用トルクに応じた電力を授受可能に制御する第
２のインバータと、前記両インバータの通電タイミング
を制御する制御装置を備えた事を特徴とする請求項５乃
至１０記載の車両用駆動装置。 - 【請求項１２】 前記負荷出力に連結された回転子の必
要トルク値に対応するトルク指令値Ｔｖと、前記内燃機
関の駆動軸に連結された回転子が前記内燃機関より受け
取る駆動トルクに対応するトルク発生値Ｔｅと、前記負
荷出力に連結された回転子の角速度ωｖと、前記内燃機
関に連結された回転子の角速度ωｅとに基づいて、前記
角速度ωｅが前記角速度ωｖ以上であり、かつ前記トル
ク指令値Ｔｖが前記トルク発生値Ｔｅ以上であるとき、
前記両インバータを制御して、前記第１の回転電機から
発生する発電電力を前記蓄電手段及び前記第２の回転電
機に給電して、前記第２の回転電機を電動動作させる事
を特徴とする請求項１１に記載の車両用駆動装置におけ
る駆動制御方法。 - 【請求項１３】 前記負荷出力に連結された回転子の必
要トルク値に対応するトルク指令値Ｔｖと、前記内燃機
関の駆動軸に連結された回転子が前記内燃機関より受け
取る駆動トルクに対応するトルク発生値Ｔｅと、前記負
荷出力に連結された回転子の角速度ωｖと、前記内燃機
関に連結された回転子の角速度ωｅとに基づいて、前記
角速度ωｅが前記角速度ωｖ以上であり、かつ前記トル
ク発生値Ｔｅが前記トルク指令値Ｔｖ以上であるとき、
前記両インバータを制御して、前記両回転電機から発生
する発電電力を前記蓄電手段に給電する事を特徴とする
請求項１１に記載の車両用駆動装置における駆動制御方
法。 - 【請求項１４】 前記負荷出力に連結された回転子の必
要トルク値に対応するトルク指令値Ｔｖと、前記内燃機
関の駆動軸に連結された回転子が前記内燃機関より受け
取る駆動トルクに対応するトルク発生値Ｔｅと、前記負
荷出力に連結された回転子の角速度ωｖと、前記内燃機
関に連結された回転子の角速度ωｅとに基づいて、前記
角速度ωｖが前記角速度ωｅ以上であり、かつ前記トル
ク発生値Ｔｖが前記トルク指令値Ｔｅ以上であるとき、
前記両インバータを制御して前記両回転電機を電動動作
させる事を特徴とする請求項１１記載の車両用駆動装置
における駆動制御方法。 - 【請求項１５】 前記負荷出力に連結された回転子の必
要トルク値に対応するトルク指令値Ｔｖと、前記内燃機
関の駆動軸に連結された回転子が前記内燃機関より受け
取る駆動トルクに対応するトルク発生値Ｔｅと、前記負
荷出力に連結された回転子の角速度ωｖと、前記内燃機
関に連結された回転子の角速度ωｅとに基づいて、前記
角速度ωｖが前記角速度ωｅ以上であり、かつ前記トル
ク発生値Ｔｅが前記トルク指令値Ｔｖ以上であるとき、
前記両インバータを制御して、前記蓄電手段から前記第
１の回転電機に給電して前記第１の回転電機を電動動作
させるとともに、前記第２の回転電機を発電動作させ
て、前記蓄電手段を充電する事を特徴とする請求項１１
記載の車両用駆動装置における駆動制御方法。 - 【請求項１６】 内燃機関の出力を入力とし、連結され
る負荷出力に対し所定の駆動トルク及び回転数を出力制
御する駆動装置において、 前記駆動装置は、ハウジングと、 前記ハウジングに収容され、前記内燃機関から負荷出力
に回転力を伝える相対回転可能な第１及び第２の回転子
と、 前記ハウジングに固定される固定子と、 前記第１及び第２の回転子の回転状態を検出する検出手
段とを備えるとともに、前記第２の回転子には、前記第
１の回転子と相対的に回転駆動することにより相互電磁
作用を行う第１の磁気回路と、前記固定子と相対的に回
転駆動することにより相互電磁作用を行う第２の磁気回
路とを備え、 前記検出手段により検出された回転状態に基づいて、前
記負荷出力に対し、所定の駆動トルク及び回転数となる
よう前記第１の磁気回路及び第２の磁気回路を通電制御
する制御回路とを備えることを特徴とする車両用駆動装
置。 - 【請求項１７】 前記検出手段により検出される回転状
態は、前記第１及び第２の回転子の回転数であることを
特徴とする請求項１６記載の車両用駆動装置。 - 【請求項１８】 充放電可能なバテッリと、エンジン
と、車両を走行駆動させる車両駆動部とを備えた車両用
駆動装置において、 前記エンジンに連結された入力軸と、前記車両駆動部に
連結された出力軸と、第１の制御コイルを有する第１の
ロータと、第２の制御コイルを備えたステータと、前記
第１の制御コイルと相互磁界を生じる第１の磁気回路と
前記第２の制御コイルと相互磁界を生じる第２の磁気回
路とを備える第２のロータとを備えた前記入出力軸間の
トルクと回転数を変換するトルク−回転数コンバータを
備えるとともに、 前記第１及び第２の回転子の回転状態を検出する回転検
出手段と、 前記バッテリ、前記第１及び第２の制御コイル及び前記
回転検出手段に連結され、前記第１及び第２の制御コイ
ルに前記第１及び第２のロータの回転に応じて制御電流
を供給する制御手段を備え、該制御手段の制御により前
記エンジンの回転数及びトルクを変換するとともに設定
された回転数及びトルクで前記車両駆動部を駆動するこ
とを特徴とする車両用駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8015699A JP3052820B2 (ja) | 1995-01-31 | 1996-01-31 | 車両用駆動装置及びその駆動制御方法 |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-13700 | 1995-01-31 | ||
| JP1370095 | 1995-01-31 | ||
