JP3248444B2

JP3248444B2 - 動力出力装置

Info

Publication number: JP3248444B2
Application number: JP01475097A
Authority: JP
Inventors: 俊昭浅田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 2002-01-21
Anticipated expiration: 2017-01-10
Also published as: JPH10201010A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動力出力装置に関
し、詳しくは、駆動軸に動力を出力する動力出力装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の動力出力装置としては、
車両に搭載される装置であって、駆動軸に取り付けられ
た電動機と、エンジン駆動発電機と、電動機の駆動に必
要な電力の供給と共にエンジン駆動発電機により発電さ
れた電力による充電とを行うバッテリとを備え、電動機
による消費電力の平均値とバッテリの充電状態（ＳＯ
Ｃ）に基づいてエンジン駆動発電機の起動と停止を行う
ものが提案されている（例えば、特開平６−１９７４０
６号公報など）。この装置では、駆動軸への動力の出力
を開始した後に電動機で消費した電力の平均値によって
バッテリの充電を開始するＳＯＣのポイントを設定し、
検出したＳＯＣがそのポイント以下になったときにエン
ジン駆動発電機の運転を開始してバッテリの充電を行
う。また、こうした装置は、バッテリのＳＯＣが満充電
に近い充電停止ポインとなると、バッテリの充電を停止
するためにエンジン駆動発電機の運転を停止する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た動力出力装置では、バッテリのＳＯＣが充電開始ポイ
ント以下になると、運転者の意志に拘わらずエンジン駆
動発電機の運転が開始されるから、予期しないエンジン
駆動発電機の運転の開始に伴って生じる振動や騒音など
により、運転者の運転感覚に違和感を感じさせる場合が
生じるといった問題があった。例えば、アクセルペダル
を軽く踏み込んだ状態で車両を徐行させているときに、
突然にエンジン駆動発電機の運転が開始されたときなど
を挙げることができる。こうした問題は、エンジン駆動
発電機の運転を開始するときに生じるだけでなく、その
運転を停止するときや、充電電力を変更するためにその
運転状態を変更するときにも生じる。

【０００４】本発明の動力出力装置は、充電の開始や停
止，充電電力の変更に伴って生じる振動や騒音などによ
り操作者に与える装置の操作上の違和感を軽減すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の動力出力装置は、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。

【０００６】本発明の動力出力装置は、駆動軸に動力を
出力する動力出力装置であって、前記駆動軸に動力を出
力する電動機と、原動機と、該原動機から出力される動
力の少なくとも一部を電気エネルギに変換可能な発電機
と、該発電機により変換された電気エネルギの充電と、
前記電動機の駆動に必要な電気エネルギの供給が可能な
蓄電手段と、該蓄電手段の蓄電状態を検出する蓄電状態
検出手段と、該検出された蓄電状態と所定の操作とに基
づいて前記発電機による前記蓄電手段の充電の開始，停
止または変更を判定する充電判定手段と、該判定の結果
に基づいて前記蓄電手段の充電が開始，停止または変更
されるよう前記原動機と前記発電機とを制御する充電制
御手段とを備えることを要旨とする。

【０００７】この本発明の動力出力装置は、電動機が駆
動軸に動力を出力し、発電機が原動機から出力される動
力の少なくとも一部を電気エネルギに変換する。そし
て、蓄電手段は、必要に応じて、発電機により変換され
た電気エネルギの充電と、電動機の駆動に必要な電気エ
ネルギの供給を行う。充電判定手段は、蓄電状態検出手
段によって検出された蓄電手段の蓄電状態と所定の操作
とに基づいて発電機による蓄電手段の充電の開始，停止
または変更を判定し、充電制御手段は、この判定の結果
に基づいて蓄電手段の充電が開始，停止または変更され
るよう原動機と発電機とを制御する。

【０００８】この本発明の動力出力装置によれば、蓄電
手段の蓄電状態ばかりでなく所定の操作に基づいて蓄電
手段の充電の開始や停止あるいは変更を行うことによ
り、これに伴って生じる振動や騒音などによって操作者
に与えられる操作上の違和感を緩和することができる。

【０００９】こうした本発明の動力出力装置において、
前記充電判定手段は、前記蓄電状態が所定範囲の状態外
の状態となった後で前記所定の操作がなされたときに充
電の開始，停止または変更を判定する手段であるものと
することもできる。こうすれば、所定の操作がきっかけ
となって蓄電手段の充電の開始や停止あるいは変更が行
われるから、これに伴って生じる振動や騒音などによっ
て操作者に与えられる操作上の違和感を更に緩和するこ
とができる。

【００１０】この態様の本発明の動力出力装置におい
て、前記充電判定手段は、前記蓄電状態が所定時間継続
して前記所定範囲の状態外の状態にあるときには、前記
所定の操作の有無に拘わらず、充電の開始，停止または
変更を判定する手段であるものとしたり、前記充電判定
手段は、前記蓄電状態が前記所定範囲を包含する第２の
所定範囲の状態外のときには、前記所定の操作の有無に
拘わらず、充電の開始，停止または変更を判定する手段
であるものとしたりすることもできる。これらの態様と
すれば、蓄電手段を過放電させたり過充電したりするこ
とを防止することができる。

【００１１】また、本発明の動力出力装置において、前
記所定の操作は、前記駆動軸へ出力する動力の目標値を
変更する操作であるものとしたり、前記動力出力装置か
ら得られる動力により駆動する機器の運転の開始，停止
または変更の操作であるものとしたり、前記動力出力装
置を搭載する駆動装置が備える機器の操作または該機器
の運転の開始，停止または変更の操作であるものとした
りすることもできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づき説明する。図１は本発明の一実施例としての
動力出力装置２０構成の概略を示す構成図、図２は実施
例の動力出力装置２０の電気的な接続の概略を示すブロ
ック図である。図１に示すように、動力出力装置２０
は、エンジン３０と、エンジン３０のクランクシャフト
３９に取り付けられたジェネレータ４０と、ジェネレー
タ４０を駆動するジェネレータ駆動回路４２と、駆動輪
７４，７６とディファレンシャルギヤ７２を介して接続
される駆動軸７０に取り付けられたモータ５０と、モー
タ５０を駆動するモータ駆動回路５２と、ジェネレータ
４０により発電された電力による充電とモータ５０駆動
に必要な電力の供給を行なうバッテリ６０と、エンジン
３０やジェネレータ４０，モータ５０を駆動制御する電
子制御ユニット（以下、ＥＣＵと呼ぶ）８０とを備え
る。

【００１３】エンジン３０は、通常のガソリンエンジン
として構成されており、図１および図２に示すように、
吸気系からスロットルバルブを介して吸入した空気と燃
料噴射弁から噴射されたガソリンとの混合気をその燃焼
室に吸入し、この混合気の爆発により押し下げられるピ
ストンの運動をクランクシャフト３９の回転運動に変換
する。ここで、スロットルバルブはスロットルバルブア
クチュエータ３３により開閉駆動される。また、点火プ
ラグは、イグナイタ３２からディストリビュータを介し
て導かれた高電圧によって電気火花を形成し、混合気は
その電気火花によって点火されて爆発燃焼する。このエ
ンジン３０には、エンジン３０の運転状態を示す種々の
センサ、例えば、スロットルバルブの開度（ポジショ
ン）を検出するスロットルバルブポジションセンサ３
４、エンジン３０の負荷を検出する吸気管負圧センサ、
エンジン３０の水温を検出する水温センサ３７、ディス
トリビュータに設けられクランクシャフト３９の回転数
Ｎｅと回転角度を検出する回転数センサ３５および回転
角度センサ３６などが設けられており、導電ラインによ
りＥＣＵ８０に接続されている。なお、図の簡略化のた
め、スロットルバルブやスロットルバルブアクチュエー
タ３９，イグナイタ３２等および各種センサの図１への
図示は省略した。

【００１４】ジェネレータ４０は、クランクシャフト３
９に結合され複数の磁石が外周に貼付されたロータと、
複数のスロットに三相のコイルが巻回されたステータと
からなる同期発電機として構成されており、エンジン３
０から出力された動力により発電する。

【００１５】ジェネレータ駆動回路４２は、６個のトラ
ンジスタと６個の帰還ダイオードとによりトランジスタ
インバータとして構成されている。したがって、ジェネ
レータ駆動回路４２の各トランジスタをスイッチング制
御することにより、エンジン３０から出力された動力を
ジェネレータ４０によって電気エネルギに変換すると共
に全波整流してモータ５０やバッテリ６０に直流電力と
して供給したり、逆にバッテリ６０から電力の供給を受
けてジェネレータ４０をモータとして駆動しエンジン３
０をクランキングして始動する。

【００１６】モータ駆動回路５２も、６個のトランジス
タと６個の帰還ダイオードとによりトランジスタインバ
ータとして構成されており、モータ駆動回路５２の各ト
ランジスタをスイッチング制御することにより、バッテ
リ６０から電力の供給を受けて駆動軸７０に動力を出力
したり、逆にモータ５０を発電機として動作させて駆動
輪７４，７６から駆動軸７０に入力される動力を電気エ
ネルギに変換してバッテリ６０を充電したりする。

【００１７】バッテリ６０は、鉛蓄電池として構成され
ており、バッテリ６０の残容量を検出する残容量検出器
６２が設けられている。なお、残容量検出器６２として
は、バッテリ６０の電解液の比重またはバッテリ６０の
全体の重量を測定して残容量を検出するものや、充電・
放電の電流値と時間を演算して残容量を検出するもの、
あるいはバッテリの端子間を瞬間的にショートさせて電
流を流し内部抵抗を測ることにより残容量を検出するも
のなどが知られている。

【００１８】ＥＣＵ８０は、図２に示すように、ＣＰＵ
８０ａを中心として構成されたマイクロコンピュータで
あり、詳しくは、制御プログラムを記憶したＲＯＭ８０
ｂと、一時的なデータを記憶するＲＡＭ８０ｃ、図示し
ないバックアップ電源によりデータの保持が可能なバッ
クアップＲＡＭ８０ｄと、タイマ８０ｅと、各種センサ
から検出される信号や電装スイッチの信号を入力する入
力処理回路８０ｆと、ジェネレータ駆動回路４２やモー
タ駆動回路５２，イグナイタ３２，燃料噴射弁３１，ス
ロットルバルブアクチュエータ３３等へ駆動信号を出力
する出力処理回路８０ｇとを備える。なお、入力処理回
路８０ｆに入力される信号としては、アクセルペダルポ
ジションセンサ６４により検出されるアクセルペダルポ
ジションＡＰやブレーキペダルポジションセンサ６６に
より検出されるブレーキペダルポジションＢＰ，残容量
検出器６２により検出されるバッテリ６０の残容量ＢR
M，ジェネレータ駆動回路４２内に設けられたジェネレ
ータ電流検出器４４により検出されるジェネレータ４０
の三相コイルの各相に流れるジェネレータ電流Ｉｇｕ，
Ｉｇｖ，モータ駆動回路５２内に設けられた図示しない
電流検出器により検出されるモータ５０の三相コイルの
各相に流れるモータ電流Ｉｍｕ，Ｉｍｖ，スロットルバ
ルブポジションセンサ３４により検出されるスロットル
バルブの開度ＳＴ，回転数センサ３５により検出される
クランクシャフト３９の回転数Ｎｅ，回転角度センサ３
６により検出されるクランクシャフト３９の回転角度θ
ｅ，水温センサ３７により検出されるエンジン３０の冷
却水の温度ＷＴ等の他、エアコンの駆動スイッチ８２か
らの信号やドアの開閉状態を検出するドア開閉スイッチ
８４からの信号，ワイパやヘッドライト，オーディオ等
の電装機器の駆動を操作する電装スイッチ８６，８８か
らの信号等も含まれる。なお、この他のセンサ，スイッ
チなどの図示は省略した。

【００１９】こうして構成された実施例の動力出力装置
２０は、エンジン３０から出力される動力をジェネレー
タ４０により電気エネルギに変換してバッテリ６０を充
電すると共に、アクセルペダルの踏込量に応じた動力を
バッテリ６０に蓄えられた電気エネルギを用いてモータ
５０から駆動軸７０に出力する。なお、図１の電力ライ
ンの接続の仕方から解るように、ジェネレータ４０によ
り変換された電気エネルギとモータ５０によって消費さ
れる電気エネルギとの偏差（過不足）のエネルギにより
バッテリ６０の充放電が行なわれる。

【００２０】次に、実施例の動力出力装置２０により実
行されるバッテリ６０の充電制御について図３に例示す
るバッテリ充電開始制御ルーチンと図４に例示するバッ
テリ充電停止制御ルーチンとに基づき説明する。なお、
図３のバッテリ充電開始制御ルーチンや図４のバッテリ
充電停止制御ルーチンは、実施例の動力出力装置２０の
運転が開始された後、所定時間毎（例えば、１００ｍｓ
ｅｃ毎）に繰り返し実行される。

【００２１】図３に例示するバッテリ充電開始制御ルー
チンが実行されると、まず、ＥＣＵ８０のＣＰＵ８０ａ
は、バッテリ６０の充電状態ＳＯＣを読み込む処理を行
なう（ステップＳ１００）。バッテリ６０の充電状態Ｓ
ＯＣは、残容量検出器６２により検出されるバッテリ６
０の残容量ＢRMから算出することができる。続いて、読
み込んだバッテリ６０の充電状態ＳＯＣを閾値ＢＬ１と
比較し（ステップＳ１０２）、充電状態ＳＯＣが閾値Ｂ
Ｌ１以上のときには、カウンタＣ１に値０をセットして
（ステップＳ１０４）、本ルーチンを終了する。ここ
で、閾値ＢＬ１は、バッテリ６０の充電が必要と判断さ
れる充電状態ＳＯＣの値として設定されるものであり、
充電を開始するまでに要する時間やバッテリ６０の容量
などによって定められる。また、カウンタＣ１は、バッ
テリ６０の充電状態ＳＯＣが閾値ＢＬ１未満になってか
らの経過時間を反映するものである。

【００２２】バッテリ６０の充電状態ＳＯＣが閾値ＢＬ
１未満のときには、カウンタＣ１を所定値Ｃｓｅｔと比
較し（ステップＳ１０６）、カウンタＣ１が所定値Ｃｓ
ｅｔ未満のときには、カウンタＣ１をインクリメントし
て（ステップＳ１０８）、所定の操作があったか否かを
判定し（ステップＳ１１０）、所定の操作がないときに
は、そのまま本ルーチンを終了する。ここで、所定値Ｃ
ｓｅｔは、バッテリ６０の充電状態ＳＯＣが閾値ＢＬ１
未満になってからの許容される経過時間を設定するもの
であり、本ルーチンを繰り返し実行する頻度やバッテリ
６０の容量などによって定められる。また、所定の操作
とは、アクセルペダルの踏み込みや解放，ブレーキペダ
ルの踏み込みや解放，エアコンの駆動スイッチのオンオ
フ，ヘッドライトの点灯スイッチのオンオフ，車両に搭
載されたオーディオの電源スイッチのオンオフ，ドアの
開閉などの操作をいう。こうした所定の操作の有無の判
定は、アクセルペダルポジションセンサ６４により検出
されるアクセルペダルポジションＡＰやブレーキペダル
ポジションセンサ６６により検出されるブレーキペダル
ポジションＢＰ，エアコンの駆動スイッチ８２からの信
号，ドアの開閉状態を検出する検出スイッチ８４からの
信号，ワイパやヘッドライトオーディオ等の電装機器の
駆動スイッチ８６，８８からの信号などを入力すること
により行なうことができる。なお、実施例では、アクセ
ルペダルの踏み込みやエアコンの駆動，ヘッドライトの
点灯，オーディオの電源オンのいずれかが行なわれたと
きに、所定の操作があったと判定するものとした。

【００２３】ステップＳ１０６でカウンタＣ１が所定値
Ｃｓｅｔ以上となったときや、ステップＳ１１０で所定
の操作があったと判断されたときには、エンジン３０の
運転が停止されているかを検出し（ステップＳ１１
２）、停止しているときには、バッテリ６０を充電する
ためにエンジン３０を始動する（ステップＳ１１４）。
エンジン３０の始動は、ジェネレータ駆動回路４２のト
ランジスタをオンオフ制御することによりジェネレータ
４０を電動機として動作させて、エンジン３０をクラン
キングし、このクランキングに伴って燃料噴射制御と点
火制御を行なうことにより行なう。

【００２４】以上説明したバッテリ充電開始制御ルーチ
ンによれば、バッテリ６０の充電状態ＳＯＣが閾値ＢＬ
１未満となっても、所定の操作がなされるまでエンジン
３０を始動しない。すなわち所定の操作をきっかけとし
てエンジン３０を始動する。この結果、何のきっかけな
しに突然にエンジン３０を始動するものと比して、エン
ジン３０の始動時の振動や騒音などが運転者に与える車
両の操作上の違和感を少なくすることができる。しか
も、車両の能動的な動作を伴う操作を所定の操作として
エンジン３０を始動するから、運転者の操作上の違和感
を更に低減することができる。

【００２５】また、バッテリ６０の充電状態ＳＯＣが閾
値ＢＬ１未満となってから所定時間経過するまでに所定
の操作が行なわれないときには、所定の操作の有無に拘
わらずエンジン３０を始動してバッテリ６０の充電を開
始するから、バッテリ６０を過放電するといった不都合
を回避することができる。

【００２６】なお、実施例のバッテリ充電開始制御ルー
チンでは、車両の能動的な動作を伴う操作、すなわち、
アクセルペダルの踏み込みやエアコンの駆動，ヘッドラ
イトの点灯，オーディオの電源オンのいずれかが行なわ
れたときに、所定の操作があったと判定したが、これら
の操作の一部によって判定されるものとしてもよく、ま
た、アクセルペダルの解放やブレーキペダルの踏み込み
および解放，エアコンの停止，ヘッドライトの消灯，オ
ーディオの電源オフなどの車両の非能動的な動作を伴う
操作のいずれかがあったときに所定の操作があったと判
定するものとしてもよい。

【００２７】実施例のバッテリ充電開始制御ルーチンで
は、バッテリ６０の充電状態ＳＯＣが閾値ＢＬ１以下と
なってから所定の操作なしに所定時間が経過したときに
は、所定の操作の有無に拘わらずエンジン３０を始動し
てバッテリ６０の充電を開始したが、バッテリ６０の充
電状態ＳＯＣが閾値ＢＬ１より小さな閾値ＢＨ２以下の
ときには、所定の操作の有無や所定時間の経過に拘わら
ずエンジン３０を始動してバッテリ６０の充電を開始す
るものとしてもよい。この場合、図３のバッテリ充電停
止制御ルーチンのステップＳ１００の処理とステップＳ
１０２の処理の間に、バッテリ６０の充電状態ＳＯＣを
閾値ＢＬ２と比較し、充電状態ＳＯＣが閾値ＢＬ２以下
のときには直ちにステップＳ１１４のエンジンの始動処
理を行ない、充電状態ＳＯＣが閾値ＢＨ２より大きいと
きステップＳ１０２に進む処理を行なえばよい。こうす
れば、バッテリ６０の過放電をより確実に防止すること
ができる。

【００２８】実施例の動力出力装置２０では、電動機と
して動作可能なジェネレータ４０を用いてエンジン３０
をクランキングしたが、エンジン３０をクランキングす
るモータを別に備えるものとしてもよい。この場合、ジ
ェネレータ４０は電動機として動作させなくてもよいか
ら、ジェネレータ駆動回路４２に代えて三相全波整流回
路などの整流回路を備えるものとしてもよい。

【００２９】次に、バッテリ６０の充電停止の処理につ
いて図４のバッテリ充電停止制御ルーチンに基づき説明
する。本ルーチンが実行されると、ＥＣＵ８０のＣＰＵ
８０ａは、まず、バッテリ６０の充電状態ＳＯＣを読み
込む処理を行なう（ステップＳ１２０）。そして、読み
込んだ充電状態ＳＯＣを閾値ＢＨ１と比較し（ステップ
Ｓ１２２）、充電状態ＳＯＣが閾値ＢＨ１以下のときに
は、カウンタＣ２に値０をセットして（ステップＳ１２
４）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値ＢＨ１は、
バッテリ６０が満充電に近い状態となり、バッテリ６０
の充電は不要と判断される充電状態ＳＯＣの値として設
定されるものであり、充電を停止するまでに要する時間
やバッテリ６０の容量などによって定められる。また、
カウンタＣ２は、バッテリ６０の充電状態ＳＯＣが閾値
ＢＨ１より大きくなってからの経過時間を反映するもの
である。

【００３０】バッテリ６０の充電状態ＳＯＣが閾値ＢＨ
１より大きいときには、カウンタＣ２を所定値Ｃｓｅｔ
と比較し（ステップＳ１２６）、カウンタＣ２が所定値
Ｃｓｅｔ未満のときには、カウンタＣ２をインクリメン
トして（ステップＳ１２８）、所定の操作があったか否
かを判定し（ステップＳ１３０）、所定の操作がないと
きには、そのまま本ルーチンを終了する。ここで、所定
値Ｃｓｅｔは、図３のバッテリ充電開始制御ルーチンの
ステップＳ１０６における「所定値Ｃｓｅｔ」と同一で
あるが、異なるものとしてもよい。また、所定の操作
も、同ルーチンのステップＳ１１０における「所定の操
作」と同一であるが、本ルーチンでは、バッテリ６０の
充電の停止であるから、車両の非能動的な動作を伴う操
作、すなわちアクセルペダルの解放，ブレーキペダルの
踏み込みや解放，エアコンの停止，ヘッドライトの消
灯，オーディオの電源オフ，ドアの開閉のいずれかが行
なわれたときに、所定の操作があったと判定するものと
した。

【００３１】ステップＳ１２６でカウンタＣ２が所定値
Ｃｓｅｔ以上となったときや、ステップＳ１３０で所定
の操作があったと判断されたときには、エンジン３０が
運転されているを検出し（ステップＳ１３２）、運転さ
れているときには、バッテリ６０を停止するためにエン
ジン３０の運転を停止する（ステップＳ１３４）。エン
ジン３０の停止は、燃料噴射と火花点火とを停止するこ
とにより行なう。

【００３２】以上説明したバッテリ充電停止制御ルーチ
ンでは、バッテリ６０の充電状態ＳＯＣが閾値ＢＨ１以
上となっても、所定の操作がなされるまでエンジン３０
の運転を停止しない。すなわち、所定の操作をきっかけ
としてエンジン３０の運転を停止する。この結果、何の
きっかけなしに突然にエンジン３０の運転を停止するも
のと比して、エンジン３０の運転の停止時の振動や騒音
などが運転者に与える車両の操作上の違和感を少なくす
ることができる。しかも、車両の非能動的な動作を伴う
操作を所定の操作としてエンジン３０の運転を停止する
から、運転者の操作上の違和感を更に低減することがで
きる。

【００３３】また、バッテリ６０の充電状態ＳＯＣが閾
値ＢＨ１以上となってから所定時間経過するまでに所定
の操作が行なわれないときには、所定の操作の有無に拘
わらずエンジン３０の運転を停止してバッテリ６０の充
電を停止するから、バッテリ６０を過充電するといった
不都合を回避することができる。

【００３４】なお、実施例のバッテリ充電停止制御ルー
チンでは、車両の非能動的な動作を伴う操作、すなわ
ち、アクセルペダルの解放やブレーキペダルの踏み込み
や解放，エアコンの停止，ヘッドライトの消灯，オーデ
ィオの電源オフ，ドアの開閉のいずれかが行なわれたと
きに、所定の操作があったと判定したが、これらの操作
の一部によって判定されるものとしてもよく、また、ア
クセルペダルの踏み込みやエアコンの駆動，ヘッドライ
トの点灯，オーディオの電源オンなどの車両の能動的な
動作を伴う操作のいずれかがあったときに所定の操作が
あったと判定するものとしてもよい。

【００３５】また、実施例のバッテリ充電停止制御ルー
チンでは、バッテリ６０の充電状態ＳＯＣが閾値ＢＨ１
以上となってから所定の操作なしに所定時間が経過した
ときには、所定の操作の有無に拘わらずエンジン３０の
運転を停止してバッテリ６０の充電を停止したが、バッ
テリ６０の充電状態ＳＯＣが閾値ＢＨ１より大きな閾値
ＢＨ２以上となったときには、所定の操作の有無や所定
時間の経過に拘わらずエンジン３０の運転を停止してバ
ッテリ６０の充電を停止するものとしてもよい。この場
合、図４のバッテリ充電停止制御ルーチンのステップＳ
１２０の処理とステップＳ１２２の処理の間に、バッテ
リ６０の充電状態ＳＯＣを閾値ＢＨ２と比較し、充電状
態ＳＯＣが閾値ＢＨ２以上のときには直ちにステップＳ
１３４のエンジンの停止処理を行ない、充電状態ＳＯＣ
が閾値ＢＨ２未満のときにはステップＳ１２２に進む処
理を行なえばよい。こうすれば、バッテリ６０の過充電
をより確実に防止することができる。

【００３６】以上説明した実施例の動力出力装置２０で
は、所定の操作をきっかけとしてエンジン３０を始動し
てバッテリ６０の充電を開始したりエンジン３０の運転
を停止してバッテリ６０の充電を停止したりしたが、バ
ッテリ６０の充電電力を変更するためにエンジン３０の
運転ポイントを変更するときにも所定の操作をきっかけ
としてエンジン３０の運転ポイントを変更するものとし
てもよい。この場合、図５に例示するバッテリ充電変更
制御ルーチンを実行すればよい。以下、このルーチンに
基づきバッテリ６０の充電電力の変更処理について簡単
に説明する。

【００３７】本ルーチンが実行されると、ＥＣＵ８０の
ＣＰＵ８０ａは、まず、エンジン３０の目標運転ポイン
トＤＰ＊を読み込む処理を実行する（ステップＳ１４
０）。このエンジン３０の目標運転ポイントＤＰ＊は、
図示しないエンジン３０の運転ポイントＤＰを設定する
ルーチンにより設定され、ＲＡＭ８０ｃの所定アドレス
にその値が書き込まれるから、本ルーチンでは、ＲＡＭ
８０ｃの所定アドレスからその値を読み込めばよい。続
いて、読み込んだエンジン３０の目標運転ポイントＤＰ
＊がそれまでの目標運転ポイントＤＰ＊から変更されて
いるかを判定し（ステップＳ１４２）、変更されていな
いときには、カウンタＣ３に値０を設定して（ステップ
Ｓ１４４）、本ルーチンを終了する。ここで、カウンタ
Ｃ３は、エンジン３０の目標運転ポイントＤＰ＊が変更
されてからの経過時間を反映するものである。

【００３８】一方、エンジン３０の目標運転ポイントＤ
Ｐ＊がそれまでの目標運転ポイントＤＰ＊から変更され
ているときには、カウンタＣ３を所定値Ｃｓｅｔと比較
し（ステップＳ１４６）、カウンタＣ３が所定値Ｃｓｅ
ｔ未満のときには、カウンタＣ３をインクリメントして
（ステップＳ１４８）、所定の操作があったか否かを判
定し（ステップＳ１５０）、所定の操作がないときに
は、そのまま本ルーチンを終了する。そして、ステップ
Ｓ１４６でカウンタＣ３が所定値Ｃｓｅｔ以上となった
ときや、ステップＳ１５０で所定の操作があったと判断
されたときには、エンジン３０の運転ポイントを目標運
転ポイントＤＰ＊に変更して（ステップＳ１５２）、本
ルーチンを終了する。エンジン３０の運転ポイントの変
更は、吸気管にもうけられたスロットルバルブの開度Ｓ
Ｔを変更すると共に、ジェネレータ４０によってエンジ
ン３０に与えられる負荷トルクを変更することにより行
なう。なお、エンジン３０の運転ポイントを変更するこ
とによってジェネレータ４０により発電する電力を変更
することができるから、モータ５０によって消費される
電力が同じであれば、その変更した分だけ、バッテリ６
０を充電する電力を変更することができる。

【００３９】以上説明したバッテリ充電変更ルーチンに
よれば、エンジン３０の目標運転ポイントＤＰ＊が変更
されても、所定の操作がなされるまでエンジン３０の運
転ポイントを変更しない。すなわち所定の操作をきっか
けとしてエンジン３０の運転ポイントを変更する。この
結果、何のきっかけなしに突然にエンジン３０の運転ポ
イントを変更するものと比して、エンジン３０の運転ポ
イントの変更時の振動や騒音などが運転者に与える車両
の操作上の違和感を少なくすることができる。また、エ
ンジン３０の目標運転ポイントＤＰ＊の変更があってか
ら所定時間経過するまでに所定の操作が行なわれないと
きには、所定の操作の有無に拘わらずエンジン３０の運
転ポイントを変更してバッテリ６０の充電電力の変更を
行なうから、バッテリ６０の充電管理をより適正に行な
うことができる。

【００４０】なお、バッテリ充電変更制御ルーチンで
は、エンジン３０の目標運転ポイントＤＰ＊の変更の向
き、すなわちエンジン３０の回転数Ｎｅを増加する変更
か減少する変更かに拘わらず、同じ所定の操作をきっか
けとしてエンジン３０の運転ポイントを変更したが、エ
ンジン３０の目標運転ポイントＤＰ＊の変更の向きによ
って、きっかけとなる所定の操作が異なるものとしても
よい。例えば、エンジン３０の回転数Ｎｅを増加する変
更のときには、所定の操作としてアクセルペダルの踏み
込みやエアコンの駆動，ヘッドライトの点灯，オーディ
オの電源オンなどの車両の能動的な動作を伴う操作のい
ずれかが行なわれたときをきっかけとしてエンジン３０
の運転ポイントを変更し、エンジン３０の回転数Ｎｅを
減少する変更のときには、所定の操作としてアクセルペ
ダルの解放やブレーキペダルの踏み込みや解放，エアコ
ンの停止，ヘッドライトの消灯，オーディオの電源オフ
などの車両の非能動的な動作を伴う操作のいずれかが行
なわれたときをきっかけとしてエンジン３０の運転ポイ
ントを変更するものとしてもよい。こうすれば、エンジ
ン３０の運転ポイントの変更時の振動や騒音などが運転
者に与える車両の操作上の違和感を更に少なくすること
ができる。

【００４１】実施例の動力出力装置２０では、エンジン
３０のクランクシャフト３９にロータが取り付けられた
ジェネレータ４０を備えるが、図６の変形例の動力出力
装置１２０に示すように、エンジン１３０のクランクシ
ャフト１３９に取り付けられたインナロータ１４０ａと
駆動軸１７０に取り付けられたアウタロータ１４０ｂと
からなるクラッチモータ１４０を備えるものとしてもよ
い。このクラッチモータ１４０のインナロータ１４０ａ
の外周面には複数の磁石が貼付されており、アウタロー
タ１４０ｂに形成されたスロットには三相コイルが巻回
されている。したがって、クラッチモータ１４０は、ア
ウタロータ１４０ｂをステータとしてみれば、ステータ
が回転する点を除き、通常の同期電動機として考えるこ
とができる。なお、クラッチモータ１４０の回転数は、
インナロータ１４０ａの回転数（エンジン１３０の回転
数Ｎｅ）とアウタロータの回転数（駆動軸１７０の回転
数Ｎｄ）との回転数差Ｎｃとなる。変形例の動力出力装
置１２０では、駆動軸１７０にスリップリング１４１を
取り付け、このスリップリング１４１を介して回転する
ステータに巻回された三相コイルの各相に電力を供給し
たり、電力を回生したりすることができるようになって
いる。なお、変形例の動力出力装置１２０は、クラッチ
モータ１４０とスリップリング１４１とが異なるだけで
他の構成については実施例の動力出力装置２０と同一で
あるから、同一の構成には１００を加えた符号を付し
て、その説明は省略する。

【００４２】この変形例の動力出力装置１２０では、ク
ラッチモータ１４０によるエンジン１３０の始動や停止
の際には、クランキングに要するトルクやエンジン１３
０の負荷トルクの解放が反力として駆動軸１７０に出力
される。したがって、駆動軸１７０に出力するトルクが
変化しないようにエンジン１３０を始動したり停止する
には、クラッチモータ１４０によりクランクシャフト１
３９に作用させるトルクを打ち消すようモータ１５０か
ら駆動軸１７０に出力するトルクを制御すればよい。具
体的には、駆動軸１７０に要求されているトルクがＴｄ
であり、クラッチモータ１４０からクランクシャフト１
３９に作用させるトルクがＴｃであれば、モータ１５０
から出力するトルクＴｍは、Ｔｍ＝Ｔｄ−Ｔｃにより計
算される値とすればよい。ただし、トルクＴｃの符号
は、エンジン１３０をクランキングするときを負とし
た。

【００４３】こうした変形例の動力出力装置１２０で
も、上述のモータ１５０のトルク制御を考慮すれば、実
施例の動力出力装置２０が実行する図３のバッテリ充電
開始ルーチンや図４のバッテリ充電停止ルーチンを実行
することができ、同様の効果をそうすることができる。

【００４４】この変形例の動力出力装置１２０は、エン
ジン１３０から出力された動力をクラッチモータ１４０
とモータ１５０とによりトルク変換して所望の動力とし
て駆動軸１７０に出力することができる。すなわち、エ
ンジン１３０から出力された動力の一部をクラッチモー
タ１４０により駆動軸１７０に伝達すると共に、残余の
動力をクラッチモータ１４０により電気エネルギに変換
し、この電気エネルギを用いてモータ１５０から駆動軸
１７０動力を付加するのである。図７に照らせば、エン
ジン１３０が回転数Ｎ１，トルクＴ１の運転ポイントＰ
１で運転しているときに、クラッチモータ１４０でトル
クＴ１を駆動軸１７０に伝達すると共に領域Ｇ１で表わ
されるエネルギを回生し、この回生されたエネルギを領
域Ｇ２で表わされるエネルギとしてモータ１５０に供給
することにより、駆動軸１７０を回転数Ｎ２，トルクＴ
２の運転ポイントＰ２で回転させたり、エンジン１３０
が回転数Ｎ２，トルクＴ２の運転ポイントＰ２で運転し
ているときに、領域Ｇ１と領域Ｇ３との和として表わさ
れるエネルギをクラッチモータ１４０に供給して駆動軸
１７０にトルクＴ２を出力すると共に、クラッチモータ
１４０に供給するエネルギを領域Ｇ２と領域Ｇ３との和
として表わされるエネルギとしてモータ１５０から回生
して賄うことにより、駆動軸１７０を回転数Ｎ１，トル
クＴ１の運転ポイントＰ１で回転させるのである。

【００４５】こうした動作をバッテリ１６０の充電を伴
う動作とするには、エンジン１３０の回転数Ｎｅかトル
クＴｅのいずれか或いは双方を大きくして、クラッチモ
ータ１４０またはモータ１５０により回生されるエネル
ギを大きくし、モータ１５０またはクラッチモータ１４
０により消費されるエネルギを小さくすればよい。ま
た、バッテリ１６０の充電を伴う動作から、充電を伴わ
ない動作にするには、エンジン１３０の回転数Ｎｅかト
ルクＴｅのいずれか或いは双方を小さくして、クラッチ
モータ１４０またはモータ１５０により回生されるエネ
ルギとモータ１５０またはクラッチモータ１４０により
消費されるエネルギとを等しくすればよい。更に、バッ
テリ１６０の充電電力を変更するには、エンジン１３０
の回転数ＮｅかトルクＴｅのいずれか或いは双方を大き
くしたり小さくしたりして、クラッチモータ１４０また
はモータ１５０により回生されるエネルギを大きくした
り小さくしたりし、モータ１５０またはクラッチモータ
１４０により消費されるエネルギとの偏差を変更するも
のとすればよい。したがって、この変形例の動力出力装
置１２０によるバッテリ１６０の充電の開始や停止ある
いは充電電力の変更には、エンジン１３０の運転ポイン
トの変更を伴うから、図５のバッテリ充電変更制御ルー
チンをこの充電の開始や停止充電電力の変更の際に適用
することができ、同様の効果を奏することができる。な
お、この変形例の動力出力装置１２０では、エンジン１
３０の回転数Ｎｅが駆動軸１７０の回転数Ｎｄより大き
いときには、クラッチモータ１４０が発電機として動作
しモータ１５０が電動機として動作するが、エンジン１
３０の回転数Ｎｅが駆動軸１７０の回転数Ｎｄより小さ
いときには、クラッチモータ１４０が電動機として動作
しモータ１５０が発電機として動作する。

【００４６】こうした変形例の動力出力装置１２０で
は、モータ１５０を駆動軸１７０に取り付けたが、図８
の変形例の動力出力装置１２０Ｂに示すように、モータ
１５０Ｂをクランクシャフト１３９に取り付けるものと
してもよい。この変形例の動力出力装置１２０Ｂでは、
モータ１５０Ｂによりクランクシャフト１３９が回転し
ないようにロックした状態で、クラッチモータ１４０Ｂ
により駆動軸１７０に動力を出力することができ、モー
タ１５０Ｂからトルク作用させてクランキングすること
によりエンジン１３０を始動したり、エンジン１３０へ
の燃料噴射を停止すると共にクランクシャフト１３９を
ロックしてエンジン１３０の運転を停止することができ
る。したがって、この変形例の動力出力装置１２０Ｂで
も、変形例の動力出力装置１２０と同様に、実施例の動
力出力装置２０が実行する図５のバッテリ充電変更制御
ルーチンを実行することができ、同様の効果を奏するこ
とができる。

【００４７】また、この変形例の動力出力装置１２０Ｂ
でも、エンジン１３０から出力された動力をクラッチモ
ータ１４０Ｂとモータ１５０Ｂとによりトルク変換して
所望の動力として駆動軸１７０に出力することができ
る。すなわち、図７に照らして言えば、エンジン１３０
が回転数Ｎ１，トルクＴ１の運転ポイントＰ１で運転し
ているときに、領域Ｇ２と領域Ｇ３との和として表わさ
れるエネルギをモータ１５０Ｂに供給してクランクシャ
フト１３９をトルクＴ２で運転し、モータ１５０Ｂに供
給するエネルギを領域Ｇ１と領域Ｇ３との和として表わ
されるエネルギとしてクラッチモータ１４０Ｂから回生
して賄うことにより、駆動軸１７０を回転数Ｎ２，トル
クＴ２の運転ポイントＰ２で回転させたり、エンジン１
３０が回転数Ｎ２，トルクＴ２の運転ポイントＰ２で運
転しているときに、モータ１５０Ｂにより領域Ｇ２で表
わされるエネルギを回生してクランクシャフト１３９を
トルクＴ１で運転し、モータ１５０Ｂにより回生された
エネルギを領域Ｇ１で表わされるエネルギとしてクラッ
チモータ１４０Ｂに供給することにより、駆動軸１７０
を回転数Ｎ１，トルクＴ１の運転ポイントＰ１で回転さ
せることができるのである。そして、エンジン１３０の
運転ポイントを変更することによりバッテリ１６０の充
電を開始したり停止したり或いは充電電力を変更したり
することができる。したがって、この変形例の動力出力
装置１２０Ｂでも、実施例の動力出力装置２０が実行す
る図３のバッテリ充電開始制御ルーチンや図４のバッテ
リ充電停止制御ルーチンを実行することができ、同様の
効果を奏することができる。

【００４８】実施例の動力出力装置２０では、エンジン
３０のクランクシャフト３９にジェネレータ４０を取り
付けたが、図９の変形例の動力出力装置２２０に示すよ
うに、エンジン２３０のクランクシャフト２３９に、回
転軸の１つとして駆動軸２７０が結合されたプラネタリ
ギヤ２９０を介してジェネレータ２４０を取り付けるも
のとしてもよい。変形例の動力出力装置２２０が備える
プラネタリギヤ２９０は、ジェネレータ２４０が取り付
けられた回転軸２９２に結合されたサンギヤと、駆動軸
２７０に結合されたリングギヤと、サンギヤとリングギ
ヤとの間に配置されサンギヤの外周を自転しながら公転
する複数のプラネタリピニオンギヤと、クランクシャフ
ト２３９に結合され各プラネタリピニオンギヤの回転軸
を軸支するプラネタリキャリアとから構成されている。
このプラネタリギヤ２９０では、サンギヤ，リングギヤ
およびプラネタリキャリアにそれぞれ結合された回転軸
２９２，駆動軸２７０およびクランクシャフト２３９の
３軸が動力の入出力軸とされ、３軸のうちいずれか２軸
へ入出力される動力が決定されると、残余の１軸に入出
力される動力は決定された２軸へ入出力される動力に基
づいて定まる。

【００４９】プラネタリギヤ２９０の３軸における回転
数やトルクの関係は、機構学の教えるところによれば、
図１０や図１１に例示する共線図と呼ばれる図として表
わすことができ、幾何学的に解くことができる。図１０
における縦軸は３軸の回転数軸であり、横軸は３軸の座
標軸の位置の比を表わす。このとき、サンギヤに結合さ
れた回転軸２９２とリングギヤに結合された駆動軸２７
０の座標軸Ｓ，Ｒを両端にとったとき、プラネタリキャ
リアに結合されたクランクシャフト２３９の座標軸Ｃ
は、軸Ｓと軸Ｒを１：ρに内分する軸として定められ
る。ここで、ρは、リングギヤの歯数に対するサンギヤ
の歯数の比である。いま、エンジン２３０が回転数Ｎｅ
で運転されており、駆動軸２７０が回転数Ｎｄで運転さ
れている場合を考えれば、クランクシャフト２３９の座
標軸Ｃにエンジン２３０の回転数Ｎｅを、駆動軸２７０
の座標軸Ｒに回転数Ｎｄをプロットすることができる。
この両点を通る直線を描けば、この直線と座標軸Ｓとの
交点で表わされる回転数として回転軸２９２の回転数Ｎ
ｓを求めることができる。以下、この直線を動作共線と
呼ぶ。このようにプラネタリギヤ２９０では、サンギ
ヤ，リングギヤおよびプラネタリキャリアのうちいずれ
か２つの回転を決定すると、残余の１つの回転は、決定
した２つの回転に基づいて決定される。

【００５０】次に、描かれた動作共線に、エンジン２３
０のトルクＴｅを座標軸Ｃを作用線として図中下から上
に作用させる。このとき動作共線は、トルクに対しては
ベクトルとしての力を作用させたときの剛体として取り
扱うことができるから、座標軸Ｃ上に作用させたトルク
Ｔｅは、平行な２つの異なる作用線への力の分離の手法
により、座標軸Ｓ上のトルクＴｅｓと座標軸Ｒ上のトル
クＴｅｒとに分離することができる。動作共線がこの状
態で安定であるためには、動作共線の力の釣り合いをと
ればよい。すなわち、座標軸Ｓ上には、トルクＴｅｓと
大きさが同じで向きが反対のトルクＴｇを作用させ、座
標軸Ｒ上には、駆動軸２７０に出力するトルクＴｄと同
じ大きさで向きが反対のトルクとトルクＴｅｒとの合力
に対し大きさが同じで向きが反対のトルクＴｍを作用さ
せるのである。このトルクＴｇはジェネレータ２４０に
より、トルクＴｍはモータ２５０により作用させること
ができる。このとき、ジェネレータ２４０は、回転の方
向と逆向きにトルクを作用させるから、発電機として動
作し、トルクＴｇと回転数Ｎｓとの積で表わされる電気
エネルギＰｇを回転軸２９２から回生する。モータ２５
０は、回転の方向とトルクの方向とが同じになるから、
電動機として動作し、トルクＴｍと回転数Ｎｄとの積で
表わされる電気エネルギＰｍを動力として駆動軸２７０
に出力する。ここで、電気エネルギＰｇと電気エネルギ
Ｐｍとを等しくすれば、モータ２５０で消費する電力の
すべてをジェネレータ２４０により回生して賄うことが
できる。

【００５１】図１０に示す共線図では回転軸２９２の回
転数Ｎｓは正であったが、エンジン２３０の回転数Ｎｅ
と駆動軸２７０の回転数Ｎｄとによっては、図１１に示
す共線図のように負となる場合もある。このときには、
ジェネレータ２４０は、回転の方向とトルクの作用する
方向とが同じになるから、電動機として動作し、トルク
Ｔｇと回転数Ｎｓとの積で表わされる電気エネルギＰｇ
を消費する。一方、モータ２５０は、回転の方向とトル
クの作用する方向とが逆になるから、発電機として動作
し、トルクＴｍと回転数Ｎｄとの積で表わされる電気エ
ネルギＰｍを駆動軸２７０から回生することになる。こ
の場合も、ジェネレータ２４０で消費する電気エネルギ
Ｐｇとモータ２５０で回生する電気エネルギＰｍとを等
しくすれば、ジェネレータ２４０で消費する電気エネル
ギＰｇをモータ２５０で丁度賄うことができる。

【００５２】このようにして変形例の動力出力装置２２
０は、エンジン２３０から出力された動力をプラネタリ
ギヤ２９０，ジェネレータ２４０およびモータ２５０に
より所望の動力にトルク変換して駆動軸２７０に出力す
ることができる。そして、こうしたバッテリ２６０の充
電を伴わない動作からバッテリ２６０の充電を伴う動作
とするには、エンジン２３０の回転数ＮｅかトルクＴｅ
のいずれか或いは双方を大きくして、ジェネレータ２４
０またはモータ２５０により回生されるエネルギを大き
くし、モータ２５０またはジェネレータ２４０により消
費されるエネルギを小さくすればよい。また、バッテリ
２６０の充電を伴う動作から、充電を伴わない動作にす
るには、エンジン２３０の回転数ＮｅかトルクＴｅのい
ずれか或いは双方を小さくして、ジェネレータ２４０ま
たはモータ２５０により回生されるエネルギとモータ２
５０またはジェネレータ２４０により消費されるエネル
ギとを等しくすればよい。更に、バッテリ２６０の充電
電力を変更するには、エンジン２３０の回転数Ｎｅかト
ルクＴｅのいずれか或いは双方を大きくしたり小さくし
たりして、ジェネレータ２４０またはモータ２５０によ
り回生されるエネルギを大きくしたり小さくしたりし、
モータ２５０またはジェネレータ２４０により消費され
るエネルギとの偏差を変更するものとすればよい。した
がって、この変形例の動力出力装置２２０によるバッテ
リ２６０の充電の開始や停止あるいは充電電力の変更に
は、エンジン２３０の運転ポイントの変更を伴うから、
図５のバッテリ充電変更制御ルーチンをこの充電の開始
や停止充電電力の変更の際に適用することができ、同様
の効果を奏することができる。

【００５３】この変形例の動力出力装置２２０におい
て、モータ２５０から出力される動力のみで車両を走行
するときには、エンジン２３０のフリクション仕事が大
きいことから、エンジン２３０が停止し、ジェネレータ
２４０のロータが空回りしている状態となる。この状態
からジェネレータ２４０のトルクを調整してエンジン２
３０を始動したり、この状態となるようにエンジン２３
０の運転を停止するときには、その反力としてのトルク
がプラネタリギヤ２９０のギヤ比で駆動軸２７０に出力
される。したがって、駆動軸２７０に出力するトルクが
変化しないようにエンジン２３０を始動したり停止する
には、プラネタリギヤ２９０を介して駆動軸２７０に作
用する反力としてトルクを打ち消すようモータ２５０か
ら駆動軸２７０に出力するトルクを制御すればよい。

【００５４】こうした変形例の動力出力装置２２０で
も、上述のモータ２５０のトルク制御を考慮すれば、実
施例の動力出力装置２０が実行する図３のバッテリ充電
開始ルーチンや図４のバッテリ充電停止ルーチンを実行
することができ、同様の効果をそうすることができる。

【００５５】こうした変形例の動力出力装置２２０で
は、モータ２５０を駆動軸２７０に取り付けたが、図１
２の変形例の動力出力装置２２０Ｂに示すように、モー
タ２５０Ｂをクランクシャフト２３９に取り付けるもの
としてもよい。この変形例の動力出力装置２２０Ｂで
は、モータ２５０Ｂでクランクシャフト２３９が回転し
ないようにロックした状態で、ジェネレータ２４０によ
り駆動軸２７０に動力を出力することができ、モータ２
５０Ｂからトルク作用させてクランキングすることによ
りエンジン２３０を始動したり、エンジン２３０への燃
料噴射を停止すると共にクランクシャフト２３９をロッ
クしてエンジン２３０の運転を停止することができる。
したがって、この変形例の動力出力装置２２０Ｂでも、
変形例の動力出力装置２２０と同様に、実施例の動力出
力装置２０が実行する図３のバッテリ充電開始制御ルー
チンや図４のバッテリ充電停止制御ルーチンを実行する
ことができ、同様な効果を奏することができる。

【００５６】また、この変形例の動力出力装置２２０Ｂ
でも、エンジン２３０から出力された動力をプラネタリ
ギヤ２９０，ジェネレータ２４０およびモータ２５０Ｂ
とによりトルク変換して所望の動力として駆動軸２７０
に出力することができ、エンジン２３０の運転ポイント
を変更することによりバッテリ２６０の充電を開始した
り停止したり或いは充電電力を変更したりすることがで
きる。したがって、この変形例の動力出力装置２２０Ｂ
でも、実施例の動力出力装置２０が実行する図５のバッ
テリ充電変更制御ルーチンを実行することができ、同様
な効果を奏することができる。ただし、モータ２５０Ｂ
から出力されるトルクＴｍは、図１０および図１１と異
なり、座標軸Ｃに作用させることになるから、各トルク
は座標軸Ｃに作用するトルクＴｍを考慮して比例計算す
る必要がある。

【００５７】こうした変形例の動力出力装置２２０や動
力出力装置２２０Ｂでは、３軸式動力入出力手段として
プラネタリギヤ２９０を用いたが、一方はサンギヤと他
方はリングギヤとギヤ結合すると共に互いにギヤ結合し
サンギヤの外周を自転しながら公転する２つ１組の複数
組みのプラネタリピニオンギヤを備えるダブルピニオン
プラネタリギヤを用いるものとしてもよい。この他、３
軸式動力入出力手段として３軸のうちいずれか２軸に入
出力される動力を決定すれば、この決定した動力に基づ
いて残余の１軸に入出力される動力を決定されるもので
あれば如何なる装置やギヤユニット等、例えば、ディフ
ァレンシャルギヤ等を用いることもできる。

【００５８】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、蓄電手段の充電の開始や停止或いは充電電
力の変更が原動機の始動や運転の停止或いは運転ポイン
トの変更を伴うものであれば、如何なる構成としてもよ
く、また、動力出力装置を、船舶，航空機などの交通手
段や、その他各種産業機械などに搭載する形態など、本
発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態
で実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての動力出力装置２０の
構成の概略を示す構成図である。

【図２】実施例の動力出力装置２０の電気的な接続の概
略をＥＣＵ８０を中心に示したブロック図である。

【図３】ＥＣＵ８０のＣＰＵ８０ａにより実行されるバ
ッテリ充電開始制御ルーチンを例示するフローチャート
である。

【図４】ＥＣＵ８０のＣＰＵ８０ａにより実行されるバ
ッテリ充電停止制御ルーチンを例示するフローチャート
である。

【図５】ＥＣＵ８０のＣＰＵ８０ａにより実行されるバ
ッテリ充電変更制御ルーチンを例示するフローチャート
である。

【図６】変形例の動力出力装置１２０の構成の概略を示
す構成図である。

【図７】変形例の動力出力装置１２０の動作原理を説明
する説明図である。

【図８】変形例の動力出力装置１２０Ｂの構成の概略を
示す構成図である。

【図９】変形例の動力出力装置２２０の構成の概略を示
す構成図である。

【図１０】変形例の動力出力装置２２０におけるプラネ
タリギヤ２９０に結合された３軸の回転数とトルクの関
係を示す共線図である。

【図１１】変形例の動力出力装置２２０におけるプラネ
タリギヤ２９０に結合された３軸の回転数とトルクの関
係を示す共線図である。

【図１２】変形例の動力出力装置２２０Ｂの構成の概略
を示す構成図である。

【符号の説明】

２０…動力出力装置３０…エンジン３１…燃料噴射弁３２…イグナイタ３３…スロットルバルブアクチュエータ３４…スロットルバルブポジションセンサ３５…回転数センサ３６…回転角度センサ３７…水温センサ３９…クランクシャフト４０…ジェネレータ４２…ジェネレータ駆動回路４４…ジェネレータ電流検出器５０…モータ５２…モータ駆動回路６０…バッテリ６２…残容量検出器６４…アクセルペダルポジションセンサ６６…ブレーキペダルポジションセンサ７０…駆動軸７２…ディファレンシャルギヤ７４，７６…駆動輪８０…ＥＣＵ８０ａ…ＣＰＵ８０ｂ…ＲＯＭ８０ｃ…ＲＡＭ８０ｄ…バックアップＲＡＭ８０ｅ…タイマ８０ｆ…入力処理回路８０ｇ…出力処理回路８２…エアコンスイッチ８４…ドア開閉スイッチ８６，８８…電装スイッチ１２０…動力出力装置１３０…エンジン１３９…クランクシャフト１４０…クラッチモータ１４０ａ…インナロータ１４０ｂ…アウタロータ１４１…スリップリング１５０…モータ１５０Ｂ…モータ１６０…バッテリ１７０…駆動軸２２０…動力出力装置２３０…エンジン２３９…クランクシャフト２４０…ジェネレータ２５０…モータ２６０…バッテリ２７０…駆動軸２９０…プラネタリギヤ２９２…回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 29/06 Ｈ０２Ｊ 7/00 ＰＨ０２Ｊ 7/00 7/14 Ａ 7/14 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 6/02 B60L 3/00 B60L 11/12 B60L 11/18 B60R 16/02 670 F02D 29/06 H02J 7/00 H02J 7/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動軸に動力を出力する動力出力装置で
あって、前記駆動軸に動力を出力する電動機と、原動機と、該原動機から出力される動力の少なくとも一部を電気エ
ネルギに変換可能な発電機と、該発電機により変換された電気エネルギの充電と、前記
電動機の駆動に必要な電気エネルギの供給が可能な蓄電
手段と、該蓄電手段の蓄電状態を検出する蓄電状態検出手段と、該検出された前記蓄電状態が所定範囲の状態外の状態と
なった後で前記所定の操作がなされたときに前記発電機
による前記蓄電手段の充電の開始、停止または変更を判
定する充電判定手段と、該判定の結果に基づいて前記蓄電手段の充電が開始、停
止または変更されるよう前記原動機と前記発電機とを制
御する充電制御手段とを備える動力出力装置。
【請求項２】前記充電判定手段は、前記蓄電状態が所定
時間継続して前記所定範囲の状態外の状態にあるときに
は、前記所定の操作の有無に拘わらず、充電の開始，停
止または変更を判定する手段である請求項１記載の動力
出力装置。
【請求項３】前記充電判定手段は、前記蓄電状態が前記
所定範囲を包含する第２の所定範囲の状態外のときに
は、前記所定の操作の有無に拘わらず、充電の開始，停
止または変更を判定する手段である請求項１または２記
載の動力出力装置。
【請求項４】前記所定の操作は、前記駆動軸へ出力する
動力の目標値を変更する操作である請求項１ないし３い
ずれか記載の動力出力装置。
【請求項５】前記所定の操作は、前記動力出力装置から
得られる動力により駆動する機器の運転の開始，停止ま
たは変更の操作である請求項１ないし４いずれか記載の
動力出力装置。
【請求項６】前記所定の操作は、前記動力出力装置を搭
載する駆動装置が備える機器の操作または該機器の運転
の開始，停止または変更の操作である請求項１ないし５
いずれか記載の動力出力装置。