JP3374321B2 - 定速駆動装置及び自動車の定速走行装置並びに動力出力装置の制御方法 - Google Patents

定速駆動装置及び自動車の定速走行装置並びに動力出力装置の制御方法

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JP3374321B2
JP3374321B2 JP21203096A JP21203096A JP3374321B2 JP 3374321 B2 JP3374321 B2 JP 3374321B2 JP 21203096 A JP21203096 A JP 21203096A JP 21203096 A JP21203096 A JP 21203096A JP 3374321 B2 JP3374321 B2 JP 3374321B2
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energy
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power
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俊文 高岡
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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、定速駆動装置及び
自動車の定速走行装置並びに動力出力装置の制御方法に
関し、詳しくは、駆動軸を定速で回転駆動する定速駆動
装置および自動車を定速で走行する定速走行装置並びに
駆動軸に動力を出力する動力出力装置の制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の定速駆動装置または自動
車の定速走行装置としては、自動車の車速を検出し、こ
の車速と目標速度とに基づいて車速が目標速度となるよ
うエンジンから出力される動力をフィードバック制御す
るものが提案されている（例えば、特開昭６３−７４７
３０号公報など）。この装置では、エンジンから出力さ
れる動力は、エンジンへ供給される吸気量を調節するス
ロットルバルブの開度を調節することによって行なわれ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
たエンジンから出力される動力を調節することにより車
速を目標速度に制御する定速走行装置では、きめ細かな
定速走行の制御ができないといった問題があった。エン
ジンは、スロットルバルブを開いても直ちにその開度に
応じた回転数およびトルクで運転されるものではないか
ら、その開度に応じた動力が出力されるまでにある程度
の時間が必要になる。このようにエンジンの出力の応答
性は低いから、車速と目標速度とに偏差が生じてもその
偏差を直ちに解消することができない。また、こうした
スロットルバルブの開度の調節によるエンジン出力の制
御は、直接的にエンジン出力を制御するものでないか
ら、エンジン出力を高精度に制御することができない。
【０００４】本発明の定速駆動装置および自動車の定速
走行装置並びに動力出力装置の制御方法は、こうした問
題を解決し、車速や駆動軸の回転数をより安定して一定
に保つことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の定速駆動装置は、駆動軸を定速で回転駆動する定
速駆動装置であって、出力軸を有する原動機と、前記原
動機を運転する原動機運転手段と、前記原動機の出力軸
と前記駆動軸とを接続する接続手段と、前記原動機の出
力軸または前記駆動軸と動力のやり取りをする電動機
と、前記電動機を駆動する電動機駆動回路と、前記電動
機駆動回路を介して前記電動機から回生される電力によ
る充電と、前記電動機駆動回路を介して前記電動機の駆
動に要する電力の放電とを行なう蓄電手段と、操作者の
指示に基づいて前記駆動軸の目標回転数を設定する目標
回転数設定手段と、前記駆動軸の回転数を検出する回転
数検出手段と、該検出された回転数に基づいて、該回転
数が前記目標回転数となるよう前記原動機運転手段およ
び前記電動機駆動回路を介して前記原動機および前記電
動機を制御する回転制御手段とを備えることを要旨とす
る。
【０００６】この定速駆動装置は、原動機運転手段が出
力軸を有する原動機を運転し、接続手段が原動機の出力
軸と駆動軸とを接続する。電動機は、電動機駆動回路に
よって駆動され、原動機の出力軸または駆動軸と動力の
やり取りをする。蓄電手段は、必要に応じて、電動機駆
動回路を介して電動機から回生される電力による充電
と、電動機駆動回路を介して電動機の駆動に要する電力
の放電とを行なう。回転制御手段は、回転数検出手段に
より検出された回転数に基づいて、該回転数が操作者の
指示に基づいて目標回転数設定手段により設定された駆
動軸の目標回転数となるよう原動機運転手段および電動
機駆動回路を介して原動機および電動機を制御する。
【０００７】こうした定速駆動装置によれば、駆動軸の
回転数に基づいて原動機と電動機と接続手段とが制御さ
れて駆動軸に出力される動力が調整されるから、駆動軸
の回転数を目標回転数にすることができる。しかも、電
動機から出力される動力は、瞬時に変更することがで
き、その変化量も十分に小さいものとすることができる
から、応答性が良い高精度な制御とすることができる。
【０００８】こうした本発明の定速駆動装置において、
前記接続手段は前記原動機の出力軸と前記駆動軸とを機
械的に接続する手段であるものすることもできる。
【０００９】また、本発明の定速駆動装置において、前
記接続手段は、前記原動機の出力軸に結合される第１の
回転軸と前記駆動軸に結合される第２の回転軸とを有
し、前記第１の回転軸に入出力される動力と前記第２の
回転軸に入出力される動力とのエネルギ偏差を対応する
電気エネルギの入出力により調整するエネルギ調整手段
であり、前記蓄電手段は、前記エネルギ調整手段による
前記エネルギ偏差の調整の際に入出力される電気エネル
ギの少なくとも一部の充放電が可能な手段であるものと
することもできる。
【００１０】この態様の定速駆動装置は、原動機の出力
軸に結合される第１の回転軸と駆動軸に結合される第２
の回転軸とを有する接続手段であるエネルギ調整手段
が、第１の回転軸に入出力される動力と第２の回転軸に
入出力される動力とのエネルギ偏差を対応する電気エネ
ルギの入出力により調整する。そして、蓄電手段は、必
要に応じてエネルギ調整手段によるエネルギ偏差の調整
の際に入出力される電気エネルギの少なくとも一部の充
放電を行なう。こうすれば、原動機と駆動軸とを独立に
動作させることもできる。また、蓄電手段でエネルギ調
整手段によるエネルギ偏差の調整の際に入出力される電
気エネルギの少なくとも一部を充放電することによりエ
ネルギ効率をより高くすることができる。
【００１１】こうした接続手段がエネルギ調整手段であ
る定速駆動装置において、前記エネルギ調整手段は、前
記第１の回転軸に結合された第１のロータと、前記第２
の回転軸に結合され該第１のロータに対して相対的に回
転可能な第２のロータとを有し、該両ロータ間の電磁的
な結合を介して該両回転軸間の動力のやり取りをすると
共に、該両ロータ間の電磁的な結合と該両ロータ間の回
転数差とに基づいて電気エネルギを入出力する対ロータ
電動機であるものとすることもできる。この態様の定速
駆動装置は、第１の回転軸に結合された第１のロータ
と、第２の回転軸に結合され第１のロータに対して相対
的に回転可能な第２のロータとを有する対ロータ電動機
が、両ロータ間の電磁的な結合を介して両回転軸間の動
力のやり取りをすると共に、両ロータ間の電磁的な結合
と両ロータ間の回転数差とに基づいて電気エネルギを入
出力する。
【００１２】このエネルギ調整手段が対ロータ電動機で
ある定速駆動装置において、前記電動機は、前記対ロー
タ電動機の第２のロータと該第２のロータを回転可能な
ステータとからなり、前記駆動軸と動力のやり取りをす
る電動機であるものとしたり、前記電動機は、前記対ロ
ータ電動機の第１のロータと該第１のロータを回転可能
なステータとからなり、前記原動機の出力軸と動力のや
り取りをする電動機であるものとすることもできる。こ
れらの態様とすれば、装置全体の小型化を図ることがで
きる。
【００１３】また、接続手段がエネルギ調整手段である
定速駆動装置において、前記エネルギ調整手段は、前記
第１の回転軸および前記第２の回転軸と異なる第３の回
転軸を有し、前記３つの回転軸のうちいずれか２つの回
転軸へ入出力される動力を決定したとき、該決定された
動力に基づいて残余の回転軸へ入出力される動力が決定
される３軸式動力入出力手段と、前記第３の回転軸と動
力のやり取りをする回転軸電動機とからなるものとする
こともできる。この態様の定速駆動装置における３軸式
動力入出力装置は、第１の回転軸と第２の回転軸と第３
の回転軸とを有し、これらの３軸のうちのいずれか２軸
へ動力が入出力されたとき、この入出力された動力に基
づいて決定される動力を残余の１軸から入出力する。そ
して、回転軸電動機は、第３の回転軸と動力のやり取り
をする。
【００１４】これらの変形例を含め本発明の定速駆動装
置において、前記蓄電手段の蓄電状態を検出する蓄電状
態検出手段を備え、前記回転制御手段は、前記蓄電状態
検出手段により検出された前記蓄電手段の蓄電状態と前
記回転数検出手段により検出された回転数とに基づい
て、該回転数が前記目標回転数となり前記蓄電手段の蓄
電状態が所定範囲の状態となるよう前記原動機および前
記電動機を制御すると共に前記接続手段の接続状態を制
御する手段であるものとすることもできる。
【００１５】この態様の定速駆動装置とすれば、蓄電手
段の蓄電状態を常に所定の状態範囲内にすることができ
る。
【００１６】また、本発明の定速駆動装置において、前
記回転制御手段は、前記原動機から出力される動力が段
階的に変化するよう制御する手段であるものとすること
もできる。この態様の定速駆動装置とすれば、原動機の
運転制御の精度を低くすることができると共に、原動機
の運転制御を簡易なものとすることができる。
【００１７】あるいは、本発明の定速駆動装置におい
て、前記回転制御手段は、前記回転数検出手段により検
出された回転数に基づいて、該回転数の変化率を演算す
る変化率演算手段を備え、該演算された変化率と前記検
出された回転数とに基づいて、前記原動機および前記電
動機を制御すると共に前記接続手段の接続状態を制御す
る手段であるものとすることもできる。
【００１８】この態様の定速駆動装置とすれば、駆動軸
の回転数の変化率に基づいて制御するから、その制御の
精度をより高くすることができる。
【００１９】本発明の自動車の定速走行装置は、自動車
を定速で走行する定速走行装置であって、出力軸を有す
る原動機と、前記原動機を運転する原動機運転手段と、
前記原動機の出力軸と前記自動車の車輪に結合される駆
動軸とを接続する接続手段と、前記原動機の出力軸また
は前記駆動軸と動力のやり取りをする電動機と、前記電
動機を駆動する電動機駆動回路と、前記電動機駆動回路
を介して前記電動機から回生される電力による充電と、
前記電動機駆動回路を介して前記電動機の駆動に要する
電力の放電とを行なう蓄電手段と、操作者の指示に基づ
いて前記自動車の目標速度を設定する目標速度設定手段
と、前記自動車の車速を検出する車速検出手段と、該検
出された車速に基づいて、該車速が前記目標速度となる
よう前記原動機運転手段および前記電動機駆動回路を介
して前記原動機および前記電動機を制御すると共に前記
接続手段の接続状態を制御する車速制御手段とを備える
ことを要旨とする。
【００２０】この自動車の定速走行装置は、原動機運転
手段が出力軸を有する原動機を運転し、接続手段が原動
機の出力軸と自動車の車輪に結合される駆動軸とを接続
する。電動機は、電動機駆動回路によって駆動され、原
動機の出力軸または駆動軸と動力のやり取りをする。蓄
電手段は、必要に応じて、電動機駆動回路を介して電動
機から回生される電力による充電と、電動機駆動回路を
介して電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう。車
速制御手段は、車速検出手段により検出された車速に基
づいて、車速が操作者の支持に基づいて目標速度設定手
段により設定された目標速度となるよう原動機運転手段
および電動機駆動回路を介して原動機および電動機を制
御すると共に接続手段の接続状態を制御する。
【００２１】こうした自動車の定速走行装置によれば、
自動車の車速に基づいて原動機と電動機と接続手段とが
制御されて、車輪に結合される駆動軸に出力される動力
が調整されるから、車速を目標車速にすることができ
る。しかも、電動機から出力される動力は、瞬時に変更
することができ、その変化量も十分に小さいものとする
ことができるから、応答性が良い高精度な制御とするこ
とができる。
【００２２】こうした本発明の自動車の定速走行装置に
おいて、前記接続手段は前記原動機の出力軸と前記駆動
軸とを機械的に接続する手段であるものとしたり、前記
接続手段は操作者の指示に基づいて前記原動機の出力軸
と前記駆動軸との接続および接続の解除を行なう接続解
除手段を備えるものとすることもできる。
【００２３】また、本発明の自動車の定速走行装置にお
いて、前記接続手段は、前記原動機の出力軸に結合され
る第１の回転軸と前記駆動軸に結合される第２の回転軸
とを有し、前記第１の回転軸に入出力される動力と前記
第２の回転軸に入出力される動力とのエネルギ偏差を対
応する電気エネルギの入出力により調整するエネルギ調
整手段であり、前記蓄電手段は、前記エネルギ調整手段
による前記エネルギ偏差の調整の際に入出力される電気
エネルギの少なくとも一部の充放電が可能な手段である
ものとすることもできる。
【００２４】この態様の自動車の定速走行装置は、原動
機の出力軸に結合される第１の回転軸と駆動軸に結合さ
れる第２の回転軸とを有する接続手段であるエネルギ調
整手段が、第１の回転軸に入出力される動力と第２の回
転軸に入出力される動力とのエネルギ偏差を対応する電
気エネルギの入出力により調整する。そして、蓄電手段
は、必要に応じてエネルギ調整手段によるエネルギ偏差
の調整の際に入出力される電気エネルギの少なくとも一
部の充放電を行なう。こうすれば、原動機と駆動軸とを
独立に動作させることもできる。また、蓄電手段でエネ
ルギ調整手段によるエネルギ偏差の調整の際に入出力さ
れる電気エネルギの少なくとも一部を充放電することに
よりエネルギ効率をより高くすることができる。
【００２５】こうした接続手段がエネルギ調整手段であ
る自動車の定速走行装置において、前記エネルギ調整手
段は、前記第１の回転軸に結合された第１のロータと、
前記第２の回転軸に結合され該第１のロータに対して相
対的に回転可能な第２のロータとを有し、該両ロータ間
の電磁的な結合を介して該両回転軸間の動力のやり取り
をすると共に、該両ロータ間の電磁的な結合と該両ロー
タ間の回転数差とに基づいて電気エネルギを入出力する
対ロータ電動機であるものとすることもできる。この態
様の自動車の定速走行装置は、第１の回転軸に結合され
た第１のロータと、第２の回転軸に結合され第１のロー
タに対して相対的に回転可能な第２のロータとを有する
対ロータ電動機が、両ロータ間の電磁的な結合を介して
両回転軸間の動力のやり取りをすると共に、両ロータ間
の電磁的な結合と両ロータ間の回転数差とに基づいて電
気エネルギを入出力する。
【００２６】このエネルギ調整手段が対ロータ電動機で
ある自動車の定速走行装置において、前記電動機は、前
記対ロータ電動機の第２のロータと該第２のロータを回
転可能なステータとからなり、前記駆動軸と動力のやり
取りをする電動機であるものとしたり、前記電動機は、
前記対ロータ電動機の第１のロータと該第１のロータを
回転可能なステータとからなり、前記原動機の出力軸と
動力のやり取りをする電動機であるものとすることもで
きる。これらの態様とすれば、装置全体の小型化を図る
ことができる。
【００２７】また、接続手段がエネルギ調整手段である
自動車の定速走行装置において、前記エネルギ調整手段
は、前記第１の回転軸および前記第２の回転軸と異なる
第３の回転軸を有し、前記３つの回転軸のうちいずれか
２つの回転軸へ入出力される動力を決定したとき、該決
定された動力に基づいて残余の回転軸へ入出力される動
力が決定される３軸式動力入出力手段と、前記第３の回
転軸と動力のやり取りをする回転軸電動機とからなるも
のとすることもできる。この態様の自動車の定速走行装
置における３軸式動力入出力装置は、第１の回転軸と第
２の回転軸と第３の回転軸とを有し、これらの３軸のう
ちのいずれか２軸へ動力が入出力されたとき、この入出
力された動力に基づいて決定される動力を残余の１軸か
ら入出力する。そして、回転軸電動機は、第３の回転軸
と動力のやり取りをする。
【００２８】これらの変形例を含め本発明の自動車の定
速走行装置において、前記蓄電手段の蓄電状態を検出す
る蓄電状態検出手段を備え、前記車速制御手段は、前記
蓄電状態検出手段により検出された前記蓄電手段の蓄電
状態と前記車速検出手段により検出された車速とに基づ
いて、該車速が前記目標速度となり前記蓄電手段の蓄電
状態が所定範囲の状態となるよう前記原動機および前記
電動機を制御すると共に前記接続手段の接続状態を制御
する手段であるものとすることもできる。
【００２９】この態様の自動車の定速走行装置とすれ
ば、蓄電手段の蓄電状態を常に所定範囲の状態にするこ
とができる。
【００３０】また、本発明の自動車の定速走行装置にお
いて、前記車速制御手段は、前記原動機から出力される
動力が段階的に変化するよう制御する手段であるものと
することもできる。この態様の自動車の定速走行装置と
すれば、原動機の運転制御の精度を低くすることができ
ると共に、原動機の運転制御を簡易なものとすることが
できる。
【００３１】あるいは、本発明の自動車の定速走行装置
において、前記車速制御手段は、前記車速検出手段によ
り検出された車速に基づいて、該車速の変化率を演算す
る変化率演算手段を備え、該演算された変化率と前記検
出された車速とに基づいて、前記原動機および前記電動
機を制御すると共に前記接続手段の接続状態を制御する
手段であるものとすることもできる。
【００３２】この態様の自動車の定速走行装置とすれ
ば、車速の変化率に基づいて制御するから、その制御の
精度をより高くすることができる。
【００３３】本発明の第１の動力出力装置の制御方法
は、出力軸を有する原動機と、前記原動機の出力軸と駆
動軸とを接続する接続手段と、前記原動機の出力軸また
は前記駆動軸と動力のやり取りをする電動機と、前記電
動機駆動回路を介して前記電動機から回生される電力に
よる充電と、前記電動機駆動回路を介して前記電動機の
駆動に要する電力の放電とを行なう蓄電手段とを備える
動力出力装置の制御方法であって、操作者の指示に基づ
いて前記駆動軸の目標回転数を設定し、前記駆動軸の回
転数を検出し、該検出された回転数に基づいて、該回転
数が前記目標回転数となるよう前記原動機および前記電
動機を制御すると共に前記接続手段の接続状態を制御す
ることを要旨とする。
【００３４】この動力出力装置の制御方法によれば、駆
動軸の回転数に基づいて原動機と電動機と接続手段とが
制御されて駆動軸に出力される動力が調整されるから、
駆動軸の回転数を目標回転数にすることができる。しか
も、電動機から出力される動力は、瞬時に変更すること
ができ、その変化量も十分に小さいものとすることがで
きるから、応答性が良い高精度な制御とすることができ
る。
【００３５】本発明の第２の動力出力装置の制御方法
は、出力軸を有する原動機と、前記原動機の出力軸と自
動車の車輪に結合される駆動軸とを接続する接続手段
と、前記原動機の出力軸または前記駆動軸と動力のやり
取りをする電動機と、前記電動機駆動回路を介して前記
電動機から回生される電力による充電と、前記電動機駆
動回路を介して前記電動機の駆動に要する電力の放電と
を行なう蓄電手段とを備える動力出力装置を搭載する自
動車を定速走行させる該動力出力装置の制御方法であっ
て、操作者の指示に基づいて前記自動車の目標速度を設
定し、前記自動車の車速を検出し、該検出された車速に
基づいて、該車速が前記目標速度となるよう前記原動機
および前記電動機を制御すると共に前記接続手段の接続
状態を制御することを要旨とする。
【００３６】この動力出力装置の制御方法によれば、自
動車の車速に基づいて原動機と電動機と接続手段とが制
御されて、自動車の車輪に結合される駆動軸に出力され
る動力が調整されるから、駆動軸の回転数を目標回転数
にすることができる。しかも、電動機から出力される動
力は、瞬時に変更することができ、その変化量も十分に
小さいものとすることができるから、応答性が良い高精
度な制御とすることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施例と
しての動力出力装置２０を搭載した車両の概略構成を示
す構成図である。図示するように、動力出力装置２０
は、大きくは、エンジン５０と、エンジン５０の運転を
制御する電子制御ユニット（以下、ＥＦＩＥＣＵと呼
ぶ）７０と、エンジン５０から出力される動力を駆動軸
２２に伝達するクラッチモータ３０およびアシストモー
タ４０と、このクラッチモータ３０およびアシストモー
タ４０を駆動制御する制御装置８０とから構成される。
【００３８】エンジン５０は、ガソリンにより運転され
るガソリンエンジンであり、吸気系からスロットルバル
ブ６６を介して吸入した空気と燃料噴射弁５１から噴射
されたガソリンとの混合気を燃焼室５２に吸入し、この
混合気の爆発により押し下げられるピストン５４の運動
をクランクシャフト５６の回転運動に変換する。ここ
で、スロットルバルブ６６はアクチュエータ６８により
開閉駆動される。点火プラグ６２は、イグナイタ５８か
らディストリビュータ６０を介して導かれた高電圧によ
って電気火花を形成し、混合気はその電気火花によって
点火されて爆発燃焼する。
【００３９】ＥＦＩＥＣＵ７０には、エンジン５０の運
転状態を示す種々のセンサが接続されている。例えば、
スロットルバルブ６６の開度（ポジション）を検出する
スロットルバルブポジションセンサ６７、原動機の５０
の負荷を検出する吸気管負圧センサ７２、エンジン５０
の水温を検出する水温センサ７４、ディストリビュータ
６０に設けられクランクシャフト５６の回転数と回転角
度を検出する回転数センサ７６および回転角度センサ７
８などである。なお、ＥＦＩＥＣＵ７０には、この他、
例えばイグニッションキーの状態ＳＴを検出するスター
タスイッチ７９なども接続されているが、その他のセン
サ，スイッチなどの図示は省略した。
【００４０】エンジン５０のクランクシャフト５６に
は、クラッチモータ３０とアシストモータ４０とが結合
されている。クラッチモータ３０およびアシストモータ
４０に結合された駆動軸２２は、ディファレンシャルギ
ヤ２４に結合されており、エンジン５０から出力される
動力は最終的に左右の駆動輪２６，２８に出力される。
クラッチモータ３０とアシストモータ４０は、制御装置
８０により制御されている。制御装置８０の構成は後で
詳述するが、内部には制御ＣＰＵが備えられており、シ
フトレバー８２に設けられたシフトポジションセンサ８
４やアクセルペダル６４に設けられたアクセルペダルポ
ジションセンサ６５、車両の車速を検出する車速センサ
８６などが接続されている。また、制御装置８０は、上
述したＥＦＩＥＣＵ７０と通信により、種々の情報をや
り取りしている。これらの情報のやり取りを含む制御に
ついては、後述する。
【００４１】図２は、クラッチモータ３０，アシストモ
ータ４０および制御装置８０を中心に動力出力装置２０
の概略構成を示す構成図である。図示するように、クラ
ッチモータ３０は、アウタロータ３２とインナロータ３
４とから構成されており、アウタロータ３２はエンジン
５０のクランクシャフト５６に結合され、インナロータ
３４は駆動軸２２に結合されている。そして、この駆動
軸２２にはアシストモータ４０のロータ４２が結合され
ている。
【００４２】クラッチモータ３０は、アウタロータ３２
の内周面に永久磁石３５を備え、インナロータ３４に形
成されたスロットに三相のコイル３６を巻回する同期電
動機として構成されている。この三相コイル３６への電
力は、回転トランス３８を介して供給される。インナロ
ータ３４において三相コイル３６用のスロットおよびテ
ィースを形成する部分は、無方向性電磁鋼板の薄板を積
層することで構成されている。なお、クランクシャフト
５６には、その回転角度θｅを検出するレゾルバ３９が
設けられているが、このレゾルバ３９は、ディストリビ
ュータ６０に設けられた回転角度センサ７８と兼用する
ことも可能である。
【００４３】他方、アシストモータ４０も同期電動機と
して構成されているが、回転磁界を形成する三相コイル
４４は、ケース４５に固定されたステータ４３に巻回さ
れている。このステータ４３も、無方向性電磁鋼板の薄
板を積層することで形成されている。ロータ４２の外周
面には、複数個の永久磁石４６が設けられている。アシ
ストモータ４０では、この永久磁石４６により磁界と三
相コイル４４が形成する磁界との相互作用により、ロー
タ４２が回転する。ロータ４２が機械的に結合された軸
は、動力出力装置２０のトルクの出力軸である駆動軸２
２であり、駆動軸２２には、その回転角度θｄを検出す
るレゾルバ４８が設けられている。また、駆動軸２２
は、ケース４５に設けられたベアリング４９により軸支
されている。
【００４４】係るクラッチモータ３０とアシストモータ
４０は、クラッチモータ３０のインナロータ３４がアシ
ストモータ４０のロータ４２、延いては駆動軸２２に機
械的に結合されている。したがって、エンジン５０と両
モータ３０，４０との関係を簡略に言えば、エンジン５
０からクランクシャフト５６に出力された軸トルクがク
ラッチモータ３０のアウタロータ３２およびインナロー
タ３４を介して駆動軸２２に出力され、アシストモータ
４０からのトルクがこれに加減算されるということにな
る。
【００４５】アシストモータ４０は、通常の永久磁石型
三相同期モータとして構成されているが、クラッチモー
タ３０は、永久磁石３５を有するアウタロータ３２も三
相コイル３６を備えたインナロータ３４も、共に回転す
るよう構成されている。そこで、クラッチモータ３０の
構成の詳細について、図３のクラッチモータ３０および
アシストモータ４０の構造を示す断面図を用いて補足す
る。クラッチモータ３０のアウタロータ３２は、クラン
クシャフト５６に嵌合されたホイール５７の外周端に圧
入ピン５９ａおよびネジ５９ｂにより取り付けられてい
る。ホイール５７の中心部は、軸形状に突設されてお
り、ここにベアリング３７Ａ，３７Ｂを用いてインナロ
ータ３４が回転自在に取り付けられている。また、イン
ナロータ３４には、駆動軸２２の一端が固定されてい
る。
【００４６】アウタロータ３２に永久磁石３５が設けら
れていることは既に説明した。この永久磁石３５は、実
施例では４個設けられており、アウタロータ３２の内周
面に貼付されている。その磁化方向はクラッチモータ３
０の軸中心に向かう方向であり、一つおきに磁極の方向
は逆向きになっている。この永久磁石３５と僅かなギャ
ップにより対向するインナロータ３４の三相コイル３６
は、インナロータ３４に設けられた計２４個のスロット
（図示せず）に巻回されており、各コイルに通電する
と、スロットを隔てるティースを通る磁束を形成する。
各コイルに三相交流を流すと、この磁界は回転する。三
相コイル３６の各々は、回転トランス３８から電力の供
給を受けるよう接続されている。この回転トランス３８
は、ケース４５に固定された一次巻線３８Ａとインナロ
ータ３４に結合された駆動軸２２に取り付けられた二次
巻線３８Ｂとからなり、電磁誘導により、一次巻線３８
Ａと二次巻線３８Ｂとの間で、双方向に電力をやり取り
することができる。なお、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）の電流
をやり取りするために、回転トランス３８には三相分の
巻線が用意されている。
【００４７】隣接する一組の永久磁石３５が形成する磁
界と、インナロータ３４に設けられた三相コイル３６が
形成する回転磁界との相互作用により、アウタロータ３
２とインナロータ３４とは種々の振る舞いを示す。通常
は、三相コイル３６に流す三相交流の周波数は、クラン
クシャフト５６に直結されたアウタロータ３２の回転数
（１秒間の回転数）とインナロータ３４の回転数との偏
差の周波数としている。この結果、両者の回転には滑り
を生じることになる。クラッチモータ３０およびアシス
トモータ４０の制御の詳細については、後でフローチャ
ートを用いて詳しく説明する。
【００４８】次に、クラッチモータ３０およびアシスト
モータ４０を駆動・制御する制御装置８０について説明
する。制御装置８０は、クラッチモータ３０を駆動する
第１の駆動回路９１、アシストモータ４０を駆動する第
２の駆動回路９２、両駆動回路９１，９２を制御する制
御ＣＰＵ９０、二次電池であるバッテリ９４から構成さ
れている。制御ＣＰＵ９０は、１チップマイクロプロセ
ッサであり、内部に、ワーク用のＲＡＭ９０ａ、処理プ
ログラムを記憶したＲＯＭ９０ｂ、入出力ポート（図示
せず）およびＥＦＩＥＣＵ７０と通信を行なうシリアル
通信ポート（図示せず）を備える。この制御ＣＰＵ９０
には、レゾルバ３９からのエンジン５０の回転角度θ
ｅ、レゾルバ４８からの駆動軸２２の回転角度θｄ、ア
クセルペダルポジションセンサ６５からのアクセルペダ
ルポジション（アクセルペダルの踏込量）ＡＰ、シフト
ポジションセンサ８４からのシフトポジションＳＰ、車
速センサ８６からの車速Ｖ、第１の駆動回路９１に設け
られた２つの電流検出器９５，９６からのクラッチ電流
値Ｉｕｃ，Ｉｖｃ、第２の駆動回路に設けられた２つの
電流検出器９７，９８からのアシスト電流値Ｉｕａ，Ｉ
ｖａ、バッテリ９４の残容量を検出する残容量検出器９
９からの残容量ＢRMなどが、入力ポートを介して入力さ
れている。なお、残容量検出器９９は、バッテリ９４の
電解液の比重またはバッテリ９４の全体の重量を測定し
て残容量を検出するものや、充電・放電の電流値と時間
を演算して残容量を検出するものや、バッテリの端子間
を瞬間的にショートさせて電流を流し内部抵抗を測るこ
とにより残容量を検出するものなどが知られている。
【００４９】また、制御ＣＰＵ９０からは、第１の駆動
回路９１に設けられたスイッチング素子である６個のト
ランジスタＴｒ１ないしＴｒ６を駆動する制御信号ＳＷ
１と、第２の駆動回路９２に設けられたスイッチング素
子としての６個のトランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６
を駆動する制御信号ＳＷ２とが出力されている。第１の
駆動回路９１内の６個のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ
６は、トランジスタインバータを構成しており、それぞ
れ、一対の電源ラインＬ１，Ｌ２に対してソース側とシ
ンク側となるよう２個ずつペアで配置され、その接続点
に、クラッチモータ３０の三相コイル（ＵＶＷ）３６の
各々が、回転トランス３８を介して接続されている。電
源ラインＬ１，Ｌ２は、バッテリ９４のプラス側とマイ
ナス側に、それぞれ接続されているから、制御ＣＰＵ９
０により対をなすトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６のオ
ン時間の割合を制御信号ＳＷ１により順次制御し、各コ
イル３６に流れる電流を、ＰＷＭ制御によって擬似的な
正弦波にすると、三相コイル３６により、回転磁界が形
成される。
【００５０】他方、第２の駆動回路９２の６個のトラン
ジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６も、トランジスタインバ
ータを構成しており、それぞれ、第１の駆動回路９１と
同様に配置されていて、対をなすトランジスタの接続点
は、アシストモータ４０の三相コイル４４の各々に接続
されている。従って、制御ＣＰＵ９０により対をなすト
ランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６のオン時間を制御信
号ＳＷ２により順次制御し、各コイル４４に流れる電流
を、ＰＷＭ制御によって擬似的な正弦波にすると、三相
コイル４４により、回転磁界が形成される。
【００５１】以上構成を説明した動力出力装置２０の動
作について説明する。動力出力装置２０の動作原理、特
にトルク変換の原理は以下の通りである。エンジン５０
がＥＦＩＥＣＵ７０により運転され、エンジン５０の回
転数Ｎｅが所定の回転数Ｎ１で回転しているとする。こ
のとき、制御装置８０が回転トランス３８を介してクラ
ッチモータ３０の三相コイル３６に何等電流を流してい
ないとすれば、即ち第１の駆動回路９１のトランジスタ
Ｔｒ１ないしＴｒ６が常時オフ状態であれば、三相コイ
ル３６には何等の電流も流れないから、クラッチモータ
３０のアウタロータ３２とインナロータ３４とは電磁的
に全く結合されていない状態となり、エンジン５０のク
ランクシャフト５６は空回りしている状態となる。この
状態では、トランジスタＴｒ１ないしＴｒ６がオフとな
っているから、三相コイル３６からの回生も行なわれな
い。即ち、エンジン５０はアイドル回転をしていること
になる。
【００５２】制御装置８０の制御ＣＰＵ９０が制御信号
ＳＷ１を出力してトランジスタをオンオフ制御すると、
エンジン５０のクランクシャフト５６の回転数Ｎｅと駆
動軸２２の回転数Ｎｄとの偏差（言い換えれば、クラッ
チモータ３０におけるアウタロータ３２とインナロータ
３４の回転数差Ｎｃ（Ｎｅ−Ｎｄ））に応じて、クラッ
チモータ３０の三相コイル３６に一定の電流が流れる。
即ち、クラッチモータ３０は発電機として機能し、電流
が第１の駆動回路９１を介して回生され、バッテリ９４
が充電される。この時、アウタロータ３２とインナロー
タ３４とは一定の滑りが存在する結合状態となる。即
ち、エンジン５０の回転数Ｎｅ（クランクシャフト５６
の回転数）よりは低い回転数Ｎｄでインナロータ３４は
回転する。この状態で、回生された電気エネルギと等し
いエネルギがアシストモータ４０で消費されるように、
制御ＣＰＵ９０が第２の駆動回路９２を制御すると、ア
シストモータ４０の三相コイル４４に電流が流れ、アシ
ストモータ４０においてトルクが発生する。
【００５３】図４に照らせば、クランクシャフト５６が
回転数Ｎ１，トルクＴ１で運転しているときに、領域Ｇ
１のエネルギをクラッチモータ３０から回生し、これを
アシストモータ４０に付与することにより、駆動軸２２
を回転数Ｎ２，トルクＴ２で回転させることができるの
である。こうして、クラッチモータ３０における滑り、
即ち正の値の回転数差Ｎｃに応じたエネルギをトルクと
して駆動軸２２に付与して、トルクの変換を行なうので
ある。
【００５４】次に、エンジン５０が回転数Ｎｅが所定の
回転数Ｎ２でトルクＴｅがトルクＴ２で運転されてお
り、駆動軸２２が回転数Ｎ２より大きな回転数Ｎ１で回
転している場合を考える。この状態では、クラッチモー
タ３０のインナロータ３４は、アウタロータ３２に対し
て回転数差Ｎｃ（Ｎｅ−Ｎｄ）の絶対値で示される回転
数で駆動軸２２の回転方向に回転するから、クラッチモ
ータ３０は、通常のモータとして機能し、バッテリ９４
からの電力により駆動軸２２に回転エネルギを与える。
一方、制御ＣＰＵ９０によりアシストモータ４０により
電力を回生するよう第２の駆動回路９２を制御すると、
アシストモータ４０のロータ４２とステータ４３との間
の滑りにより三相コイル４４に回生電流が流れる。ここ
で、アシストモータ４０により回生される電力がクラッ
チモータ３０により消費されるよう制御ＣＰＵ９０によ
り第１および第２の駆動回路９１，９２を制御すれば、
クラッチモータ３０を、バッテリ９４に蓄えられた電力
を用いることなく駆動することができる。
【００５５】図４に照らせば、クランクシャフト５６が
回転数Ｎ２，トルクＴ２で運転しているときに、領域Ｇ
２と領域Ｇ３のエネルギをアシストモータ４０から回生
し、これをクラッチモータ３０に付与することにより、
駆動軸２２を回転数Ｎ１，トルクＴ１で回転させること
ができるのである。
【００５６】なお、実施例の動力出力装置２０では、こ
うしたトルク変換に加えて、エンジン５０から出力され
るエネルギ（トルクＴｅと回転数Ｎｅとの積）と、クラ
ッチモータ３０により回生または消費される電気エネル
ギと、アシストモータ４０により消費または回生される
電気エネルギとを調節することにより、余剰の電気エネ
ルギを見い出してバッテリ９４を放電したり、不足する
電気エネルギをバッテリ９４に蓄えられた電力により補
ったりして、エンジン５０からの出力エネルギをより効
率よく動力として駆動軸２２に出力することができる。
【００５７】次に、こうして構成される動力出力装置２
０による車両の定速走行の制御について説明する。車両
の定速走行は、運転者により所望の目標速度Ｖｍが設定
されることにより行なわれる。運転者による目標速度Ｖ
ｍの設定は、例えば、目標速度Ｖｍの設定の指示が行な
われたときの車両の車速を車速センサ８６により読みと
り、これを目標速度Ｖｍに設定するものや、車両の走行
速度には無関係に所望の車速を目標速度Ｖｍに設定する
ものがある。
【００５８】このように運転者により定速走行の指示
（目標速度Ｖｍの設定）がなされると、制御装置８０の
制御ＣＰＵ９０は、まず、ＲＯＭ９０ｂに予め記憶され
た図５に例示する定速走行初期処理ルーチンを実行し、
その後、図１０に例示する定速走行制御ルーチンを繰り
返し実行する。以下に、まず定速走行初期処理ルーチン
について説明し、その後、定速制御ルーチンについて説
明する。
【００５９】本ルーチンが実行されると、制御装置８０
の制御ＣＰＵ９０は、まず、運転者の指示された速度を
目標速度Ｖｍとして設定し（ステップＳ１００）、この
目標速度Ｖｍに基づいてＲＯＭ９０ｂに予め記憶された
図示しないマップにより駆動軸２２に出力すべきトルク
の指令値（以下、出力トルク指令値という）Ｔｄ＊を設
定する（ステップＳ１０２）。ここで、実施例が用いる
マップは、無風状態で水平で平坦な所定の路面状態の道
路において車両を車速Ｖで定速走行するのに必要な駆動
軸２２のトルクＴｄを実験により求め、各車速Ｖとトル
クＴｄを目標速度Ｖｍと出力トルク指令値Ｔｄ＊との関
係としてマップとしたものである。したがって、このマ
ップは、エンジン５０やクラッチモータ３０，アシスト
モータ４０の特性、車両の重量や形状等により定まるも
のである。
【００６０】次に、定速走行時の駆動軸２２の目標回転
数Ｎｄ＊を目標速度Ｖｍに比例係数Ｋｄを乗じて求める
（ステップＳ１０４）。通常、車両の車速に対して駆動
軸２２の回転数Ｎｄは比例関係にあるから、目標回転数
Ｎｄ＊は、目標速度Ｖｍに車両によって特定される比例
係数Ｋｄを乗じて求められる。続いて、求めた出力エネ
ルギＰｄを出力トルク指令値Ｔｄ＊と目標回転数Ｎｄ＊
とを用いて計算（Ｐｄ＝Ｔｄ＊×Ｎｄ＊）により算出し
（ステップＳ１０６）、算出した出力エネルギＰｄに基
づいて、エンジン５０の目標トルクＴｅ＊と目標回転数
Ｎｅ＊とを設定する処理を行なう（ステップＳ１０
８）。ここで、エンジン５０の供給するエネルギはエン
ジン５０のトルクＴｅと回転数Ｎｅとの積に等しいか
ら、出力エネルギＰｄとエンジン５０の目標トルクＴｅ
＊および目標回転数Ｎｅ＊との関係はＰｄ＝Ｔｅ＊×Ｎ
ｅ＊となり、かかる関係を満足するエンジン５０の目標
トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊の組合せは無数に
存在する。そこで、本実施例では、各出力エネルギＰｄ
に対してエンジン５０ができる限り効率の高い状態で運
転され、かつ出力エネルギＰｄの変化に対してエンジン
５０の運転状態が滑らかに変化するエンジン５０の目標
トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を実験等により求
め、これを予めＲＯＭ９０ｂにマップとして記憶してお
き、ステップＳ１０３により求めた出力エネルギＰｄに
対応するエンジン５０の目標トルクＴｅ＊および目標回
転数Ｎｅ＊をこのマップから導出するものとした。
【００６１】次に、設定されたエンジン５０の目標トル
クＴｅ＊をクラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊と
して設定し（ステップＳ１１０）、アシストモータ４０
のトルク指令値Ｔａ＊を計算（Ｔａ＊＝Ｔｄ＊−Ｔｃ
＊）により算出する（ステップＳ１１２）。ここで、ス
テップＳ１１０でクラッチモータ３０のトルク指令値Ｔ
ｃ＊とエンジン５０の目標トルクＴｅ＊とを同じ値にす
るのは、エンジン５０を目標トルクＴｅ＊および目標回
転数Ｎｅ＊でほぼ一定に運転するためである。これは、
エンジン５０のトルクＴｅは、エンジン５０の負荷トル
ク、即ちクラッチモータ３０により駆動軸２２に作用さ
せるトルクの反作用として働くトルクにより定まること
に基づく。
【００６２】こうして、エンジン５０の目標トルクＴｅ
＊および目標回転数Ｎｅ＊，クラッチモータ３０のトル
ク指令値Ｔｃ＊，アシストモータ４０のトルク指令値Ｔ
ａ＊を設定すると、これらの設定値に基づいてクラッチ
モータ３０の制御（ステップＳ１１４）、アシストモー
タ４０の制御（ステップＳ１１６）およびエンジン５０
の制御（ステップＳ１１８）が行なわれる。なお、図示
の都合上、クラッチモータ３０の制御とアシストモータ
４０の制御とエンジン５０の制御とは別々のステップと
して記載しているが、実際には、これらの制御は同時に
並行して行なわれる。例えば、制御ＣＰＵ９０が割り込
み処理を利用して、クラッチモータ３０とアシストモー
タ４０の制御を同時に実行すると共に、通信によりＥＦ
ＩＥＣＵ７０に指示を送信して、ＥＦＩＥＣＵ７０によ
りエンジン５０の制御も同時に行なわせるのである。
【００６３】なお、実施例では、説明の容易のためエン
ジン５０から出力されるエネルギＰｅのクラッチモータ
３０およびアシストモータ４０による駆動軸２２への伝
達効率が１００％の理想状態として説明したが、実際に
は、両モータ３０，４０の効率も１００％ではなく、第
１および第２の駆動回路９１，９２での損失もあるか
ら、伝達効率は１００％にならない。このため、クラッ
チモータ３０およびアシストモータ４０のトルクＴｃ，
Ｔａを指令値とおりの値として動作させるとバッテリ９
４から放電されることになる。したがって、実際には、
ステップＳ１０６の出力エネルギＰｄを伝達効率で除し
て対処するか、両モータのトルク指令値Ｔｃ＊，Ｔａ＊
を設定する際に各モータおよび各駆動回路の効率を考慮
する必要がある。以下の説明でも、説明の容易のために
理想状態として取り扱うが、実際には、こうした効率を
考慮して行なう必要があることは言うまでもない。
【００６４】クラッチモータ３０の制御（ステップＳ１
１４）は、図６に例示するクラッチモータ制御処理に基
づいて行なわれる。この処理が実行されると、制御ＣＰ
Ｕ９０は、まず駆動軸２２の回転角度θｄをレゾルバ４
８から読み込む処理が行なわれる（ステップＳ１２
２）。次に、レゾルバ３９からエンジン５０のクランク
シャフト５６の回転角度θｅを入力し（ステップＳ１２
４）、両軸の相対角度θｃを求める処理を行なう（ステ
ップＳ１２６）。即ち、θｃ＝θｅ−θｄを演算するの
である。
【００６５】次に、電流検出器９５，９６により、クラ
ッチモータ３０の三相コイル３６のＵ相とＶ相に流れて
いる相電流Ｉｕｃ，Ｉｖｃを検出する処理を行なう（ス
テップＳ１２８）。相電流はＵ，Ｖ，Ｗの三相に流れて
いるが、その総和はゼロなので、二つの相に流れる電流
を測定すれば足りる。こうして得られた三相の相電流を
用いて座標変換（三相−二相変換）を行なう（ステップ
Ｓ１３０）。座標変換は、永久磁石型の同期電動機のｄ
軸，ｑ軸の電流値に変換することであり、次式（１）を
演算することにより行なわれる。ここで座標変換を行な
うのは、永久磁石型の同期電動機においては、ｄ軸及び
ｑ軸の電流がトルクを制御する上で本質的な量だからで
ある。もとより、三相のまま制御することも可能であ
る。
【００６６】
【数１】
【００６７】次に、２軸の電流値に変換した後、クラッ
チモータ３０におけるトルク指令値Ｔｃ＊から求められ
る各軸の電流指令値Ｉｄｃ＊，Ｉｑｃ＊と実際各軸に流
れた電流Ｉｄｃ，Ｉｑｃと偏差を求め、各軸の電圧指令
値Ｖｄｃ，Ｖｑｃを求める処理を行なう（ステップＳ１
３２）。即ち、まず以下の式（２）の演算を行ない、次
に次式（３）の演算を行なうのである。ここで、Ｋｐ
１，２およびＫｉ１，２は各々係数である。これらの係
数は、適用するモータの特性に適合するよう調整され
る。また、電圧指令値Ｖｄｃ，Ｖｑｃは、電流指令値Ｉ
＊との偏差△Ｉに比例する部分（下式（３）右辺第１
項）と偏差△Ｉのｉ回分の過去の累積分（右辺第２項）
とから求められる。
【００６８】
【数２】
【００６９】
【数３】
【００７０】その後、こうして求めた電圧指令値をステ
ップＳ１３０で行なった変換の逆変換に相当する座標変
換（二相−三相変換）を行ない（ステップＳ１３４）、
実際に三相コイル３６に印加する電圧Ｖｕｃ，Ｖｖｃ，
Ｖｗｃを求める処理を行なう。各電圧は、次式（４）に
より求める。
【００７１】
【数４】
【００７２】実際の電圧制御は、第１の駆動回路９１の
トランジスタＴｒ１ないしＴｒ６のオンオフ時間により
なされるから、式（４）によって求めた各電圧指令値と
なるよう各トランジスタＴｒ１ないしＴｒ６のオン時間
をＰＷＭ制御する（ステップＳ１３６）。
【００７３】なお、クラッチモータ３０の制御は、トル
ク指令値Ｔｃ＊の符号を駆動軸２２にクランクシャフト
５６の回転方向に正のトルクが作用するときを正とする
と、正の値のトルク指令値Ｔｃ＊が設定されても、エン
ジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより大
きいとき（正の値の回転数差Ｎｃ（Ｎｅ−Ｎｄ）が生じ
るとき）には、回転数差Ｎｃに応じた回生電流を発生さ
せる回生制御がなされ、回転数Ｎｅが回転数Ｎｄより小
さいとき（負の値の回転数差Ｎｃ（Ｎｅ−Ｎｄ）が生じ
るとき）には、クランクシャフト５６に対して相対的に
回転数差Ｎｃの絶対値で示される回転数で駆動軸２２の
回転方向に回転する力行制御がなされる。クラッチモー
タ３０の回生制御と力行制御は、トルク指令値Ｔｃ＊が
正の値であれば、共にアウタロータ３２に取り付けられ
た永久磁石３５と、インナロータ３４の三相コイル３６
に流れる電流により生じる回転磁界とにより正の値のト
ルクが駆動軸２２に作用するよう第１の駆動回路９１の
トランジスタＴｒ１ないしＴｒ６を制御するものである
から、同一のスイッチング制御となる。即ち、トルク指
令値Ｔｃ＊の符号が同じであれば、クラッチモータ３０
の制御が回生制御であっても力行制御であっても同じス
イッチング制御となる。したがって、図６のクラッチモ
ータ制御処理によりいずれの制御も行なうことができ
る。また、トルク指令値Ｔｃ＊が負の値のとき、即ち駆
動軸２２を制動しているときや車両を後進させていると
きは、ステップＳ１２６の相対角度θｃの変化の方向が
逆になるから、このときの制御も図６のクラッチモータ
制御処理により行なうことができる。
【００７４】次に、アシストモータ４０の制御（図５の
ステップＳ１１６）について図７に例示するアシストモ
ータ制御処理に基づき説明する。アシストモータ制御処
理では、制御ＣＰＵ９０は、まず駆動軸２２の回転角度
θｄをレゾルバ４８を用いて検出し（ステップＳ１４
０）、続いてアシストモータ４０の各相電流を電流検出
器９７，９８を用いて検出する処理（ステップＳ１４
２）を行なう。その後、クラッチモータ３０と同様の座
標変換（ステップＳ１４４）および電圧指令値Ｖｄａ，
Ｖｑａの演算を行ない（ステップＳ１４６）、更に電圧
指令値の逆座標変換（ステップＳ１４８）を行なって、
アシストモータ４０の第２の駆動回路９２のトランジス
タＴｒ１１ないしＴｒ１６のオンオフ制御時間を求め、
ＰＷＭ制御を行なう（ステップＳ１４９）。これらの処
理は、クラッチモータ３０について行なったものと全く
同一である。
【００７５】ここで、アシストモータ４０は、トルク指
令値Ｔａ＊が正の値として設定されるときには力行制御
がなされ、トルク指令値Ｔａ＊が負の値として設定され
るときには回生制御がなされる。しかし、アシストモー
タ４０の力行制御と回生制御は、クラッチモータ３０の
制御と同様に、共に図７のアシストモータ制御処理で行
なうことができる。また、駆動軸２２がクランクシャフ
ト５６の回転方向と逆向きに回転しているとき、即ち車
両が後進しているときも同様である。なお、アシストモ
ータ４０のトルク指令値Ｔａ＊の符号は、駆動軸２２に
クランクシャフト５６の回転方向に正のトルクが作用す
るときを正とした。
【００７６】次に、エンジン５０の制御（図５のステッ
プＳ１１８）について説明する。エンジン５０の制御
は、図５のステップＳ１０８において設定された目標ト
ルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊の運転ポイントで定
常運転状態となるようトルクＴｅおよび回転数Ｎｅが制
御される。実際には、制御ＣＰＵ９０から通信によりＥ
ＦＩＥＣＵ７０にエンジン５０の目標トルクＴｅ＊およ
び目標回転数Ｎｅ＊が送信され、この目標トルクＴｅ＊
および目標回転数Ｎｅ＊に基づいてスロットルバルブ６
６の開度制御や燃料噴射弁５１からの燃料噴射制御が行
なわれる。スロットルバルブ６６の開度制御は、例えば
図８に示すスロットルバルブ開度制御ルーチンに基づい
て行なわれ、燃料噴射制御は、例えば図９に示す燃料噴
射制御処理ルーチンにより行なわれる。これらの各ルー
チンは、所定時間毎に繰り返し実行される。以下、各ル
ーチンについて簡単に説明する。
【００７７】スロットルバルブ開度制御ルーチンが実行
されると、ＥＦＩＥＣＵ７０は、まずスロットルバルブ
ポジションセンサ６７により検出されるスロットルバル
ブ６６の開度ＢＰを読み込む処理（ステップＳ１５２）
と、エンジン５０の回転数Ｎｅを読み込む処理を実行す
る（ステップＳ１５４）。ＥＦＩＥＣＵ７０では、エン
ジン５０の回転数Ｎｅは、ディストリビュータ６０に設
けられた回転数センサ７６によって検出されたものを用
いる。レゾルバ３９から読み込んだクランクシャフト５
６の回転角度θｅから求めることもできるが、この場
合、制御装置８０から通信により情報を受け取ることに
なる。
【００７８】次に、図５のステップＳ１０６で求めた出
力エネルギＰｄに基づいてスロットルバルブ６６の基本
開度ＢＰＦを設定する（ステップＳ１５６）。実施例で
は、各出力エネルギＰｄに対して、各出力エネルギＰｄ
に基づいて設定される目標トルクＴｅ＊および目標回転
数Ｎｅ＊の運転ポイントでエンジン５０が定常運転状態
となるスロットルバルブ６６の開度ＢＰを実験等により
求め、これをＥＦＩＥＣＵ７０が備える図示しないＲＯ
Ｍにマップとして予め記憶しておき、与えられた出力エ
ネルギＰｄに対してこのマップから対応する開度ＢＰを
基本開度ＢＰＦとして導出するものとした。
【００７９】続いて、得られた基本開度ＢＰＦおよび回
転数Ｎｅ，目標回転数Ｎｅ＊を用いて次式（５）により
開度指令値ＢＰ＊を算出する処理を行なう（ステップＳ
１５８）。ここで、式中のｋｅは比例定数である。この
ように開度指令値ＢＰ＊を設定することにより、エンジ
ン５０を目標回転数Ｎｅ＊で安定して運転するのであ
る。
【００８０】 ＢＰ＊＝ｋｅ（Ｎｅ＊−Ｎｅ）＋ＢＰＦ …（５）
【００８１】開度指令値ＢＰ＊を設定すると、開度指令
値ＢＰ＊から開度ＢＰを減じて偏差△ＢＰを算出し（ス
テップＳ１６０）、アクチュエータ６８によりスロット
ルバルブ６６を偏差△ＢＰだけ駆動させる処理を実行し
て（ステップＳ１６２）、本ルーチンを終了する。
【００８２】次に、燃料噴射制御について図９に例示す
る燃料噴射制御処理ルーチンに基づき説明する。本ルー
チンが実行されると、ＥＦＩＥＣＵ７０は、まずエンジ
ン５０の回転数Ｎｅを入力する処理（ステップＳ１６
４）と、吸入空気量Ｑを入力する処理とを行なう（ステ
ップＳ１６６）。吸入空気量Ｑは、吸気管負圧センサ７
２により検出される吸気管の負圧と、エンジン５０の回
転数Ｎｅとにより計算することができる。
【００８３】続いて、ステップＳ１６４およびＳ１６６
で入力した吸入空気量Ｑおよび回転数Ｎｅを用いて、基
本燃料噴射量ＴＰを次式（６）に従って算出する（ステ
ップＳ１６８）。なお、式中のｋｔは定数である。
【００８４】ＴＰ＝ｋｔ・Ｑ／Ｎｅ …（６）
【００８５】こうして求めた基本燃料噴射量ＴＰに、次
式（７）に従うように各種補正係数を掛けることによ
り、実燃料噴射量ＴＡＵを算出する（ステップＳ１７
０）。ここで、ＦＡＦは、図示しない空燃比センサによ
り検出された混合気のリーン・リッチの状態から定めら
れる空燃比補正係数であり、空燃比センサの出力が混合
気のリッチ状態に対応した値となるまで積分動作により
漸増され、リッチ状態になった後はリーン状態に対応し
た値となるまで積分動作により漸減される。ＦＷＬは、
暖機増量補正係数であり、冷却水温が６０℃以下の間は
１．０以上の値をとる。α，βは、その他の補正係数で
あり、例えば、吸気温補正，過渡時補正，電源電圧補正
等に関する補正係数が該当する。
【００８６】 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・ＦＷＬ・α・β …（７）
【００８７】ステップＳ１７０で実燃料噴射量ＴＡＵが
算出されると、続いて、その実燃料噴射量ＴＡＵに相当
する燃料噴射時間を燃料噴射弁５１の開弁時間を決定す
る図示しないカウンタにセットする（ステップＳ１７
２）。この結果、図示しない燃料噴射弁駆動処理ルーチ
ンにおいて、そのカウンタにセットされた開弁時間だ
け、燃料噴射弁５１が開弁駆動され、エンジン５０の吸
気ポートに必要量の燃料が噴射される。
【００８８】以上説明した制御により、車両は目標速度
Ｖｍ近傍の速度で走行する。上述の制御では、無風状態
で水平な平坦路で所定の路面状態の道路を走行している
ときには、車速は目標速度Ｖｍとなるが、実際には、風
や路面の傾斜，路面状態により設定した目標速度Ｖｍで
定速走行しない場合が多い。実施例では、上述の制御に
より、車両が目標速度Ｖｍの近傍の速度になると、上述
の制御に代えて図１０に例示する定速走行制御ルーチン
に基づく制御を行なう。なお、運転者による目標速度Ｖ
ｍの設定が、設定の指示が行なわれたときの車両の車速
を目標速度Ｖｍとする場合には、図５の処理のうち、ス
テップＳ１００ないしＳ１１２が実行された後、直ちに
図１０の定速走行制御ルーチンに基づく制御が行なわれ
る。
【００８９】定速走行制御ルーチンが実行されると、制
御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず車速センサ８６に
より検出される車速Ｖを読み込む処理を行ない（ステッ
プＳ１７４）、目標速度Ｖｍから読み込んだ車速Ｖを減
じて速度偏差△Ｖを計算する（ステップＳ１７６）。そ
して、計算した速度偏差△Ｖと前回の基本出力エネルギ
Ｐｄｆを用いて新たな基本出力エネルギＰｄｆを次式
（８）により算出する（ステップＳ１７８）。ここで、
前回の基本出力エネルギＰｄｆは、前回このルーチンが
実行されたときにステップＳ１７８で設定された新たな
基本出力エネルギＰｄｆであり、このルーチンが始めて
実行されたときには、図５のルーチンのステップＳ１０
６で設定された出力エネルギＰｄが前回の基本出力エネ
ルギＰｄｆとして用いられる。また、式（８）中のＫｖ
１は比例定数である。
【００９０】 Ｐｄｆ＝前回のＰｄｆ＋Ｋｖ１・△Ｖ …（８）
【００９１】次に、残容量検出器９９により検出される
バッテリ９４の残容量ＢRMを入力し（ステップＳ１８
０）、入力したバッテリ９４の残容量ＢRMが閾値Ｂ１お
よび閾値Ｂ２により設定されている範囲にあるか否かの
判断を行なう（ステップＳ１８２）。ここで、閾値Ｂ１
は、バッテリ９４の充電を開始する残容量の値として設
定されるものであり、その値は、例えばエンジン５０を
起動するのに必要な残容量やエンジン５０を停止した状
態でアシストモータ４０により車両を所定時間走行させ
るのに必要な残容量等を考慮して定められる。閾値Ｂ２
は、バッテリ９４の放電を開始する残容量として設定さ
れるものであり、その値は、例えば車両を制動させた際
に回転駆動している駆動軸２２からクラッチモータ３０
またはアシストモータ４０により回生される電力を蓄積
可能な容量がバッテリ９４に残るよう定められる。
【００９２】残容量ＢRMが閾値Ｂ１と閾値Ｂ２で定める
範囲内にあるときには、出力エネルギＰｄに基本出力エ
ネルギＰｄｆをそのまま設定する（ステップＳ１８
６）。残容量ＢRMが閾値Ｂ１以下のときには、基本出力
エネルギＰｄｆに充電エネルギＰｂｉを加えた値として
出力エネルギＰｄを設定し（ステップＳ１８４）、残容
量ＢRMが閾値Ｂ２以上のときには、基本出力エネルギＰ
ｄｆから放電エネルギＰｂｏを減じた値として出力エネ
ルギＰｄを設定する（ステップＳ１８８）。ここで、充
電エネルギＰｂｉは、バッテリ９４を充電するためのエ
ネルギであり、所定値あるいはバッテリ９４の残容量Ｂ
RMに基づいて設定されるものである。また、放電エネル
ギＰｂｏは、バッテリ９４から放電するエネルギであ
り、所定値あるいは、バッテリ９４の残容量ＢRMに基づ
いて設定されるものである。
【００９３】こうして出力エネルギＰｄが設定される
と、この出力エネルギＰｄをエンジン５０の目標トルク
Ｔｅ＊で除してエンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊を求め
（ステップＳ１９０）、アシストモータ４０のトルク指
令値Ｔａ＊を、前回のトルク指令値Ｔａ＊と速度偏差△
Ｖとを用いて次式（９）により計算する（ステップＳ１
９２）。ここで、前回のトルク指令値Ｔａ＊は、前回こ
のルーチンが実行されたときにステップＳ１９２で設定
された新たなトルク指令値Ｔａ＊であり、このルーチン
が始めて実行されたときには、図５のルーチンのステッ
プＳ１１２で設定されたトルク指令値Ｔａ＊が前回のト
ルク指令値Ｔａ＊として用いられる。また、式（９）
中、Ｋｖ２は比例定数であり、上述の比例定数Ｋｖ１と
次式（１０）の関係にある。
【００９４】 Ｔａ＊＝前回のＴａ＊＋Ｋｖ２・△Ｖ …（９） Ｋｖ２＝Ｋｖ１／Ｎｄ …（１０）
【００９５】こうしてエンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊
とアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊とを設定す
ると、設定した設定値を用いて、クラッチモータ３０の
制御（ステップＳ１９４）、アシストモータ４０の制御
（ステップＳ１９６）およびエンジン５０の制御（ステ
ップＳ１９８）を行なう。これらの各制御は、前述した
図５のステップＳ１１４ないしＳ１１８の各制御と同一
であるから、その詳細な説明は省略する。なお、定速走
行制御ルーチンでは、これらの制御に必要な設定値のう
ちエンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊とアシストモータ４
０のトルク指令値Ｔａ＊しか設定していないが、エンジ
ン５０の目標トルクＴｅ＊とクラッチモータ３０のトル
ク指令値Ｔｃ＊は、図５のステップＳ１０８およびＳ１
１０で設定されたものが用いられる。
【００９６】次に、こうした定速走行制御ルーチンを実
行することにより車速Ｖが目標速度Ｖｍに保たれる様子
について説明する。まず、バッテリ９４の残容量ＢRMが
閾値Ｂ１と閾値Ｂ２により設定される範囲（以下、適正
範囲という）内にあるときに車両の車速Ｖが目標速度Ｖ
ｍに保たれる様子について、この様子を例示する図１１
に基づき説明する。図１０の定速走行制御ルーチンで
は、風や道路の傾斜により車速Ｖが目標速度Ｖｍより速
度偏差△Ｖ１だけ小さくなると、前回の基本出力エネル
ギＰｄｆに値Ｋｖ１・△Ｖ１が加えられた基本出力エネ
ルギＰｄｆを出力エネルギＰｄとして設定すると共に
（ステップＳ１７８，Ｓ１８６）、この設定された出力
エネルギＰｄに基づいてエンジン５０の目標回転数Ｎｅ
＊を演算して（ステップＳ１９０）、エンジン５０の制
御（ステップＳ１９８）を行なうと同時に、前回のトル
ク指令値Ｔａ＊に速度偏差△Ｖ１に応じて定まる値Ｋｖ
２・△Ｖ１を加えたものとしてアシストモータ４０のト
ルク指令値Ｔａ＊を設定して（ステップＳ１９２）、ア
シストモータ４０の制御（ステップＳ１９６）を行な
う。
【００９７】この結果、図１１に示すように、動力の出
力軸としての駆動軸２２に直接出力されるアシストモー
タ４０のトルクＴａが直ちに値Ｋｖ２・△Ｖ１だけ増加
されるから、車速Ｖと目標速度Ｖｍとの速度偏差△Ｖは
打ち消され、車速Ｖが目標速度Ｖｍに保たれる。こうし
たアシストモータ４０の素早いトルク変化により、速度
偏差△Ｖが生じても、直ちにその偏差を小さくして車速
Ｖを目標速度Ｖｍにするのである。一方、エンジン５０
は、目標回転数Ｎｅ＊が新たに設定され、スロットルバ
ルブ６６の開度も直ちに目標の運転状態となるように制
御されるが、アシストモータ４０のトルク変化に比して
その応答性が低いから、直ちに目標回転数Ｎｅ＊で運転
することができず、エンジン５０から出力されるエネル
ギＰｅは遅れて目標値（出力エネルギＰｄ）に達する。
したがって、アシストモータ４０のトルク増加に要する
電力は、エンジン５０から出力されるエネルギＰｅでは
賄えないことになる。実施例では、エンジン５０が目標
の運転状態に至るまでに不足する電力は、バッテリ９４
から供給される。
【００９８】こうして、車速Ｖが目標速度Ｖｍに保たれ
た後に、再び車速Ｖと目標速度Ｖｍとに速度偏差△Ｖ２
が生じると、この速度偏差△Ｖ２を打ち消す方向にエン
ジン５０から出力されるエネルギＰｅが増減されると共
にアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊が増減され
て、速度偏差△Ｖ２が打ち消され、車速Ｖを目標速度Ｖ
ｍとする。この際、アシストモータ４０のトルク変化の
応答性に対してエンジン５０から出力されるエネルギＰ
ｅの変化の応答性が低いことから、アシストモータ４０
のトルク変化に要する電力に過不足の電力が生じるが、
この過不足の電力はバッテリ９４の充放電により調整さ
れる。
【００９９】車速Ｖと目標速度Ｖｍとの速度偏差△Ｖを
打ち消す際のエンジン５０の運転ポイントおよび駆動軸
２２の運転ポイントの変化の様子を図１２および図１３
に示す。図１２はエンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２
２の回転数Ｎｄより大きいときの変化の様子であり、図
１３はエンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数
Ｎｄより小さいときの変化の様子である。
【０１００】エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の
回転数Ｎｄより大きいときには、図１２に示すように、
エンジン５０および駆動軸２２の運転ポイントが変更さ
れる。即ち、エンジン５０は、速度偏差△Ｖが生じる前
に車速Ｖを目標速度Ｖｍに保つのに必要なエネルギであ
る出力エネルギＰｄ１のエネルギが同一の曲線上の運転
ポイントＰＥ１（トルクＴｅ，回転数Ｎｅ１）から速度
偏差△Ｖを打ち消して再び車速Ｖを目標速度Ｖｍに保つ
のに必要なエネルギの増加量Ｋｖ１・△Ｖだけ出力エネ
ルギＰｄ１よりエネルギが高い出力エネルギＰｄ２のエ
ネルギの同一の曲線上の運転ポイントのうち運転ポイン
トＰＥ１とトルクは同じだが回転数が大きな運転ポイン
トＰＥ２（トルクＴｅ，回転数Ｎｅ２）に変更される。
そして、駆動軸２２は、このエンジン５０の運転ポイン
トの変更に伴い、運転ポイントＰＥ１とエネルギが同一
の曲線上の運転ポイントＰＤ１（出力トルクＴｄ１，回
転数Ｎｄ）から運転ポイントＰＥ２とエネルギが同一の
曲線上の運転ポイントのうち運転ポイントＰＤ１と回転
数は同じだが出力トルクが値Ｋｖ２・△Ｖだけ大きな運
転ポイントＰＤ２（出力トルクＴｄ２，回転数Ｎｄ）に
変更される。この駆動軸２２の出力トルクの増加量Ｋｖ
２・△Ｖは、定速走行制御ルーチンのステップＳ１９２
でアシストモータ４０のトルクＴａを値Ｋｖ２・△Ｖだ
け増加することにより行なわれる。なお、クラッチモー
タ３０のトルクＴｃは、エンジン５０のトルクＴｅが一
定に保たれるから、変更されない。
【０１０１】エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の
回転数Ｎｄより小さいときには、図１３に示すように、
エンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄよ
り大きいときと同様に、エンジン５０は運転ポイントＰ
Ｅ１（トルクＴｅ，回転数Ｎｅ１）から運転ポイントＰ
Ｅ２（トルクＴｅ，回転数Ｎｅ２）における運転に変更
され、駆動軸２２は運転ポイントＰＤ１（出力トルクＴ
ｄ１，回転数Ｎｄ）から運転ポイントＰＤ２（出力トル
クＴｄ２，回転数Ｎｄ）における運転に変更される。こ
の場合、アシストモータ４０は負の値のトルクＴａに基
づいて回生制御されているから、トルクＴａの増加は、
値Ｋｖ２・△Ｖだけ増加されることによりその絶対値が
小さくなるものとして表わされる。なお、図１３では、
駆動軸２２の回転数Ｎｄをエンジン５０の回転数Ｎｅ２
より大きな場合について示したが、駆動軸２２の回転数
Ｎｄが、エンジン５０の回転数Ｎｅ１より大きいが回転
数Ｎｅ２より小さいときには、エンジン５０の運転ポイ
ントの変更により図１２の状態となるから、クラッチモ
ータ３０は力行制御から回生制御に、アシストモータ４
０は逆に回生制御から力行制御に変更されることにな
る。
【０１０２】次に、車速Ｖが目標速度Ｖｍで一定のとき
にバッテリ９４の残容量ＢRMが適正範囲に保たれる様子
について、この様子を例示する図１４に基づき説明す
る。バッテリ９４の残容量ＢRMが閾値Ｂ１以下であるの
を検出すると、図１０の定速走行制御ルーチンでは、基
本出力エネルギＰｄｆに充電エネルギＰｂｉを加えたも
のとして出力エネルギＰｄを設定すると共に（ステップ
Ｓ１８４）、この設定された出力エネルギＰｄに基づい
てエンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊を演算して（ステッ
プＳ１９０）、エンジン５０の制御（ステップＳ１９
８）を行なうから、図１４に示すように、エンジン５０
から出力すべきエネルギＰｄは、充電エネルギＰｂｉだ
け増加する。一方、クラッチモータ３０のトルク指令値
Ｔｃ＊は、エンジン５０の目標トルクＴｅ＊に変更がな
いから一定に保たれ、アシストモータ４０のトルク指令
値Ｔａ＊も車両の車速Ｖと目標速度Ｖｍとに速度偏差△
Ｖを生じないから一定に保たれているから、エンジン５
０から出力されるエネルギＰｄの増加の前後で、クラッ
チモータ３０およびアシストモータ４０から駆動軸２２
に伝達するエネルギは等しい。したがって、エンジン５
０から出力されるエネルギＰｄの増加分は、すべてバッ
テリ９４の充電に用いられることになる。
【０１０３】こうしたバッテリ９４の充電の際のエンジ
ン５０の運転ポイントおよび駆動軸２２の運転ポイント
の変化の様子を図１５および図１６に示す。図１５はエ
ンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより
大きいときの変化の様子であり、図１６はエンジン５０
の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより小さいとき
の変化の様子である。
【０１０４】図１５および図１６に示すように、エンジ
ン５０は、車速Ｖを目標速度Ｖｍに保つのに必要なエネ
ルギである基本出力エネルギＰｄｆとエネルギが同一の
曲線上の運転ポイントＰＥ１（トルクＴｅ，回転数Ｎｅ
１）からバッテリ９４の充電に必要な充電エネルギＰｂ
ｉだけエネルギの高いエネルギが同一の曲線上の運転ポ
イントのうち運転ポイントＰＥ１とトルクは同じだが回
転数が大きな運転ポイントＰＥ２（トルクＴｅ，回転数
Ｎｅ２）に変更されるが、駆動軸２２は、エンジン５０
の運転ポイントの変更に拘わらず、運転ポイントＰＥ１
とエネルギが同一の曲線上の運転ポイントＰＤ１（出力
トルクＴｄ１，回転数Ｎｄ）で運転されることになる。
したがって、エネルギ収支上、エンジン５０の回転数Ｎ
ｅの増加分（Ｎｅ２−Ｎｅ１）に相当する図中領域Ｇｂ
ｉで表わされるエネルギが余剰のエネルギとして見い出
されるから、この余剰のエネルギによりバッテリ９４の
充電が行なわれる。
【０１０５】余剰のエネルギである領域Ｇｂｉで表わさ
れるエネルギは、図１５のエンジン５０の回転数Ｎｅが
駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きいときでは、エンジン
５０の回転数Ｎｅと駆動軸２２の回転数Ｎｄとの偏差で
ある回転数差Ｎｃが正の値でありその偏差が増加するこ
とから、クラッチモータ３０の回生制御による回生され
る電力の増加として見い出され、図１６のエンジン５０
の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより小さいとき
では、回転数差Ｎｃが負の値でありその偏差が減少する
ことから、クラッチモータ３０の力行制御に必要な電力
の減少として見い出されることになる。なお、図１６で
は駆動軸２２の回転数Ｎｄをエンジン５０の回転数Ｎｅ
２より大きな場合について示したが、駆動軸２２の回転
数Ｎｄが、エンジン５０の回転数Ｎｅ１より大きいが回
転数Ｎｅ２より小さいときには、エンジン５０の運転ポ
イントの変更によりクラッチモータ３０は力行制御から
回生制御に変更されることになる。
【０１０６】また、バッテリ９４の残容量ＢRMが閾値Ｂ
２以上であるのを検出すると、図１０の定速走行制御ル
ーチンでは、基本出力エネルギＰｄｆから放電エネルギ
Ｐｂｏを減じたものとして出力エネルギＰｄを設定する
と共に（ステップＳ１８８）、この設定された出力エネ
ルギＰｄに基づいてエンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊を
演算して（ステップＳ１９０）、エンジン５０の制御
（ステップＳ１９８）を行なうから、図１４に示すよう
に、エンジン５０から出力すべきエネルギＰｄは、放電
エネルギＰｂｏだけ減少する。クラッチモータ３０およ
びアシストモータ４０のトルク指令値Ｔｃ＊，Ｔａ＊
は、前述のバッテリ９４の残容量ＢRMが閾値Ｂ１以下で
あるときと同様にエンジン５０から出力されるエネルギ
Ｐｄの減少の前後で変化しないから、両モータ３０，４
０から駆動軸２２に出力されるエネルギは等しい。した
がって、エンジン５０から出力されるエネルギＰｄが減
少した分だけエネルギが不足することとなり、この不足
分がバッテリ９４から放電される電力で賄われることに
なる。
【０１０７】こうしたバッテリ９４の放電の際のエンジ
ン５０の運転ポイントおよび駆動軸２２の運転ポイント
の変化の様子を図１７および図１８に示す。図１７はエ
ンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより
大きいときの変化の様子であり、図１８はエンジン５０
の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより小さいとき
の変化の様子である。
【０１０８】図１７および図１８に示すように、エンジ
ン５０は、車速Ｖを目標速度Ｖｍに保つのに必要なエネ
ルギである基本出力エネルギＰｄｆの同一エネルギ曲線
上の運転ポイントＰＥ１（トルクＴｅ，回転数Ｎｅ１）
からバッテリ９４から放電される放電エネルギＰｂｏだ
けエネルギの低いエネルギが同一の曲線上の運転ポイン
トのうち運転ポイントＰＥ１とトルクは同じだが回転数
が大きな運転ポイントＰＥ２（トルクＴｅ，回転数Ｎｅ
２）に変更されるが、駆動軸２２は、エンジン５０の運
転ポイントの変更に拘わらず、運転ポイントＰＥ１とエ
ネルギが同一の曲線上の運転ポイントＰＤ１（出力トル
クＴｄ１，回転数Ｎｄ）で運転されることになる。した
がって、エネルギ収支上、エンジン５０の回転数Ｎｅの
減少分（Ｎｅ２−Ｎｅ１）に相当する図中領域Ｇｂｏで
表わされるエネルギが不足することになり、この不足分
がバッテリ９４から放電される電力で賄われることにな
る。
【０１０９】エネルギの不足分である領域Ｇｂｏで表わ
されるエネルギは、図１７のエンジン５０の回転数Ｎｅ
が駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きいときでは、正の数
の回転数差Ｎｃの減少に伴うクラッチモータ３０の回生
制御による回生される電力の減少として表わされ、図１
８のエンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎ
ｄより小さいときでは、負の数の回転数差Ｎｃの偏差の
増加に伴うクラッチモータ３０の力行制御に必要な電力
の増加として表わされる。なお、図１７では駆動軸２２
の回転数Ｎｄをエンジン５０の回転数Ｎｅ２より小さな
場合について示したが、駆動軸２２の回転数Ｎｄが、エ
ンジン５０の回転数Ｎｅ１より小さいが回転数Ｎｅ２よ
り大きいときには、エンジン５０の運転ポイントの変更
によりクラッチモータ３０は回生制御から力行制御に変
更されることになる。
【０１１０】次に、速度偏差△Ｖに基づく制御とバッテ
リ９４の充放電の制御が同時に行なわれる様子につい
て、この様子を例示する図１９に基づき説明する。この
動作は図１１を用いて説明した速度偏差△Ｖに基づく制
御と、図１４を用いて説明したバッテリ９４の充放電の
制御とを組み合わせたものである。図１９には、バッテ
リ９４の充電開始から充電終了までの間に速度偏差△Ｖ
が生じたときの動作を示した。
【０１１１】図示するように、バッテリ９４の残容量Ｂ
RMが閾値Ｂ１以下であるのを検出すると、エンジン５０
から出力すべきエネルギＰｄは基本出力エネルギＰｄｆ
にバッテリ９４の充電に必要な充電エネルギＰｂｉが加
算された値として設定されるから、加算された充電エネ
ルギＰｂｉによりバッテリ９４が充電される。この状態
では、前述したようにクラッチモータ３０およびアシス
トモータ４０のトルク指令値Ｔｃ＊，Ｔａ＊は変化され
ない。こうしたバッテリ９４の充電中に速度偏差△Ｖ３
が生じると、基本出力エネルギＰｄｆはこの速度偏差△
Ｖ３を打ち消すのに必要なエネルギの値Ｋｖ１・△Ｖ３
だけ加算されるから、エンジン５０から出力すべきエネ
ルギＰｄもこの値Ｋｖ１・△Ｖ３だけ増加する。そし
て、この増加したエネルギが、アシストモータ４０のト
ルク指令値Ｔａ＊を値Ｋｖ２・△Ｖ３だけ増加すること
でアシストモータ４０から駆動軸２２に与えられ、速度
偏差△Ｖ３が打ち消されて、車速Ｖは目標速度Ｖｍとな
る。なお、この状態では、エンジン５０から出力される
エネルギＰｅはバッテリ９４の充電前からみると値（Ｐ
ｂｉ＋Ｋｖ１・△Ｖ３）だけ増加している。
【０１１２】その後、バッテリ９４の残容量ＢRMが閾値
Ｂ１より大きくなると、基本出力エネルギＰｄｆに充電
エネルギＰｂｉを加算して出力エネルギＰｄを設定する
のを止め、基本出力エネルギＰｄｆをそのまま出力エネ
ルギＰｄに設定するから、エンジン５０から出力すべき
エネルギＰｄは充電エネルギＰｂｉだけ減少する。この
状態では、基本出力エネルギＰｄｆが速度偏差△Ｖ３に
基づく値Ｋｖ１・△Ｖ３だけ増加された状態が継続され
ているから、エンジン５０から出力されるエネルギＰｅ
は、バッテリ９４の充電前からみると値Ｋｖ１・△Ｖ３
だけ増加しており、アシストモータ４０のトルクＴａも
値Ｋｖ２・△Ｖ３だけ増加している。
【０１１３】こうした速度偏差△Ｖに基づく制御とバッ
テリ９４の充放電の制御の際のエンジン５０の運転ポイ
ントおよび駆動軸２２の運転ポイントの変化の様子を図
２０および図２１に示す。図２０はエンジン５０の回転
数Ｎｅが駆動軸２２の回転数Ｎｄより大きいときの変化
の様子であり、図２１はエンジン５０の回転数Ｎｅが駆
動軸２２の回転数Ｎｄより小さいときの変化の様子であ
る。
【０１１４】図２０および図２１に示すように、バッテ
リ９４の充電を開始するときには、エンジン５０は、車
速Ｖを目標速度Ｖｍに保つのに必要なエネルギである出
力エネルギＰｄ１とエネルギが同一の曲線上の運転ポイ
ントＰＥ１（トルクＴｅ，回転数Ｎｅ１）からバッテリ
９４の充電に必要な充電エネルギＰｂｉだけエネルギの
高いエネルギが同一の曲線上の運転ポイントのうち運転
ポイントＰＥ１とトルクは同じだが回転数が大きな運転
ポイントＰＥ２（トルクＴｅ，回転数Ｎｅ２）に変更さ
れる。このとき、駆動軸２２は、エンジン５０の運転ポ
イントの変更に拘わらず、運転ポイントＰＥ１とエネル
ギが同一の曲線上の運転ポイントＰＤ１（出力トルクＴ
ｄ１，回転数Ｎｄ）で運転される。この結果、エンジン
５０の回転数Ｎｅの増加分（Ｎｅ２−Ｎｅ１）に相当す
る図中の領域Ｇｂｉで表わされるエネルギが余剰のエネ
ルギとして見い出され、このエネルギによりバッテリ９
４の充電が行なわれる。
【０１１５】この状態で速度偏差△Ｖ３が生じると、エ
ンジン５０は、出力エネルギＰｄ１に充電エネルギＰｂ
ｉを加算したエネルギが同一の曲線上の運転ポイントＰ
Ｅ２（トルクＴｅ，回転数Ｎｅ２）から速度偏差△Ｖ３
を打ち消して再び車速Ｖを目標速度Ｖｍに保つのに必要
なエネルギの増加量Ｋｖ１・△Ｖ３だけエネルギの高い
出力エネルギＰｄ２に充電エネルギＰｂｉが加算された
エネルギが同一の曲線上の運転ポイントのうち運転ポイ
ントＰＥ２とトルクは同じだが回転数が大きな運転ポイ
ントＰＥ３（トルクＴｅ，回転数Ｎｅ３）に変更され
る。このときアシストモータ４０のトルクＴａは、値Ｋ
ｖ２・△Ｖ３だけ増加されるから、駆動軸２２は、運転
ポイントＰＤ１（出力トルクＴｄ１，回転数Ｎｄ）から
この運転ポイントＰＤ１より値Ｋｖ１・△Ｖ３だけ高い
出力エネルギＰｄ２とエネルギが同一の曲線上の運転ポ
イントのうち運転ポイントＰＤ１と回転数は同じだが出
力トルクが値Ｋｖ２・△Ｖだけ大きな運転ポイントＰＤ
２（出力トルクＴｄ２，回転数Ｎｄ）に変更される。こ
うしたアシストモータ４０のトルク増加により速度偏差
△Ｖが打ち消され、車速Ｖは目標速度Ｖｍとなる。な
お、この状態でもエンジン５０からの出力エネルギと駆
動軸２２へ伝達されるエネルギとには充電エネルギＰｂ
ｉだけの偏差が継続しているから、アシストモータ４０
のトルク増加に拘わらず、この充電エネルギＰｂｉによ
りバッテリ９４は充電され続ける。
【０１１６】バッテリ９４の充電を終了するときには、
エンジン５０は、出力エネルギＰｄ２に充電エネルギＰ
ｂｉが加算されたエネルギが同一の曲線上の運転ポイン
トＰＥ３（トルクＴｅ，回転数Ｎｅ３）からバッテリ９
４の充電に必要な充電エネルギＰｂｉだけエネルギの低
い出力エネルギＰｄ２とエネルギが同一の曲線上の運転
ポイントのうち運転ポイントＰＥ１とトルクは同じだが
回転数が小さな運転ポイントＰＥ４（トルクＴｅ，回転
数Ｎｅ４）に変更される。このとき、駆動軸２２は、エ
ンジン５０の運転ポイントの変更に拘わらず、出力エネ
ルギＰｄ２とエネルギが同一の曲線上の運転ポイントＰ
Ｄ２（出力トルクＴｄ２，回転数Ｎｄ）で運転される。
この結果、エンジン５０の運転ポイントＰＥ４と駆動軸
２２の運転ポイントＰＤ２とが同一のエネルギが同一の
曲線上の運転ポイントとなるから、エンジン５０から出
力される動力のすべてがクラッチモータ３０およびアシ
ストモータ４０によりトルク変換されて駆動軸２２に出
力されることになり、バッテリ９４からの充放電はなく
なる。
【０１１７】なお、図２１では駆動軸２２の回転数Ｎｄ
をエンジン５０の回転数Ｎｅ３より大きな場合について
示したが、駆動軸２２の回転数Ｎｄが、エンジン５０の
回転数Ｎｅ１より大きいが回転数Ｎｅ２より小さいと
き、あるいは回転数Ｎｅ２より大きいが回転数Ｎｅ３よ
り小さいときには、エンジン５０の運転ポイントの変更
によりクラッチモータ３０は力行制御から回生制御に変
更されることになる。
【０１１８】なお、図１９ないし図２１にはバッテリ９
４の充電開始から充電終了までの間に正の値の速度偏差
△Ｖが生じたときの動作についてのみ示したが、バッテ
リ９４の充電開始から充電終了までの間に負の値の速度
偏差△Ｖが生じたときの動作、バッテリ９４の放電開始
から放電終了までの間に正または負の値の速度偏差△Ｖ
が生じたときの動作も同様に考えることができる。
【０１１９】以上説明した第１実施例の動力出力装置２
０によれば、車速Ｖと目標速度Ｖｍとに速度偏差△Ｖが
生じてもエンジン５０から出力されるエネルギＰｅを増
減すると共にアシストモータ４０のトルクを増減するか
ら、速度偏差△Ｖを打ち消して車速Ｖを目標速度Ｖｍに
することができる。しかも、アシストモータ４０のトル
クの増減はバッテリ９４の充放電により直ちに行なわれ
るから、速度偏差△Ｖはすぐに解消され、車速Ｖは目標
速度Ｖｍに保たれる。この結果、車速Ｖを高い精度で目
標速度Ｖｍにすることができる。また、クラッチモータ
３０のトルクＴｃは、速度偏差△Ｖの有無に拘わらず一
定の値としたから、アシストモータ４０のトルクＴａを
増減するだけで、車速Ｖを目標速度Ｖｍに保つよう制御
することができる。
【０１２０】また、第１実施例の動力出力装置２０によ
れば、バッテリ９４の残容量ＢRMが適正範囲にないとき
には、バッテリ９４の充放電を行なうことにより残容量
ＢRMを適正範囲内にすることができる。しかも、バッテ
リ９４の充放電に見合うエネルギの増減をエンジン５０
から出力されるエネルギＰｅにて行なうことができる。
【０１２１】なお、第１実施例の動力出力装置２０で
は、定速走行制御ルーチンで定速走行の制御である走行
速度偏差△Ｖに基づく制御とバッテリ９４の充放電の制
御とを同時に行なうものとしたが、速度偏差△Ｖに基づ
く制御のみを行なうものとしてもよい。この場合、図１
０の定速走行制御ルーチンのステップＳ１８０ないしＳ
１８８は不要となる。
【０１２２】また、第１実施例の動力出力装置２０で
は、定速走行の制御を車速Ｖと目標速度Ｖｍとの速度偏
差△Ｖに基づいて、この速度偏差△Ｖを打ち消すようア
シストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊を制御したが、
速度偏差△Ｖに基づく制御に加えて、車速Ｖの微分量、
即ち変化率を演算し、この変化率に基づいてアシストモ
ータ４０のトルク指令値Ｔａ＊を制御するものとしても
よい。こうすれば、車速Ｖをより安定して目標速度Ｖｍ
に保つことができる。
【０１２３】第１実施例の動力出力装置２０では、スロ
ットルバルブ６６の開度ＢＰの制御で、開度指令値ＢＰ
＊をエンジン５０の回転数Ｎｅによってフィードバック
制御するものとしたが、目標回転数Ｎｅ＊が設定された
ときに開度指令値ＢＰ＊を設定し、エンジン５０の回転
数Ｎｅによるフィードバック制御しないものとしてもか
まわない。
【０１２４】第１実施例の動力出力装置２０では、速度
偏差△Ｖが生じたりバッテリ９４を充放電したりするす
る際の出力エネルギＰｄの増減に対して、エンジン５０
の目標トルクＴｅ＊は変化させず、エンジン５０の目標
回転数Ｎｅ＊を変化させたが、目標トルクＴｅ＊も変化
させるものとしてもよい。この場合、図１０の定速走行
制御ルーチンのステップＳ１９０およびＳ１９２の処理
に代えて、図２２の定速走行制御ルーチンに例示するス
テップＳ２９０ないしＳ２９３の処理を実行する。即
ち、図１０の定速走行制御ルーチンのステップＳ１８４
ないしＳ１８８により出力エネルギＰｄを設定した後、
まず、図５の定速走行初期処理ルーチンのステップＳ１
０８で設定したのと同様に、設定された出力エネルギＰ
ｄに対してエンジン５０ができる限り効率の高い状態で
運転され、かつ出力エネルギＰｄの変化に対してエンジ
ン５０の運転状態が滑らかに変化するエンジン５０の目
標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ス
テップＳ２９０）。続いて、クラッチモータ３０のトル
ク指令値Ｔｃ＊にエンジン５０の目標トルクＴｅ＊を設
定し（ステップＳ２９１）、クラッチモータ３０のトル
ク偏差△Ｔｃを次式（１１）により求める。そして、ア
シストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊を次式（１２）
により算出する。
【０１２５】 △Ｔｃ＝Ｔｃ＊−前回のＴｃ＊ …（１１） Ｔａ＊＝前回のＴａ＊−△Ｔｃ＋Ｋｖ２・△Ｖ …（１２）
【０１２６】ここで、上述した式（９）と比べて式（１
２）では、式（９）で算出されるトルク指令値Ｔａ＊か
らクラッチモータ３０のトルク偏差△Ｔｃを減じている
が、これは、出力エネルギＰｄの増減に伴ってエンジン
５０の目標トルクＴｅ＊を変化させることによりクラッ
チモータ３０のトルクＴｃも変化するから、その変化分
を打ち消すためのものである。
【０１２７】こうした出力エネルギＰｄの増減に伴って
エンジン５０の目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ
＊を変更する際のエンジン５０の運転ポイントおよび駆
動軸２２の運転ポイントの変化の様子を図２３および図
２４に示す。図２３はエンジン５０の回転数Ｎｅが駆動
軸２２の回転数Ｎｄより大きいときの変化の様子であ
り、図２４はエンジン５０の回転数Ｎｅが駆動軸２２の
回転数Ｎｄより小さいときの変化の様子である。
【０１２８】図２３および図２４に示すように、エンジ
ン５０は、出力エネルギＰｄ１とエネルギが同一の曲線
上の運転ポイントのうち効率の高い運転ポイントＰＥ１
（トルクＴｅ１，回転数Ｎｅ１）から出力エネルギＰｄ
２とエネルギが同一の曲線上の運転ポイントのうち効率
の高い運転ポイントＰＥ２（トルクＴｅ１，回転数Ｎｅ
２）に変更され、駆動軸２２は、このエンジン５０の運
転ポイントの変更に伴い、運転ポイントＰＥ１とエネル
ギが同一の曲線上の運転ポイントＰＤ１（出力トルクＴ
ｄ１，回転数Ｎｄ）から運転ポイントＰＥ２とエネルギ
が同一の曲線上の運転ポイントのうち運転ポイントＰＤ
１と回転数が同じだがトルクは値Ｋｖ２・△Ｖだけ大き
な運転ポイントＰＤ２（出力トルクＴｄ２，回転数Ｎ
ｄ）に変更される。これに伴いクラッチモータ３０もト
ルクＴｃ１からトルクＴｃ２に変更され、アシストモー
タ４０もトルクＴａ１からトルクＴａ２に変更される。
ただし、両モータ３０，４０のトルク変化には、上式
（１２）すなわち次式（１３）の関係がある。
【０１２９】 Ｔａ２＝Ｔａ１−（Ｔｃ２−Ｔｃ１）＋Ｋｖ２・△Ｖ …（１３）
【０１３０】以上説明したように第１実施例の動力出力
装置２０を出力エネルギＰｄの増減に応じてエンジン５
０の目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を変更す
るものとすれば、エンジン５０はより効率の良い運転ポ
イントで運転することになるから、全体としての効率を
より高くすることができる。
【０１３１】第１実施例の動力出力装置２０では、出力
エネルギＰｄを設定することによりエンジン５０を目標
トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊の運転ポイントに
より運転できるものとして説明したが、スロットルバル
ブ６６のアクチュエータ６７の精度によっては、エンジ
ン５０から所望の出力エネルギＰｄを出力することがで
きないときがある。例えば、アクチュエータ６７として
段階的にしか位置決めできないステッピングモータを用
い、これによりスロットルバルブ６６を駆動するときに
は、スロットルバルブ６６の開度ＢＰは段階的にしか設
定できず、出力エネルギＰｄも段階的にしか設定できな
い。このような場合、設定した出力エネルギＰｄと実際
の出力エネルギＰｄとにエネルギ偏差が生じるが、第１
実施例の動力出力装置２０では、バッテリ９４の充放電
によりこのエネルギ偏差を補うことができる。この様子
を図２５および図２６に示す。
【０１３２】図２５および図２６中、破線の曲線は設定
された出力エネルギＰｄとエネルギが同一の曲線であ
り、複数の実線の曲線はスロットルバルブ６６の開度Ｂ
Ｐが調節された際にエンジン５０から出力される出力エ
ネルギＰｄ（ＢＰ１），Ｐｄ（ＢＰ２），Ｐｄ（ＢＰ
３），Ｐｄ（ＢＰ４）とそれぞれエネルギが同一の曲線
である。いま、図１０の定速走行制御ルーチンのステッ
プＳ１８４ないしＳ１８８で出力エネルギＰｄが設定さ
れると、エンジン５０からこの出力エネルギＰｄが出力
されるようスロットルバルブ６６の開度ＢＰが制御され
る。しかし、前述したようにスロットルバルブ６６の開
度ＢＰは段階的にしか設定できないから、エンジン５０
は、図２５および図２６に示すように、設定された出力
エネルギＰｄとエネルギが同一の曲線上の運転ポイント
では運転されず、設定された出力エネルギＰｄより僅か
にエネルギが低い出力エネルギＰｄ（ＢＰ２）とエネル
ギが同一の曲線上の運転ポイントＰＥ１（図２５）か、
出力エネルギＰｄより僅かにエネルギが高い出力エネル
ギＰｄ（ＢＰ３）とエネルギが同一の曲線上の運転ポイ
ントＰＥ２（図２６）かのいずれかで運転されることに
なる。
【０１３３】エンジン５０が出力エネルギＰｄより僅か
にエネルギが低い出力エネルギＰｄ（ＢＰ２）とエネル
ギが同一の曲線上の運転ポイントＰＥ１（図２５）で運
転される場合、クラッチモータ３０およびアシストモー
タ４０により駆動軸２２に出力されるエネルギに比し
て、エンジン５０が出力する動力は式（Ｐｄ−Ｐｄ（Ｂ
Ｐ２））により計算されるエネルギ、すなわち図２５中
領域Ｇｂｏで表わされるエネルギだけ不足することにな
る。実施例では、この不足するエネルギをバッテリ９４
からの放電により賄い、車両の車速Ｖを目標速度Ｖｍに
保つ。また、エンジン５０が出力エネルギＰｄより僅か
にエネルギが高い出力エネルギＰｄ（ＢＰ３）とエネル
ギが同一の曲線上の運転ポイントＰＥ２（図２６）で運
転される場合、クラッチモータ３０およびアシストモー
タ４０により駆動軸２２に出力されるエネルギに比し
て、エンジン５０が出力する動力のうち式（Ｐｄ（ＢＰ
２）−Ｐｄ）により計算されるエネルギ、すなわち図２
６中領域Ｇｂｉで表わされるエネルギが余剰のエネルギ
となる。実施例では、この余剰のエネルギをバッテリ９
４を充電することにより用いて、車両の車速Ｖを目標速
度Ｖｍに保つ。
【０１３４】このように、第１実施例の動力出力装置２
０によれば、設定された出力エネルギＰｄとエンジン５
０からの出力されるエネルギとに偏差が生じても、この
エネルギ偏差をバッテリ９４の充放電により調整するこ
とができる。したがって、スロットルバルブ６６のアク
チュエータ６７に、スロットルバルブ６６の開度ＢＰを
段階的にしか設定できないような精度の低いものでも用
いることがでる。しかも、アクチュエータ６７に精度の
低いものを用いても、車両の車速Ｖを目標速度Ｖｍに安
定して保つことができる。
【０１３５】第１実施例の動力出力装置２０では、車両
の車速Ｖを目標速度Ｖｍに保つために図５の定速走行初
期処理ルーチンおよび図１０の定速走行制御ルーチンを
実行したが、これらのルーチンを駆動軸２２を定速で回
転駆動する定速駆動制御に適用することもできる。この
場合、図５および図１０のルーチンの目標速度Ｖｍに代
えて目標回転数Ｎｄ＊を用い、車速Ｖに代えて回転数Ｎ
ｄを用いればよい。なお、駆動軸２２の回転数Ｎｄは、
駆動軸２２に取り付けられたレゾルバ４８により検出す
ることができる。このように第１実施例の動力出力装置
２０により駆動軸２２を定速に回転駆動する定速駆動制
御を行なえば、動力出力装置２０を車両以外の輸送機関
（例えば船舶や航空機など）や、他の機械（例えば工作
機械等）にも搭載した場合にも適用することができる。
【０１３６】第１実施例の動力出力装置２０では、クラ
ッチモータ３０とアシストモータ４０とをそれぞれ別個
に駆動軸２２に取り付けたが、図２７に例示する動力出
力装置２０Ａのように、クラッチモータとアシストモー
タとが一体となるよう構成してもよい。この変形例の動
力出力装置２０Ａの構成について以下に簡単に説明す
る。図示するように、この動力出力装置２０Ａのクラッ
チモータ３０Ａは、クランクシャフト５６に結合したイ
ンナロータ３４Ａと、駆動軸２２に結合したアウタロー
タ３２Ａとから構成され、インナロータ３４Ａには三相
コイル３６Ａが取り付けられており、アウタロータ３２
Ａには永久磁石３５Ａがその外周面側の磁極と内周面側
の磁極とが異なるよう嵌め込まれている。一方、アシス
トモータ４０Ａは、このクラッチモータ３０Ａのアウタ
ロータ３２Ａと、三相コイル４４が取り付けられたステ
ータ４３とから構成される。すなわち、クラッチモータ
３０Ａのアウタロータ３２Ａがアシストモータ４０Ａの
ロータを兼ねる構成となっている。なお、クランクシャ
フト５６に結合したインナロータ３４Ａに三相コイル３
６Ａが取り付けられているから、クラッチモータ３０Ａ
の三相コイル３６Ａに電力を供給する回転トランス３８
は、クランクシャフト５６に取り付けられている。
【０１３７】この動力出力装置２０Ａでは、アウタロー
タ３２Ａに嵌め込まれた永久磁石３５Ａの内周面側の磁
極に対してインナロータ３４Ａの三相コイル３６Ａに印
加する電圧を制御することにより、クラッチモータ３０
とアシストモータ４０とを駆動軸２２に別個に取り付け
た前述の動力出力装置２０のクラッチモータ３０と同様
に動作する。また、アウタロータ３２Ａに嵌め込まれた
永久磁石３５Ａの外周面側の磁極に対してステータ４３
の三相コイル４４に印加する電圧を制御することによ
り、動力出力装置２０のアシストモータ４０と同様に動
作する。したがって、上述した動力出力装置２０の総て
の動作についてこの動力出力装置２０Ａも同様に動作す
る。
【０１３８】こうした変形例の動力出力装置２０Ａによ
れば、アウタロータ３２Ａがクラッチモータ３０Ａのロ
ータの一方とアシストモータ４０Ａのロータとを兼ねる
から、動力伝達装置の小型化および軽量化を図ることが
できる。
【０１３９】次に本発明の第２の実施例である動力出力
装置２０Ｂについて説明する。図２８は、第２実施例の
動力出力装置２０Ｂの構成の概略を例示する構成図であ
る。図示するように、第２実施例の動力出力装置２０Ｂ
は、アシストモータ４０がエンジン５０とクラッチモー
タ３０との間のクランクシャフト５６に取り付けられて
いる点を除いて第１実施例の動力出力装置２０の構成と
同一の構成をしている。このため、図２８では第２実施
例の動力出力装置２０Ｂの構成を例示する図に相当する
図２のうち同一の部分である制御装置８０等を省略し
た。また、第２実施例の動力出力装置２０Ｂを車両に搭
載したときには図１に例示する構成と同一の構成とな
る。したがって、第２実施例の動力出力装置２０Ｂの構
成のうち第１実施例の動力出力装置２０と同一の構成に
ついては同一の符号を付し、その説明は省略する。な
お、明示しない限り第１実施例の説明の際に用いた符号
はそのまま同じ意味で用いる。
【０１４０】第２実施例の動力出力装置２０Ｂは次のよ
うに動作する。今、エンジン５０が、図４のトルクと回
転数とにより表わされる出力エネルギが一定の曲線上の
トルクＴｅがトルクＴ１，回転数Ｎｅが回転数Ｎ１の運
転ポイントで運転されており、駆動軸２２の回転数Ｎｄ
が回転数Ｎ２であるとする。クランクシャフト５６に取
り付けられたアシストモータ４０によりクランクシャフ
ト５６にトルクＴａ（Ｔａ＝Ｔ２−Ｔ１）を付加すれ
ば、図４中の領域Ｇ２と領域Ｇ３との和で表わされるエ
ネルギがクランクシャフト５６に与えられて、クランク
シャフト５６のトルクは値Ｔ２（Ｔ１＋Ｔａ）となる。
一方、クラッチモータ３０のトルクＴｃをトルクＴ２と
して制御すれば、駆動軸２２にはこのトルクＴｃ（Ｔ１
＋Ｔａ）が出力されると共に、エンジン５０の回転数Ｎ
ｅと駆動軸２２の回転数Ｎｄとの回転数差Ｎｃに基づく
電力（領域Ｇ１と領域Ｇ３との和で表わされるエネル
ギ）が回生される。したがって、アシストモータ４０の
トルクＴａをクラッチモータ３０により回生される電力
により丁度賄えるよう設定し、この回生電力を電源ライ
ンＬ１，Ｌ２を介して第２の駆動回路９２に供給すれ
ば、アシストモータ４０は、この回生電力により駆動す
る。
【０１４１】次に、エンジン５０が、図４中のトルクＴ
ｅがトルクＴ２，回転数Ｎｅが回転数Ｎ２の運転ポイン
トで運転されており、駆動軸２２の回転数Ｎｄが回転数
Ｎ１のときを考える。このとき、アシストモータ４０の
トルクＴａをＴ２−Ｔ１で求められる値として制御すれ
ば、アシストモータ４０は回生制御され、図４中の領域
Ｇ２で表わされるエネルギ（電力）をクランクシャフト
５６から回生する。一方、クラッチモータ３０は、イン
ナロータ３４がアウタロータ３２に対して回転数差Ｎｃ
（Ｎ１−Ｎ２）の回転数で駆動軸２２の回転方向に相対
的に回転するから、通常のモータとして機能し、回転数
差Ｎｃに応じた領域Ｇ１で表わされるエネルギを駆動軸
２２に回転エネルギとして与える。したがって、アシス
トモータ４０のトルクＴａを、アシストモータ４０によ
り回生される電力でクラッチモータ３０により消費され
る電力を丁度賄えるよう設定すれば、クラッチモータ３
０は、アシストモータ４０により回生される電力により
駆動する。
【０１４２】したがって、第２実施例の動力出力装置２
０Ｂでも、第１実施例の動力出力装置２０と同様に、ア
シストモータ４０のトルクＴａおよびクラッチモータ３
０のトルクＴｃを、次式（１４）および式（１５）が成
り立つよう制御すれば、エンジン５０から出力されるエ
ネルギを自由にトルク変換して駆動軸２２に付与するこ
とができる。なお、式（１４）および式（１５）の関係
は、クラッチモータ３０およびアシストモータ４０の効
率が１００％のときの理想状態であるから、実際にはＴ
ｃ×ＮｄおよびＴａは若干小さくなる。
【０１４３】 Ｔｅ×Ｎｅ＝Ｔｃ×Ｎｄ …（１４） Ｔｅ＋Ｔａ＝Ｔｃ＝Ｔｄ …（１５）
【０１４４】以上の説明から解るように、第２実施例の
動力出力装置２０Ｂでも第１実施例の動力出力装置２０
と同様に図５に例示した定速走行初期処理ルーチンおよ
び図１０に例示した定速走行制御ルーチンを実行するこ
とができる。ただし、定速走行初期処理ルーチンについ
ては、図５中のステップＳ１１０およびＳ１１２に代え
て図２９に例示する定速走行初期処理ルーチンのステッ
プＳ３１０およびＳ３１２が実行され、定速走行制御ル
ーチンについては、図１０中のステップＳ１９２に代え
て図３０に例示する定速走行制御ルーチンのステップＳ
３９１およびＳ３９２が実行される。この相違は、アシ
ストモータ４０をエンジン５０のクランクシャフト５６
に配置したことによるものである。すなわち、第２実施
例の動力出力装置２０Ｂでは、駆動軸２２にトルクを出
力できるのはクラッチモータ３０だけであるから、速度
偏差△Ｖに対しては、前回のトルク指令値Ｔｃ＊に速度
偏差△Ｖに基づく値Ｋｖ３・△Ｖを加えて新たなトルク
指令値Ｔｃ＊を設定し（ステップＳ３９１）、クラッチ
モータ３０の制御をすることにより速度偏差△Ｖを打ち
消して車速Ｖを目標速度Ｖｍに保つのである。なお、ク
ラッチモータ３０のトルクＴｃは、クランクシャフト５
６のトルクに等しくする必要があるから、クラッチモー
タ３０のトルク指令値Ｔｃ＊とエンジン５０の目標トル
クＴｅ＊との差をアシストモータ４０のトルク指令値Ｔ
ａ＊に設定し（ステップＳ３９２）、アシストモータ４
０を制御している。
【０１４５】以上説明した第２実施例の動力出力装置２
０Ｂによれば、車速Ｖと目標速度Ｖｍとに速度偏差△Ｖ
が生じてもエンジン５０から出力されるエネルギＰｅを
増減すると共にクラッチモータ３０およびアシストモー
タ４０のトルクを増減するから、速度偏差△Ｖを打ち消
して車速Ｖを目標速度Ｖｍにすることができる。しかも
クラッチモータ３０およびアシストモータ４０のトルク
の増減はバッテリ９４の充放電により賄われて直ちに行
なわれるから、速度偏差△Ｖはすぐに解消され、車速Ｖ
は目標速度Ｖｍに保たれる。この結果、きめ細かな制御
を行なうことができるから、車速Ｖを安定して目標速度
Ｖｍに保つことができる。
【０１４６】この他、第２実施例の動力出力装置２０Ｂ
でも、第１実施例の動力出力装置２０が奏する効果、即
ち、バッテリ９４の残容量ＢRMが適正範囲にないときに
は、バッテリ９４の充放電を行なうことにより残容量Ｂ
RMを適正範囲内にすることができる効果も奏する。
【０１４７】更に、第２実施例の動力出力装置２０Ｂで
も、第１実施例の動力出力装置２０と同様に、速度偏差
△Ｖやバッテリ９４の充放電に基づく出力エネルギＰｄ
の変更に応じてエンジン５０の目標トルクＴｅ＊および
目標回転数Ｎｅ＊を変更する構成や、速度偏差△Ｖによ
るアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊の制御に加
えて車速Ｖの変化率に基づいてアシストモータ４０のト
ルク指令値Ｔａ＊を制御する構成、スロットルバルブ６
６のアクチュエータ６７に精度の低いものを用いる構
成、駆動軸２２を定速で回転駆動する定速駆動制御を行
なう構成などとしてもよい。これらの構成とした場合、
第１実施例の動力出力装置２０と同様な効果を奏するの
は言うまでもない。
【０１４８】なお、第２実施例の動力出力装置２０Ｂで
は、アシストモータ４０がエンジン５０とクラッチモー
タ３０との間のクランクシャフト５６に取り付けられて
いるが、図３１に例示する変形例の動力出力装置２０Ｃ
のように、アシストモータ４０とクラッチモータ３０と
でエンジン５０を挟持する配置としてもよい。
【０１４９】また、第２実施例の動力出力装置２０Ｂ
を、図３２に例示する変形例の動力出力装置２０Ｄのよ
うに、クラッチモータとアシストモータとを一体となる
よう構成してもよい。動力出力装置２０Ｄでは、図示す
るように、クラッチモータ３０Ｄのアウタロータ３２Ｄ
がアシストモータ４０Ｄのロータを兼ねる構成となって
おり、アウタロータ３２Ｄに嵌め込まれた永久磁石３５
Ｄの内周面側の磁極に対してインナロータ３４の三相コ
イル３６に印加する電圧を制御することにより、第２実
施例の動力出力装置２０Ｂのクラッチモータ３０と同様
の動作が可能となり、アウタロータ３２Ｄに嵌め込まれ
た永久磁石３５Ｄの外周面側の磁極に対してステータ４
３の三相コイル４４に印加する電圧を制御することによ
り、第２実施例の動力出力装置２０Ｂのアシストモータ
４０と同様の動作が可能となる。したがって、動力伝達
装置の小型化および軽量化を図ることができる。
【０１５０】次に、本発明の第３の実施例である動力出
力装置１１０について説明する。図３３は本発明の第３
の実施例としての動力出力装置１１０を搭載した車両の
概略構成を示す構成図、図３４は第５実施例の動力出力
装置１１０の概略構成を示す構成図、図３５は図３４の
動力出力装置１１０の部分拡大図である。
【０１５１】第３実施例の動力出力装置１１０が組み込
まれた車両は、図３３に示すように、クランクシャフト
１５６にクラッチモータ３０とアシストモータ４０とが
取り付けられている代わりにプラネタリギヤ１２０，モ
ータＭＧ１およびモータＭＧ２が取り付けられている点
を除いて第１実施例の動力出力装置２０が組み込まれた
車両（図１）と同様の構成をしている。したがって、同
一の構成には、値１００を加えた符号を付し、その説明
は省略する。なお、第３実施例の動力出力装置１１０の
説明でも、明示しない限り第１実施例の動力出力装置２
０の説明の際に用いた符号はそのまま同じ意味で用い
る。
【０１５２】図３４に示すように、第３実施例の動力出
力装置１１０は、大きくは、エンジン１５０、エンジン
１５０のクランクシャフト１５６にプラネタリキャリア
１２４が機械的に結合されたプラネタリギヤ１２０、プ
ラネタリギヤ１２０のサンギヤ１２１に結合されたモー
タＭＧ１、プラネタリギヤ１２０のリングギヤ１２２に
結合されたモータＭＧ２およびモータＭＧ１，ＭＧ２を
駆動制御する制御装置１８０から構成されている。
【０１５３】プラネタリギヤ１２０およびモータＭＧ
１，ＭＧ２の構成について、図３４により説明する。プ
ラネタリギヤ１２０は、クランクシャフト１５６に軸中
心を貫通された中空のサンギヤ軸１２５に結合されたサ
ンギヤ１２１と、クランクシャフト１５６と同軸のリン
グギヤ軸１２６に結合されたリングギヤ１２２と、サン
ギヤ１２１とリングギヤ１２２との間に配置されサンギ
ヤ１２１の外周を自転しながら公転する複数のプラネタ
リピニオンギヤ１２３と、クランクシャフト１５６の端
部に結合され各プラネタリピニオンギヤ１２３の回転軸
を軸支するプラネタリキャリア１２４とから構成されて
いる。このプラネタリギヤ１２０では、サンギヤ１２
１，リングギヤ１２２およびプラネタリキャリア１２４
にそれぞれ結合されたサンギヤ軸１２５，リングギヤ軸
１２６およびクランクシャフト１５６の３軸が動力の入
出力軸とされ、３軸のうちいずれか２軸へ入出力される
動力が決定されると、残余の１軸に入出力される動力は
決定された２軸へ入出力される動力に基づいて定まる。
なお、このプラネタリギヤ１２０の３軸への動力の入出
力についての詳細は後述する。
【０１５４】リングギヤ１２２には、動力の取り出し用
の動力取出ギヤ１２８がモータＭＧ１側に結合されてい
る。この動力取出ギヤ１２８は、チェーンベルト１２９
により動力伝達ギヤ１１１に接続されており、動力取出
ギヤ１２８と動力伝達ギヤ１１１との間で動力の伝達が
なされる。図３３に示すように、この動力伝達ギヤ１１
１はディファレンシャルギヤ１１４にギヤ結合されてい
る。したがって、動力出力装置１１０から出力された動
力は、最終的に左右の駆動輪１１６，１１８に伝達され
る。
【０１５５】モータＭＧ１は、同期電動発電機として構
成され、外周面に複数個の永久磁石１３５を有するロー
タ１３２と、回転磁界を形成する三相コイル１３４が巻
回されたステータ１３３とを備える。ロータ１３２は、
プラネタリギヤ１２０のサンギヤ１２１に結合されたサ
ンギヤ軸１２５に結合されている。ステータ１３３は、
無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、ケ
ース１１９に固定されている。このモータＭＧ１は、永
久磁石１３５による磁界と三相コイル１３４によって形
成される磁界との相互作用によりロータ１３２を回転駆
動する電動機として動作し、永久磁石１３５による磁界
とロータ１３２の回転との相互作用により三相コイル１
３４の両端に起電力を生じさせる発電機として動作す
る。なお、サンギヤ軸１２５には、その回転角度θｓを
検出するレゾルバ１３９が設けられている。
【０１５６】モータＭＧ２も、モータＭＧ１と同様に同
期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁
石１４５を有するロータ１４２と、回転磁界を形成する
三相コイル１４４が巻回されたステータ１４３とを備え
る。ロータ１４２は、プラネタリギヤ１２０のリングギ
ヤ１２２に結合されたリングギヤ軸１２６に結合されて
おり、ステータ１４３はケース１１９に固定されてい
る。モータＭＧ２のステータ１４３も無方向性電磁鋼板
の薄板を積層して形成されている。このモータＭＧ２
も、モータＭＧ１と同様に、電動機あるいは発電機とし
て動作する。なお、リングギヤ軸１２６には、その回転
角度θｒを検出するレゾルバ１４９が設けられている。
【０１５７】図３４に示すように、第３実施例の動力出
力装置１１０が備える制御装置１８０は、第１実施例の
動力出力装置２０が備える制御装置８０と同様に構成さ
れている。即ち、制御装置１８０は、モータＭＧ１を駆
動する第１の駆動回路１９１、モータＭＧ２を駆動する
第２の駆動回路１９２、両駆動回路１９１，１９２を制
御する制御ＣＰＵ１９０、二次電池であるバッテリ１９
４から構成されており、制御ＣＰＵ１９０は、内部に、
ワーク用のＲＡＭ１９０ａ、処理プログラムを記憶した
ＲＯＭ１９０ｂ、入出力ポート（図示せず）およびＥＦ
ＩＥＣＵ１７０と通信を行なうシリアル通信ポート（図
示せず）を備える。この制御ＣＰＵ１９０には、レゾル
バ１３９からのサンギヤ軸１２５の回転角度θｓ、レゾ
ルバ１４９からのリングギヤ軸１２６の回転角度θｒ、
アクセルペダルポジションセンサ１６５からのアクセル
ペダルポジションＡＰ、シフトポジションセンサ１８４
からのシフトポジションＳＰ、車速センサ１８６からの
車速Ｖ、第１の駆動回路１９１に設けられた２つの電流
検出器１９５，１９６からの電流値Ｉｕ１，Ｉｖ２、第
２の駆動回路１９２に設けられた２つの電流検出器１９
７，１９８からの電流値Ｉｕ２，Ｉｖ２、バッテリ１９
４の残容量を検出する残容量検出器１９９からの残容量
ＢRMなどが、入力ポートを介して入力されている。
【０１５８】また、制御ＣＰＵ１９０からは、第１の駆
動回路１９１に設けられたスイッチング素子である６個
のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６を駆動する制御信号
ＳＷ１と、第２の駆動回路１９２に設けられたスイッチ
ング素子としての６個のトランジスタＴｒ１１ないしＴ
ｒ１６を駆動する制御信号ＳＷ２とが出力されている。
この第１の駆動回路１９１および第２の駆動回路１９２
内の各々６個のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６，トラ
ンジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６は、それぞれトランジ
スタインバータを構成しており、それぞれ、一対の電源
ラインＬ１，Ｌ２に対してソース側とシンク側となるよ
う２個ずつペアで配置され、その接続点に、第１の駆動
回路１９１ではモータＭＧ１の三相コイル１３４の各々
が、第２の駆動回路１９２ではモータＭＧ２の三相コイ
ル１４４の各々が接続されている。電源ラインＬ１，Ｌ
２はバッテリ１９４のプラス側とマイナス側にそれぞれ
接続されているから、制御ＣＰＵ１９０により対をなす
トランジスタＴｒ１ないしＴｒ６，トランジスタＴｒ１
１ないしＴｒ１６のオン時間の割合を制御信号ＳＷ１，
ＳＷ２により順次制御することにより、三相コイル１３
４，１４４に流れる電流をＰＷＭ制御によって擬似的な
正弦波とすることができ、この結果、三相コイル１３
４，１４４により回転磁界が形成される。
【０１５９】次に第３実施例の動力出力装置１１０の動
作について説明する。第３実施例の動力出力装置１１０
の動作原理、特にトルク変換の原理は以下の通りであ
る。図３６に示すように、エンジン１５０を回転数Ｎ
ｅ，トルクＴｅの運転ポイントＰ１で運転し、このエン
ジン１５０から出力されるエネルギＰｅと同一のエネル
ギであるが異なる回転数ＮｒとトルクＴｒの運転ポイン
トＰ２でリングギヤ軸１２６を運転する場合、すなわ
ち、エンジン１５０から出力される動力をトルク変換し
てリングギヤ軸１２６に作用させる場合について考え
る。
【０１６０】プラネタリギヤ１２０の３軸（サンギヤ軸
１２５，リングギヤ軸１２６およびプラネタリキャリア
１２４）における回転数やトルクの関係は、機構学の教
えるところによれば、図３７および図３８に例示する共
線図と呼ばれる図として表わすことができ、幾何学的に
解くことができる。なお、プラネタリギヤ１２０におけ
る３軸の回転数やトルクの関係は、上述の共線図を用い
なくても各軸のエネルギを計算することなどにより数式
的に解析することもできる。第３実施例では説明の容易
のため共線図を用いて説明する。
【０１６１】図３７における縦軸は３軸の回転数軸であ
り、横軸は３軸の座標軸の位置の比を表わす。すなわ
ち、サンギヤ軸１２５とリングギヤ軸１２６の座標軸
Ｓ，Ｒを両端にとったとき、プラネタリキャリア１２４
の座標軸Ｃは、軸Ｓと軸Ｒを１：ρに内分する軸として
定められる。ここで、ρは、リングギヤ１２２の歯数に
対するサンギヤ１２１の歯数の比であり、次式（１６）
で表わされる。
【０１６２】
【数５】
【０１６３】今、エンジン１５０が回転数Ｎｅで運転さ
れており、リングギヤ軸１２６が回転数Ｎｒで運転され
ている場合を考えているから、エンジン１５０のクラン
クシャフト１５６が結合されているプラネタリキャリア
１２４の座標軸Ｃにエンジン１５０の回転数Ｎｅを、リ
ングギヤ軸１２６の座標軸Ｒに回転数Ｎｒをプロットす
ることができる。この両点を通る直線を描けば、この直
線と座標軸Ｓとの交点で表わされる回転数としてサンギ
ヤ軸１２５の回転数Ｎｓを求めることができる。以下、
この直線を動作共線と呼ぶ。なお、回転数Ｎｓは、回転
数Ｎｅと回転数Ｎｒとを用いて比例計算式（次式（１
７））により求めることができる。このようにプラネタ
リギヤ１２０では、サンギヤ１２１，リングギヤ１２２
およびプラネタリキャリア１２４のうちいずれか２つの
回転を決定すると、残余の１つの回転は、決定した２つ
の回転に基づいて決定される。
【０１６４】
【数６】
【０１６５】次に、描かれた動作共線に、エンジン１５
０のトルクＴｅをプラネタリキャリア１２４の座標軸Ｃ
を作用線として図中下から上に作用させる。このとき動
作共線は、トルクに対してはベクトルとしての力を作用
させたときの剛体として取り扱うことができるから、座
標軸Ｃ上に作用させたトルクＴｅは、向きが同じで異な
る作用線への力の分離の手法により、座標軸Ｓ上のトル
クＴｅｓと座標軸Ｒ上のトルクＴｅｒとに分離すること
ができる。このときトルクＴｅｓおよびＴｅｒの大きさ
は、次式（１８）および式（１９）によって表わされ
る。
【０１６６】
【数７】
【０１６７】動作共線がこの状態で安定であるために
は、動作共線の力の釣り合いをとればよい。すなわち、
座標軸Ｓ上には、トルクＴｅｓと大きさが同じで向きが
反対のトルクＴｍ１を作用させ、座標軸Ｒ上には、リン
グギヤ軸１２６に出力すべきトルクＴｒと同じ大きさで
向きが反対のトルクとトルクＴｅｒとの合力に対し大き
さが同じで向きが反対のトルクＴｍ２を作用させるので
ある。このトルクＴｍ１はモータＭＧ１により、トルク
Ｔｍ２はモータＭＧ２により作用させることができる。
このとき、モータＭＧ１では回転の方向と逆向きにトル
クを作用させるから、モータＭＧ１は発電機として動作
することになり、トルクＴｍ１と回転数Ｎｓとの積で表
わされる電気エネルギＰｍ１をサンギヤ軸１２５から回
生する。モータＭＧ２では、回転の方向とトルクの方向
とが同じであるから、モータＭＧ２は電動機として動作
し、トルクＴｍ２と回転数Ｎｒとの積で表わされる電気
エネルギＰｍ２を動力としてリングギヤ軸１２６に出力
する。
【０１６８】ここで、電気エネルギＰｍ１と電気エネル
ギＰｍ２とを等しくすれば、モータＭＧ２で消費する電
力のすべてをモータＭＧ１により回生して賄うことがで
きる。このためには、入力されたエネルギのすべてを出
力するものとすればよいから、エンジン１５０から出力
されるエネルギＰｅとリングギヤ軸１２６に出力される
エネルギＰｒとを等しくすればよい。すなわち、トルク
Ｔｅと回転数Ｎｅとの積で表わされるエネルギＰｅと、
トルクＴｒと回転数Ｎｒとの積で表わされるエネルギＰ
ｒとを等しくするのである。図３６に照らせば、運転ポ
イントＰ１で運転されているエンジン１５０から出力さ
れるトルクＴｅと回転数Ｎｅとで表わされる動力を、ト
ルク変換して、同一のエネルギでトルクＴｒと回転数Ｎ
ｒとで表わされる動力としてリングギヤ軸１２６に出力
するのである。前述したように、リングギヤ軸１２６に
出力された動力は、動力取出ギヤ１２８および動力伝達
ギヤ１１１により駆動軸１１２に伝達され、ディファレ
ンシャルギヤ１１４を介して駆動輪１１６，１１８に伝
達される。したがって、リングギヤ軸１２６に出力され
る動力と駆動輪１１６，１１８に伝達される動力とには
リニアな関係が成立するから、駆動輪１１６，１１８に
伝達される動力を、リングギヤ軸１２６に出力される動
力を制御することにより制御することができる。
【０１６９】図３７に示す共線図ではサンギヤ軸１２５
の回転数Ｎｓは正であったが、エンジン１５０の回転数
Ｎｅとリングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒとによっては、
図３８に示す共線図のように負となる場合もある。この
ときには、モータＭＧ１では、回転の方向とトルクの作
用する方向とが同じになるから、モータＭＧ１は電動機
として動作し、トルクＴｍ１と回転数Ｎｓとの積で表わ
される電気エネルギＰｍ１を消費する。一方、モータＭ
Ｇ２では、回転の方向とトルクの作用する方向とが逆に
なるから、モータＭＧ２は発電機として動作し、トルク
Ｔｍ２と回転数Ｎｒとの積で表わされる電気エネルギＰ
ｍ２をリングギヤ軸１２６から回生することになる。こ
の場合、モータＭＧ１で消費する電気エネルギＰｍ１と
モータＭＧ２で回生する電気エネルギＰｍ２とを等しく
すれば、モータＭＧ１で消費する電気エネルギＰｍ１を
モータＭＧ２で丁度賄うことができる。
【０１７０】なお、第３実施例の動力出力装置１１０で
は、こうしたトルク変換に加えて、エンジン１５０から
出力されるエネルギＰｅ（トルクＴｅと回転数Ｎｅとの
積）と、モータＭＧ１により回生または消費される電気
エネルギＰｍ１と、モータＭＧ２により消費または回生
される電気エネルギＰｍ２とを調節することにより、余
剰の電気エネルギを見い出してバッテリ１９４を放電し
たり、不足する電気エネルギをバッテリ１９４に蓄えら
れた電力により補ったりして、エンジン１５０から出力
されるエネルギＰｅをより効率よく動力としてリングギ
ヤ軸１２６に出力することができる。
【０１７１】第３実施例の動力出力装置１１０における
以上の動作原理では、プラネタリギヤ１２０やモータＭ
Ｇ１，モータＭＧ２，トランジスタＴｒ１ないしＴｒ１
６などによる動力の変換効率を値１（１００％）として
説明した。実際には、値１未満であるから、エンジン１
５０から出力されるエネルギＰｅをリングギヤ軸１２６
に出力するエネルギＰｒより若干大きな値とするか、逆
にリングギヤ軸１２６に出力するエネルギＰｒをエンジ
ン１５０から出力されるエネルギＰｅより若干小さな値
とする必要がある。例えば、エンジン１５０から出力さ
れるエネルギＰｅを、リングギヤ軸１２６に出力される
エネルギＰｒに変換効率の逆数を乗じて算出される値と
すればよい。また、モータＭＧ２のトルクＴｍ２を、図
３７の共線図の状態ではモータＭＧ１により回生される
電力に両モータの効率を乗じたものから算出される値と
し、図３８の共線図の状態ではモータＭＧ１により消費
される電力を両モータの効率で割ったものから算出すれ
ばよい。なお、プラネタリギヤ１２０では機械摩擦など
により熱としてエネルギを損失するが、その損失量は全
体量からみれば極めて少なく、モータＭＧ１，ＭＧ２に
用いた同期電動機の効率は値１に極めて近い。また、ト
ランジスタＴｒ１ないしＴｒ１６のオン抵抗もＧＴＯな
ど極めて小さいものが知られている。したがって、動力
の変換効率は値１に近いものとなるから、以下の説明で
も、説明の容易のため、明示しない限り値１（１００
％）として取り扱う。
【０１７２】次に、こうして構成される第３実施例の動
力出力装置１１０による車両の定速走行の制御について
説明する。第３実施例の車両の定速走行も、第１実施例
の車両の低速走行と同様に、運転者により所望の目標速
度Ｖｍが設定されることにより行なわれる。運転者によ
る目標速度Ｖｍの設定は、例えば、目標速度Ｖｍの設定
の指示が行なわれたときの車両の車速を車速センサ１８
６により読みとり、これを目標速度Ｖｍに設定するもの
や、車両の走行速度には無関係に所望の車速を目標速度
Ｖｍに設定するものがある。
【０１７３】このように運転者により定速走行の指示
（目標速度Ｖｍの設定）がなされると、第３実施例の動
力出力装置１１０でも、第１実施例と同様に、まず、図
３９に例示する定速走行初期処理ルーチンを実行し、そ
の後、図４２に例示する定速走行制御ルーチンを繰り返
し実行する。以下に、まず定速走行初期処理ルーチンに
ついて説明し、その後、定速制御ルーチンについて説明
する。
【０１７４】定速走行初期処理ルーチンが実行される
と、制御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０は、まず、運転
者の指示された速度を目標速度Ｖｍとして設定し（ステ
ップＳ４００）、この目標速度Ｖｍに基づいてＲＯＭ１
９０ｂに予め記憶された図示しないマップによりリング
ギヤ軸１２６に出力すべきトルクの指令値（以下、出力
トルク指令値という）Ｔｒ＊を設定する（ステップＳ４
０２）。ここで、第３実施例が用いるマップは、第１実
施例と同様に、無風状態で水平で平坦な所定の路面状態
の道路において車両を車速Ｖで定速走行するのに必要な
リングギヤ軸１２６のトルクＴｒを実験により求め、各
車速ＶとトルクＴｒを目標速度Ｖｍと出力トルク指令値
Ｔｒ＊との関係としてマップとしたものである。
【０１７５】次に、定速走行時のリングギヤ軸１２６の
目標回転数Ｎｒ＊を目標速度Ｖｍに比例係数Ｋｒを乗じ
て求める（ステップＳ４０４）。通常、車両の車速に対
してリングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒは比例関係にある
から、目標回転数Ｎｒ＊は、目標速度Ｖｍに車両によっ
て特定される比例係数Ｋｒを乗じて求められる。続い
て、求めた出力エネルギＰｒを出力トルク指令値Ｔｒ＊
と目標回転数Ｎｄ＊とを用いて計算（Ｐｒ＝Ｔｒ＊×Ｎ
ｒ＊）により算出し（ステップＳ４０６）、算出した出
力エネルギＰｒに基づいてエンジン１５０の目標トルク
Ｔｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊とを設定する処理を行なう
（ステップＳ４０８）。このエンジン１５０の目標トル
クＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊との設定は、第１実施例と
同様に、出力エネルギＰｒに対してエンジン１５０がで
きる限り効率の高い状態で運転される運転ポイントをマ
ップとしてＲＯＭ１９０ｂに記憶しておき、算出された
出力エネルギＰｒに対応するエンジン１５０の目標トル
クＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊をこのマップから導出
するものとした。
【０１７６】エンジン１５０の目標トルクＴｅ＊と目標
回転数Ｎｅ＊とを設定すると、制御ＣＰＵ１９０は、モ
ータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ１＊を、設定した目標ト
ルクＴｅ＊とギヤ比ρとに基づいて次式（２０）により
算出して設定すると共に（ステップＳ４１０）、モータ
ＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊を、出力トルク指令値Ｔ
ｒ＊と目標トルクＴｅ＊とギヤ比ρとに基づいて次式
（２１）により算出して設定する（ステップＳ４１
２）。トルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を式（２０）お
よび式（２１）によって算出できるのは、図３７および
図３８の共線図における動作共線の釣り合いの関係とし
て説明した。
【０１７７】
【数８】
【０１７８】こうして、エンジン１５０の目標トルクＴ
ｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊，モータＭＧ１およびモータＭ
Ｇ２のトルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定した後
は、モータＭＧ１の制御（ステップＳ４１４），モータ
ＭＧ２の制御（ステップＳ４１６）およびエンジン１５
０の制御（ステップＳ４１８）を行なう。第３実施例で
も第１実施例と同様に、図示の都合上、モータＭＧ１，
モータＭＧ２およびエンジン１５０の各制御を別々のス
テップとして記載したが、実際には、これらの制御は総
合的に行なわれる。例えば、制御ＣＰＵ１９０が割り込
み処理を利用して、モータＭＧ１とモータＭＧ２の制御
を同時に実行すると共に、通信によりＥＦＩＥＣＵ１７
０に指示を送信して、ＥＦＩＥＣＵ１７０によりエンジ
ン１５０の制御も同時に行なわせるのである。こうした
各制御のうちエンジン１５０の制御は、第１実施例のエ
ンジン５０の制御と同様に、図８に例示するスロットル
バルブ開度制御ルーチンに基づいて実行されるスロット
ルバルブ開度制御と、図９に例示する燃料噴射制御処理
ルーチンに基づいて実行される燃料噴射制御とにより行
なわれる。したがって、第３実施例におけるエンジン１
５０の制御については省略する。
【０１７９】モータＭＧ１の制御（図３９のステップＳ
４１４）は、図４０に例示するモータＭＧ１の制御ルー
チンによりなされる。このルーチンが実行されると、制
御ＣＰＵ１９０は、まず、サンギヤ軸１２５の回転角度
θｓをレゾルバ１３９から入力する処理を行ない（ステ
ップＳ４２０）、続いて、電流検出器１９５，１９６に
より、モータＭＧ１の三相コイル１３４のＵ相とＶ相に
流れている電流Ｉｕ１，Ｉｖ１を検出する処理を行なう
（ステップＳ４２２）。電流はＵ，Ｖ，Ｗの三相に流れ
ているが、その総和はゼロなので、二つの相に流れる電
流を測定すれば足りるのは、第１実施例でも記載した。
その後、第１実施例のクラッチモータ３０の制御（図
６）で説明した座標変換（ステップＳ４２４）および電
圧指令値Ｖｄ１，Ｖｑ１の演算を行ない（ステップＳ４
２６）、更に電圧指令値の逆座標変換（ステップＳ４２
８）を行なって、モータＭＧ１の第１の駆動回路１９２
のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６のオンオフ制御時間
を求め、ＰＷＭ制御を行なう（ステップＳ４２９）。
【０１８０】ここで、モータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ
１＊の符号を図３７や図３８の共線図におけるトルクＴ
ｍ１の向きを正とすれば、同じ正の値のトルク指令値Ｔ
ｍ１＊が設定されても、図３７の共線図の状態のように
トルク指令値Ｔｍ１＊の作用する向きとサンギヤ軸１２
５の回転の向きとが異なるときには回生制御がなされ、
図３８の共線図の状態のように同じ向きのときには力行
制御がなされる。しかし、モータＭＧ１の力行制御と回
生制御は、トルク指令値Ｔｍ１＊が正であれば、ロータ
１３２の外周面に取り付けられた永久磁石１３５と三相
コイル１３４に流れる電流により生じる回転磁界とによ
り正のトルクがサンギヤ軸１２５に作用するよう第１の
駆動回路１９１のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６を制
御するものであるから、同一のスイッチング制御とな
る。すなわち、トルク指令値Ｔｍ１＊の符号が同じであ
れば、モータＭＧ１の制御が回生制御であっても力行制
御であっても同じスイッチング制御となる。したがっ
て、図４０のモータＭＧ１の制御処理で回生制御と力行
制御のいずれも行なうことができる。また、トルク指令
値Ｔｍ１＊が負のときには、ステップＳ４２０で読み込
むサンギヤ軸１２５の回転角度θｓの変化の方向が逆に
なるだけであるから、このときの制御も図４０のモータ
ＭＧ１の制御処理により行なうことができる。
【０１８１】モータＭＧ２の制御（図３９のステップＳ
４１６）について図４１に例示するモータＭＧ２の制御
ルーチンに基づき説明する。モータＭＧ２の制御処理
は、モータＭＧ１の制御処理うちトルク指令値Ｔｍ１＊
とサンギヤ軸１２５の回転角度θｓに代えてトルク指令
値Ｔｍ２＊とリングギヤ軸１２６の回転角度θｒとを用
いる点を除き、モータＭＧ１の制御処理と全く同一であ
る。すなわち、リングギヤ軸１２６の回転角度θｒをレ
ゾルバ１４９を用いて検出し（ステップＳ４３０）、続
いてモータＭＧ２の各相電流を電流検出器１９７，１９
８を用いて検出し（ステップＳ４３２）、その後、座標
変換（ステップＳ４３４）および電圧指令値Ｖｄ２，Ｖ
ｑ２の演算を行ない（ステップＳ４３６）、更に電圧指
令値の逆座標変換（ステップＳ４３８）を行なって、モ
ータＭＧ２の第２の駆動回路１９２のトランジスタＴｒ
１１ないしＴｒ１６のオンオフ制御時間を求め、ＰＷＭ
制御を行なう（ステップＳ４３９）。
【０１８２】ここで、モータＭＧ２もトルク指令値Ｔｍ
２＊の向きとリングギヤ軸１２６の回転の向きとにより
力行制御されたり回生制御されたりするが、モータＭＧ
１と同様に、力行制御も回生制御も共に図４１のモータ
ＭＧ２の制御処理で行なうことができる。なお、実施例
では、モータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊の符号は、
図３７の共線図の状態のときのトルクＴｍ２の向きを正
とした。
【０１８３】以上説明した制御により、車両は目標速度
Ｖｍ近傍の速度で走行する。上述の制御では、無風状態
で水平な平坦路で所定の路面状態の道路を走行している
ときには、車速は目標速度Ｖｍとなるが、実際には、風
や路面の傾斜，路面状態により設定した目標速度Ｖｍで
定速走行しない場合が多い。第３実施例でも、第１実施
例と同様に、上述の制御により、車両が目標速度Ｖｍの
近傍の速度になると、上述の制御に代えて図４２に例示
する定速走行制御ルーチンに基づく制御を行なう。な
お、第３実施例でも、運転者による目標速度Ｖｍの設定
が、設定の指示が行なわれたときの車両の車速を目標速
度Ｖｍとする場合には、図３９の処理のうち、ステップ
Ｓ４００ないしＳ４１２が実行された後、直ちに図４２
の定速走行制御ルーチンに基づく制御が行なわれる。
【０１８４】定速走行制御ルーチンが実行されると、制
御装置１８０の制御ＣＰＵ１９０は、まず車速センサ１
８６により検出される車速Ｖを読み込む処理を行ない
（ステップＳ４７４）、目標速度Ｖｍから読み込んだ車
速Ｖを減じて速度偏差△Ｖを計算する（ステップＳ４７
６）。そして、計算した速度偏差△Ｖと前回の基本出力
エネルギＰｒｆを用いて新たな基本出力エネルギＰｒｆ
を次式（２２）により算出する（ステップＳ４７８）。
ここで、前回の基本出力エネルギＰｒｆは、前回このル
ーチンが実行されたときにステップＳ４７８で設定され
た新たな基本出力エネルギＰｒｆであり、このルーチン
が始めて実行されたときには、図３９のルーチンのステ
ップＳ４０６で設定された出力エネルギＰｒが前回の基
本出力エネルギＰｒｆとして用いられる。なお、下式
（２２）中のＫｖ５は、比例定数である。
【０１８５】 Ｐｒｆ＝前回のＰｒｆ＋Ｋｖ５・△Ｖ …（２２）
【０１８６】次に、残容量検出器１９９により検出され
るバッテリ１９４の残容量ＢRMを入力する（ステップＳ
４８０）。そして、入力したバッテリ１９４の残容量Ｂ
RMが閾値Ｂ１および閾値Ｂ２により設定されている範囲
にあるか否かを判断し（ステップＳ４８２）、残容量Ｂ
RMが、閾値Ｂ１と閾値Ｂ２で定める範囲内にあるときに
は、出力エネルギＰｒに基本出力エネルギＰｒｆをその
まま設定する（ステップＳ４８６）。残容量ＢRMが閾値
Ｂ１以下のときには、基本出力エネルギＰｒｆに充電エ
ネルギＰｂｉを加えた値として出力エネルギＰｒを設定
し（ステップＳ４８４）、残容量ＢRMが閾値Ｂ２以上の
ときには、基本出力エネルギＰｒｆから放電エネルギＰ
ｂｏを減じた値として出力エネルギＰｒを設定する（ス
テップＳ４８８）。ここでの閾値Ｂ１，閾値Ｂ２，充電
エネルギＰｂｉおよび放電エネルギＰｂｏについては、
第１実施例で説明した。
【０１８７】こうして出力エネルギＰｒが設定される
と、この出力エネルギＰｒをエンジン１５０の目標トル
クＴｅ＊で除してエンジン１５０の目標回転数Ｎｅ＊を
求め（ステップＳ４９０）、モータＭＧ２のトルク指令
値Ｔｍ２＊を、前回のトルク指令値Ｔｍ２＊と速度偏差
△Ｖとを用いて次式（２３）により計算する（ステップ
Ｓ４９２）。ここで、前回のトルク指令値Ｔｍ２＊は、
前回このルーチンが実行されたときにステップＳ４９２
で設定されたトルク指令値Ｔｍ２＊であり、このルーチ
ンが始めて実行されたときには、図３９のルーチンのス
テップＳ４１２で設定されたトルク指令値Ｔｍ２＊が前
回のトルク指令値Ｔｍ２＊として用いられる。また、式
（２３）中、Ｋｖ６は比例定数であり、上述の比例定数
Ｋｖ５と次式（２４）の関係にある。
【０１８８】 Ｔｍ２＊＝前回のＴｍ２＊＋Ｋｖ６・△Ｖ …（２３） Ｋｖ６＝Ｋｖ５／Ｎｒ …（２４）
【０１８９】こうしてエンジン１５０の目標回転数Ｎｅ
＊とモータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊とを設定する
と、設定した設定値を用いて、モータＭＧ１の制御（ス
テップＳ４９４）、モータＭＧ２の制御（ステップＳ４
９６）およびエンジン１５０の制御（ステップＳ４９
８）を行なう。これらの各制御は、前述した図３９のス
テップＳ４１４ないしＳ４１８の各制御と同一であるか
ら、その詳細な説明は省略する。なお、定速走行制御ル
ーチンでは、これらの制御に必要な設定値のうちエンジ
ン１５０の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２のトルク指
令値Ｔｍ２＊しか設定していないが、エンジン１５０の
目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ１
＊は、図３９のステップＳ４０８およびＳ４１０で設定
されたものが用いられる。
【０１９０】次に、定速走行制御ルーチンを実行するこ
とにより車速Ｖが目標速度Ｖｍに保たれる様子について
説明する。まず、バッテリ１９４の残容量ＢRMが閾値Ｂ
１と閾値Ｂ２により設定される適正範囲内にあるときに
車両の車速Ｖが目標速度Ｖｍに保たれる様子について、
この様子を例示する図４３を用いて説明する。図４２の
定速走行制御ルーチンでは、風や道路の傾斜などにより
車速Ｖが目標速度Ｖｍより速度偏差△Ｖ５だけ小さくな
ると、前回の基本出力エネルギＰｒｆに値Ｋｖ５・△Ｖ
５が加えられた基本出力エネルギＰｒｆを出力エネルギ
Ｐｒとして設定すると共に（ステップＳ４７８，Ｓ４８
６）、この設定された出力エネルギＰｒに基づいてエン
ジン１５０の目標回転数Ｎｅ＊を演算して（ステップＳ
４９０）、エンジン１５０の制御（ステップＳ４９８）
を行なうと同時に、前回のモータＭＧ２のトルク指令値
Ｔｍ２＊に速度偏差△Ｖ５に応じて定まる値Ｋｖ６・△
Ｖ５を加えたものとしてモータＭＧ２のトルク指令値Ｔ
ｍ２＊を設定して（ステップＳ４９２）、モータＭＧ２
の制御（ステップＳ４９６）を行なう。
【０１９１】この結果、図４３に示すように、動力の出
力軸としてのリングギヤ軸１２６に直接出力されるモー
タＭＧ２のトルクＴｍ２が直ちに値Ｋｖ６・△Ｖ５だけ
増加されるから、車速Ｖと目標速度Ｖｍとの速度偏差△
Ｖは打ち消され、車速Ｖが目標速度Ｖｍに保たれる。こ
うしたモータＭＧ２の素早いトルク変化により、速度偏
差△Ｖが生じても、直ちにその偏差を小さくして車速Ｖ
を目標速度Ｖｍにするのである。一方、エンジン１５０
は、第１実施例でも説明したように、目標回転数Ｎｅ＊
が新たに設定され、スロットルバルブ１６６の開度も直
ちに目標の運転状態となるように制御されても、モータ
ＭＧ２のトルク変化に比してその応答性が低いから、直
ちに目標回転数Ｎｅ＊で運転することができず、エンジ
ン１５０から出力されるエネルギＰｅは遅れて目標値に
達する。したがって、モータＭＧ２のトルク増加に要す
る電力は、エンジン１５０から出力されるエネルギＰｅ
では賄えず、バッテリ１９４から供給されることにな
る。
【０１９２】こうして、車速Ｖが目標速度Ｖｍに保たれ
た後に、再び車速Ｖと目標速度Ｖｍとに速度偏差△Ｖ６
が生じると、この速度偏差△Ｖ６を打ち消す方向にエン
ジン１５０から出力されるエネルギＰｅが増減されると
共にモータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊が増減され
て、速度偏差△Ｖ２が打ち消され、車速Ｖは目標速度Ｖ
ｍとなる。この際、モータＭＧ２のトルク変化の応答性
に対してエンジン１５０から出力されるエネルギＰｅの
変化の応答性が低いことから、モータＭＧ２のトルク変
化に要する電力の過不足は、バッテリ９４の充放電によ
り調整されることになる。
【０１９３】車速Ｖと目標速度Ｖｍとの速度偏差△Ｖを
打ち消す際の共線図を図４４および図４５に示す。図４
４は車速Ｖが目標速度Ｖｍより小さくなったとき（速度
偏差△Ｖが正の値のとき）の共線図であり、図４５は車
速Ｖが目標速度Ｖｍより大きくなったとき（速度偏差△
Ｖが負の値のとき）の共線図である。
【０１９４】図４４および図４５に示すように、速度偏
差△Ｖが生じたときには、エンジン１５０の運転ポイン
トは、トルクＴｅは同じだが、回転数Ｎｅは、回転数Ｎ
ｅ１から出力するエネルギが値Ｋｖ５・△Ｖだけ増減さ
れた値となる回転数Ｎｅ２となる。このため、動作共線
は、リングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒとエンジン１５０
の回転数Ｎｅ１とを結ぶ直線ＤＬ１からリングギヤ軸１
２６の回転数Ｎｒとエンジン１５０の回転数Ｎｅ２とを
結ぶ直線ＤＬ２に変更され、サンギヤ軸１２５は回転数
Ｎｓ１から回転数Ｎｓ２に変更される。エンジン１５０
から出力されるトルクＴｅは同じだから、エンジン１５
０からトルクＴｅが出力されることに伴ってサンギヤ軸
１２５に作用するトルクＴｅｓとリングギヤ軸１２６に
作用するトルクＴｅｒは、同じ値のままとなる。一方、
モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２は、速度偏差
△Ｖに応じて値Ｋｖ６・△Ｖだけ増減されるから、リン
グギヤ軸１２６に出力されるトルクＴｒは、値Ｋｖ６・
△Ｖだけ増減され、速度偏差△Ｖが打ち消される。
【０１９５】また、前述したように、速度偏差△Ｖによ
っては、サンギヤ軸１２５に作用するトルクＴｅｓは変
更されず、モータＭＧ１のトルクＴｍ１も変更されな
い。しかし、サンギヤ軸１２５の回転数Ｎｓは動作共線
の変更に伴って変更されるから、モータＭＧ１で回生さ
れる電気エネルギＰｍ１は、その回転数差（Ｎｓ２−Ｎ
ｓ１）にトルクＴｍ１を乗じた分だけ変更されることに
なる。したがって、この変更分が、モータＭＧ２のトル
クＴｍ２の増減に伴って増減する電気エネルギＰｍ２の
変更分に等しくすれば、定常状態となったときには、バ
ッテリ１９４の充放電は行なわれない。なお、モータＭ
Ｇ２のトルクＴｍ２は、直ちに値Ｋｖ６・△Ｖだけ増加
できるが、エンジン１５０の回転数Ｎｅは直ちに回転数
Ｎｅ２にすることができないから、その間に不足する電
力はバッテリ９４の充放電により賄われることは前述し
た。
【０１９６】次に、車速Ｖが目標速度Ｖｍで一定のとき
にバッテリ１９４の残容量ＢRMが適正範囲に保たれる様
子について説明する。図４２の定速走行制御ルーチンで
は、バッテリ１９４の残容量ＢRMが閾値Ｂ１と閾値Ｂ２
とにより定められる適正範囲にないときには、基本出力
エネルギＰｒｆに充電エネルギＰｂｉまたは放電エネル
ギＰｂｏを増減して出力エネルギＰｒを設定すると共に
（ステップＳ４８４，Ｓ４８８）、この設定された出力
エネルギＰｒに基づいてエンジン１５０の目標回転数Ｎ
ｅ＊を演算し（ステップＳ４９０）、エンジン１５０の
制御（ステップＳ４９８）を行なう。したがって、エン
ジン１５０は、速度偏差△Ｖが生じたときと同様に、ト
ルクＴｅはそのままに、回転数Ｎｅだけ増減されること
になるから、この場合も、図４４および図４５に示した
共線図と同様に、動作曲線がリングギヤ軸１２６の回転
数Ｎｒを支点として変更される。なお、図４４および図
４５の共線図を、車速Ｖが目標速度Ｖｍで一定のときに
おけるバッテリ１９４の充放電の際の共線図として見る
ときには、速度偏差△Ｖを値０としてモータＭＧ２のト
ルクＴｍ２は変更されないものとし、充電エネルギＰｂ
ｉおよび放電エネルギＰｂｏは、それぞれ図４４と図４
５におけるエンジン１５０の回転数差（Ｎｅ２−Ｎｅ
１）とトルクＴｅとの積で表わされるエネルギとすれば
よい。
【０１９７】したがって、サンギヤ軸１２５の回転数Ｎ
ｓが回転数Ｎｓ１から回転数Ｎｓ２に変更されることに
伴って、モータＭＧ１により回生される電気エネルギＰ
ｍ１が変更される。第３実施例では、この電気エネルギ
Ｐｍ１の増減分が充電エネルギＰｂｉまたは放電エネル
ギＰｂｏとしてバッテリ１９４の充放電に用いられる。
なお、こうしたバッテリ１９４の充放電の様子は、第１
実施例の説明で用いた図１４に示す様子と同一である。
【０１９８】次に、速度偏差△Ｖに基づく制御とバッテ
リ１９４の充放電の制御が同時に行なわれる様子につい
て、この様子を例示する図４６に基づき説明する。この
動作は図４３を用いて説明した速度偏差△Ｖに基づく制
御と、バッテリ１９４の充放電の制御とを組み合わせた
ものである。図４６には、バッテリ１９４の充電開始か
ら充電終了までの間に速度偏差△Ｖ７が生じたときの動
作を示した。
【０１９９】図示するように、バッテリ１９４の残容量
ＢRMが閾値Ｂ１以下であるのを検出すると、エンジン１
５０から出力すべきエネルギＰｒは基本出力エネルギＰ
ｒｆにバッテリ１９４の充電に必要な充電エネルギＰｂ
ｉが加算された値として設定されるから、加算された充
電エネルギＰｂｉによりバッテリ１９４が充電される。
この状態では、前述したようにモータＭＧ１およびモー
タＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊は変更され
ない。こうしたバッテリ１９４の充電中に速度偏差△Ｖ
７が生じると、基本出力エネルギＰｒｆはこの速度偏差
△Ｖ７を打ち消すのに必要なエネルギの値Ｋｖ５・△Ｖ
７だけ加算されるから、エンジン１５０から出力される
エネルギＰｅもこの値Ｋｖ５・△Ｖ７だけ増加する。そ
して、この増加したエネルギが、モータＭＧ２のトルク
指令値Ｔｍ２＊を値Ｋｖ６・△Ｖ７だけ増加することで
モータＭＧ２からリングギヤ軸１２６に出力され、速度
偏差△Ｖ７が打ち消されて、車速Ｖは目標速度Ｖｍとな
る。なお、この状態では、エンジン１５０から出力され
るエネルギＰｅはバッテリ１９４の充電前からみると値
（Ｐｂｉ＋Ｋｖ５・△Ｖ７）だけ増加している。
【０２００】その後、バッテリ１９４の残容量ＢRMが閾
値Ｂ１より大きくなると、基本出力エネルギＰｒｆに充
電エネルギＰｂｉを加算して出力エネルギＰｄを設定す
るのを止め、基本出力エネルギＰｒｆをそのまま出力エ
ネルギＰｒに設定するから、エンジン１５０から出力さ
れるエネルギＰｅは充電エネルギＰｂｉだけ減少する。
この状態では、基本出力エネルギＰｒｆが速度偏差△Ｖ
７に基づく値Ｋｖ５・△Ｖ７だけ増加された状態が継続
されているから、エンジン１５０の出力エネルギＰｒ
は、バッテリ１９４の充電前からみると値Ｋｖ５・△Ｖ
７だけ増加しており、モータＭＧ２のトルクＴｍ２も値
Ｋｖ６・△Ｖ７だけ増加している。
【０２０１】こうした速度偏差△Ｖに基づく制御とバッ
テリ１９４の充放電の制御の際の共線図の一例を図４７
に示す。バッテリ１９４の充電を開始するときには、エ
ンジン１５０の回転数Ｎｅは、回転数Ｎｅ１からエネル
ギが充電エネルギＰｂｉだけ増加する値となる回転数Ｎ
ｅ２に変更され、これに伴って、動作共線は、直線ＤＬ
１から直線ＤＬ２に変更される。この結果、サンギヤ軸
１２５の回転数Ｎｓの偏差（Ｎｓ２−Ｎｓ１）とトルク
Ｔｍ１との積で表わされる電気エネルギが余剰電力とし
て見い出され、バッテリ１９４の充電に用いられる。こ
の状態で、速度偏差△Ｖ７が生じると、エンジン１５０
の回転数Ｎｅは、エネルギが値Ｋｖ５・△Ｖ７だけ増加
する値となる回転数Ｎｅ３に変更され、動作共線は直線
ＤＬ３に変更される。このときにも、モータＭＧ１によ
り回生される電力には、その回転数Ｎｓの偏差（Ｎｓ３
−Ｎｓ２）とトルクＴｍ１との積で表わされる電気エネ
ルギが更なる余剰電力として見い出されるが、この電力
は、モータＭＧ２のトルクＴｍ２を値Ｋｖ６・△７だけ
増加することにより消費される。そして、バッテリ１９
４の残容量ＢRMが閾値Ｂ１を上回ると、エンジン１５０
の回転数Ｎｅは、充電エネルギＰｂｉだけ減少する値と
なる回転数Ｎｅ４に変更され、動作共線も直線ＤＬ４に
変更される。このため、モータＭＧ１では、サンギヤ軸
１２５の回転数Ｎｓの偏差（Ｎｓ３−Ｎｓ４）とトルク
Ｔｍ１との積で表わされる電気エネルギだけ回生されな
くなり、バッテリ１９４の充電が停止される。
【０２０２】なお、図４６および図４７にはバッテリ１
９４の充電開始から充電終了までの間に正の値の速度偏
差△Ｖ７が生じたときの動作についてのみ示したが、バ
ッテリ１９４の充電開始から充電終了までの間に負の値
の速度偏差△Ｖが生じたときの動作、バッテリ１９４の
放電開始から放電終了までの間に正または負の値の速度
偏差△Ｖが生じたときの動作も同様に考えることができ
る。
【０２０３】以上説明した第３実施例の動力出力装置１
１０によれば、車速Ｖと目標速度Ｖｍとに速度偏差△Ｖ
が生じてもエンジン１５０から出力されるエネルギＰｅ
を増減すると共にモータＭＧ２のトルクを増減するか
ら、速度偏差△Ｖを打ち消して車速Ｖを目標速度Ｖｍに
することができる。しかも、モータＭＧ２のトルクの増
減はバッテリ１９４の充放電により直ちに行なわれるか
ら、速度偏差△Ｖはすぐに解消され、車速Ｖは目標速度
Ｖｍに保たれる。この結果、車速Ｖを高い精度で目標速
度Ｖｍにすることができる。
【０２０４】また、第３実施例の動力出力装置１１０に
よれば、バッテリ１９４の残容量ＢRMが適正範囲にない
ときには、バッテリ１９４の充放電を行なうことにより
残容量ＢRMを適正範囲内にすることができる。しかも、
バッテリ１９４の充放電に見合うエネルギの増減をエン
ジン５０から出力されるエネルギＰｅにて行なうことが
できる。
【０２０５】なお、第３実施例の動力出力装置１１０で
は、定速走行制御ルーチンで定速走行の制御である走行
速度偏差△Ｖに基づく制御とバッテリ１９４の充放電の
制御とを同時に行なうものとしたが、速度偏差△Ｖに基
づく制御のみを行なうものとしてもよい。この場合、図
４２の定速走行制御ルーチンのステップＳ４８０ないし
Ｓ４８８は不要となる。
【０２０６】また、第３実施例の動力出力装置１１０で
は、定速走行の制御を車速Ｖと目標速度Ｖｍとの速度偏
差△Ｖに基づいて、この速度偏差△Ｖを打ち消すようモ
ータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊を制御したが、速度
偏差△Ｖに基づく制御に加えて、車速Ｖの微分量、即ち
変化率を演算し、この変化率に基づいてモータＭＧ２の
トルク指令値Ｔｍ２＊を制御するものとしてもよい。こ
うすれば、車速Ｖをより安定して目標速度Ｖｍに保つこ
とができる。
【０２０７】第３実施例の動力出力装置１１０では、ス
ロットルバルブ１６６の開度ＢＰの制御で、開度指令値
ＢＰ＊をエンジン１５０の回転数Ｎｅによってフィード
バック制御するものとしたが、目標回転数Ｎｅ＊が設定
されたときに開度指令値ＢＰ＊を設定し、エンジン１５
０の回転数Ｎｅによるフィードバック制御しないものと
してもかまわない。
【０２０８】第３実施例の動力出力装置１１０では、速
度偏差△Ｖが生じたりバッテリ１９４を充放電したりす
るする際の出力エネルギＰｒの増減に対して、エンジン
１５０の目標トルクＴｅ＊は変化させず、エンジン１５
０の目標回転数Ｎｅ＊を変化させたが、目標トルクＴｅ
＊も変化させるものとしてもよい。この場合、図４２の
定速走行制御ルーチンのステップＳ４９０およびＳ４９
２の処理に代えて、図４８の定速走行制御ルーチンに例
示するステップＳ５９０ないしＳ５９３の処理を実行す
る。即ち、図４２の定速走行制御ルーチンのステップＳ
４８４ないしＳ４８８により出力エネルギＰｒを設定し
た後、まず、図３９の定速走行初期処理ルーチンのステ
ップＳ４０８で設定したのと同様に、設定された出力エ
ネルギＰｒに対してエンジン１５０ができる限り効率の
高い状態で運転され、かつ出力エネルギＰｄの変化に対
してエンジン１５０の運転状態が滑らかに変化するエン
ジン１５０の目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊
を設定する（ステップＳ５９０）。続いて、モータＭＧ
１のトルク指令値Ｔｍ１＊にエンジン１５０の目標トル
クＴｅ＊を用いて上式（２０）により算出して設定し
（ステップＳ５９１）、エンジン１５０のトルクＴｅ＊
の変更に伴ってリングギヤ軸１２６に作用するトルクＴ
ｅｒの変化量△Ｔｅｒを次式（２５）により求める。そ
して、モータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊を次式（２
６）により算出する。
【０２０９】
【数９】
【０２１０】ここで、上述した式（２３）と比べて式
（２６）では、式（２３）で算出されるトルク指令値Ｔ
ｍ２＊からリングギヤ軸１２６に作用するトルクＴｅｒ
の変化量△Ｔｅｒを減じているが、これは、エンジン１
５０の目標トルクＴｅ＊を変化させることに伴ってリン
グギヤ軸１２６に作用するトルクＴｅｒが変化するか
ら、その変化分を打ち消すためのものである。
【０２１１】以上説明したように第３実施例の動力出力
装置１１０を出力エネルギＰｒの増減に応じてエンジン
１５０の目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を変
更するものとすれば、エンジン１５０はより効率の良い
運転ポイントで運転することになるから、全体としての
効率をより高くすることができる。
【０２１２】第３実施例の動力出力装置１１０では、出
力エネルギＰｒを設定することによりエンジン１５０を
目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊の運転ポイン
トにより運転できるものとして説明したが、第１実施例
の動力出力装置２０と同様に、スロットルバルブ１６６
のアクチュエータ１６７が段階的にしか位置決めできな
いものを用いるものとしてもよい。この場合、スロット
ルバルブ１６６の開度ＢＰを段階的にしか設定できない
ことから生じる出力すべきエネルギＰｒとエンジン１５
０から出力されるエネルギＰｅとのエネルギ偏差は、バ
ッテリ１９４の充放電により賄われる。出力すべきエネ
ルギＰｒとエンジン１５０から出力されるエネルギＰｅ
とバッテリ１９４の充放電エネルギとの関係について
は、第１実施例の動力出力装置２０における同様の処理
で説明した図２５および図２６と同様である。このよう
に、第３実施例の動力出力装置１１０によれば、設定さ
れた出力エネルギＰｒとエンジン１５０からの出力され
るエネルギとに偏差が生じても、このエネルギ偏差をバ
ッテリ１９４の充放電により調整することができる。し
たがって、スロットルバルブ１６６のアクチュエータ１
６７に、スロットルバルブ１６６の開度ＢＰを段階的に
しか設定できないような精度の低いものでも用いること
がでる。しかも、アクチュエータ１６７に精度の低いも
のを用いても、車両の車速Ｖを目標速度Ｖｍに安定して
保つことができる。
【０２１３】第３実施例の動力出力装置１１０では、車
両の車速Ｖを目標速度Ｖｍに保つために図３９の定速走
行初期処理ルーチンおよび図４２の定速走行制御ルーチ
ンを実行したが、これらのルーチンをリングギヤ軸１２
６を定速で回転駆動する定速駆動制御に適用することも
できる。この場合、図３９および図４２のルーチンの目
標速度Ｖｍに代えて目標回転数Ｎｒ＊を用い、車速Ｖに
代えて回転数Ｎｒを用いればよい。なお、リングギヤ軸
１２６の回転数Ｎｒは、リングギヤ軸１２６に取り付け
られたレゾルバ１４９により検出することができる。こ
のように第３実施例の動力出力装置１１０によりリング
ギヤ軸１２６を定速に回転駆動する定速駆動制御を行な
えば、第３実施例の動力出力装置１１０を車両以外の輸
送機関（例えば船舶や航空機など）や、他の機械（例え
ば工作機械等）にも搭載した場合にも適用することがで
きる。
【０２１４】第３実施例の動力出力装置１１０では、リ
ングギヤ軸１２６に出力された動力をリングギヤ１２２
に結合された動力取出ギヤ１２８を介してモータＭＧ１
とモータＭＧ２との間から取り出したが、図４９の変形
例である動力出力装置１１０Ａに示すように、リングギ
ヤ軸１２６を延出してケース１１９から取り出すものと
してもよい。また、図５０の変形例である動力出力装置
１１０Ｂに示すように、エンジン１５０側からプラネタ
リギヤ１２０，モータＭＧ２，モータＭＧ１の順になる
よう配置してもよい。この場合、サンギヤ軸１２５Ｂは
中空でなくてもよく、リングギヤ軸１２６Ｂは中空軸と
する必要がある。こうすれば、リングギヤ軸１２６Ｂに
出力された動力をエンジン１５０とモータＭＧ２との間
から取り出すことができる。
【０２１５】次に、本発明の第４の実施例である動力出
力装置１１０Ｃについて説明する。図５１は、第４実施
例の動力出力装置１１０Ｃの構成の一部を例示する部分
構成図である。図５１に示すように、第４実施例の動力
出力装置１１０Ｃは、モータＭＧ２のロータ１４２がク
ランクシャフト１５６に取り付けられている点およびモ
ータＭＧ１とモータＭＧ２の配置が異なる点等を除いて
第３実施例の動力出力装置１１０と同一の構成をしてい
る。このため、図５１では第３実施例の動力出力装置１
１０の構成を例示する図に相当する図３４のうち同一の
部分である制御装置１８０等を省略した。また、第４実
施例の動力出力装置１１０Ｃを車両に搭載したときには
図３３に例示する構成と同一の構成となる。したがっ
て、第４実施例の動力出力装置１１０Ｃの構成のうち第
３実施例の動力出力装置１１０と同一の構成については
同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、明示し
ない限り第１実施例および第３実施例の説明の際に用い
た符号はそのまま同じ意味で用いる。
【０２１６】第４実施例の動力出力装置１１０Ｃでは、
図５１に示すように、エンジン１５０側からモータＭＧ
２，プラネタリギヤ１２０，モータＭＧ１の順に配置さ
れている。プラネタリギヤ１２０のサンギヤ１２１に結
合されたサンギヤ軸１２５ＣにはモータＭＧ１のロータ
１３２が取り付けられており、プラネタリキャリア１２
４には、第１実施例の動力出力装置１１０と同様に、エ
ンジン１５０のクランクシャフト１５６が取り付けられ
ている。このクランクシャフト１５６には、モータＭＧ
２のロータ１４２と、クランクシャフト１５６の回転角
度θｅを検出するレゾルバ１５７とが取り付けられてい
る。プラネタリギヤ１２０のリングギヤ１２２に取り付
けられたリングギヤ軸１２６Ｃは、その回転角度θｒを
検出するレゾルバ１４９が取り付けられているだけで、
動力取出ギヤ１２８に結合されている。
【０２１７】第４実施例の動力出力装置１１０Ｃは、そ
の配置が第３実施例の動力出力装置１１０と異なるが、
第３実施例の動力出力装置１１０と同様に、モータＭＧ
１の三相コイル１３４は制御装置１８０の第１の駆動回
路１９１に、モータＭＧ２の三相コイル１４４は第２の
駆動回路１９２に接続されている。また、図示しない
が、レゾルバ１５７も信号ラインにより制御装置１８０
の制御ＣＰＵ１９０の入力ポートに接続されている。
【０２１８】第４実施例の動力出力装置１１０Ｃは次の
ように動作する。エンジン１５０を回転数Ｎｅ，トルク
Ｔｅの運転ポイントＰ１で運転し、エンジン１５０から
出力されるエネルギＰｅ（Ｐｅ＝Ｎｅ×Ｔｅ）と同じエ
ネルギＰｒ（Ｐｒ＝Ｎｒ×Ｔｒ）となる回転数Ｎｒ，ト
ルクＴｒの運転ポイントＰ２でリングギヤ軸１２６Ｃを
運転する場合、すなわち、エンジン１５０から出力され
る動力をトルク変換してリングギヤ軸１２６Ｃに作用さ
せる場合について考える。この状態の共線図を図５２お
よび図５３に例示する。
【０２１９】図５２の共線図における動作共線の釣り合
いを考えると、次式（２７）ないし式（３０）が導き出
される。即ち、式（２７）はエンジン１５０から入力さ
れるエネルギＰｅとリングギヤ軸１２６Ｃに出力される
エネルギＰｒの釣り合いから導き出され、式（２８）は
クランクシャフト１５６を介してプラネタリキャリア１
２４に入力されるエネルギの総和として導き出される。
また、式（２９）および式（３０）はプラネタリキャリ
ア１２４に作用するトルクを座標軸Ｓおよび座標軸Ｒを
作用線とするトルクに分離することにより導出される。
【０２２０】
【数１０】
【０２２１】この動作共線がこの状態で安定であるため
には、動作共線の力の釣り合いがとれればよいから、ト
ルクＴｍ１とトルクＴｃｓとを等しく、かつ、トルクＴ
ｒとトルクＴｃｒとを等しくすればよい。以上の関係か
らトルクＴｍ１およびトルクＴｍ２を求めれば、次式
（３１）および式（３２）のように表わされる。
【０２２２】
【数１１】
【０２２３】したがって、モータＭＧ１により式（３
１）で求められるトルクＴｍ１をサンギヤ軸１２５Ｃに
作用させ、モータＭＧ２により式（３２）で求められる
トルクＴｍ２をクランクシャフト１５６に作用させれ
ば、エンジン１５０から出力されるトルクＴｅおよび回
転数Ｎｅで表わされる動力をトルクＴｒおよび回転数Ｎ
ｒで表わされる動力にトルク変換してリングギヤ軸１２
６Ｃに出力することができる。なお、この共線図の状態
では、モータＭＧ１は、ロータ１３２の回転の方向とト
ルクの作用方向が逆になるから、発電機として動作し、
トルクＴｍ１と回転数Ｎｓとの積で表わされる電気エネ
ルギＰｍ１を回生する。一方、モータＭＧ２は、ロータ
１４２の回転の方向とトルクの作用方向が同じになるか
ら、電動機として動作し、トルクＴｍ２と回転数Ｎｒと
の積で表わされる電気エネルギＰｍ２を消費する。
【０２２４】図５２に示す共線図ではサンギヤ軸１２５
Ｃの回転数Ｎｓは正であったが、エンジン１５０の回転
数Ｎｅとリングギヤ軸１２６Ｃの回転数Ｎｒとによって
は、図５３に示す共線図のように負となる場合もある。
このときには、モータＭＧ１は、ロータ１３２の回転の
方向とトルクの作用する方向とが同じになるから、電動
機として動作し、トルクＴｍ１と回転数Ｎｓとの積で表
わされる電気エネルギＰｍ１を消費する。一方、モータ
ＭＧ２は、ロータ１４２の回転の方向とトルクの作用す
る方向とが逆になるから、発電機として動作し、トルク
Ｔｍ２と回転数Ｎｒとの積で表わされる電気エネルギＰ
ｍ２をリングギヤ軸１２６Ｃから回生することになる。
【０２２５】以上の動作原理の説明でも、第３実施例の
動力出力装置１１０の動作原理と同様に、プラネタリギ
ヤ１２０やモータＭＧ１，モータＭＧ２，トランジスタ
Ｔｒ１ないしＴｒ１６などによる動力の変換効率を値１
（１００％）として説明したが、実際には値１未満とな
るから、エンジン１５０から出力されるエネルギＰｅを
リングギヤ軸１２６Ｃに出力するエネルギＰｒより若干
大きな値としたり、逆にリングギヤ軸１２６Ｃに出力す
るエネルギＰｒをエンジン１５０から出力されるエネル
ギＰｅより若干小さな値とする必要がある。しかし、前
述したように、プラネタリギヤ１２０における機械摩擦
によるエネルギの損失が小さく、モータＭＧ１，ＭＧ２
に用いた同期電動機の効率は値１に極めて近いことなど
を考慮すれば、動力の変換効率は値１に近いものとな
る。したがって、第４実施例の以下の説明でも、明示し
ない限り変換効率を値１（１００％）として取り扱う。
【０２２６】以上、第４実施例の動力出力装置１１０Ｃ
の基本的な動作について説明したが、こうしたエンジン
１５０から出力された動力のすべてをトルク変換してリ
ングギヤ軸１２６Ｃに出力する動作の他、エンジン１５
０から出力された動力にバッテリ１９４に蓄えられた電
気エネルギを付加してリングギヤ軸１２６Ｃに出力する
動作や、逆にエンジン１５０から出力された動力の一部
をバッテリ１９４に電気エネルギとして蓄える動作など
も第３実施例の動力出力装置１１０と同様に可能であ
る。
【０２２７】以上の説明から解るように、第４実施例の
動力出力装置１１０Ｃでも第３実施例の動力出力装置１
１０と同様に図３９に例示した定速走行初期処理ルーチ
ンおよび図４２に例示した定速走行制御ルーチンを実行
することができる。ただし、定速走行初期処理ルーチン
については、図３９中のステップＳ４１０およびＳ４１
２に代えて図５４に例示する定速走行初期処理ルーチン
のステップＳ６１０およびＳ６１２が実行され、定速走
行制御ルーチンについては、図４２中のステップＳ４９
２に代えて図５５に例示する定速走行制御ルーチンのス
テップＳ６９１およびＳ６９２が実行される。この相違
は、モータＭＧ２をエンジン１５０のクランクシャフト
１５６に配置したことによるものである。以下、この点
について若干説明する。
【０２２８】第４実施例の動力出力装置１１０Ｃでは、
モータＭＧ２がクランクシャフト１５６に取り付けられ
ており、その動力の入出力がプラネタリキャリア１２４
になされるから、モータＭＧ２のトルクＴｍ２の増減に
より、サンギヤ軸１２５Ｃおよびリングギヤ軸１２６Ｃ
に作用するトルクＴｃｓおよびトルクＴｃｒは、モータ
ＭＧ２のトルクＴｍ２の増減量を△Ｔｍ２とすれば、次
式（３３）および式（３０）により計算される増減量△
Ｔｃｓおよび増減量△Ｔｃｒだけ変化する。
【０２２９】
【数１２】
【０２３０】このリングギヤ軸１２６Ｃに作用するトル
クの増減量△Ｔｃｒを、第３実施例における速度偏差△
Ｖを打ち消すためのモータＭＧ２のトルクの増減値であ
る値Ｋｖ６・△Ｖ（図４２のステップＳ４９２）に等し
くすれば、第４実施例の動力出力装置１１０Ｃを搭載す
る車両は、第３実施例の動力出力装置１１０と同様に、
速度偏差△Ｖが打ち消され、目標速度Ｖｍで定速走行す
ることになる。したがって、第４実施例におけるモータ
ＭＧ２のトルクＴｍ２の増減量△Ｔｍ２を比例定数Ｋｖ
７を用いてＫｖ７・△Ｖとおけば、上式（２６）と式
（３４）とによりＫｖ７＝Ｋｖ６（１＋ρ）の関係とな
る。一方、モータＭＧ２のトルクＴｍ２の増減に伴いサ
ンギヤ軸１２５Ｃに作用するトルクＴｃｓも変化するか
ら、動作共線の釣り合いをとるためにモータＭＧ１のト
ルクＴｍ１を上式（３３）で計算される増減量△Ｔｃｓ
だけ変化させる必要がある。これらのことから、第４実
施例の動力出力装置１１０Ｃでは、前述の比例定数Ｋｖ
７を用いて、モータＭＧ１のトルク指令値Ｔｍ１＊を次
式（３５）により、モータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２
＊を次式（３６）により算出して設定しているのである
（ステップＳ６９１，Ｓ６９２）。
【０２３１】
【数１３】
【０２３２】以上説明した第４実施例の動力出力装置１
１０Ｃによれば、車速Ｖと目標速度Ｖｍとに速度偏差△
Ｖが生じてもエンジン１５０から出力されるエネルギＰ
ｅを増減すると共にモータＭＧ１およびモータＭＧ２の
トルクを増減するから、速度偏差△Ｖを打ち消して車速
Ｖを目標速度Ｖｍにすることができる。しかもモータＭ
Ｇ１およびモータＭＧ２のトルクの増減はバッテリ１９
４の充放電により賄われて直ちに行なわれるから、速度
偏差△Ｖはすぐに解消され、車速Ｖは目標速度Ｖｍに保
たれる。この結果、きめ細かな制御を行なうことができ
るから、車速Ｖを安定して目標速度Ｖｍに保つことがで
きる。
【０２３３】この他、第４実施例の動力出力装置１１０
Ｃでも、第３実施例の動力出力装置１１０が奏する効
果、即ち、バッテリ１９４の残容量ＢRMが適正範囲にな
いときには、バッテリ１９４の充放電を行なうことによ
り残容量ＢRMを適正範囲内にすることができる効果も奏
する。
【０２３４】更に、第４実施例の動力出力装置１１０Ｃ
でも、第３実施例の動力出力装置１１０と同様に、速度
偏差△Ｖやバッテリ１９４の充放電に基づく出力エネル
ギＰｒの変更に応じてエンジン１５０の目標トルクＴｅ
＊および目標回転数Ｎｅ＊を変更する構成や、速度偏差
△ＶによるモータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ２＊の制御
に加えて車速Ｖの変化率に基づいてモータＭＧ２のトル
ク指令値Ｔｍ２＊を制御する構成、スロットルバルブ１
６６のアクチュエータ１６７に精度の低いものを用いる
構成、リングギヤ軸１２６を定速で回転駆動する定速駆
動制御を行なう構成などとしてもよい。これらの構成と
した場合、第３実施例の動力出力装置１１０と同様な効
果を奏するのは言うまでもない。
【０２３５】なお、第４実施例の動力出力装置１１０Ｃ
では、エンジン１５０とモータＭＧ１とによりモータＭ
Ｇ２を挟持する配置としたが、図５６の変形例である動
力出力装置１１０Ｄに示すように、モータＭＧ１とモー
タＭＧ２とでエンジン１５０を挟持する配置としてもよ
い。また、第４実施例の動力出力装置１１０Ｃでは、リ
ングギヤ軸１２６Ｃに出力された動力をリングギヤ１２
２に結合された動力取出ギヤ１２８を介してモータＭＧ
１とモータＭＧ２との間から取り出したが、図５７の変
形例である動力出力装置１１０Ｅに示すように、リング
ギヤ軸１２６Ｅを延出してケース１１９から取り出すも
のとしてもよい。
【０２３６】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【０２３７】例えば、第１実施例の動力出力装置２０を
４輪駆動車（４ＷＤ）に適用する場合には、図５８に示
すごとくになる。図５８に示す構成では、駆動軸２２に
機械的に結合していたアシストモータ４０を駆動軸２２
より分離して、車両の後輪部に独立して配置し、このア
シストモータ４０によって後輪部の駆動輪２７，２９を
駆動する。一方、駆動軸２２の先端はギヤ２３を介して
ディファレンシャルギヤ２４に結合されており、この駆
動軸２２によって前輪部の駆動輪２６，２８を駆動す
る。このような構成の下においても、前述した第１実施
例およびその変形例を実現することができる。
【０２３８】また、第３実施例の動力出力装置１１０を
４輪駆動車（４ＷＤ）に適用する場合には、図５９に示
すごとくになる。図５９に示す構成では、リングギヤ軸
１２６に取り付けられていたモータＭＧ２をリングギヤ
軸１２６から分離して、車両の後輪部に独立して配置
し、このモータＭＧ２によって後輪部の駆動輪１１７，
１１９を駆動する。一方、リングギヤ軸１２６に結合さ
れた動力取出ギヤ１２８は、チェーンベルト１２９およ
び動力伝達ギヤ１１１を介して車両の前輪部のディファ
レンシャルギヤ１１４に結合されており、駆動輪１１
６，１１８を駆動する。このような構成の下において
も、前述した第５実施例を実現することができる。
【０２３９】さらに、本発明は、図６０に例示するよう
にドライブシャフトＤＳにモータＭＧが取り付けられた
構成にも適用することができる。この構成では、エンジ
ンＥＧは、クラッチモータやプラネタリギヤなどにより
接続されておらず、クラッチＣＬを介して直接ドライブ
シャフトＤＳに接続されている。車両は、エンジンＥＧ
から出力されるエネルギとモータから入出力されるエネ
ルギとにより走行する。この構成における定速走行制御
は、たとえば、速度偏差△Ｖに対して、エンジンＥＧか
ら出力されるエネルギを増減制御すると共に、エンジン
ＥＧの出力変化に対する応答性の低さを考慮してモータ
ＭＧのトルク指令値を制御するものとなる。このよう
に、本発明は、エンジンから出力されるエネルギとモー
タから入出力されるエネルギとにより駆動軸を動作させ
る構成であれば如何なる構成でも適用することができ
る。たとえば、図６１に例示するように、エンジンＥＧ
のクランクシャフトとドライブシャフトＤＳとの接続を
スイッチングするスイッチＳＷを備える構成や、図６２
に例示するように、エンジンＥＧから出力されるエネル
ギとモータＭＧから入出力されるエネルギとをプラネタ
リギヤによりミックスしてドライブシャフトＤＳに出力
する構成などにも適用することもできる。
【０２４０】ところで、上述した各実施例では、エンジ
ン５０およびエンジン１５０としてガソリンにより運転
されるガソリンエンジンを用いたが、その他に、ディー
ゼルエンジンや、タービンエンジンや、ジェットエンジ
ンなど各種の内燃或いは外燃機関を用いることもでき
る。
【０２４１】また、第１または第２実施例のクラッチモ
ータ３０およびアシストモータ４０として、あるいは、
第３または第４実施例のモータＭＧ１およびモータＭＧ
２として、ＰＭ形（永久磁石形；Permanent Magnet typ
e）同期電動機を用いたが、回生動作および力行動作を
行なわせるものであれば、その他にも、ＶＲ形（可変リ
ラクタンス形；Variable Reluctance type）同期電動機
や、バーニアモータや、直流電動機や、誘導電動機や、
超電導モータや、ステップモータなどを用いることもで
きる。
【０２４２】さらに、第１または第２実施例では、クラ
ッチモータ３０に対する電力の伝達手段として回転トラ
ンス３８を用いたが、その他、スリップリング−ブラシ
接触、スリップリング−水銀接触、或いは磁気エネルギ
の半導体カップリング等を用いることもできる。
【０２４３】第１または第２実施例の第１および第２の
駆動回路９１，９２として、あるいは、第３または第４
実施例の第１および第２の駆動回路１９１，１９２とし
てトランジスタインバータを用いたが、その他に、ＩＧ
ＢＴ（絶縁ゲートバイポーラモードトランジスタ；Insu
lated Gate Bipolar mode Transistor）インバータや、
サイリスタインバータや、電圧ＰＷＭ（パルス幅変調；
Pulse Width Modulation）インバータや、方形波インバ
ータ（電圧形インバータ，電流形インバータ）や、共振
インバータなどを用いることもできる。
【０２４４】また、第１または第２実施例のバッテリ９
４として、あるいは、第３または第４実施例のバッテリ
１９４としては、Ｐｂバッテリ，ＮｉＭＨバッテリ，Ｌ
ｉバッテリなどを用いることができるが、バッテリ９
４，１９４に代えてキャパシタを用いることもできる。
【０２４５】各実施例では、動力出力装置を車両に搭載
する場合について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、船舶，航空機などの交通手段や、その
他各種産業機械などに搭載することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例としての動力出力装置２
０を搭載した車両の概略構成を示す構成図である。
【図２】クラッチモータ３０，アシストモータ４０およ
び制御装置８０を中心に第１実施例の動力出力装置２０
の概略構成を示す構成図である。
【図３】第１実施例の動力出力装置２０を構成するクラ
ッチモータ３０およびアシストモータ４０の構造を示す
断面図である。
【図４】第１実施例の動力出力装置２０の動作原理を説
明するためのグラフである。
【図５】第１実施例の制御装置８０により実行される定
速走行初期処理ルーチンを例示するフローチャートであ
る。
【図６】第１実施例の制御装置８０により実行されるク
ラッチモータ３０の制御の基本的な処理を例示するフロ
ーチャートである。
【図７】第１実施例の制御装置８０により実行されるア
シストモータ４０の制御の基本的な処理を例示するフロ
ーチャートである。
【図８】第１実施例のＥＦＩＥＣＵ７０により実行され
るスロットルバルブ開度制御ルーチンを例示するフロー
チャートである。
【図９】第１実施例のＥＦＩＥＣＵ７０により実行され
る燃料噴射制御処理ルーチンを例示するフローチャート
である。
【図１０】第１実施例の制御装置８０により実行される
定速走行制御ルーチンを例示するフローチャートであ
る。
【図１１】バッテリ９４の残容量ＢRMが適正範囲内にと
きに車両の車速Ｖが目標速度Ｖｍに保たれる様子を例示
する説明図である。
【図１２】速度偏差△Ｖを打ち消す際の回転数Ｎｅ＞回
転数Ｎｄにおけるエンジン５０の運転ポイントおよび駆
動軸２２の運転ポイントの変化の様子を例示するグラフ
である。
【図１３】速度偏差△Ｖを打ち消す際の回転数Ｎｅ＜回
転数Ｎｄにおけるエンジン５０の運転ポイントおよび駆
動軸２２の運転ポイントの変化の様子を例示するグラフ
である。
【図１４】車速Ｖが目標速度Ｖｍで一定のときにバッテ
リ９４の残容量ＢRMが適正範囲に保たれる様子を例示す
る説明図である。
【図１５】バッテリ９４を充電する際の回転数Ｎｅ＞回
転数Ｎｄにおけるエンジン５０の運転ポイントおよび駆
動軸２２の運転ポイントの変化の様子を例示するグラフ
である。
【図１６】バッテリ９４を充電する際の回転数Ｎｅ＜回
転数Ｎｄにおけるエンジン５０の運転ポイントおよび駆
動軸２２の運転ポイントの変化の様子を例示するグラフ
である。
【図１７】バッテリ９４から放電する際の回転数Ｎｅ＞
回転数Ｎｄにおけるエンジン５０の運転ポイントおよび
駆動軸２２の運転ポイントの変化の様子を例示するグラ
フである。
【図１８】バッテリ９４から放電する際の回転数Ｎｅ＜
回転数Ｎｄにおけるエンジン５０の運転ポイントおよび
駆動軸２２の運転ポイントの変化の様子を例示するグラ
フである。
【図１９】バッテリ９４の充電中に速度偏差△Ｖが生じ
たときのエンジン５０，バッテリ９４およびアシストモ
ータ４０の動作の様子を例示する説明図である。
【図２０】バッテリ９４の充電中に速度偏差△Ｖが生じ
た際の回転数Ｎｅ＞回転数Ｎｄにおけるエンジン５０の
運転ポイントおよび駆動軸２２の運転ポイントの変化の
様子を例示するグラフである。
【図２１】バッテリ９４の充電中に速度偏差△Ｖが生じ
た際の回転数Ｎｅ＜回転数Ｎｄにおけるエンジン５０の
運転ポイントおよび駆動軸２２の運転ポイントの変化の
様子を例示するグラフである。
【図２２】第１実施例の制御装置８０により実行される
定速走行制御ルーチンの変形例を示すフローチャートで
ある。
【図２３】出力エネルギＰｄの増減に伴って目標トルク
Ｔｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を変更する際の回転数Ｎ
ｅ＞回転数Ｎｄにおけるエンジン５０の運転ポイントお
よび駆動軸２２の運転ポイントの変化の様子を例示する
グラフである。
【図２４】出力エネルギＰｄの増減に伴って目標トルク
Ｔｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を変更する際の回転数Ｎ
ｅ＜回転数Ｎｄにおけるエンジン５０の運転ポイントお
よび駆動軸２２の運転ポイントの変化の様子を例示する
グラフである。
【図２５】出力エネルギＰｄが段階的に設定できない際
の回転数Ｎｅ＞回転数Ｎｄにおけるエンジン５０の運転
ポイントおよび駆動軸２２の運転ポイントの変化の様子
を例示するグラフである。
【図２６】出力エネルギＰｄが段階的に設定できない際
の回転数Ｎｅ＜回転数Ｎｄにおけるエンジン５０の運転
ポイントおよび駆動軸２２の運転ポイントの変化の様子
を例示するグラフである。
【図２７】第１実施例の動力出力装置２０の変形例であ
る動力出力装置２０Ａの概略構成を示す構成図である。
【図２８】第２実施例の動力出力装置２０Ｂの概略構成
を示す構成図である。
【図２９】第２実施例の動力出力装置２０Ｂの制御装置
８０により実行される定速走行初期処理ルーチンの一部
を例示するフローチャートである。
【図３０】第２実施例の動力出力装置２０Ｂの制御装置
８０により実行される定速走行制御ルーチンの一部を例
示するフローチャートである。
【図３１】第２実施例の動力出力装置２０Ｂの変形例で
ある動力出力装置２０Ｃの構成の概略を例示する構成図
である。
【図３２】第２実施例の動力出力装置２０Ｂの変形例で
ある動力出力装置２０Ｄの構成の概略を例示する構成図
である。
【図３３】本発明の第３の実施例としての動力出力装置
１１０を組み込んだ車両の概略の構成を例示する構成図
である。
【図３４】第３実施例としての動力出力装置１１０の概
略構成を示す構成図である。
【図３５】第３実施例の動力出力装置１１０の部分拡大
図である。
【図３６】第３実施例の動力出力装置１１０の動作を説
明するためのグラフである。
【図３７】プラネタリギヤ１２０に結合された３軸の回
転数とトルクの関係を示す共線図である。
【図３８】プラネタリギヤ１２０に結合された３軸の回
転数とトルクの関係を示す共線図である。
【図３９】第３実施例の制御装置１８０により実行され
る定速走行初期処理ルーチンを例示するフローチャート
である。
【図４０】第３実施例の制御装置１８０により実行され
るモータＭＧ１の制御の基本的な処理を例示するフロー
チャートである。
【図４１】第３実施例の制御装置１８０により実行され
るモータＭＧ２の制御の基本的な処理を例示するフロー
チャートである。
【図４２】第３実施例の制御装置８０により実行される
定速走行制御ルーチンを例示するフローチャートであ
る。
【図４３】第３実施例のバッテリ１９４の残容量ＢRMが
適正範囲内にときに車両の車速Ｖが目標速度Ｖｍに保た
れる様子を例示する説明図である。
【図４４】速度偏差△Ｖを打ち消す際の共線図の変化の
様子を説明する説明図である。
【図４５】速度偏差△Ｖを打ち消す際の共線図の変化の
様子を説明する説明図である。
【図４６】第３実施例のバッテリ１９４の充電中に速度
偏差△Ｖが生じたときの１エンジン５０，バッテリ１９
４およびモータＭＧ２の動作の様子を例示する説明図で
ある。
【図４７】バッテリ９４の充電中に速度偏差△Ｖが生じ
た際の共線図の変化の様子を説明する説明図である。
【図４８】第３実施例の制御装置８０により実行される
定速走行制御ルーチンの変形例を示すフローチャートで
ある。
【図４９】第３実施例の動力出力装置１１０の変形例で
ある動力出力装置１１０Ａの構成の概略を例示する構成
図である。
【図５０】第３実施例の動力出力装置１１０の変形例で
ある動力出力装置１１０Ｂの構成の概略を例示する構成
図である。
【図５１】第４実施例の動力出力装置１１０Ｃの概略構
成を示す構成図である。
【図５２】第４実施例のプラネタリギヤ１２０に結合さ
れた３軸の回転数とトルクの関係を示す共線図である。
【図５３】第４実施例のプラネタリギヤ１２０に結合さ
れた３軸の回転数とトルクの関係を示す共線図である。
【図５４】第４実施例の動力出力装置１１０Ｃの制御装
置１８０により実行される定速走行初期処理ルーチンの
一部を例示するフローチャートである。
【図５５】第４実施例の動力出力装置１１０Ｃの制御装
置１８０により実行される定速走行制御ルーチンの一部
を例示するフローチャートである。
【図５６】第４実施例の動力出力装置１１０Ｃの変形例
である動力出力装置１１０Ｄの構成の概略を例示する構
成図である。
【図５７】第４実施例の動力出力装置１１０Ｃの変形例
である動力出力装置１１０Ｅの構成の概略を例示する構
成図である。
【図５８】第１実施例の動力出力装置２０を４輪駆動車
に適用した場合の構成を示す構成図である。
【図５９】第３実施例の動力出力装置１１０を４輪駆動
車に適用した場合の構成を示す構成図である。
【図６０】本発明の適用可能な構成の概略を例示する構
成図である。
【図６１】本発明の適用可能な構成の概略を例示する構
成図である。
【図６２】本発明の適用可能な構成の概略を例示する構
成図である。
【符号の説明】
２０…動力出力装置 ２０Ａ〜２０Ｄ…動力出力装置 ２２…駆動軸 ２３…ギヤ ２４…ディファレンシャルギヤ ２６，２８…駆動輪 ２７，２９…駆動輪 ３０…クラッチモータ ３２…アウタロータ ３４…インナロータ ３５…永久磁石 ３６…三相コイル ３７Ａ，３７Ｂ…ベアリング ３８…回転トランス ３８Ａ…一次巻線 ３８Ｂ…二次巻線 ３９…レゾルバ ４０…アシストモータ ４２…ロータ ４３…ステータ ４４…三相コイル ４５…ケース ４６…永久磁石 ４８…レゾルバ ４９…ベアリング ５０…エンジン ５１…燃料噴射弁 ５２…燃焼室 ５４…ピストン ５６…クランクシャフト ５７…ホイール ５８…イグナイタ ５９ａ…圧入ピン ５９ｂ…ネジ ６０…ディストリビュータ ６２…点火プラグ ６４…アクセルペダル ６５…アクセルペダルポジションセンサ ６６…スロットルバルブ ６７…アクチュエータ ６７…スロットルバルブポジションセンサ ６８…アクチュエータ ７０…ＥＦＩＥＣＵ ７２…吸気管負圧センサ ７４…水温センサ ７６…回転数センサ ７８…回転角度センサ ７９…スタータスイッチ ８０…制御装置 ８２…シフトレバー ８４…シフトポジションセンサ ８６…車速センサ ９０…制御ＣＰＵ ９０ａ…ＲＡＭ ９０ｂ…ＲＯＭ ９１…第１の駆動回路 ９２…第２の駆動回路 ９４…バッテリ ９５，９６…電流検出器 ９７，９８…電流検出器 ９９…残容量検出器 １１０…動力出力装置 １１０Ａ〜１１０Ｅ…動力出力装置 １１１…動力伝達ギヤ １１２…駆動軸 １１４…ディファレンシャルギヤ １１６，１１８…駆動輪 １１７，１１９…駆動輪 １１９…ケース １２０…プラネタリギヤ １２１…サンギヤ １２２…リングギヤ １２３…プラネタリピニオンギヤ １２４…プラネタリキャリア １２５…サンギヤ軸 １２６…リングギヤ軸 １２８…動力取出ギヤ １２９…チェーンベルト １３２…ロータ １３３…ステータ １３４…三相コイル １３５…永久磁石 １３９…レゾルバ １４２…ロータ １４３…ステータ １４４…三相コイル １４５…永久磁石 １４９…レゾルバ １５０…エンジン １５６…クランクシャフト １５７…レゾルバ １６５…アクセルペダルポジションセンサ １６６…スロットルバルブ １６７…アクチュエータ １７０…ＥＦＩＥＣＵ １８０…制御装置 １８４…シフトポジションセンサ １８６…車速センサ １９０…制御ＣＰＵ １９０ａ…ＲＡＭ １９０ｂ…ＲＯＭ １９１…第１の駆動回路 １９２…第２の駆動回路 １９４…バッテリ １９５，１９６…電流検出器 １９７，１９８…電流検出器 １９９…残容量検出器 Ｌ１，Ｌ２…電源ライン ＭＧ１…モータ ＭＧ２…モータ Ｔｒ１〜Ｔｒ６…トランジスタ Ｔｒ１１からＴｒ１６…トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ６０Ｋ 6/04 ５５３ Ｂ６０Ｋ 6/04 ５５３ ５５５ ５５５ 41/18 41/18 Ｂ６０Ｌ 11/12 Ｂ６０Ｌ 11/12 Ｆ０２Ｂ 61/00 Ｆ０２Ｂ 61/00 Ｅ Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｄ ３０１ ３０１Ｃ (56)参考文献 特開 平７−279702（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−231506（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−247164（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−43311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−30223（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 29/02 B60L 11/14 B60K 31/00 F02D 41/14 B60K 6/02 - 6/04

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動軸を定速で回転駆動する定速駆動装
    置であって、 出力軸を有する原動機と、 前記原動機を運転する原動機運転手段と、前記原動機の出力軸に結合される第１の回転軸と前記駆
    動軸に結合される第２の回転軸とを有し、前記第１の回
    転軸に入出力される動力と前記第２の回転軸に入出力さ
    れる動力とのエネルギ偏差を対応する電気エネルギの入
    出力により調整するエネルギ調整手段と、 前記原動機の出力軸または前記駆動軸と動力のやり取り
    をする電動機と、 前記電動機を駆動する電動機駆動回路と、 前記電動機駆動回路を介して前記電動機から回生される
    電力による充電と前記電動機駆動回路を介して前記電動
    機の駆動に要する電力の放電とを行なうと共に前記エネ
    ルギ調整手段による前記エネルギ偏差の調整の際に入出
    力される電気エネルギの少なくとも一部の充放電が可能
    な蓄電手段と、 操作者の指示に基づいて前記駆動軸の目標回転数を設定
    する目標回転数設定手段と、 前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、 該検出された回転数に基づいて、該回転数が前記目標回
    転数となるよう前記原動機運転手段および前記電動機駆
    動回路を介して前記原動機および前記電動機を制御する
    と共に前記エネルギ調整手段を制御する回転制御手段と
    を備える定速駆動装置。
  2. 【請求項２】 前記エネルギ調整手段は、前記第１の回
    転軸に結合された第１のロータと、前記第２の回転軸に
    結合され該第１のロータに対して相対的に回転可能な第
    ２のロータとを有し、該両ロータ間の電磁的な結合を介
    して該両回転軸間の動力のやり取りをすると共に、該両
    ロータ間の電磁的な結合と該両ロータ間の回転数差とに
    基づいて電気エネルギを入出力する対ロータ電動機であ
    る請求項１記載の定速駆動装置。
  3. 【請求項３】 前記電動機は、前記対ロータ電動機の第
    ２のロータと該第２のロータを回転可能なステータとか
    らなり、前記駆動軸と動力のやり取りをする電動機であ
    る請求項２記載の定速駆動装置。
  4. 【請求項４】 前記電動機は、前記対ロータ電動機の第
    １のロータと該第１のロータを回転可能なステータとか
    らなり、前記原動機の出力軸と動力のやり取りをする電
    動機である請求項２記載の定速駆動装置。
  5. 【請求項５】 前記エネルギ調整手段は、前記第１の回
    転軸および前記第２の回転軸と異なる第３の回転軸を有
    し、前記３つの回転軸のうちいずれか２つの回転軸へ入
    出力される動力を決定したとき、該決定された動力に基
    づいて残余の回転軸へ入出力される動力が決定される３
    軸式動力入出力手段と、前記第３の回転軸と動力のやり
    取りをする回転軸電動機とからなる請求項１記載の定速
    駆動装置。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５いずれか記載の定速駆
    動装置であって、 前記蓄電手段の蓄電状態を検出する蓄電状態検出手段を
    備え、 前記回転制御手段は、前記蓄電状態検出手段により検出
    された前記蓄電手段の蓄電状態と前記回転数検出手段に
    より検出された回転数とに基づいて、該回転数が前記目
    標回転数となり前記蓄電手段の蓄電状態が所定範囲の状
    態となるよう前記原動機および前記電動機を制御すると
    共に前記エネルギ調整手段を制御する手段である定速駆
    動装置。
  7. 【請求項７】 前記回転制御手段は、前記原動機から出
    力される動力が段階的に変化するよう制御する手段であ
    る請求項１ないし６いずれか記載の定速駆動装置。
  8. 【請求項８】 前記回転制御手段は、前記回転数検出手
    段により検出された回転数に基づいて、該回転数の変化
    率を演算する変化率演算手段を備え、該演算された変化
    率と前記検出された回転数とに基づいて、前記原動機お
    よび前記電動機を制御すると共に前記エネルギ調整手段
    を制御する手段である請求項１ないし７いずれか記載の
    定速駆動装置。
  9. 【請求項９】 自動車を定速で走行する定速走行装置で
    あって、 出力軸を有する原動機と、 前記原動機を運転する原動機運転手段と、前記原動機の出力軸に結合される第１の回転軸と前記自
    動車の車輪に結合される駆動軸に結合される第２の回転
    軸とを有し、前記第１の回転軸に入出力される動力と前
    記第２の回転軸に入出力される動力とのエネルギ偏差を
    対応する電気エネルギの入出力により調整するエネルギ
    調整手段と、 前記原動機の出力軸または前記駆動軸と動力のやり取り
    をする電動機と、 前記電動機を駆動する電動機駆動回路と、 前記電動機駆動回路を介して前記電動機から回生される
    電力による充電と、前記電動機駆動回路を介して前記電
    動機の駆動に要する電力の放電とを行なうと共に前記エ
    ネルギ調整手段による前記エネルギ偏差の調整の際に入
    出力される電気エネルギの少なくとも一部の充放電が可
    能な蓄電手段と、 操作者の指示に基づいて前記自動車の目標速度を設定す
    る目標速度設定手段と、 前記自動車の車速を検出する車速検出手段と、 該検出された車速に基づいて、該車速が前記目標速度と
    なるよう前記原動機運転手段および前記電動機駆動回路
    を介して前記原動機および前記電動機を制御すると共に
    前記エネルギ調整手段を制御する車速制御手段とを備え
    る自動車の定速走行装置。
  10. 【請求項１０】 前記エネルギ調整手段は、前記第１の
    回転軸に結合された第１のロータと、前記第２の回転軸
    に結合され該第１のロータに対して相対的に回転可能な
    第２のロータとを有し、該両ロータ間の電磁的な結合を
    介して該両回転軸間の動力のやり取りをすると共に、該
    両ロータ間の電磁的な結合と該両ロータ間の回転数差と
    に基づいて電気エネルギを入出力する対ロータ電動機で
    ある請求項９記載の自動車の定速走行装置。
  11. 【請求項１１】 前記電動機は、前記対ロータ電動機の
    第２のロータと該第２のロータを回転可能なステータと
    からなり、前記駆動軸と動力のやり取りをする電動機で
    ある請求項１０記載の自動車の定速走行装置。
  12. 【請求項１２】 前記電動機は、前記対ロータ電動機の
    第１のロータと該第１のロータを回転可能なステータと
    からなり、前記原動機の出力軸と動力のやり取りをする
    電動機である請求項１０記載の自動車の定速走行装置。
  13. 【請求項１３】 前記エネルギ調整手段は、前記第１の
    回転軸および前記第２の回転軸と異なる第３の回転軸を
    有し、前記３つの回転軸のうちいずれか２つの回転軸へ
    入出力される動力を決定したとき、該決定された動力に
    基づいて残余の回転軸へ入出力される動力が決定される
    ３軸式動力入出力手段と、前記第３の回転軸と動力のや
    り取りをする回転軸電動機とからなる請求項９記載の自
    動車の定速走行装置。
  14. 【請求項１４】 請求項９ないし１３いずれか記載の自
    動車の定速走行装置であって、 前記蓄電手段の蓄電状態を検出する蓄電状態検出手段を
    備え、 前記車速制御手段は、前記蓄電状態検出手段により検出
    された前記蓄電手段の蓄電状態と前記車速検出手段によ
    り検出された車速とに基づいて、該車速が前記目標速度
    となり前記蓄電手段の蓄電状態が所定範囲の状態となる
    よう前記原動機および前記電動機を制御すると共に前記
    エネルギ調整手段を制御する手段である自動車の定速走
    行装置。
  15. 【請求項１５】 前記車速制御手段は、前記原動機から
    出力される動力が段階的に変化するよう制御する手段で
    ある請求項９ないし１４いずれか記載の自動車の定速走
    行装置。
  16. 【請求項１６】 前記車速制御手段は、前記車速検出手
    段により検出された車速に基づいて、該車速の変化率を
    演算する変化率演算手段を備え、該演算された変化率と
    前記検出された車速とに基づいて、前記原動機および前
    記電動機を制御すると共に前記接続手段の接続状態を制
    御する手段である請求項９ないし１５いずれか記載の自
    動車の定速走行装置。
  17. 【請求項１７】 出力軸を有する原動機と、前記原動機
    の出力軸に結合される第１の回転軸と前記自動車の車輪
    に結合される駆動軸に結合される第２の回転軸とを有し
    前記第１の回転軸に入出力される動力と前記第２の回転
    軸に入出力される動力とのエネルギ偏差を対応する電気
    エネルギの入出力により調整するエネルギ調整手段と、
    前記原動機の出力軸または前記駆動軸と動力のやり取り
    をする電動機と、前記電動機駆動回路を介して前記電動
    機から回生される電力による充電と前記電動機駆動回路
    を介して前記電動機の駆動に要する電力の放電とを行な
    うと共に前記エネルギ調整手段による前記エネルギ偏差
    の調整の際に入出力される電気エネルギの少なくとも一
    部の充放電が可能な蓄電手段とを備える動力出力装置の
    制御方法であって、 操作者の指示に基づいて前記駆動軸の目標回転数を設定
    し、 前記駆動軸の回転数を検出し、 該検出された回転数に基づいて、該回転数が前記目標回
    転数となるよう前記原動機および前記電動機を制御する
    と共に前記エネルギ調整手段を制御する動力出力装置の
    制御方法。
  18. 【請求項１８】 出力軸を有する原動機と、前記原動機
    の出力軸に結合される第１の回転軸と前記自動車の車輪
    に結合される駆動軸に結合される第２の回転軸とを有し
    前記第１の回転軸に入出力される動力と前記第２の回転
    軸に入出力される動力とのエネルギ偏差を対応する電気
    エネルギの入出力により調整するエネルギ調整手段と、
    前記原動機の出力軸または前記駆動軸と動力のやり取り
    をする電動機と、前記電動機駆動回路を介して前記電動
    機から回生される電力による充電と前記電動機駆動回路
    を介して前記電動機の駆動に要する電力の放電とを行な
    うと共に前記エネルギ調整手段による前記エネルギ偏差
    の調整の際に入出力される電気エネルギの少なくとも一
    部の充放電が可能な蓄電手段とを備える動力出力装置を
    搭載する自動車を定速走行させる該動力出力装置の制御
    方法であって、 操作者の指示に基づいて前記自動車の目標速度を設定
    し、 前記自動車の車速を検出し、 該検出された車速に基づいて、該車速が前記目標速度と
    なるよう前記原動機および前記電動機を制御すると共に
    前記接続手段の接続状態を制御する動力出力装置の制御
    方法。
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JP5085361B2 (ja) * 2008-02-05 2012-11-28 本田技研工業株式会社 駆動力伝達装置
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JP5803874B2 (ja) * 2012-10-19 2015-11-04 ダイキン工業株式会社 ハイブリッド式作業機械
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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