| JP1369995 | 1995-01-31 | ||
| JP7-13699 | 1995-01-31 | ||
| JP7-141744 | 1995-01-31 | ||
| JP14174495 | 1995-06-08 | ||
| JP8015699A JP3052820B2 (ja) | 1995-01-31 | 1996-01-31 | 車両用駆動装置及びその駆動制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0956010A JPH0956010A (ja) | 1997-02-25 |
| JP3052820B2 true JP3052820B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=27456061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8015699A Expired - Fee Related JP3052820B2 (ja) | 1995-01-31 | 1996-01-31 | 車両用駆動装置及びその駆動制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3052820B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6342254B1 (en) | 1997-02-23 | 2002-01-29 | I.B.R. Israeli Biotechnology Research, Ltd. | Anti-proliferative preparations |
| US6420348B1 (en) | 1997-10-10 | 2002-07-16 | Korea Institute Of Science And Technology | Pectic polysaccharides purified from Angelica gigas nakai and purification method and use as immunostimulating agent thereof |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999032322A1 (fr) * | 1997-12-19 | 1999-07-01 | Denso Corporation | Unite d'entrainement pour vehicules |
| JP3491815B2 (ja) * | 1998-11-13 | 2004-01-26 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両用駆動装置 |
| NL1020095C2 (nl) * | 2002-03-01 | 2003-09-02 | Tno | Elektromechanische omzetter. |
| JP4613545B2 (ja) * | 2004-08-02 | 2011-01-19 | 日産自動車株式会社 | アキシャルギャップモータの構造 |
| JP2007336675A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | 電動車両の駆動装置 |
| JP4693865B2 (ja) | 2007-08-27 | 2011-06-01 | 株式会社豊田中央研究所 | 動力伝達装置 |
| JP5589567B2 (ja) | 2009-06-03 | 2014-09-17 | 株式会社豊田中央研究所 | 動力伝達装置 |
| JP5571986B2 (ja) * | 2010-03-26 | 2014-08-13 | 株式会社豊田中央研究所 | 回転電機 |
| JP5564334B2 (ja) * | 2010-05-28 | 2014-07-30 | 株式会社豊田中央研究所 | 回転電機 |
| JP2012165577A (ja) * | 2011-02-08 | 2012-08-30 | Seiko Epson Corp | 相対駆動装置、移動体、及びロボット |
| JP2012210903A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Toyota Central R&D Labs Inc | 動力伝達装置 |
| CN107196453B (zh) * | 2012-02-08 | 2019-06-28 | 日本精工株式会社 | 驱动器、定子、马达、旋转直线运动转换机构以及线性运动驱动器 |
| JP2014003807A (ja) * | 2012-06-19 | 2014-01-09 | Toyota Industries Corp | 回転電機 |
| JP7251511B2 (ja) * | 2020-04-06 | 2023-04-04 | トヨタ自動車株式会社 | リターダ付回転電機 |
| DE102021123212A1 (de) | 2021-09-08 | 2023-03-09 | Albert Lankl | Elektrische Maschine mit zwei Statoren und zwei Rotoren |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP8015699A patent/JP3052820B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6342254B1 (en) | 1997-02-23 | 2002-01-29 | I.B.R. Israeli Biotechnology Research, Ltd. | Anti-proliferative preparations |
| US6635287B2 (en) | 1997-02-23 | 2003-10-21 | I.B.R. Israeli Biotechnology Research Ltd. | Anti proliferative preparations |
| US6420348B1 (en) | 1997-10-10 | 2002-07-16 | Korea Institute Of Science And Technology | Pectic polysaccharides purified from Angelica gigas nakai and purification method and use as immunostimulating agent thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0956010A (ja) | 1997-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0725474B1 (en) | System and method for driving electric vehicle | |
| US5744895A (en) | System for driving electric vehicles | |
| JP3052820B2 (ja) | 車両用駆動装置及びその駆動制御方法 | |
| US10350984B2 (en) | Induction motor-permanent magnet generator tandem configuration starter-generator for hybrid vehicles | |
| EP0743213B1 (en) | Hybrid vehicle power output apparatus and method of controlling the same in reverse drive | |
| US8177007B2 (en) | Power unit | |
| US5903112A (en) | Power output apparatus and method of controlling the same | |
| JP2000350309A (ja) | 動力変換装置ならびに車両用駆動装置 | |
| JP2004328991A (ja) | 車両の左右輪駆動装置 | |
| US12021427B2 (en) | Motor, vehicle power unit with motor, generator, vehicle wheel bearing with generator | |
| KR20040098655A (ko) | 전기기계식 컨버터 | |
| JP3292688B2 (ja) | 回転電機、これを含むハイブリッド駆動装置及びその運転方法 | |
| GB2278242A (en) | Electromagnetic transmission system including variable-speed electric motor | |
| JP3052786B2 (ja) | 車両用駆動装置及びその駆動制御方法 | |
| JP3067594B2 (ja) | 車両用駆動装置及びその駆動制御方法 | |
| KR100294390B1 (ko) | 전기차량을구동하기위한시스템및그방법 | |
| US7029412B2 (en) | Stepless electro-mechanical transmission equipment | |
| JPS58130704A (ja) | 電磁式トルク−回転数変換装置 | |
| EP0820894A2 (en) | Non-step transmission and vehicle using it | |
| JP3171104B2 (ja) | 車両用駆動装置 | |
| JP3419176B2 (ja) | 車両用駆動装置 | |
| JPH08251710A (ja) | 車両用駆動装置 | |
| EP0743210B1 (en) | Hybrid vehicle power output apparatus for battery charging with zero drive torque. | |
| JPH07131961A (ja) | 電動機及びその制御装置 | |
| JPH10313505A (ja) | ハイブリッド自動車 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000307 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090407 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100407 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100407 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110407 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120407 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |