JP3412503B2 - Power output device, control method thereof, and hybrid vehicle - Google Patents

Power output device, control method thereof, and hybrid vehicle

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JP3412503B2
JP3412503B2 JP09279398A JP9279398A JP3412503B2 JP 3412503 B2 JP3412503 B2 JP 3412503B2 JP 09279398 A JP09279398 A JP 09279398A JP 9279398 A JP9279398 A JP 9279398A JP 3412503 B2 JP3412503 B2 JP 3412503B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機と原動機と
を備えるハイブリッド式の動力出力装置およびその制御
方法に関し、詳しくは電動機と原動機との結合状態を切
り換える切り替え手段を有するハイブリッド式の動力出
力装置およびその制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid power output apparatus having an electric motor and a prime mover and a control method thereof, and more particularly to a hybrid power output apparatus having a switching means for switching a coupling state between the electric motor and the prime mover. And its control method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電動機と原動機とを備え、両者か
ら出力される動力のいずれを用いても駆動軸を回転させ
得るパラレルハイブリッド式の動力出力装置が提案され
ており低燃費かつ環境性に優れる等の特性を活かすため
車両への搭載等が提案されている。パラレルハイブリッ
ド式の動力出力装置の構成例としては、例えば図3や図
4に示すものが挙げられる(特開平9−46819、特
開平9−46965記載の装置等)。
2. Description of the Related Art In recent years, a parallel hybrid type power output device having an electric motor and a prime mover and capable of rotating a drive shaft regardless of the power output from both has been proposed, which has low fuel consumption and environmental friendliness. In order to take advantage of its characteristics such as superiority, it has been proposed to mount it on a vehicle. Examples of the configuration of the parallel hybrid power output device include those shown in FIGS. 3 and 4 (the devices described in JP-A-9-46819 and JP-A-9-46965).

【0003】図3に示すパラレルハイブリッド式の動力
出力装置は、エンジン50から出力される動力をクラッ
チモータ30およびアシストモータ40を介して駆動軸
22に伝達するものである。クラッチモータ30はエン
ジン50のクランクシャフト56に結合されたインナロ
ータと、駆動軸22に結合されたアウタロータの双方が
回転可能な対ロータ電動機であり、アシストモータ40
は駆動軸22に結合されたロータとケースに固定された
ステータとを有する電動機である。クラッチモータ30
は、インナロータとアウタロータとの間に生じる相対的
な滑りに応じた電力を回生することによりエンジン50
から出力される動力の一部を取り出したり、逆にバッテ
リ等から供給される電力を消費して力行することにより
得られる動力をエンジン50から出力される動力に付加
したりして動力を駆動軸22に伝達する。アシストモー
タ40は駆動軸22から出力される動力が要求動力に一
致する様に過不足分の動力を調整することができる。か
かる作用により図3に示すパラレルハイブリッド式の動
力出力装置は、エンジン50から出力される動力を種々
の回転数およびトルクからなる動力に変換して駆動軸2
2から出力することができる。
The parallel hybrid type power output device shown in FIG. 3 transmits the power output from the engine 50 to the drive shaft 22 via the clutch motor 30 and the assist motor 40. The clutch motor 30 is a pair-rotor electric motor in which both an inner rotor connected to the crankshaft 56 of the engine 50 and an outer rotor connected to the drive shaft 22 can rotate.
Is an electric motor having a rotor connected to the drive shaft 22 and a stator fixed to the case. Clutch motor 30
The engine 50 regenerates electric power according to the relative slip between the inner rotor and the outer rotor.
A part of the power output from the engine is taken out, or conversely, the power output from the engine 50 is added to the power output by consuming the power supplied from the battery or the like to add power to the drive shaft. 22. The assist motor 40 can adjust the excess and deficiency power so that the power output from the drive shaft 22 matches the required power. With such an action, the parallel hybrid power output device shown in FIG. 3 converts the power output from the engine 50 into power having various rotational speeds and torques to drive the drive shaft 2.
It is possible to output from 2.

【0004】図4に示すパラレルハイブリッド式の動力
出力装置も基本的な機能は図3に示す動力出力装置と同
様である。図3に示す動力出力装置ではエンジン50の
クランクシャフト56にクラッチモータ30が結合さ
れ、駆動軸22にアシストモータ40が結合されている
のに対し、図4に示す動力出力装置では両者の結合して
いる軸が異なっている。図3および図4に示した動力出
力装置の特性については後に詳述するが、図3に示す動
力出力装置はアンダードライブ、即ち「エンジン50の
回転数>駆動軸22の回転数」の場合に運転効率が高
く、図4に示す動力出力装置は逆にオーバードライブ、
即ち「エンジン50の回転数<駆動軸22の回転数」の
場合に運転効率が高いという特徴がある。
The parallel hybrid type power output device shown in FIG. 4 has the same basic function as that of the power output device shown in FIG. In the power output device shown in FIG. 3, the clutch motor 30 is connected to the crankshaft 56 of the engine 50 and the assist motor 40 is connected to the drive shaft 22, whereas in the power output device shown in FIG. The axes are different. The characteristics of the power output device shown in FIGS. 3 and 4 will be described in detail later. However, the power output device shown in FIG. 3 is used in the case of underdrive, that is, “the rotation speed of the engine 50> the rotation speed of the drive shaft 22”. The driving efficiency is high, the power output device shown in FIG.
That is, there is a feature that the operation efficiency is high when “the number of revolutions of the engine 50 <the number of revolutions of the drive shaft 22”.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した動力
出力装置では、アンダードライブおよびオーバードライ
ブの双方で運転効率が高くすることができなかった。動
力出力装置の運転範囲には、双方の運転状態が含まれる
のが通常であるから、上記動力出力装置では運転可能な
全範囲で運転効率を高くすることができなかった。かか
る課題を解決する一手段として、クラッチ等により電動
機の回転軸をエンジンのクランクシャフトと駆動軸とに
切り換えて接続可能とする方法も考えられる。つまり、
アンダードライブの場合には図3に示した結合状態が実
現されるようにクラッチを切り換え、オーバードライブ
の場合には図4に示した結合状態が実現されるようにク
ラッチを切りかえるのである。
However, in the above-described power output device, the operating efficiency cannot be increased in both underdrive and overdrive. Since the operating range of the power output device usually includes both operating states, it was not possible to increase the operating efficiency in the entire operable range of the power output device. As one means for solving such a problem, there may be considered a method in which the rotation shaft of the electric motor is switched to the crankshaft and the drive shaft of the engine by a clutch or the like so that they can be connected. That is,
In the case of underdrive, the clutch is switched so that the engagement state shown in FIG. 3 is realized, and in the case of overdrive, the clutch is switched so that the engagement state shown in FIG. 4 is realized.

【0006】このようにアンダードライブ/オーバード
ライブに応じて図3の結合状態/図4の結合状態を切り
換え可能な動力出力装置においては、その切り換えを行
うためには、切り換え時にショック等が生じないように
クラッチモータ30、アシストモータ40等を制御する
必要がある。従来は上述したクラッチ等による切り替え
技術、およびその際の制御について開示されていなかっ
た。一般にこのような切り替えをスムーズに行うため
に、クラッチモータ30等の運転にはいわゆる比例制御
が用いられる。
As described above, in the power output device capable of switching between the coupling state of FIG. 3 and the coupling state of FIG. 4 according to underdrive / overdrive, a shock or the like does not occur at the time of switching in order to perform the switching. Thus, it is necessary to control the clutch motor 30, the assist motor 40, and the like. Conventionally, the above-described switching technology using a clutch or the like and control at that time have not been disclosed. Generally, so-called proportional control is used to operate the clutch motor 30 and the like in order to smoothly perform such switching.

【0007】比例制御は目標状態にスムーズに移行する
ことができるものの、移行までに時間を要する特質があ
る。比例制御によりクラッチモータ30等の運転を制御
した上述の装置では、結合状態の切り換えに長時間を要
していた。結合状態の切り換え中における動力出力装置
の運転状態は、効率を優先して決定される運転状態とは
異なるものである。従って、結合状態の切り換えに時間
を要することは、その分動力出力装置の運転効率を低下
させることにもなる。また、結合状態の切り換え中は本
来の運転制御とは異なる過渡的な制御がなされている。
結合状態の切り換えに時間を要した場合は、本来の運転
制御が行われるまでの時間遅れが大きくなることにつな
がり、動力出力装置の応答性が低下することにもなる。
Although the proportional control can smoothly shift to the target state, it has a characteristic that it takes time to shift to the target state. In the above-mentioned device in which the operation of the clutch motor 30 and the like is controlled by the proportional control, it takes a long time to switch the engagement state. The operating state of the power output device during the switching of the coupling state is different from the operating state that is determined by giving priority to efficiency. Therefore, it takes a long time to switch the coupling state, which also reduces the operation efficiency of the power output device. Further, during the switching of the coupled state, a transient control different from the original operation control is performed.
If it takes a long time to switch the coupling state, the time delay until the original operation control is performed becomes large, and the responsiveness of the power output device also deteriorates.

【0008】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたものであり、パラレルハイブリッド式の動力出力装
置において、電動機と原動機との結合状態を切り換え可
能として運転効率の向上を図るとともに、該切り換えを
迅速に行うことを可能とすることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and in a parallel hybrid type power output device, it is possible to switch the coupling state between the electric motor and the prime mover to improve the operating efficiency and to perform the switching. The purpose is to be able to do quickly.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の動力出力装置およびその制御方法は、上述の目的
の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採っ
た。本発明の動力出力装置は、原動機と、該原動機の出
力軸および駆動軸にそれぞれ結合された2つのロータを
有する対ロータ電動機とを備え、前記原動機から出力さ
れた動力の少なくとも一部を前記2つのロータ間の電磁
的な結合を介して前記駆動軸から出力可能な動力出力装
置であって、前記対ロータ電動機とは異なる電動機と、
前記電動機の回転軸と、前記出力軸および前記駆動軸の
一方または双方との接続および該接続の解除を行う接続
手段と、前記接続手段を介する前記電動機の接続先を、
前記出力軸および前記駆動軸のうち、一方の軸から他方
の軸に切り換える指示を行う切り替え指示手段と、該切
り替え指示手段からの切り替えの指示に対応して、該電
動機の回転軸を前記他方の軸に接続可能とするために満
たすべき該回転軸の回転状態を目標回転状態として設定
する目標回転状態設定手段と、該切り替え指示手段から
の切り替えの指示に対応して、前記接続手段を制御して
前記電動機の回転軸と、前記出力軸および前記駆動軸の
双方との接続を解除する電動機解除手段と、前記接続の
解除が行われた後、前記電動機の回転軸の回転状態を前
記目標回転状態に近づけるためのトルクを予め定めたパ
ターンで該電動機に生じさせるトルク付与手段と、該回
転軸の回転状態が前記目標回転状態に至った後、前記接
続手段を制御して前記電動機の回転軸を前記他方の軸に
接続する電動機接続手段とを備えることを要旨とする。
MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS AND OPERATIONS AND EFFECTS THEREOF The power output apparatus and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above-mentioned objects. A power output apparatus of the present invention includes a prime mover and a pair-rotor electric motor having two rotors respectively coupled to an output shaft and a drive shaft of the prime mover, and at least a part of the power output from the prime mover A power output device capable of outputting from the drive shaft via electromagnetic coupling between two rotors, and an electric motor different from the paired rotor electric motor,
A rotating shaft of the electric motor, connecting means for connecting and disconnecting one or both of the output shaft and the drive shaft, and a connection destination of the electric motor via the connecting means,
Of the output shaft and the drive shaft, switching instruction means for instructing to switch from one axis to the other axis, and a rotation axis of the electric motor corresponding to the switching instruction from the switching instruction means The target rotation state setting means for setting the rotation state of the rotating shaft to be connectable to the shaft as the target rotation state, and controlling the connection means in response to the switching instruction from the switching instruction means. The rotation shaft of the motor and the motor releasing means for disconnecting both the output shaft and the drive shaft, and after the connection is released, the rotation state of the rotation shaft of the motor is changed to the target rotation. Torque applying means for causing the electric motor to generate a torque for approaching the state in a predetermined pattern, and controlling the connecting means after the rotation state of the rotating shaft reaches the target rotation state. The rotation shaft of the serial motor and summarized in that comprises an electric motor connecting means for connecting to the other shaft.

【0010】本発明の動力出力装置の制御方法は、原動
機と、該原動機の出力軸および駆動軸にそれぞれ結合さ
れた2つのロータを有する対ロータ電動機と、前記対ロ
ータ電動機とは異なる電動機と、該電動機と前記出力軸
および前記駆動軸との間に介設されこれらの接続および
該接続の解除を行う接続手段とを備え、前記原動機から
出力された動力の少なくとも一部を前記2つのロータ間
の電磁的な結合を介して前記駆動軸から出力可能な動力
出力装置の制御方法であって、(a)前記接続手段を介
して前記電動機が接続されている軸の切り換えを指示す
る工程と、(b)工程(a)における切り替えの指示に
対応して、該電動機の回転軸を前記他方の軸に接続可能
とするために満たすべき該回転軸の回転状態を目標回転
状態として設定する工程と、(c)工程(a)における
切り替えの指示に対応して、前記接続手段を制御して前
記電動機の回転軸と、前記出力軸および前記駆動軸の双
方との接続を解除する工程と、(d)工程(c)におけ
る解除の後、前記電動機の回転軸の回転状態を前記目標
回転状態に近づけるためのトルクを予め定めたパターン
で該電動機に生じさせる工程と、(e)該回転軸の回転
状態が前記目標回転状態に至った後、前記接続手段を制
御して前記電動機の回転軸を前記他方の軸に接続する工
程とを備えることを要旨とする。
A control method for a power output apparatus according to the present invention comprises a prime mover, a paired rotor electric motor having two rotors respectively coupled to an output shaft and a drive shaft of the prime mover, and an electric motor different from the paired rotor electric motor. A connecting means that is interposed between the electric motor and the output shaft and the drive shaft for connecting and disconnecting them, and at least a part of the power output from the prime mover is provided between the two rotors. A method of controlling a power output device capable of outputting from the drive shaft via electromagnetic coupling, comprising: (a) instructing switching of the shaft to which the electric motor is connected via the connecting means; (B) Corresponding to the switching instruction in step (a), the rotation state of the rotating shaft of the electric motor which is to be connected to the other shaft is set as the target rotating state. Step (c), corresponding to the switching instruction in step (a), controlling the connecting means to disconnect the rotating shaft of the electric motor from both the output shaft and the drive shaft. , (D) after releasing in step (c), causing the motor to generate a torque in a predetermined pattern for bringing the rotation state of the rotating shaft of the motor close to the target rotation state; and (e) rotating the rotation. After the rotation state of the shaft reaches the target rotation state, the connecting means is controlled to connect the rotation shaft of the electric motor to the other shaft.

【0011】かかる動力出力装置およびその制御方法で
は、電動機を出力軸と駆動軸とに切り替えて接続可能に
するとともに、該電動機の接続先を切り換える指示が出
されたときに電動機の回転軸の目標回転状態を設定し、
該目標状態に近づけるためのトルクを予め定めたパター
ンで生じさせることにより、電動機の回転状態を該目標
回転状態に移行して接続手段の切り替えを行う。この
際、トルクをいわゆる比例制御等によるのではなく、予
め定めたパターンで電動機に生じさせる。比例制御等で
は電動機の回転状態が目標回転状態に近づくにつれてト
ルクを小さくするように制御するから目標回転状態に移
行するまでに時間がかかる。これに対し、本発明の動力
出力装置等では、予め定めたパターンでトルクを出力す
るため、電動機の回転状態が目標回転状態に近づいたか
否かに依存せず所定のトルクを出力し続ける。
In the power output apparatus and the control method thereof, the electric motor is switched between the output shaft and the drive shaft so as to be connectable, and the target of the rotary shaft of the electric motor is issued when the instruction to switch the connection destination of the electric motor is issued. Set the rotation state,
By generating a torque for approaching the target state in a predetermined pattern, the rotation state of the electric motor is shifted to the target rotation state and the connection means is switched. At this time, the torque is generated in the electric motor in a predetermined pattern, not by so-called proportional control. In the proportional control or the like, it takes time to shift to the target rotation state because the torque is controlled to decrease as the rotation state of the electric motor approaches the target rotation state. On the other hand, in the power output device and the like of the present invention, since the torque is output in the predetermined pattern, the predetermined torque is continuously output regardless of whether the rotation state of the electric motor approaches the target rotation state.

【0012】この結果、本発明の動力出力装置等によれ
ば、第1に電動機を出力軸と駆動軸とに切り替えて接続
することにより、動力出力装置の運転効率を向上するこ
とができる。また、この切り替え時において、電動機の
回転状態を速やかに目標回転状態に移行することができ
るため、電動機の接続先の切り替えを速やかに行うこと
ができる。電動機の切り替え時は動力出力装置の運転効
率は低下するのが通常である。本発明の動力出力装置
は、上述の通り切り替えを短時間で行うことにより、装
置の運転効率を向上することができる。
As a result, according to the power output apparatus and the like of the present invention, first, the operating efficiency of the power output apparatus can be improved by switching and connecting the electric motor to the output shaft and the drive shaft. In addition, at the time of this switching, the rotation state of the electric motor can be swiftly changed to the target rotation state, so that the connection destination of the electric motor can be swiftly switched. When the electric motor is switched, the operation efficiency of the power output device usually decreases. The power output apparatus of the present invention can improve the operation efficiency of the apparatus by performing the switching in a short time as described above.

【0013】なお、本明細書で回転状態というときは、
回転数およびトルクで表されるそれぞれの軸の運動状態
を意味する。従って、上述の発明において、目標回転状
態として回転数の目標値のみを設定する場合もあるし、
トルクのみを設定する場合もあるし、双方を設定する場
合もある。
The term "rotating state" as used in this specification means that
It means the motion state of each shaft represented by the rotation speed and the torque. Therefore, in the above-mentioned invention, only the target value of the rotation speed may be set as the target rotation state,
There are cases where only the torque is set, and cases where both are set.

【0014】また、上記発明において予め定めたパター
ンとは、電動機に生じるトルクの時間的変化を予め定め
たものを意味する。かかるパターンとしては、例えば一
定のトルクを出力し続けるパターンや、段階的に変化す
るトルクを出力するパターン等が考えられる。このパタ
ーンにはトルクを曲線的に変化させるパターンも含まれ
る。
Further, in the above invention, the predetermined pattern means a predetermined change in torque generated in the electric motor with time. As such a pattern, for example, a pattern in which a constant torque is continuously output, a pattern in which a torque that changes stepwise is output, and the like are conceivable. This pattern also includes a pattern that changes the torque in a curve.

【0015】上記の動力出力装置において、前記回転状
態はそれぞれの軸の回転数であり、前記トルク付与手段
における前記予め定めたパターンは、前記切り換えを開
始する際における前記電動機の回転数と、前記他方の軸
の回転数との偏差に応じて定められた一定値とするパタ
ーンであるものとすることが望ましい。
In the above power output device, the rotation state is the rotation speed of each shaft, and the predetermined pattern in the torque applying means is the rotation speed of the electric motor at the time of starting the switching, and the rotation speed of the electric motor. It is desirable that the pattern has a constant value determined according to the deviation from the rotation speed of the other shaft.

【0016】かかる動力出力装置によれば、電動機から
一定のトルクを出力することにより、その回転状態を目
標回転状態に速やかに移行することができる。上記発明
においては、回転状態とは回転数を意味している。一定
のトルクは切り替えを開始する際の電動機の回転数と他
方の軸の回転数との偏差に応じて定められる。他方の軸
とは切り替え後に電動機が接続されるべき軸である。
According to such a power output device, by outputting a constant torque from the electric motor, it is possible to quickly shift the rotation state to the target rotation state. In the above invention, the rotating state means the number of rotations. The constant torque is determined according to the deviation between the rotation speed of the electric motor and the rotation speed of the other shaft when the switching is started. The other shaft is the shaft to which the electric motor should be connected after switching.

【0017】例えば、この偏差が大きい場合には電動機
のトルクを大きくし回転数を急峻に増加させる必要があ
る。一方、偏差が小さい場合には電動機のトルクを比較
的小さくし回転数をやや緩やかに増加させることでオー
バーシュートを防止する必要がある。上述の動力出力装
置では、偏差に応じたトルクを設定することにより電動
機の回転数を適切に目標となる回転数に移行させること
ができる。なお、偏差に応じて定められたトルクには、
偏差に応じて連続的に変化するように定められたトルク
および段階的に定められたトルクの双方が含まれる。
For example, when this deviation is large, it is necessary to increase the torque of the electric motor and sharply increase the rotation speed. On the other hand, when the deviation is small, it is necessary to prevent the overshoot by making the torque of the electric motor relatively small and slightly increasing the rotation speed. In the power output device described above, the rotation speed of the electric motor can be appropriately shifted to the target rotation speed by setting the torque according to the deviation. The torque determined according to the deviation is
Both a torque that is determined to change continuously according to the deviation and a torque that is determined stepwise are included.

【0018】また、上記動力出力装置において、前記ト
ルク付与手段は、さらに前記回転軸の回転状態が前記目
標回転状態に至った後、所定の期間はトルクを値0の無
負荷状態とすることができる。
Further, in the above power output device, the torque applying means may set the torque to a no-load state having a value of 0 for a predetermined period after the rotational state of the rotary shaft reaches the target rotational state. it can.

【0019】かかる動力出力装置では、回転軸の回転状
態が目標回転状態に至った後、所定の期間は無負荷状態
にすることにより、この無負荷状態をはさんで接続手段
の接続を行うことになる。つまり、電動機を出力軸また
は駆動軸に接続する際には、電動機は何らのトルクも出
力していない。従って、接続時にショックが生じること
を防止することができる。
In such a power output device, after the rotational state of the rotary shaft reaches the target rotational state, the connecting means is connected across the unloaded state by leaving the unloaded state for a predetermined period. become. That is, when connecting the electric motor to the output shaft or the drive shaft, the electric motor does not output any torque. Therefore, it is possible to prevent a shock from occurring at the time of connection.

【0020】なお、無負荷状態とする所定の期間は、接
続手段の応答性等を考慮して予め設定された一定の期間
であってもよいし、電動機が接続される軸の回転状態と
電動機の回転状態との偏差に応じて定まる期間としても
よい。また、電動機で出力すべきトルクを値0と設定し
てから、実際にトルクが値0になるまでに時間遅れが生
じるような場合には、かかる時間遅れも考慮して前記所
定の期間を定めることが望ましい。
It should be noted that the predetermined period of no-load state may be a fixed period set in consideration of the responsiveness of the connecting means, or the rotation state of the shaft to which the electric motor is connected and the electric motor. The period may be determined according to the deviation from the rotation state of the. In addition, when there is a time delay from setting the torque to be output by the electric motor to a value of 0 until the torque actually reaches a value of 0, the predetermined period is determined in consideration of the time delay. Is desirable.

【0021】無負荷状態を伴う動力出力装置において
は、前記回転状態はそれぞれの軸の回転数であり、前記
目標回転状態は、前記無負荷状態において変動した後の
前記電動機の回転数と、前記他方の軸の回転数との偏差
が、前記接続手段に応じて予め定められた所定の回転数
差に収まるように設定された回転数であるものとするこ
とができる。
In the power output device with no load, the rotation state is the rotation speed of each shaft, and the target rotation state is the rotation speed of the electric motor after being changed in the no load state, and The deviation from the rotation speed of the other shaft may be a rotation speed set so as to be within a predetermined rotation speed difference predetermined according to the connecting means.

【0022】無負荷状態を伴う場合にさらにショックを
軽減するためには、電動機が結合される他方の回転軸の
回転数と電動機の回転数との偏差が小さいことが望まし
い。許容される偏差は接続手段に応じて定められる。上
記動力出力装置では、無負荷状態における電動機の回転
数の変動を考慮して目標回転状態を設定する。従って、
無負荷状態を経て電動機を他方の軸に接続する時点では
上記偏差を許容範囲に収めることができる。この結果、
上記動力出力装置は、電動機の接続の切り替えを速やか
に、かつショックを発生することなく行うことができ
る。なお、無負荷状態における電動機の回転数の変動は
装置の構成や各部分の慣性および摩擦力等に応じて変化
するため実験等により設定することができる。
In order to further reduce the shock when accompanied by a no-load condition, it is desirable that the deviation between the rotational speed of the other rotating shaft to which the electric motor is coupled and the rotational speed of the electric motor is small. The allowable deviation is determined according to the connecting means. In the power output device, the target rotation state is set in consideration of the fluctuation of the rotation speed of the electric motor in the unloaded state. Therefore,
When the electric motor is connected to the other shaft through the unloaded state, the above deviation can be set within the allowable range. As a result,
The power output device can switch the connection of the electric motor promptly and without causing a shock. The fluctuation of the rotation speed of the electric motor in the unloaded state changes depending on the configuration of the device, the inertia of each part, the frictional force, and the like, and thus can be set by an experiment or the like.

【0023】かかる動力出力装置においては、駆動軸か
ら出力軸に切り換える場合と、逆に出力軸から駆動軸に
切り換える場合とがある。動力出力装置の運転効率を考
慮すると、前者においては電動機の回転数を増加しつつ
切り替えを行うことが好ましく、後者においては電動機
の回転数を減少しつつ切り替えを行うことが好ましい。
これらの切り替えを実現する動力出力装置として次の発
明が考えられる。
In such a power output device, there are a case where the drive shaft is switched to the output shaft and a case where the output shaft is switched to the drive shaft. In consideration of the operating efficiency of the power output device, it is preferable that the former is switched while increasing the rotation speed of the electric motor, and the latter is preferably changed while decreasing the rotation speed of the electric motor.
The following inventions are conceivable as a power output device that realizes such switching.

【0024】前者に対応するものとしては、上記動力出
力装置において、さらに前記切り替え指示手段は前記電
動機が接続された軸を前記駆動軸から前記原動機の出力
軸に切り替える指示をする手段であり、前記目標回転状
態は、前記原動機の出力軸の回転数に対し、前記無負荷
状態における前記電動機の回転数の変動を考慮した補正
をして設定された回転数であり、前記トルク付与手段
は、前記電動機の回転数を増加するトルクを付与する手
段である動力出力装置である。
In the power output apparatus, the switching instruction means is means for instructing to switch the shaft to which the electric motor is connected from the drive shaft to the output shaft of the prime mover. The target rotation state is a rotation speed that is set by correcting the rotation speed of the output shaft of the prime mover in consideration of the fluctuation of the rotation speed of the electric motor in the unloaded state, and the torque applying unit is the It is a power output device that is means for applying torque that increases the rotation speed of the electric motor.

【0025】また、後者に対応するものとしては、上記
動力出力装置において、さらに前記切り替え指示手段は
前記電動機が接続された軸を前記原動機の出力軸から前
記駆動軸に切り替える指示をする手段であり、前記目標
回転状態は、前記駆動軸の回転数に対し、前記無負荷状
態における前記電動機の回転数の変動を考慮した補正を
して設定された回転数であり、前記トルク付与手段は、
前記電動機の回転数を減少するトルクを付与する手段で
ある動力出力装置である。
In addition, as the device corresponding to the latter, in the power output device, the switching instruction means is a means for instructing to switch the shaft to which the electric motor is connected from the output shaft of the prime mover to the drive shaft. The target rotation state is a rotation speed that is set by correcting the rotation speed of the drive shaft in consideration of fluctuations in the rotation speed of the electric motor in the unloaded state, and the torque applying unit is
It is a power output device that is means for applying a torque that reduces the rotation speed of the electric motor.

【0026】これらの動力出力装置によれば、それぞれ
駆動軸から出力軸への切り替え、または出力軸から駆動
軸への切り替えを迅速、かつスムーズに行うことができ
る。なお、これらの発明における変動は実験等により求
めることになる。ここで後者の動力出力装置、即ち出力
軸から駆動軸への切り替えを行う動力出力装置において
は、電動機の回転数を減少しつつ切り替えを行うため、
無負荷状態における変動としては電動機の回転数が減少
する方向にしか起こり得ない。一方、前者の動力出力装
置では、電動機の回転数を増加しているため、無負荷状
態における電動機の回転数の変動は種々の状態が生じ得
る。例えば、電動機が目標となる回転数に至った後、実
際に電動機のトルクが値0となるまでに時間遅れがある
場合等は、電動機の回転数はさらに増加する場合があ
る。また、無負荷状態においては電動機の摩擦等によっ
て回転数が減少する場合もある。上記発明の動力出力装
置は、いずれの変動が生じても適用可能である。
According to these power output devices, switching from the drive shaft to the output shaft or switching from the output shaft to the drive shaft can be performed quickly and smoothly. The variations in these inventions will be determined by experiments or the like. Here, in the latter power output device, that is, in the power output device that switches from the output shaft to the drive shaft, since switching is performed while reducing the rotation speed of the electric motor,
The fluctuation in the no-load state can occur only in the direction in which the rotation speed of the electric motor decreases. On the other hand, in the former power output device, since the rotational speed of the electric motor is increased, various states of fluctuations in the rotational speed of the electric motor can occur in the unloaded state. For example, when there is a time delay after the electric motor reaches the target rotational speed until the torque of the electric motor actually becomes 0, the rotational speed of the electric motor may further increase. Further, in the unloaded state, the rotation speed may decrease due to friction of the electric motor or the like. The power output apparatus of the above invention can be applied regardless of any fluctuation.

【0027】以上で説明した動力出力装置は、原動機か
ら出力される動力を利用する種々の装置に適用可能であ
る。その一例としては、上記動力出力装置を搭載した、
いわゆるハイブリッド車両が挙げられる。
The power output device described above can be applied to various devices utilizing the power output from the prime mover. As an example, the power output device is mounted,
So-called hybrid vehicles can be mentioned.

【0028】本発明のハイブリッド車両は、原動機と、
該原動機の出力軸および駆動軸にそれぞれ結合された2
つのロータを有する対ロータ電動機と、前記駆動軸に結
合され該駆動軸と共に回転可能な駆動輪を備え、前記原
動機から出力された動力の少なくとも一部を前記2つの
ロータ間の電磁的な結合を介して前記駆動軸に伝達し前
記駆動輪を回転することにより走行可能なハイブリッド
車両であって、前記対ロータ電動機とは異なる電動機
と、前記電動機の回転軸と、前記出力軸および前記駆動
軸の一方または双方との接続および該接続の解除を行う
接続手段と、前記接続手段を介する前記電動機の接続先
を、前記出力軸および前記駆動軸のうち、一方の軸から
他方の軸に切り換える指示を行う切り替え指示手段と、
該電動機の回転軸を前記他方の軸に接続可能とするため
に満たすべき該回転軸の回転状態を目標回転状態として
設定する目標回転状態設定手段と、前記接続手段を制御
して前記電動機の回転軸と、前記出力軸および前記駆動
軸の双方との接続を解除する電動機解除手段と、前記電
動機の回転軸の回転状態を前記目標回転状態に近づける
ためのトルクを予め定めたパターンで該電動機に生じさ
せるトルク付与手段と、該回転軸の回転状態が前記目標
回転状態に至った後、前記接続手段を制御して前記電動
機の回転軸を前記他方の軸に接続する電動機接続手段と
を備えることを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention comprises a prime mover,
2 respectively connected to the output shaft and drive shaft of the prime mover
A pair of rotor electric motors having two rotors, and drive wheels coupled to the drive shaft and rotatable with the drive shaft. At least a part of the power output from the prime mover is electromagnetically coupled between the two rotors. A hybrid vehicle capable of traveling by transmitting to the drive shaft via the drive shaft and rotating the drive wheel, wherein an electric motor different from the paired rotor electric motor, a rotary shaft of the electric motor, the output shaft and the drive shaft An instruction to switch from one of the output shaft and the drive shaft to the other of the output shaft and the drive shaft, and a connecting means for connecting to and disconnecting from one or both of them and a connection destination of the electric motor via the connecting means. Switching instruction means to perform,
Target rotation state setting means for setting the rotation state of the rotation shaft to be satisfied so that the rotation shaft of the electric motor can be connected to the other shaft, and rotation of the electric motor by controlling the connection means. A shaft, an electric motor releasing means for releasing the connection with both the output shaft and the drive shaft, and a torque for making the rotating state of the rotating shaft of the electric motor approach the target rotating state in the electric motor in a predetermined pattern. And a motor connecting unit that controls the connecting unit to connect the rotating shaft of the electric motor to the other shaft after the rotating state of the rotating shaft reaches the target rotating state. Is the gist.

【0029】かかるハイブリッド車両によれば、先に説
明した動力出力装置を搭載しているため、該動力出力装
置の特性を活かした運転をすることができる。ハイブリ
ッド車両は元来、運転効率が高く、燃料消費等に優れる
ものとして知られているが、本発明におけるハイブリッ
ド車両はさらに運転効率を高めることができる。
According to such a hybrid vehicle, since the power output device described above is mounted, it is possible to operate the hybrid vehicle utilizing the characteristics of the power output device. The hybrid vehicle is originally known to have high driving efficiency and excellent fuel consumption, but the hybrid vehicle of the present invention can further improve driving efficiency.

【0030】[0030]

【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は本発明の第1の実施例とし
ての動力出力装置20の概略構成を示す構成図、図2は
図1の動力出力装置20を組み込んだ車両の概略構成を
示す構成図である。説明の都合上、まず図2を用いて、
車両全体の構成から説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described based on examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power output device 20 as a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a vehicle incorporating the power output device 20 of FIG. For convenience of explanation, first, referring to FIG.
The configuration of the entire vehicle will be described.

【0031】(1)装置の構成 図2に示すように、この車両には動力源としてガソリン
エンジン50が備えられている。このエンジン50は、
吸気系からスロットルバルブ66を介して吸入した空気
と燃料噴射弁51から噴射されたガソリンとの混合気を
燃焼室52に吸入し、この混合気の爆発により押し下げ
られるピストン54の運動をクランクシャフト56の回
転運動に変換する。ここで、スロットルバルブ66はア
クチュエータ68により開閉駆動される。点火プラグ6
2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。
(1) Device Configuration As shown in FIG. 2, this vehicle is equipped with a gasoline engine 50 as a power source. This engine 50
A mixture of air sucked from the intake system via the throttle valve 66 and gasoline injected from the fuel injection valve 51 is sucked into the combustion chamber 52, and the motion of the piston 54 pushed down by the explosion of the mixture is caused by the crankshaft 56. Convert to the rotational motion of. Here, the throttle valve 66 is opened and closed by an actuator 68. Spark plug 6
2 forms an electric spark by the high voltage introduced from the igniter 58 through the distributor 60, and the air-fuel mixture is ignited by the electric spark and explodes and burns.

【0032】このエンジン50の運転は、電子制御ユニ
ット(以下、EFIECUと呼ぶ)70により制御され
ている。EFIECU70には、エンジン50の運転状
態を示す種々のセンサが接続されている。例えば、スロ
ットルバルブ66の開度(ポジション)を検出するスロ
ットルバルブポジションセンサ67、エンジン50の負
荷を検出する吸気管負圧センサ72、エンジン50の水
温を検出する水温センサ74、ディストリビュータ60
に設けられクランクシャフト56の回転数と回転角度を
検出する回転数センサ76および回転角度センサ78な
どである。なお、EFIECU70には、この他、例え
ばイグニッションキーの状態STを検出するスタータス
イッチ79なども接続されているが、その他のセンサ,
スイッチなどの図示は省略した。
The operation of the engine 50 is controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as EFIECU) 70. Various sensors indicating the operating state of the engine 50 are connected to the EFIECU 70. For example, a throttle valve position sensor 67 that detects the opening (position) of the throttle valve 66, an intake pipe negative pressure sensor 72 that detects the load of the engine 50, a water temperature sensor 74 that detects the water temperature of the engine 50, and a distributor 60.
A rotation speed sensor 76 and a rotation angle sensor 78, which are provided in the crankshaft 56 and detect the rotation speed and the rotation angle of the crankshaft 56. In addition to the above, the EFIECU 70 is also connected to a starter switch 79 for detecting the state ST of the ignition key.
Illustration of switches and the like is omitted.

【0033】エンジン50のクランクシャフト56に
は、後述するクラッチモータ30およびアシストモータ
40等を介して駆動軸22が結合されている。駆動軸2
2は、ディファレンシャルギヤ24に結合されており、
動力出力装置20からのトルクは最終的に左右の駆動輪
26,28に伝達される。クラッチモータ30等の結合
について図1に基づき説明する。図1に示す通り、クラ
ッチモータ30のインナロータ31はエンジン50のク
ランクシャフト56に結合され、アウタロータ33は駆
動軸22に結合されている。アシストモータ40のロー
タ41は第1クラッチ45および第2クラッチ46によ
りクランクシャフト56または駆動軸22に機械的に接
続可能となっている。第1クラッチ45をオフとし第2
クラッチ46をオンとした場合は、ロータ回転軸38と
クランクシャフト56との接続を解除すると共にロータ
回転軸38と駆動軸22とを接続する。この場合、動力
出力装置は、図3の模式図に示すようにアシストモータ
40を駆動軸22に取り付けた構成となる。一方、第1
クラッチ45をオンとし第2クラッチ46をオフとした
場合は、ロータ回転軸38とクランクシャフト56とを
接続すると共にロータ回転軸38と駆動軸22との接続
を解除する。この場合、動力出力装置は、図4の模式図
に示すように、アシストモータ40をクランクシャフト
56に取り付けた構成となる。なお、第1クラッチ45
および第2クラッチ46は、図示しない油圧回路により
動作するようになっている。
The drive shaft 22 is coupled to the crankshaft 56 of the engine 50 via a clutch motor 30 and an assist motor 40 which will be described later. Drive shaft 2
2 is connected to the differential gear 24,
The torque from the power output device 20 is finally transmitted to the left and right drive wheels 26, 28. The coupling of the clutch motor 30 and the like will be described based on FIG. As shown in FIG. 1, the inner rotor 31 of the clutch motor 30 is connected to the crankshaft 56 of the engine 50, and the outer rotor 33 is connected to the drive shaft 22. The rotor 41 of the assist motor 40 can be mechanically connected to the crankshaft 56 or the drive shaft 22 by the first clutch 45 and the second clutch 46. The first clutch 45 is turned off and the second
When the clutch 46 is turned on, the rotor rotary shaft 38 and the crankshaft 56 are disconnected and the rotor rotary shaft 38 and the drive shaft 22 are connected. In this case, the power output device has a configuration in which the assist motor 40 is attached to the drive shaft 22 as shown in the schematic view of FIG. On the other hand, the first
When the clutch 45 is turned on and the second clutch 46 is turned off, the rotor rotary shaft 38 and the crankshaft 56 are connected and the rotor rotary shaft 38 and the drive shaft 22 are disconnected. In this case, the power output device has a configuration in which the assist motor 40 is attached to the crankshaft 56, as shown in the schematic view of FIG. The first clutch 45
The second clutch 46 is operated by a hydraulic circuit (not shown).

【0034】クラッチモータ30は、図1に示すよう
に、インナロータ31の外周面に永久磁石32を備え、
アウタロータ33に形成されたスロットに三相のコイル
34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34への電力は、スリップリング35を介し
て供給される。アウタロータ33において三相コイル3
4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。
永久磁石32は、実施例では8個(N極,S極が各4
個)設けられており、インナロータ31の内周面に貼付
されている。その磁化方向はクラッチモータ30の軸中
心に向かう方向であり、一つおきに磁極の方向は逆向き
になっている。この永久磁石32と僅かなギャップによ
り対向するアウタロータ33の三相コイル34は、アウ
タロータ33に設けられた計12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。三相コイル
34の各々は、スリップリング35から電力の供給を受
けるよう接続されている。このスリップリング35は、
駆動軸22に固定された回転リング35aとブラシ35
bとから構成されている。なお、三相(U,V,W相)
の電流をやり取りするために、スリップリング35には
三相分の回転リング35aとブラシ35bとが用意され
ている。
As shown in FIG. 1, the clutch motor 30 is provided with a permanent magnet 32 on the outer peripheral surface of an inner rotor 31,
It is configured as a synchronous motor in which a three-phase coil 34 is wound around a slot formed in the outer rotor 33. Electric power to the three-phase coil 34 is supplied via the slip ring 35. Three-phase coil 3 in the outer rotor 33
The portions for forming the slots for 4 and the teeth are formed by laminating thin sheets of non-oriented electrical steel sheets.
In the embodiment, the number of permanent magnets 32 is 8 (4 for N pole and 4 for S pole).
Individual pieces) and are attached to the inner peripheral surface of the inner rotor 31. The magnetization direction is a direction toward the axial center of the clutch motor 30, and every other magnetic pole is in the opposite direction. The three-phase coil 34 of the outer rotor 33, which faces the permanent magnet 32 with a slight gap, is wound around a total of 12 slots (not shown) provided in the outer rotor 33. Form a magnetic flux through the teeth that separate the two. Each of the three-phase coils 34 is connected to receive power from the slip ring 35. This slip ring 35
Rotating ring 35a and brush 35 fixed to the drive shaft 22
b and. Three phases (U, V, W phases)
In order to exchange the currents, the slip ring 35 is provided with three-phase rotating rings 35a and brushes 35b.

【0035】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49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41は、ク
ランクシャフト56と同軸の中空軸であるロータ回転軸
38に取り付けられており、ロータ41の外周面には、
複数個の永久磁石42が設けられている。
On the other hand, although the assist motor 40 is also configured as a synchronous motor, the three-phase coil 44 that forms the rotating magnetic field is wound around the stator 43 fixed to the case 49. The stator 43 is also formed by stacking thin non-oriented electrical steel sheets. The rotor 41 is attached to a rotor rotating shaft 38 that is a hollow shaft that is coaxial with the crankshaft 56, and the outer peripheral surface of the rotor 41 has
A plurality of permanent magnets 42 are provided.

【0036】また、駆動軸22,ロータ回転軸38およ
びクランクシャフト56には、その回転角度θd,θ
r,θeを検出するレゾルバ37,47,57が設けら
れている。なお、クランクシャフト56の回転角度θe
を検出するレゾルバ57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。
Further, the drive shaft 22, the rotor rotary shaft 38, and the crankshaft 56 have rotation angles θd, θ.
Resolvers 37, 47 and 57 for detecting r and θe are provided. The rotation angle θe of the crankshaft 56
The resolver 57 for detecting the rotation speed can also be used as the rotation angle sensor 78 provided in the distributor 60.

【0037】クラッチモータ30およびアシストモータ
40は制御ユニット90からの制御信号に応じて第1の
駆動回路91、第2の駆動回路92を駆動することによ
り、バッテリ94等の電力を用いて運転される。制御ユ
ニット90は、内部にCPU90c、RAM90a、R
OM90b等を備えるマイクロコンピュータである。ク
ラッチモータ30等の制御を可能とするために、この制
御ユニット90には、種々のセンサが接続されており、
レゾルバ37からの駆動軸22の回転角度θd、レゾル
バ47からのロータ回転軸38の回転角度θr、レゾル
バ57からのエンジン50の回転角度θe、アクセルペ
ダルポジションセンサ64a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、ブレーキペダ
ルポジションセンサ65aからのブレーキペダルポジシ
ョン(ブレーキペダル65の踏込量)BP、シフトポジ
ションセンサ84からのシフトポジションSP、第1ク
ラッチ45および第2クラッチ46からの両クラッチの
オン・オフ信号、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,Iva、バッ
テリ94の残容量を検出する残容量検出器99からの残
容量BRMなどが入力される。
The clutch motor 30 and the assist motor 40 are driven by using the electric power of the battery 94 or the like by driving the first drive circuit 91 and the second drive circuit 92 according to the control signal from the control unit 90. It The control unit 90 has a CPU 90c, a RAM 90a, and an R inside.
It is a microcomputer including the OM 90b and the like. Various sensors are connected to the control unit 90 to enable control of the clutch motor 30 and the like.
The rotation angle θd of the drive shaft 22 from the resolver 37, the rotation angle θr of the rotor rotation shaft 38 from the resolver 47, the rotation angle θe of the engine 50 from the resolver 57, and the accelerator pedal position (accelerator pedal position from the accelerator pedal position sensor 64a). Depression amount AP, brake pedal position from brake pedal position sensor 65a (depression amount of brake pedal 65) BP, shift position SP from shift position sensor 84, both clutches from first clutch 45 and second clutch 46 are turned on. OFF signal, clutch current value Iuc from the two current detectors 95 and 96 provided in the first drive circuit 91,
Ivc, the assist current values Iua and Iva from the two current detectors 97 and 98 provided in the second drive circuit, the remaining capacity BRM from the remaining capacity detector 99 that detects the remaining capacity of the battery 94, and the like are input. It

【0038】制御ユニット90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SW1、
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、第1クラッチ45および第2クラ
ッチ46を駆動する駆動信号などが出力されている。第
1の駆動回路91内の6個のトランジスタTr1ないし
Tr6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)3
6の各々が、スリップリング35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、制御ユ
ニット90により対をなすトランジスタTr1ないしT
r6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34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34により、回転
磁界が形成される。この回転磁界とインナロータ31に
貼付された永久磁石に形成される磁界との相互作用によ
りクラッチモータ30は種々の状態で運転される。
From the control unit 90, a control signal SW1 for driving the six transistors Tr1 to Tr6 which are switching elements provided in the first drive circuit 91,
A control signal SW2 for driving the six transistors Tr11 to Tr16 as switching elements provided in the second drive circuit 92, a drive signal for driving the first clutch 45 and the second clutch 46, and the like are output. The six transistors Tr1 to Tr6 in the first drive circuit 91 constitute a transistor inverter, and each pair of two transistors is a source side and a sink side with respect to the pair of power supply lines L1 and L2. The three-phase coil (UVW) 3 of the clutch motor 30 is arranged at the connection point.
Each of 6 is connected via a slip ring 35. Since the power supply lines L1 and L2 are connected to the positive side and the negative side of the battery 94, respectively, the transistors Tr1 to T paired by the control unit 90.
When the ratio of the ON time of r6 is sequentially controlled by the control signal SW1 and the current flowing in each coil 34 is made into a pseudo sine wave by PWM control, a rotating magnetic field is formed by the three-phase coil 34. The clutch motor 30 is operated in various states due to the interaction between this rotating magnetic field and the magnetic field formed on the permanent magnet attached to the inner rotor 31.

【0039】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、制御ユニット90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。この回転
磁界とロータ41に貼付された永久磁石に形成される磁
界との相互作用によりアシストモータ40は回転する。
On the other hand, the six transistors Tr11 to Tr16 of the second drive circuit 92 also form a transistor inverter, and are arranged in the same manner as the first drive circuit 91, respectively, and form a pair of transistors. The connection point is connected to each of the three-phase coils 44 of the assist motor 40. Therefore, when the control unit 90 sequentially controls the on-time of the paired transistors Tr11 to Tr16 by the control signal SW2 and the current flowing in each coil 44 is made into a pseudo sine wave by PWM control, the three-phase coil 44 causes A rotating magnetic field is formed. The assist motor 40 rotates due to the interaction between this rotating magnetic field and the magnetic field formed on the permanent magnet attached to the rotor 41.

【0040】また、制御ユニット90は、上述したEF
IECU70と通信により種々の情報をやり取りし、E
FIECU70にエンジン50の運転状態についての要
求値を出力したりしている。さらに、制御ユニット90
は、図示しない油圧回路を制御することにより、第1ク
ラッチ45および第2クラッチ46の結合状態をも制御
している。
Further, the control unit 90 uses the above-mentioned EF.
Various information is exchanged with the IECU 70 by communication, and E
It also outputs a required value for the operating state of the engine 50 to the FI ECU 70. Furthermore, the control unit 90
Also controls the engagement state of the first clutch 45 and the second clutch 46 by controlling a hydraulic circuit (not shown).

【0041】(2)一般的動作 以上構成を説明した実施例の動力出力装置20の動作に
ついて説明する。まず、第1クラッチ45をオフとし第
2クラッチ46をオンとした場合(図3参照)について
説明する。かかる場合の動作原理、特にトルク変換の原
理は以下の通りである。エンジン50が回転数Neで回
転しており、駆動軸22がこの回転数Neより小さな回
転数Nd1で回転しているものとする。このとき、制御
ユニット90が第1の駆動回路91のトランジスタをオ
フにすれば、三相コイル34には何等の電流も流れない
から、クラッチモータ30のインナロータ31とアウタ
ロータ33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、即
ちアイドル回転をしている。
(2) General Operation The operation of the power output apparatus 20 of the embodiment having the above-described configuration will be described. First, the case where the first clutch 45 is turned off and the second clutch 46 is turned on (see FIG. 3) will be described. The operating principle in such a case, particularly the principle of torque conversion, is as follows. It is assumed that the engine 50 is rotating at the rotation speed Ne and the drive shaft 22 is rotating at the rotation speed Nd1 which is smaller than the rotation speed Ne. At this time, if the control unit 90 turns off the transistor of the first drive circuit 91, no current flows through the three-phase coil 34. In the disengaged state, the crankshaft 56 of the engine 50 idles, that is, idles.

【0042】制御ユニット90が制御信号SW1を出力
して第1の駆動回路91の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Nd1との偏差(言い換え
れば、クラッチモータ30におけるインナロータ31と
アウタロータ33の回転数差Nc(Nc=Ne−Nd1
である))に応じた電流が流れる。エンジン50の回転
数Ne>駆動軸22の回転数Nd1である場合(アンダ
ードライブとよぶ)には、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
される。このとき、インナロータ31とアウタロータ3
3とは一定の滑りが存在する結合状態となり、クランク
シャフト56からインナロータ31とアウタロータ33
との結合を介してトルクが駆動軸22に出力される。こ
の状態で、クラッチモータ30により回生される電力と
等しい動力がアシストモータ40によって消費されるよ
う制御ユニット90が第2の駆動回路92を制御する
と、アシストモータ40の三相コイル44に電流が流
れ、アシストモータ40においてトルクが発生する。
When the control unit 90 outputs the control signal SW1 to turn on / off the transistor of the first drive circuit 91, the deviation between the rotation speed Ne of the crankshaft 56 of the engine 50 and the rotation speed Nd1 of the drive shaft 22. (In other words, the rotation speed difference Nc (Nc = Ne−Nd1) between the inner rotor 31 and the outer rotor 33 in the clutch motor 30.
The current flows according to the following). When the rotational speed Ne of the engine 50> the rotational speed Nd1 of the drive shaft 22 (called underdrive), the clutch motor 30 functions as a generator, and the current is regenerated through the first drive circuit 91. . At this time, the inner rotor 31 and the outer rotor 3
3 becomes a combined state in which there is a certain slippage, and the crankshaft 56 moves from the inner rotor 31 to the outer rotor 33.
Torque is output to the drive shaft 22 via the connection with. In this state, when the control unit 90 controls the second drive circuit 92 so that the power equivalent to the electric power regenerated by the clutch motor 30 is consumed by the assist motor 40, a current flows through the three-phase coil 44 of the assist motor 40. Torque is generated in the assist motor 40.

【0043】図5に照らせば、エンジン50が回転数N
e,トルクTeの運転ポイントP0で運転しているとき
に、クラッチモータ30でトルクTc(エンジン50か
ら出力されるトルクTeと等しい)を駆動軸22に出力
すると共にハッチングされた領域Pc1で表わされる動
力を回生し、この回生された動力を領域Pa1で表わさ
れる動力としてアシストモータ40に供給することによ
り、駆動軸22を回転数Nd1,トルクTd1の運転ポ
イントP1で回転させることができる。
Referring to FIG. 5, the engine 50 has a rotational speed N
e, the torque Tc (equal to the torque Te output from the engine 50) is output to the drive shaft 22 by the clutch motor 30 and is represented by a hatched area Pc1 when operating at the operating point P0 of the torque Te. By regenerating the power and supplying the regenerated power to the assist motor 40 as the power represented by the region Pa1, the drive shaft 22 can be rotated at the operating point P1 with the rotation speed Nd1 and the torque Td1.

【0044】次に、エンジン50が回転数Neで運転さ
れ、駆動軸22が回転数Neより大きな回転数Nd2で
回転している場合(オーバードライブとよぶ)を考え
る。この場合、クラッチモータ30のアウタロータ33
は、インナロータ31に対して回転数差Nc(Nc=N
e−Nd2である)の絶対値で示される回転数で駆動軸
22の回転方向に相対的に回転する。従って、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
からの電力を消費して駆動軸22に回転動力を与える。
一方、制御ユニット90がアシストモータ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41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ユニット90に
より第1および第2の駆動回路91,92を制御すれ
ば、クラッチモータ30を、バッテリ94に蓄えられた
電力を用いることなく駆動することができる。
Next, consider a case where the engine 50 is operated at the rotational speed Ne and the drive shaft 22 is rotating at the rotational speed Nd2 larger than the rotational speed Ne (referred to as overdrive). In this case, the outer rotor 33 of the clutch motor 30
Is the rotational speed difference Nc with respect to the inner rotor 31 (Nc = N
The rotation speed is indicated by the absolute value of (e-Nd2), and relatively rotates in the rotation direction of the drive shaft 22. Therefore, the clutch motor 30 functions as a normal motor, and the battery 94
Power is supplied to the drive shaft 22 to provide rotational power.
On the other hand, when the control unit 90 controls the second drive circuit 92 so that the assist motor 40 regenerates electric power, the regenerative current flows through the three-phase coil 44 due to the slip between the rotor 41 and the stator 43 of the assist motor 40. If the control unit 90 controls the first and second drive circuits 91 and 92 so that the electric power regenerated by the assist motor 40 is consumed by the clutch motor 30, the clutch motor 30 is stored in the battery 94. It can be driven without using high power.

【0045】図6に照らせば、エンジン50が回転数N
eとトルクTeとで表わされる運転ポイントP0で運転
しているときに、ハッチングされた領域Pc2で表わさ
れる動力Te・(Nd2−Ne)をクラッチモータ30
に供給して駆動軸22にトルクTc(エンジン50の出
力トルクTeに等しい)を出力すると共に、クラッチモ
ータ30に供給する動力を領域Pa2で表わされる動力
Nd2・(Tc−Td2)としてアシストモータ40か
ら回生して賄うことにより、駆動軸22を回転数Nd
2,トルクTd2の運転ポイントP2で回転させること
ができる。
Referring to FIG. 6, the engine 50 has a rotational speed N
When operating at the operating point P0 represented by e and the torque Te, the power Te · (Nd2-Ne) represented by the hatched region Pc2 is applied to the clutch motor 30.
To output the torque Tc (equal to the output torque Te of the engine 50) to the drive shaft 22 and supply the power to the clutch motor 30 as the power Nd2 · (Tc-Td2) represented by the region Pa2. The drive shaft 22 rotates at a rotation speed Nd
2. It can be rotated at the operating point P2 of the torque Td2.

【0046】次に、第1クラッチ45をオンとし第2ク
ラッチ46をオフとした場合(図4の模式図)の動作原
理について説明する。エンジン50が回転数Ne,トル
クTeの運転ポイントP0で運転されており、駆動軸2
2が回転数Neより小さな回転数Nd1で回転している
(アンダードライブ)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からクランクシャフ
ト56にトルクTa(Ta=Td1−Te)を出力すれ
ば、クランクシャフト56のトルクは値Td1(Td1
=Te+Ta)となる。一方、クラッチモータ30のト
ルクTcを値Td1として制御すれば、駆動軸22にこ
のトルクTcが出力されると共に、エンジン50の回転
数Neと駆動軸22の回転数Nd1との回転数差Ncに
基づく電力が回生される。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。
Next, the principle of operation when the first clutch 45 is turned on and the second clutch 46 is turned off (schematic diagram of FIG. 4) will be described. The engine 50 is operating at the operating point P0 of the rotational speed Ne and the torque Te, and the drive shaft 2
2 is rotating at a rotation speed Nd1 smaller than the rotation speed Ne (underdrive). If the torque Ta (Ta = Td1-Te) is output from the assist motor 40 attached to the crankshaft 56 to the crankshaft 56, the torque of the crankshaft 56 will be the value Td1 (Td1).
= Te + Ta). On the other hand, if the torque Tc of the clutch motor 30 is controlled to the value Td1, this torque Tc is output to the drive shaft 22 and the rotation speed difference Nc between the rotation speed Ne of the engine 50 and the rotation speed Nd1 of the drive shaft 22 is obtained. Based on the electric power is regenerated. Therefore, if the torque Ta of the assist motor 40 is set so as to be covered by the electric power regenerated by the clutch motor 30 and the regenerated electric power is supplied to the second drive circuit 92 via the power supply lines L1 and L2, the assist motor 40 Are driven by this regenerative power.

【0047】図7に照らせば、エンジン50が回転数N
eとトルクTeとで表わされる運転ポイントP0で運転
しているときに、ハッチングされた領域Pa3で表わさ
れる動力Ne・(Td1−Te)をアシストモータ40
に供給してクランクシャフト56のトルクを値Td1と
し、クラッチモータ30によりこのトルクTd1(トル
クTc)を駆動軸22に出力すると共に、アシストモー
タ40に供給する動力Tc・(Ne−Nd1)を領域P
c3で表わされる動力として回生することにより、駆動
軸22を回転数Nd1,トルクTd1の運転ポイントP
1で回転させることができる。
Referring to FIG. 7, the engine 50 has a rotational speed N
When the vehicle is operating at the operating point P0 represented by e and the torque Te, the assist motor 40 applies the power Ne · (Td1−Te) represented by the hatched area Pa3.
To the torque Td1 of the crankshaft 56, the clutch motor 30 outputs the torque Td1 (torque Tc) to the drive shaft 22, and the power Tc · (Ne-Nd1) to be supplied to the assist motor 40 falls within the range. P
By regenerating as the power represented by c3, the drive shaft 22 is driven at the operating point P of the rotation speed Nd1 and the torque Td1.
It can be rotated by 1.

【0048】また、エンジン50が回転数Ne,トルク
Teの運転ポイントP0で運転され、駆動軸22が回転
数Neより大きな回転数Nd2で回転しているとき(オ
ーバードライブ)を考える。このとき、アシストモータ
40のトルクTaをTd2−Te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、動力
(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、アウタロータ33がインナロー
タ31に対して回転数差Nc(Nc=Ne−Nd2であ
る)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
じた動力を駆動軸22に回転動力として与える。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30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。
Further, consider a case where the engine 50 is operated at the operating point P0 of the rotational speed Ne and the torque Te, and the drive shaft 22 is rotating at the rotational speed Nd2 larger than the rotational speed Ne (overdrive). At this time, if the torque Ta of the assist motor 40 is controlled as a value obtained by Td2-Te, the assist motor 40 is regeneratively controlled, and power (electric power) is regenerated from the crankshaft 56. on the other hand,
The clutch motor 30 functions as a normal motor because the outer rotor 33 rotates relative to the inner rotor 31 at a rotation speed difference Nc (Nc = Ne−Nd2) in the rotation direction of the drive shaft 22. , A power corresponding to the rotational speed difference Nc is applied to the drive shaft 22 as rotational power. Therefore, if the torque Ta of the assist motor 40 is set so that the power regenerated by the assist motor 40 can exactly cover the power consumed by the clutch motor 30, the clutch motor 30 is driven by the power regenerated by the assist motor 40. To do.

【0049】図8に照らせば、エンジン50が回転数N
eとトルクTeとで表わされる運転ポイントP0で運転
しているときに、ハッチングされた領域Pa4で表わさ
れる動力Ne・(Te−Td2)をアシストモータ40
により回生し、この回生した動力を領域Pc4で表わさ
れる動力としてクラッチモータ30に供給することによ
り、クラッチモータ30によりトルクTc(トルクTd
2と等しい)が駆動軸22に出力され、駆動軸22を回
転数Nd2,トルクTd2の運転ポイントP2で回転さ
せることができる。
Referring to FIG. 8, the engine 50 has a rotational speed N
When the vehicle is operating at the operating point P0 represented by e and the torque Te, the assist motor 40 applies the power Ne. (Te-Td2) represented by the hatched area Pa4.
The clutch motor 30 regenerates the torque Tc (torque Td) by supplying the regenerated power to the clutch motor 30 as the power represented by the region Pc4.
(Equal to 2) is output to the drive shaft 22, and the drive shaft 22 can be rotated at the operating point P2 of the rotation speed Nd2 and the torque Td2.

【0050】エンジン50の回転数Neが駆動軸22の
回転数Ndより大きいアンダードライブ状態のときに
は、図3の模式図の構成では図5に例示するトルク変換
となり、図4の模式図の構成では図7に例示するトルク
変換となる。一般にモータやジェネレータにおける損失
は、消費あるいは回生される動力量が多くなるに伴って
多くなるから、このアンダードライブ状態のときには、
図3の模式図の構成としてトルク変換する方が図4の模
式図の構成としてトルク変換するより損失が少なくな
る。
When the rotational speed Ne of the engine 50 is in the underdrive state larger than the rotational speed Nd of the drive shaft 22, the torque conversion illustrated in FIG. 5 is performed in the configuration of the schematic diagram of FIG. 3, and the configuration of the schematic diagram of FIG. The torque conversion illustrated in FIG. 7 is performed. Generally, the loss in a motor or generator increases as the amount of power consumed or regenerated increases.
The torque conversion in the configuration of the schematic diagram of FIG. 3 causes less loss than the torque conversion in the configuration of the schematic diagram of FIG.

【0051】かかる関係を動力および電力の流れに基づ
いて説明する。図3の構成によれば、アンダードライブ
時にはエンジン50から出力された動力はクラッチモー
タ30で一部が電力として取り出され、残余の動力が駆
動軸22に伝達される。取り出された電力はアシストモ
ータ40に供給されることにより再び駆動軸22に出力
される動力となる。この場合、動力および電力はエンジ
ン50、クラッチモータ30、アシストモータ40の順
に伝達されている。一方、図4の構成によれば、アンダ
ードライブ時にはエンジン50から出力された動力に対
し、アシストモータ40から動力が付加されてクラッチ
モータ30に入力される。クラッチモータ30はその一
部を電力として取り出して、残余の動力を駆動軸に出力
する。クラッチモータ30が取り出した電力はアシスト
モータ40に供給される。この場合、動力の一部は電力
の形をとって、本来伝達されるべき方向とは逆の方向、
すなわちクラッチモータ30からアシストモータ40に
伝えられる。かかる電力が再び動力としてクラッチモー
タ30に入力されることを考えると、図4の構成ではい
わゆる動力の循環が生じていることになる。このように
循環している動力は、駆動軸に出力されることなく熱と
して消費されていくものである。従って、アンダードラ
イブ時には図4の構成は運転効率が低下することにな
る。
The relationship will be described based on the flow of power and electric power. According to the configuration of FIG. 3, part of the power output from the engine 50 is taken out as electric power by the clutch motor 30 during underdrive, and the remaining power is transmitted to the drive shaft 22. The extracted electric power is supplied to the assist motor 40 and becomes the power output to the drive shaft 22 again. In this case, power and electric power are transmitted in the order of the engine 50, the clutch motor 30, and the assist motor 40. On the other hand, according to the configuration of FIG. 4, the power output from the engine 50 is added to the power output from the engine 50 during underdrive, and the power is input to the clutch motor 30. The clutch motor 30 takes out a part of it as electric power and outputs the remaining power to the drive shaft. The electric power extracted by the clutch motor 30 is supplied to the assist motor 40. In this case, part of the power takes the form of electric power, which is in the opposite direction to the originally transmitted direction,
That is, it is transmitted from the clutch motor 30 to the assist motor 40. Considering that such electric power is again input to the clutch motor 30 as power, so-called power circulation occurs in the configuration of FIG. The power that circulates in this way is consumed as heat without being output to the drive shaft. Therefore, during underdrive, the operation efficiency of the configuration of FIG. 4 decreases.

【0052】逆に、エンジン50の回転数Neが駆動軸
22の回転数Ndより小さいオーバードライブ状態のと
きには、図3の模式図の構成では図5に例示するトルク
変換となり、図4の模式図の構成では図7に例示するト
ルク変換となるから、図4の模式図の構成としてトルク
変換する方が図3の模式図の構成としてトルク変換する
より損失が少なくなる。
On the contrary, when the engine speed Ne of the engine 50 is in the overdrive state smaller than the engine speed Nd of the drive shaft 22, the configuration of the schematic diagram of FIG. 3 results in the torque conversion illustrated in FIG. 5, and the schematic diagram of FIG. Since the torque conversion illustrated in FIG. 7 is performed in this configuration, the torque conversion in the configuration of the schematic diagram of FIG. 4 causes less loss than the torque conversion in the configuration of the schematic diagram of FIG.

【0053】かかる関係を動力および電力の流れに基づ
いて説明する。図3の構成によれば、オーバードライブ
時にはエンジン50から出力された動力にクラッチモー
タ30から動力が付加されて駆動軸22に伝達される。
アシストモータ40はその一部を電力として取り出す。
この電力はクラッチモータ30に供給される。この場
合、動力の一部がアシストモータ40とクラッチモータ
30との間で循環している。一方、図4の構成によれ
ば、アンダードライブ時にはエンジン50から出力され
た動力の一部をアシストモータ40が電力として取り出
し、残余の動力をクラッチモータ30に入力する。クラ
ッチモータ30はさらに動力を付加して駆動軸に出力す
る。アシストモータが取り出した電力はクラッチモータ
30に供給される。この場合、先に説明したような動力
の循環は生じない。従って、オーバードライブ時には図
3の構成は運転効率が低下することになる。
The relationship will be described based on the flow of power and electric power. According to the configuration of FIG. 3, the power output from the engine 50 is added to the power output from the clutch motor 30 and transmitted to the drive shaft 22 during overdrive.
The assist motor 40 extracts part of it as electric power.
This electric power is supplied to the clutch motor 30. In this case, part of the power is circulated between the assist motor 40 and the clutch motor 30. On the other hand, according to the configuration of FIG. 4, during the underdrive, the assist motor 40 takes out a part of the power output from the engine 50 as electric power and inputs the remaining power to the clutch motor 30. The clutch motor 30 further adds power and outputs it to the drive shaft. The electric power taken out by the assist motor is supplied to the clutch motor 30. In this case, the circulation of power as described above does not occur. Therefore, during overdrive, the operating efficiency of the configuration of FIG. 3 is reduced.

【0054】このため、実施例では、基本的には、アン
ダードライブ状態(Ne>Nd)のときには、図3の模
式図の構成としてトルク変換し、オーバードライブ状態
(Ne<Nd)のときには、図4の模式図の構成として
トルク変換して、装置全体の動力効率がより高くなるよ
うに制御されている。
Therefore, in the embodiment, basically, in the underdrive state (Ne> Nd), the torque is converted as the configuration of the schematic diagram of FIG. 3, and in the overdrive state (Ne <Nd), the torque conversion is performed. In the configuration of the schematic diagram of No. 4, torque conversion is performed to control the power efficiency of the entire device to be higher.

【0055】実施例の動力出力装置20では、第1クラ
ッチ45および第2クラッチ46を共にオンとしたり、
共にオフとしたりすることもできる。両クラッチ45,
46を共にオンとすれば、アシストモータ40のロータ
41が取り付けられているロータ回転軸38がクランク
シャフト56と駆動軸22とに機械的に接続されてクラ
ッチモータ30が機能しない状態となる。このとき図9
の模式図に示すように、アシストモータ40のロータ4
1にクランクシャフト56と駆動軸22とを接続しただ
けの構成と同一の状態となる。この状態では、エンジン
50から出力される動力はアシストモータ40で動力が
加減されて駆動軸22に出力される。なお、このとき、
併せてクラッチモータ30への電流を値0とする制御が
なされていることが必要となる。
In the power output device 20 of the embodiment, both the first clutch 45 and the second clutch 46 are turned on,
Both can be turned off. Both clutches 45,
When both 46 are turned on, the rotor rotation shaft 38 to which the rotor 41 of the assist motor 40 is attached is mechanically connected to the crankshaft 56 and the drive shaft 22, and the clutch motor 30 does not function. Figure 9
As shown in the schematic diagram of FIG.
The configuration is the same as the configuration in which the crankshaft 56 and the drive shaft 22 are simply connected to 1. In this state, the power output from the engine 50 is adjusted by the assist motor 40 and output to the drive shaft 22. At this time,
At the same time, it is necessary to control the current to the clutch motor 30 to be zero.

【0056】一方、両クラッチ45,46を共にオフと
すれば、アシストモータ40のロータ41が取り付けら
れているロータ回転軸38はクランクシャフト56との
接続も駆動軸22との接続も解除された状態となり、図
10の模式図に示すように、クランクシャフト56にク
ラッチモータ30のインナロータ31が接続され駆動軸
22にクラッチモータ30のアウタロータ33が接続さ
れただけの構成と同一の状態になる。このとき、エンジ
ン50から出力される動力は、クラッチモータ30で動
力が加減されて駆動軸22に出力される。
On the other hand, when both clutches 45 and 46 are turned off, the rotor rotary shaft 38 to which the rotor 41 of the assist motor 40 is attached is disconnected from the crankshaft 56 and the drive shaft 22. As shown in the schematic view of FIG. 10, the state is the same as that in which the inner rotor 31 of the clutch motor 30 is connected to the crankshaft 56 and the outer rotor 33 of the clutch motor 30 is connected to the drive shaft 22. At this time, the power output from the engine 50 is adjusted by the clutch motor 30 and output to the drive shaft 22.

【0057】なお、以上の説明ではエンジン50から出
力される動力と駆動軸22に出力される動力が等しいこ
とを前提としている。エンジン50から出力される動力
が駆動軸22から出力すべき動力よりも大きい場合に
は、余剰の動力が電力としてバッテリ94に蓄電される
ことになる。また、エンジン50から出力される動力が
駆動軸22から出力すべき動力よりも小さい場合には、
不足分の電力をバッテリ94から持ち出すことになる。
In the above description, it is assumed that the power output from the engine 50 and the power output to the drive shaft 22 are equal. When the power output from the engine 50 is larger than the power to be output from the drive shaft 22, the surplus power is stored in the battery 94 as electric power. When the power output from the engine 50 is smaller than the power output from the drive shaft 22,
The shortage of electric power is taken out from the battery 94.

【0058】(3)トルク制御 次にこうした各種の動作が可能な実施例の動力出力装置
20におけるトルク制御について説明する。図11はト
ルク制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。
このルーチンは、動力出力装置20が起動されてから所
定時間毎(例えば、20msec毎)に、制御ユニット
90内のCPU90cにより繰り返し実行される。
(3) Torque Control Next, the torque control in the power output apparatus 20 of the embodiment capable of such various operations will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the torque control routine.
This routine is repeatedly executed by the CPU 90c in the control unit 90 every predetermined time (for example, every 20 msec) after the power output device 20 is activated.

【0059】トルク制御ルーチンが実行されると、CP
U90cは、まず、駆動軸22の回転数Ndを読み込む
(ステップS100)。駆動軸22の回転数Ndは、レ
ゾルバ37から読み込んだ駆動軸22の回転角度θdか
ら求めることができる。次に、アクセルペダルポジショ
ンセンサ64aにより検出されるアクセルペダルポジシ
ョンAPを読み込む処理を行う(ステップS102)。
アクセルペダル64は運転者が出力トルクが足りないと
感じたときに踏み込まれるから、アクセルペダルポジシ
ョンAPは運転者の欲している出力トルク(すなわち、
駆動軸22に出力すべきトルク)に対応するものとな
る。
When the torque control routine is executed, CP
The U90c first reads the rotation speed Nd of the drive shaft 22 (step S100). The rotation speed Nd of the drive shaft 22 can be obtained from the rotation angle θd of the drive shaft 22 read from the resolver 37. Next, a process of reading the accelerator pedal position AP detected by the accelerator pedal position sensor 64a is performed (step S102).
Since the accelerator pedal 64 is depressed when the driver feels that the output torque is insufficient, the accelerator pedal position AP is set to the output torque desired by the driver (that is,
The torque that should be output to the drive shaft 22).

【0060】続いて、読み込まれたアクセルペダルポジ
ションAPと駆動軸22の回転数Ndとに基づいて駆動
軸22に出力すべきトルクの目標値であるトルク指令値
Td*を導出する(ステップS104)。本実施例で
は、トルク指令値Td*と駆動軸22の回転数Ndとア
クセルペダルポジションAPとの関係を示すマップを予
めROM90bに記憶しておき、アクセルペダルポジシ
ョンAPが読み込まれると、マップと読み込まれたアク
セルペダルポジションAPと駆動軸22の回転数Ndと
により対応するトルク指令値Td*の値を導出するもの
とした。このマップの一例を図12に示す。
Subsequently, the torque command value Td *, which is the target value of the torque to be output to the drive shaft 22, is derived based on the read accelerator pedal position AP and the rotational speed Nd of the drive shaft 22 (step S104). . In this embodiment, a map showing the relationship between the torque command value Td *, the rotational speed Nd of the drive shaft 22 and the accelerator pedal position AP is stored in advance in the ROM 90b, and when the accelerator pedal position AP is read, the map is read. The corresponding torque command value Td * is derived from the accelerator pedal position AP and the rotational speed Nd of the drive shaft 22. An example of this map is shown in FIG.

【0061】次に、導き出されたトルク指令値Td*と
駆動軸22の回転数Ndの積により駆動軸22に出力す
べき動力Pd求め(ステップS106)、この動力Pd
を伝達効率ηtで割ってエンジン50から出力すべき動
力Peを算出する(ステップS108)。そして、現在
両クラッチ45,46の切換中か否かを判定し(ステッ
プS110)、切換中のときにはこのままトルク制御ル
ーチンを一旦終了する。
Next, the power Pd to be output to the drive shaft 22 is determined by the product of the derived torque command value Td * and the rotation speed Nd of the drive shaft 22 (step S106).
Is divided by the transmission efficiency ηt to calculate the power Pe to be output from the engine 50 (step S108). Then, it is determined whether or not the clutches 45 and 46 are currently being switched (step S110), and when the clutches are being switched, the torque control routine is temporarily terminated.

【0062】一方、両クラッチ45,46が切り換え中
でないときには、エンジン50から出力すべき動力Pe
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う(ステップS11
2)。目標回転数Ne*と目標トルクTe*との積が動
力Peである。かかる関係を満足する目標回転数Ne*
と目標トルクTe*との組合せは無数に存在する。そこ
で、各動力Peに対してエンジン50をできる限り効率
の高い状態で運転可能であり、かつ動力Peの変化に対
してエンジン50の運転状態が滑らかに変化し得るよう
に目標回転数Ne*と目標トルクTe*の組み合わせを
設定する。本実施例では、実験等により求めた組み合わ
せを予めROM90bにマップとして記憶し、このマッ
プから動力Peに対応する目標回転数Ne*と目標トル
クTe*との組み合わせを導出するものとした。このマ
ップについて、更に説明する。
On the other hand, when both clutches 45 and 46 are not being switched, the power Pe to be output from the engine 50
A process for setting the target torque Te * and the target rotation speed Ne * of the engine 50 is performed based on the above (step S11).
2). The product of the target rotation speed Ne * and the target torque Te * is the power Pe. Target rotation speed Ne * that satisfies this relationship
And the target torque Te * exist in innumerable combinations. Therefore, the target rotational speed Ne * is set so that the engine 50 can be operated in the most efficient state for each power Pe and that the operating state of the engine 50 can smoothly change in response to the change in the power Pe. A combination of target torque Te * is set. In the present embodiment, the combination obtained by experiments or the like is stored in advance in the ROM 90b as a map, and the combination of the target rotation speed Ne * and the target torque Te * corresponding to the power Pe is derived from this map. This map will be further described.

【0063】図13は、エンジン50の運転ポイントと
エンジン50の効率との関係を示すグラフである。図中
曲線Bはエンジン50の運転可能な領域の境界を示す。
エンジン50の運転可能な領域には、その特性に応じて
効率が同一の運転ポイントを示す曲線α1ないしα6の
ような等効率線を描くことができる。また、エンジン5
0の運転可能な領域には、トルクTeと回転数Neとの
積で表わされる動力が一定の曲線、例えば曲線C1−C
1ないしC3−C3を描くことができる。こうして描い
た動力Peが一定の曲線C1−C1ないしC3−C3に
沿って各運転ポイントの効率をエンジン50の回転数N
eを横軸として表わすと図14のグラフのようになる。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the operating points of the engine 50 and the efficiency of the engine 50. Curve B in the figure indicates the boundary of the operable region of the engine 50.
In the drivable region of the engine 50, isoefficiency lines such as curves α1 to α6 showing operating points with the same efficiency can be drawn according to the characteristics. Also, the engine 5
In the drivable region of 0, a curve represented by the product of the torque Te and the rotation speed Ne has a constant power, for example, a curve C1-C.
1 to C3-C3 can be drawn. In this way, the power Pe drawn along the curves C1-C1 to C3-C3 with a constant power Pe indicates the efficiency at each operating point and the rotational speed N of the engine 50.
When e is represented on the horizontal axis, the graph shown in FIG. 14 is obtained.

【0064】図示するように、エンジン50から出力さ
れる動力Peが同じでも、どの運転ポイントで運転する
かによってエンジン50の効率は大きく異なる。例えば
動力が一定の曲線C1−C1上では、エンジン50を運
転ポイントA1(トルクTe1,回転数Ne1)で運転
することにより、その効率を最も高くすることができ
る。このような効率が最も高い運転ポイントは、出力さ
れる動力Peが一定の曲線C2−C2およびC3−C3
ではそれぞれ運転ポイントA2およびA3が相当するよ
うに、動力Peが一定の各曲線上に存在する。図13中
の曲線Aは、これらに基づきエンジン50から出力され
る各動力Peに対してエンジン50の効率ができる限り
高くなる運転ポイントを連続する線で結んだものであ
り、エンジン50を効率よく運転できる動作曲線であ
る。実施例では、この動作曲線A上の各運転ポイント
(トルクTe,回転数Ne)と動力Peとの関係をマッ
プとしたものを用いてエンジン50の目標トルクTe*
および目標回転数Ne*を設定した。
As shown in the figure, even if the power Pe output from the engine 50 is the same, the efficiency of the engine 50 varies greatly depending on the operating point. For example, on the curve C1-C1 where the power is constant, the efficiency can be maximized by operating the engine 50 at the operation point A1 (torque Te1, rotation speed Ne1). The operating points with the highest efficiency are the curves C2-C2 and C3-C3 where the output power Pe is constant.
Then, the power Pe is present on each constant curve so that the driving points A2 and A3 correspond to each other. A curve A in FIG. 13 is obtained by connecting operating points at which the efficiency of the engine 50 is as high as possible for each power Pe output from the engine 50 based on these, with a continuous line, and the engine 50 can be efficiently used. It is a motion curve that can be driven. In the embodiment, the target torque Te * of the engine 50 is used by using a map of the relationship between each operating point (torque Te, rotation speed Ne) on the operation curve A and the power Pe.
And the target rotation speed Ne * was set.

【0065】ここで、動作曲線Aを連続する曲線で結ぶ
のは、動力Peの変化に対して不連続な曲線によりエン
ジン50の運転ポイントを定めると、動力Peが不連続
な運転ポイントを跨いで変化するときにエンジン50の
運転状態が急変することになり、その変化の程度によっ
ては、目標の運転状態にスムーズに移行できずノッキン
グを生じたり停止してしまう場合があるからである。し
たがって、このように動作曲線Aを連続する曲線で結ぶ
と、動作曲線A上の各運転ポイントが動力Peが一定の
曲線上で最も効率が高い運転ポイントとならない場合も
ある。なお、図13中、トルクTeminと回転数Ne
minとにより表わされる運転ポイントAminは、エ
ンジン50から出力可能な最小動力の運転ポイントであ
る。
Here, the operation curve A is connected by a continuous curve. When the operating point of the engine 50 is determined by a discontinuous curve with respect to the change of the power Pe, the power Pe crosses the discontinuous operating point. This is because the operating state of the engine 50 suddenly changes when the engine 50 changes, and depending on the degree of the change, the target operating state may not be smoothly changed and knocking may occur or the engine may stop. Therefore, when the operation curve A is connected by a continuous curve in this way, each operation point on the operation curve A may not be the most efficient operation point on the curve where the power Pe is constant. In FIG. 13, the torque Temin and the rotation speed Ne are shown.
The operating point Amin represented by min is the operating point of the minimum power that can be output from the engine 50.

【0066】こうしてエンジン50の目標回転数Ne*
と目標トルクTe*とが設定されると、エンジン50
は、設定値によって表わされる運転ポイントで定常運転
状態となるようその回転数NeとトルクTeとが制御さ
れる。具体的には、エンジン50が目標回転数Ne*と
目標トルクTe*とで表わされる運転ポイントで運転さ
れるよう、制御ユニット90から通信により目標回転数
Ne*と目標トルクTe*とを受信したEFIECU7
0によってスロットルバルブ66の開度制御,燃料噴射
弁51からの燃料噴射制御および点火プラグ62による
点火制御が行われると共に、制御ユニット90によりエ
ンジン50の負荷トルクとしてのクラッチモータ30や
アシストモータ40のトルクの制御が行われるのであ
る。エンジン50は、その負荷トルクにより出力トルク
Teと回転数Neとが変化するから、EFIECU70
による制御だけでは目標トルクTe*および目標回転数
Ne*の運転ポイントで運転することはできず、負荷ト
ルクを与えるクラッチモータ30やアシストモータ40
のトルクの制御も必要となるからである。なお、クラッ
チモータ30やアシストモータ40のトルク制御につい
ては後述する。
Thus, the target speed Ne * of the engine 50 is
And the target torque Te * are set, the engine 50
The rotational speed Ne and the torque Te are controlled so that a steady operating state is achieved at the operating point represented by the set value. Specifically, the target rotation speed Ne * and the target torque Te * are received by communication from the control unit 90 so that the engine 50 is operated at the operation point represented by the target rotation speed Ne * and the target torque Te *. EFIECU7
0 controls the opening of the throttle valve 66, controls the fuel injection from the fuel injection valve 51, and controls the ignition by the ignition plug 62. The control unit 90 controls the clutch motor 30 and the assist motor 40 as the load torque of the engine 50. The torque is controlled. Since the output torque Te and the rotation speed Ne of the engine 50 change depending on the load torque of the engine 50, the EFIECU 70
It is not possible to operate at the operation points of the target torque Te * and the target rotation speed Ne * only by the control by the control by the clutch motor 30 and the assist motor 40 that apply the load torque.
This is because it is necessary to control the torque of. The torque control of the clutch motor 30 and the assist motor 40 will be described later.

【0067】こうしてエンジン50の目標回転数Ne*
と目標トルクTe*とを設定すると、CPU90cは、
続いてフラグFDの値を調べる(ステップS114)。
このフラグFDは、両クラッチ45,46の切換処理で
設定されるものであり、アンダードライブモード(図3
に示した構成の状態)にあるときは値0が設定され、オ
ーバードライブモード(図4に示した構成の状態)にあ
るときは値1が設定される。
Thus, the target engine speed Ne * of the engine 50 is
And target torque Te * are set, the CPU 90c
Then, the value of the flag FD is checked (step S114).
This flag FD is set by the switching process of both clutches 45 and 46, and is underdrive mode (see FIG. 3).
The value 0 is set in the configuration shown in Fig. 4), and the value 1 is set in the overdrive mode (the configuration shown in Fig. 4).

【0068】フラグFDが値0、即ち動力出力装置20
がアンダードライブモードの状態にあるときは、図3よ
り明らかな通り、クラッチモータ30のトルクTcがエ
ンジン50の負荷トルクとなる。従って、クラッチモー
タ30のトルクTcがエンジン50の目標トルクTe*
に一致するように次式(1)によりクラッチモータ30
のトルク指令値Tc*を設定する(ステップS11
6)。また、駆動軸22に要求トルクTd*が出力され
るように次式(2)によりアシストモータ40のトルク
指令値Ta*を設定する(ステップS118)。
The flag FD has a value 0, that is, the power output device 20.
Is in the underdrive mode, the torque Tc of the clutch motor 30 becomes the load torque of the engine 50, as is clear from FIG. Therefore, the torque Tc of the clutch motor 30 is equal to the target torque Te * of the engine 50.
The clutch motor 30 is calculated by the following equation (1) so that
The torque command value Tc * of is set (step S11
6). Further, the torque command value Ta * of the assist motor 40 is set by the following equation (2) so that the required torque Td * is output to the drive shaft 22 (step S118).

【0069】[0069]

【数1】 [Equation 1]

【0070】ここで、上式(1)中の右辺第2項は回転
数Neの目標回転数Ne*からの偏差を打ち消す比例項
であり、右辺第3項は定常偏差をなくすための積分項で
ある。したがって、クラッチモータ30のトルク指令値
Tc*は、定常状態(回転数Neの目標回転数Ne*か
らの偏差が値0のとき)では、エンジン50の目標トル
クTe*が設定されることになる。なお、式(1)中の
K1およびK2は、比例定数である。このようにクラッ
チモータ30のトルク指令値Tc*をエンジン50の回
転数Neに基づいて設定してエンジン50の負荷トルク
としてのクラッチモータ30のトルクTcを制御するこ
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*の運転ポイントで安定させることができ
る。
Here, the second term on the right side in the above equation (1) is a proportional term for canceling the deviation of the rotational speed Ne from the target rotational speed Ne *, and the third term on the right side is an integral term for eliminating the steady deviation. Is. Therefore, the torque command value Tc * of the clutch motor 30 is set to the target torque Te * of the engine 50 in the steady state (when the deviation of the rotation speed Ne from the target rotation speed Ne * is 0). . Note that K1 and K2 in equation (1) are proportional constants. In this way, the torque command value Tc * of the clutch motor 30 is set on the basis of the rotation speed Ne of the engine 50 to control the torque Tc of the clutch motor 30 as the load torque of the engine 50. * And the target rotation speed Ne * can be stabilized at operating points.

【0071】一方、フラグFDが値1のとき、即ち動力
出力装置20がオーバードライブモードの状態にあると
きは、図4より明らかな通り、クラッチモータ30のト
ルクTcが駆動軸22の出力トルクとなる。従って、ク
ラッチモータ30のトルクTcが駆動軸22の要求トル
クTd*が出力されるように次式(3)によりクラッチ
モータ30のトルク指令値Tc*を設定する(ステップ
S120)。また、エンジン50に目標トルクTe*が
負荷としてかけられるように次式(4)によりアシスト
モータ40のトルク指令値Ta*を設定する(ステップ
S122)。
On the other hand, when the value of the flag FD is 1, that is, when the power output device 20 is in the overdrive mode, the torque Tc of the clutch motor 30 is equal to the output torque of the drive shaft 22, as is apparent from FIG. Become. Therefore, the torque command value Tc * of the clutch motor 30 is set by the following equation (3) so that the torque Tc of the clutch motor 30 outputs the required torque Td * of the drive shaft 22 (step S120). Further, the torque command value Ta * of the assist motor 40 is set by the following equation (4) so that the target torque Te * is applied to the engine 50 as a load (step S122).

【0072】[0072]

【数2】 [Equation 2]

【0073】こうしてクラッチモータ30のトルク指令
値Tc*やアシストモータ40のトルク指令値Ta*が
設定されると、両モータ30,40からトルク指令値T
c*,Ta*に相当するトルクが出力されるよう図15
に例示するクラッチモータ制御ルーチンと図16に例示
するアシストモータ制御ルーチンによって両モータ3
0,40の制御がなされる。これらのルーチンはのCP
U90cにより割込処理を利用して所定時間毎(例え
ば、200μsec毎)に他の処理とは別個独立に並行
的に実行される。
When the torque command value Tc * of the clutch motor 30 and the torque command value Ta * of the assist motor 40 are set in this manner, the torque command value T from both motors 30 and 40 is set.
The torque corresponding to c * and Ta * is output as shown in FIG.
Both motors 3 are controlled by the clutch motor control routine illustrated in FIG. 16 and the assist motor control routine illustrated in FIG.
Control of 0, 40 is performed. These routines are CP
The U90c executes an interrupt process at predetermined time intervals (for example, every 200 μsec) independently of other processes and in parallel.

【0074】図15のクラッチモータ制御ルーチンが実
行されると、CPU90cは、まず、駆動軸22の回転
角度θdをレゾルバ37から、エンジン50のクランク
シャフト56の回転角度θeをレゾルバ57から入力し
(ステップS200,S201)、クラッチモータ30
の電気角θcを両軸の回転角度θe,θdから求める
(ステップS202)。実施例では、クラッチモータ3
0として4極対の同期電動機を用いているからθc=4
(θe−θd)を演算することになる。
When the clutch motor control routine of FIG. 15 is executed, the CPU 90c first inputs the rotation angle θd of the drive shaft 22 from the resolver 37 and the rotation angle θe of the crankshaft 56 of the engine 50 from the resolver 57 ( Steps S200 and S201), clutch motor 30
The electrical angle θc is calculated from the rotation angles θe and θd of both axes (step S202). In the embodiment, the clutch motor 3
Since a 4-pole pair synchronous motor is used as 0, θc = 4
(Θe−θd) will be calculated.

【0075】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34のU相とV相に流れて
いる電流Iuc,Ivcを検出する(ステップS20
3)。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電流を用いて座標変換(三
相−二相変換)を行う(ステップS204)。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(5)を演算することにより行
われる。ここで座標変換を行うのは、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。
Next, the current detectors 95 and 96 detect the currents Iuc and Ivc flowing in the U and V phases of the three-phase coil 34 of the clutch motor 30 (step S20).
3). The current flows in the three phases U, V and W, but since the sum of them is zero, it is sufficient to measure the currents flowing in the two phases. Coordinate conversion (three-phase-two-phase conversion) is performed using the three-phase currents thus obtained (step S204). The coordinate conversion is conversion into d-axis and q-axis current values of the permanent magnet type synchronous motor, and is performed by calculating the following equation (5). The coordinate conversion is performed here because in the permanent magnet type synchronous motor, the d-axis and q-axis currents are essential amounts for controlling the torque. Of course, it is also possible to control the three phases as they are.

【0076】[0076]

【数3】 [Equation 3]

【0077】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(ステップS206)。即
ち、まず以下の式(6)の演算を行い、次に次式(7)
の演算を行う。ここでKp及びKiは、適用するモータ
の特性に適合するよう調整される係数である。なお、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(式(7)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。
Next, after the current values of the two axes are converted, the current command values Idc *, Iqc * of each axis obtained from the torque command value Tc * of the clutch motor 30 and the currents Idc, Iqc actually flowing in each axis. And the deviation are obtained to obtain the voltage command values Vdc and Vqc for each axis (step S206). That is, first the following equation (6) is calculated, and then the following equation (7)
Is calculated. Here, Kp and Ki are coefficients that are adjusted so as to match the characteristics of the applied motor. The voltage command values Vdc and Vqc are the deviations Δ from the current command value I *.
It is obtained from a portion proportional to I (first term on the right side of the equation (7)) and an i-th past cumulative portion of the deviation ΔI (second term on the right side).

【0078】[0078]

【数4】 [Equation 4]

【0079】[0079]

【数5】 [Equation 5]

【0080】その後、こうして求めた電圧指令値をステ
ップS204で行った変換の逆変換に相当する座標変換
(二相−三相変換)を行い(ステップS208)、実際
に三相コイル34に印加する電圧Vuc,Vvc,Vw
cを求める処理を行う。各電圧は、次式(8)により求
める。
Thereafter, the voltage command value thus obtained is subjected to coordinate conversion (two-phase to three-phase conversion) corresponding to the inverse conversion of the conversion performed in step S204 (step S208), and is actually applied to the three-phase coil 34. Voltage Vuc, Vvc, Vw
A process for obtaining c is performed. Each voltage is calculated by the following equation (8).

【0081】[0081]

【数6】 [Equation 6]

【0082】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(8)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S209)。
Since the actual voltage control is performed by the on / off time of the transistors Tr1 to Tr6 of the first drive circuit 91, the voltage control values of the transistors Tr1 to Tr6 are adjusted so as to be the voltage command values obtained by the equation (8). The ON time is PWM-controlled (step S209).

【0083】クラッチモータ30のトルク指令値Tc*
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する。このとき正の
トルク指令値Tc*に対するクラッチモータ30の制御
は必ずしも力行制御になるとは限らない。「エンジン5
0の回転数Ne>駆動軸22の回転数Nd(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
れる。「回転数Ne<回転数Nd(負の値の回転数差N
c(Ne−Nd)が生じる」ときには力行制御がなされ
る。トルク指令値Tc*が正の場合、クラッチモータ3
0の回生制御と力行制御は、共にインナロータ31に取
り付けられた永久磁石32と、アウタロータ33の三相
コイル34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
ものとなり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3
0の制御は回生であるか力行であるかに依らず同じスイ
ッチング制御となる。また、トルク指令値Tc*が負の
値のときの制御も、ステップS202のクラッチモータ
30の電気角θcの変化の方向が逆になるだけであり、
図15に示したクラッチモータ制御ルーチンにより行う
ことができる。
Torque command value Tc * of clutch motor 30
The sign of is positive when a positive torque acts on the drive shaft 22 in the rotation direction of the crankshaft 56. At this time, the control of the clutch motor 30 with respect to the positive torque command value Tc * is not necessarily the power running control. "Engine 5
When the rotational speed Ne is 0> the rotational speed Nd of the drive shaft 22 (a positive rotational speed difference Nc (Ne−Nd) occurs), regenerative control is performed to generate a regenerative current according to the rotational speed difference Nc. . “Rotation speed Ne <rotation speed Nd (negative rotation speed difference N
When c (Ne-Nd) occurs, powering control is performed. If the torque command value Tc * is positive, the clutch motor 3
The regenerative control and the power running control of 0 are such that a positive torque acts on the drive shaft 22 by the permanent magnet 32 attached to the inner rotor 31 and the rotating magnetic field generated by the current flowing through the three-phase coil 34 of the outer rotor 33. The transistors Tr1 to Tr6 of the first drive circuit 91 are controlled, and the same switching control is performed. That is, if the torque command values Tc * have the same sign, the clutch motor 3
The control of 0 is the same switching control regardless of whether it is regeneration or power running. Further, the control when the torque command value Tc * is a negative value only reverses the direction of change of the electrical angle θc of the clutch motor 30 in step S202.
This can be performed by the clutch motor control routine shown in FIG.

【0084】図16のアシストモータ制御ルーチンが実
行されると、CPU90cは、まず、ロータ回転軸38
の回転角度θrをレゾルバ47を用いて検出し(ステッ
プS210)、アシストモータ40の電気角θaをロー
タ回転軸38の回転角度θrから求める(ステップS2
11)。アシストモータ40にも4極対の同期電動機を
用いているからθa=4θrを演算する。そして、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S212)を行う。その
後、クラッチモータ30の制御(図15)と同様の座標
変換(ステップS214)および電圧指令値Vda,V
qaの演算を行い(ステップS216)、更に電圧指令
値の逆座標変換(ステップS218)を行って、アシス
トモータ40の第2の駆動回路92のトランジスタTr
11ないしTr16のオン・オフ制御時間を求めPWM
制御を行う(ステップS219)。これらの処理は、ク
ラッチモータ30について行ったものと全く同一であ
る。
When the assist motor control routine of FIG. 16 is executed, the CPU 90c firstly determines that the rotor rotating shaft 38
Is detected using the resolver 47 (step S210), and the electrical angle θa of the assist motor 40 is obtained from the rotation angle θr of the rotor rotation shaft 38 (step S2).
11). Since the assist motor 40 also uses a 4-pole pair synchronous motor, θa = 4θr is calculated. Then, the process of detecting each phase current of the assist motor 40 using the current detectors 97 and 98 (step S212) is performed. After that, coordinate conversion (step S214) and voltage command values Vda, V similar to the control of the clutch motor 30 (FIG. 15) are performed.
qa is calculated (step S216), and the inverse coordinate transformation of the voltage command value (step S218) is performed to calculate the transistor Tr of the second drive circuit 92 of the assist motor 40.
PWM to obtain the on / off control time of 11 to Tr16
Control is performed (step S219). These processes are exactly the same as those performed for the clutch motor 30.

【0085】アシストモータ40はトルク指令値Ta*
が正の値のときには力行となり、負の値のときには回生
となる。アシストモータ40の制御もクラッチモータ3
0の制御と同様、力行であるか回生であるかに依らず共
に図16のアシストモータ制御ルーチンで行うことがで
きる。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2
2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。
The assist motor 40 uses the torque command value Ta *
When is a positive value, it becomes power running, and when it is a negative value, it becomes regenerative. The assist motor 40 is also controlled by the clutch motor 3
Similar to the control of 0, the assist motor control routine of FIG. 16 can be performed regardless of whether powering or regenerative. The same applies when the drive shaft 22 is rotating in the direction opposite to the rotating direction of the crankshaft 56. The sign of the torque command value Ta * of the assist motor 40 is the same as the drive shaft 2
The case where a positive torque acts on the crankshaft 56 in the rotational direction of the crankshaft 56 is defined as positive.

【0086】以上説明したトルク制御によれば、実施例
の動力出力装置20は、アンダードライブモード(図
3)で動作したり、オーバードライブモード(図4)で
動作して、要求された回転数NdおよびトルクTd*か
らなる動力を駆動軸22に出力することができる。
According to the torque control described above, the power output apparatus 20 of the embodiment operates in the underdrive mode (FIG. 3) or the overdrive mode (FIG. 4) to obtain the required rotation speed. Power composed of Nd and torque Td * can be output to the drive shaft 22.

【0087】(4)運転モードの切り換え処理 次に、こうした運転モードの切換の処理について図17
のクラッチ切り換え処理ルーチンに基づき説明する。本
ルーチンは動力出力装置20が起動されてから、所定時
間(例えば、20msec)毎にCPU90cにより繰
り返し実行される。本ルーチンが実行されるとCPU9
0cは、まず、エンジン50の運転ポイント(トルクT
eおよび回転数Ne)を読み込む(ステップS30
0)。アンダードライブモードにおいては(図3参
照)、クラッチモータ30のトルクTcがエンジン50
の負荷トルクとなるから、エンジン50のトルクTeと
してトルク指令値Tc*を代用した。オーバードライブ
モードにおいては(図4参照)、クラッチモータ30の
トルクTcからアシストモータ40のトルクTaを減じ
たものがエンジン50の負荷トルクに相当するから、エ
ンジン50のトルクTeとしてトルク指令値Tc*から
トルク指令値Ta*を減じたものを代用した。
(4) Operation Mode Switching Process Next, the operation mode switching process will be described with reference to FIG.
A description will be given based on the clutch switching processing routine. This routine is repeatedly executed by the CPU 90c every predetermined time (for example, 20 msec) after the power output device 20 is activated. When this routine is executed, the CPU 9
0c is the operating point of the engine 50 (torque T
e and rotation speed Ne) are read (step S30).
0). In the underdrive mode (see FIG. 3), the torque Tc of the clutch motor 30 changes to the engine 50.
Therefore, the torque command value Tc * is used as the torque Te of the engine 50 instead. In the overdrive mode (see FIG. 4), the torque Tc of the clutch motor 30 minus the torque Ta of the assist motor 40 corresponds to the load torque of the engine 50, so the torque command value Tc * is set as the torque Te of the engine 50. The value obtained by subtracting the torque command value Ta * is used instead.

【0088】次に駆動軸22の運転ポイント(トルクT
dおよび回転数Nd)を読み込む(ステップS30
2)。アンダードライブモードにおいては、クラッチモ
ータ30のトルクTcとアシストモータ40のトルクT
aとの和が駆動軸22のトルクTdに相当する。オーバ
ードライブモードにおいてはクラッチモータ30のトル
クTcが駆動軸22のトルクTdに相当する。
Next, the operating point of the drive shaft 22 (torque T
d and rotation speed Nd) are read (step S30).
2). In the underdrive mode, the torque Tc of the clutch motor 30 and the torque T of the assist motor 40
The sum of “a” corresponds to the torque Td of the drive shaft 22. In the overdrive mode, the torque Tc of the clutch motor 30 corresponds to the torque Td of the drive shaft 22.

【0089】本実施例では、このようにエンジン50の
トルクTeと駆動軸22のトルクTdとをクラッチモー
タ30およびアシストモータ40のトルク指令値Tc
*,Ta*に基づく値で代用したが、クランクシャフト
56や駆動軸22にトルクを検出するための歪センサな
どを取り付け、直接トルクTeやトルクTdを検出する
ものとしてもよい。
In this embodiment, the torque Te of the engine 50 and the torque Td of the drive shaft 22 are thus set to the torque command value Tc of the clutch motor 30 and the assist motor 40.
Although a value based on *, Ta * is used instead, a torque sensor or a strain sensor for detecting torque may be attached to the crankshaft 56 or the drive shaft 22 to directly detect the torque Te or the torque Td.

【0090】次に、CPU90cはエンジン50と駆動
軸22の運転ポイントに基づいて運転モードの切換が必
要であるか否かを判定する(ステップS304)。図1
8は、運転モードの切換が必要であるか否かを判定する
様子を説明する説明図である。図中曲線Aは図13を用
いて説明したエンジン50の動作曲線、破線HLはアン
ダードライブモードからオーバードライブモードに切り
換えるポイントを示す曲線、破線HHはオーバードライ
ブモードからアンダードライブモードに切り換えるポイ
ントを示す曲線である。また、曲線Pdは駆動軸22に
出力すべき動力が一定の曲線であり、曲線Peはエンジ
ン50から出力すべき動力が一定の曲線である。エンジ
ン50は動作曲線A上の運転ポイントPe0で運転され
ており、駆動軸22は曲線Pd上のいずれかのポイント
で回転しているとする。
Next, the CPU 90c determines whether it is necessary to switch the operation mode based on the operation points of the engine 50 and the drive shaft 22 (step S304). Figure 1
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining how to determine whether or not the operation mode needs to be switched. In the figure, the curve A indicates the operating curve of the engine 50 described with reference to FIG. 13, the broken line HL indicates the point at which the underdrive mode is switched to the overdrive mode, and the broken line HH indicates the point at which the overdrive mode is switched to the underdrive mode. It is a curve. The curve Pd is a curve in which the power to be output to the drive shaft 22 is constant, and the curve Pe is a curve in which the power to be output from the engine 50 is constant. It is assumed that the engine 50 is operating at the operation point Pe0 on the operation curve A and the drive shaft 22 is rotating at any point on the curve Pd.

【0091】いま、動力出力装置20がアンダードライ
ブモード(図3)にあるときを考える。このモードは
「エンジン50の回転数Ne>駆動軸22の回転数N
d」のときに適用される。このとき駆動軸22は、図1
8中の動作曲線Aより左上側のポイント(例えばポイン
トPd2)で回転している。かかるポイントから駆動軸
22の回転数が増加し、動作曲線Aを越えて運転ポイン
トPd1以上の回転数に至ったときに、CPU90cは
オーバードライブモードへの切り換えが必要と判断す
る。
Consider now that the power output device 20 is in the underdrive mode (FIG. 3). In this mode, "the rotational speed Ne of the engine 50> the rotational speed N of the drive shaft 22"
d ”is applied. At this time, the drive shaft 22 is
8 is rotating at a point on the upper left side of the operation curve A (e.g., point Pd2). When the rotation speed of the drive shaft 22 increases from such a point and exceeds the operation curve A and reaches the operation point Pd1 or higher, the CPU 90c determines that the switching to the overdrive mode is necessary.

【0092】逆に、動力出力装置20がオーバードライ
ブモード(図4)にあるときを考える。このモードは
「エンジン50の回転数Ne<駆動軸22の回転数N
d」のときに適用される。このとき駆動軸22は、図1
8中の動作曲線Aより右下側のポイント(例えばポイン
トPd1)で回転している。かかるポイントから駆動軸
22の回転数が減少し、動作曲線Aを越えて運転ポイン
トPd2以下の回転数に至ったときに、CPU90cは
アンダードライブモードへの切り換えが必要と判断す
る。
On the contrary, consider a case where the power output device 20 is in the overdrive mode (FIG. 4). In this mode, “the engine speed Ne is less than the drive shaft 22 speed N”
d ”is applied. At this time, the drive shaft 22 is
8 is rotating at a point on the lower right side of the operation curve A (eg, point Pd1). When the rotation speed of the drive shaft 22 decreases from this point and reaches the rotation speed below the operation point Pd2 beyond the operation curve A, the CPU 90c determines that it is necessary to switch to the underdrive mode.

【0093】動作曲線Aを越えた瞬間にモードの切り換
えを行わないのは、ヒステリシスを設け、動作曲線Aの
近傍で頻繁に切り換えが行われるのを防止するためであ
る。なお、ヒステリシスの幅、即ち図18の曲線HLま
たはHHと動作曲線Aとの間隔は、動力出力装置20を
搭載する車両等の使用特性などによって定められる。
The reason why the mode is not switched at the moment when the operation curve A is exceeded is to prevent the frequent switching in the vicinity of the operation curve A by providing hysteresis. Note that the width of the hysteresis, that is, the interval between the curve HL or HH in FIG. 18 and the operation curve A is determined by the usage characteristics of the vehicle or the like equipped with the power output device 20.

【0094】かかる判定の結果、運転モードの切り換え
は不要と判定されたときには(ステップS306)、こ
のまま本ルーチンを終了する。アンダードライブモード
からオーバードライブモードへの切り換えが必要と判定
されたときには(ステップS306)、図19に例示す
るアンダードライブモードからオーバードライブモード
に切り換える処理を実行し(ステップS400)、オー
バードライブモードからアンダードライブモードへの切
り換えが必要と判定されたときには(ステップS30
6)、図20に例示するオーバードライブモードからア
ンダードライブに切り換える処理を実行して(ステップ
S500)、本ルーチンを終了する。以下、両切換処理
について説明する。
As a result of the judgment, when it is judged that the switching of the operation mode is unnecessary (step S306), this routine is finished as it is. When it is determined that the underdrive mode needs to be switched to the overdrive mode (step S306), the process of switching from the underdrive mode to the overdrive mode illustrated in FIG. 19 is executed (step S400), and the overdrive mode is changed to the underdrive mode. When it is determined that switching to the drive mode is necessary (step S30
6), the process of switching from the overdrive mode illustrated in FIG. 20 to the underdrive is executed (step S500), and this routine ends. Hereinafter, both switching processes will be described.

【0095】図19はアンダードライブモードからオー
バードライブモードへの切り換え処理の流れを示すフロ
ーチャートである。この処理が実行されると、CPU9
0cは、エンジン50の目標トルクTe*に駆動軸22
に出力すべきトルク指令値Td*を代入する(ステップ
S402)。こうして設定された目標トルクTe*でエ
ンジン50の目標動力Peを割って、エンジン50の目
標回転数Ne*を設定する(ステップS404)。ま
た、これらの値を用いて先に説明した式(1)および式
(2)によりクラッチモータ30のトルク指令値Tc*
とアシストモータ40のトルク指令値Ta*とを設定す
る(ステップS406およびS408)。このように設
定することにより、この切換処理とは別個独立に並行的
に行われるクラッチモータ30の制御(図15)やアシ
ストモータ40の制御(図16)、EFIECU70に
よるエンジン50の制御によって、エンジン50は、動
力Peを出力しながら駆動軸22に出力すべきトルク
(トルク指令値Td*)と同じトルクを出力する運転ポ
イントで運転される。
FIG. 19 is a flow chart showing the flow of processing for switching from the underdrive mode to the overdrive mode. When this processing is executed, the CPU 9
0c corresponds to the target torque Te * of the engine 50 and the drive shaft 22
The torque command value Td * to be output is substituted (step S402). The target power Pe of the engine 50 is divided by the target torque Te * set in this way to set the target rotational speed Ne * of the engine 50 (step S404). Further, using these values, the torque command value Tc * of the clutch motor 30 is calculated by the equations (1) and (2) described above.
And the torque command value Ta * of the assist motor 40 are set (steps S406 and S408). By setting in this way, the engine is controlled by the control of the clutch motor 30 (FIG. 15), the control of the assist motor 40 (FIG. 16), and the control of the engine 50 by the EFIECU 70, which are performed independently and in parallel with this switching process. 50 is operated at an operation point at which the same torque as the torque (torque command value Td *) to be output to the drive shaft 22 is output while the power Pe is output.

【0096】そして、クラッチモータ30のトルク指令
値Tc*とトルク指令値Td*との偏差を閾値T1と比
較し(ステップS410)、この偏差が閾値T1以下に
なるまでステップS402ないしS408の処理を繰り
返し実行する。閾値T1は、クラッチモータ30のトル
ク指令値Tc*、即ちエンジン50から出力されている
トルクTeが駆動軸22に出力されているトルクTdに
概ね一致したか否かを判定するためのものである。
Then, the deviation between the torque command value Tc * of the clutch motor 30 and the torque command value Td * is compared with the threshold value T1 (step S410), and the processes of steps S402 to S408 are performed until the deviation becomes equal to or less than the threshold value T1. Execute repeatedly. The threshold value T1 is for determining whether or not the torque command value Tc * of the clutch motor 30, that is, the torque Te output from the engine 50 substantially matches the torque Td output to the drive shaft 22. .

【0097】クラッチモータ30のトルク指令値Tc*
とトルク指令値Td*との偏差が閾値T1以下となった
ら、第2クラッチ46をOFFとして(ステップS41
2)、動力出力装置20を図10の模式図の構成とす
る。このとき、クラッチモータ30のトルク指令値Tc
*はトルク指令値Td*にほぼ等しいから、駆動軸22
にはクラッチモータ30からトルク指令値Tc*に相当
するトルクが出力されることになる。
Torque command value Tc * of clutch motor 30
When the deviation between the torque command value Td * and the torque command value Td * is less than or equal to the threshold value T1, the second clutch 46 is turned off (step S41).
2) The power output device 20 has the configuration shown in the schematic view of FIG. At this time, the torque command value Tc of the clutch motor 30
Since * is almost equal to the torque command value Td *, the drive shaft 22
The clutch motor 30 outputs a torque corresponding to the torque command value Tc *.

【0098】次に、エンジン50の回転数Neを読み込
み(ステップS414)、この回転数Neに基づいてア
シストモータ40の目標回転数Ntagを設定する(ス
テップS416)。目標回転数Ntagの設定について
は後述する。その後、アシストモータ40の現在の回転
数Naを読み込み(ステップS418)、上記目標回転
数Ntagと現在の回転数Naとを用いて、次式(9)
によりアシストモータ40のトルク指令値Ta*を設定
する(ステップS420)。ここではトルク指令値Ta
*は常に正の値である。次式中の比例係数Ksp及びア
シストモータ40の回転数の設定についても後述する。
Next, the rotation speed Ne of the engine 50 is read (step S414), and the target rotation speed Ntag of the assist motor 40 is set based on this rotation speed Ne (step S416). The setting of the target rotation speed Ntag will be described later. Then, the current rotation speed Na of the assist motor 40 is read (step S418), and the target rotation speed Ntag and the current rotation speed Na are used to calculate the following equation (9).
Thus, the torque command value Ta * of the assist motor 40 is set (step S420). Here, the torque command value Ta
* Is always a positive value. The setting of the proportionality coefficient Ksp and the rotation speed of the assist motor 40 in the following equation will also be described later.

【0099】[0099]

【数7】 [Equation 7]

【0100】こうしてトルク指令値Ta*が設定される
と並行して行われている制御ルーチンによりアシストモ
−タ40はこのトルクTa*で運転され、回転数が増加
していく。CPU90cはアシストモータ40の回転数
Naが目標回転数Ntag以上になるまで待ち(ステッ
プS422)、目標回転数Ntag以上になった時点で
トルク指令値Ta*を値0とする(ステップS42
4)。なお、フローチャート中には明示していないが、
ステップS422ではアシストモータ40の回転数Na
の入力を行った上で判断している。
When the torque command value Ta * is set in this manner, the assist motor 40 is operated at this torque Ta * by the control routine that is executed in parallel, and the rotation speed increases. The CPU 90c waits until the rotation speed Na of the assist motor 40 becomes equal to or higher than the target rotation speed Ntag (step S422), and sets the torque command value Ta * to 0 when the rotation speed Na becomes equal to or higher than the target rotation speed Ntag (step S42).
4). Although not explicitly shown in the flowchart,
In step S422, the rotation speed Na of the assist motor 40
It is judged after inputting.

【0101】トルク指令値Ta*が値0となると、アシ
ストモータ40は空回りの状態となる。この処理が実施
されている時点では、ステップS412で第2クラッチ
46が解放されており、アシストモータ40はエンジン
50のクランクシャフト56および駆動軸22の双方か
ら解放された状態にあるため、外部から負荷がかかるこ
ともない。この結果、アシストモータ40の回転数は軸
受け部の摩擦等により減少する。トルク指令値Ta*を
値0にしてからアシストモータ40の制御ルーチンによ
り現実にトルクが値0になるまでにタイムラグがある場
合等では回転数が増加することもある。
When the torque command value Ta * becomes 0, the assist motor 40 becomes idle. At the time when this process is executed, the second clutch 46 is released in step S412, and the assist motor 40 is released from both the crankshaft 56 and the drive shaft 22 of the engine 50. There is no load. As a result, the rotation speed of the assist motor 40 decreases due to friction of the bearing portion and the like. When there is a time lag between when the torque command value Ta * is set to 0 and when the torque is actually set to 0 by the control routine of the assist motor 40, the rotational speed may increase.

【0102】次に、CPU90cはアシストモータ40
の回転数Naとエンジン50の回転数Neとの差分が所
定の閾値N1内に収まっているか否かを判定する(ステ
ップS426)。オーバードライブモードでは、図4か
ら明らかな通りエンジン50の回転数Neとアシストモ
ータ40の回転数Naが一致している必要がある。両者
が一致していない状況では、第1クラッチ45を結合す
ることができないからである。上記閾値N1はエンジン
50の回転数Neとアシストモータ40の回転数Naが
概ね一致しているか否かの判断基準となる値である。閾
値N1は、第1クラッチ45の結合に際して許容される
回転数差に基づいて設定される。
Next, the CPU 90c causes the assist motor 40
It is determined whether the difference between the rotation speed Na and the rotation speed Ne of the engine 50 is within a predetermined threshold N1 (step S426). In the overdrive mode, it is necessary that the engine speed Ne of the engine 50 and the engine speed Na of the assist motor 40 match as is clear from FIG. This is because the first clutch 45 cannot be engaged in a situation where they do not match. The threshold value N1 is a value serving as a criterion for determining whether or not the rotation speed Ne of the engine 50 and the rotation speed Na of the assist motor 40 are substantially equal to each other. The threshold value N1 is set based on the rotational speed difference allowed when the first clutch 45 is engaged.

【0103】こうしてアシストモータ40の回転数Na
とエンジン50の回転数Neとの偏差が閾値N1以下に
なると、CPU90cは第1クラッチ45をオンにして
両者を結合状態とする(ステップS430)。この結
果、図4に示したオーバードライブモードの構成が達成
される。また、これと同期して、先に示した式(3)お
よび式(4)によりクラッチモータ30のトルク指令値
Tc*およびアシストモータ40のトルク指令値Ta*
を設定する(ステップS432およびS434)。この
結果、動力出力装置20はオーバードライブモード(図
4)により運転される。これらの3つの処理は同時に行
われる処理であるため、図19には破線で囲んでステッ
プS428として示した。最後に、フラグFDにオーバ
ードライブモードを現わす値1を設定して(ステップS
436)、オーバードライブへの切り換え処理ルーチン
を終了する。
Thus, the rotation speed Na of the assist motor 40
When the deviation between the engine speed and the engine speed Ne becomes less than or equal to the threshold value N1, the CPU 90c turns on the first clutch 45 to bring them into a coupled state (step S430). As a result, the configuration of the overdrive mode shown in FIG. 4 is achieved. Further, in synchronization with this, the torque command value Tc * of the clutch motor 30 and the torque command value Ta * of the assist motor 40 are calculated by the equations (3) and (4) shown above.
Is set (steps S432 and S434). As a result, the power output device 20 is operated in the overdrive mode (FIG. 4). Since these three processes are performed simultaneously, they are surrounded by a broken line in FIG. 19 and shown as step S428. Finally, a value 1 representing the overdrive mode is set in the flag FD (step S
436), the processing routine for switching to overdrive ends.

【0104】なお、上記ステップS426において、ア
シストモータ40の回転数Naとエンジン50の回転数
Neとの偏差が閾値N1以下になるか否かを判定してい
るのは、アシストモータ40が目標回転数Ntagに達
したからといってエンジン50の回転数Neと概ね同じ
回転数であるとは限らないからである。目標回転数Nt
agとエンジン50の回転数Neの偏差が閾値N1以下
に設定されているような場合には上記ステップS426
を省略することも可能である。
In step S426, it is determined whether the deviation between the rotation speed Na of the assist motor 40 and the rotation speed Ne of the engine 50 is less than or equal to the threshold value N1. This is because reaching the number Ntag does not necessarily mean that the engine speed is substantially the same as the engine speed Ne of the engine 50. Target rotation speed Nt
If the deviation between the ag and the engine speed Ne of the engine 50 is set to the threshold value N1 or less, the above step S426 is performed.
Can be omitted.

【0105】図20はアンダードライブモードからオー
バードライブモードに切り換える処理の様子を説明する
図である。エンジン50が運転ポイントPe0で運転さ
れているものとする。駆動軸22がポイントPd1で回
転するに至ったときに上記切り換えが行われる。このと
き上記処理によれば、エンジン50は、出力トルクTe
が駆動軸22に出力されるトルクTdに一致するよう制
御される(図19のステップS402〜S410)。こ
れは、エンジン50の運転状態が運転ポイントPe0か
ら矢印の経路を通って運転ポイントPe3に至ることに
相当する。運転ポイントPe3とは駆動軸22が回転し
ているポイントPd1とトルクが等しくなる運転ポイン
トである。エンジン50がこの運転ポイントPe3で運
転されるに至ったときに第2クラッチ46がOFFとさ
れる(図19のステップS412)。その後、アシスト
モータ40の回転数が運転ポイントPe3における回転
数に一致した時点で第1クラッチ45がONとされ、動
力出力装置20はオーバードライブモードにより運転さ
れるようになる。オーバードライブモードに切り換えら
れた後、エンジン50は再び運転ポイントPe0で運転
される。
FIG. 20 is a diagram for explaining the manner of processing for switching from the underdrive mode to the overdrive mode. It is assumed that the engine 50 is operating at the operating point Pe0. The above switching is performed when the drive shaft 22 reaches the point Pd1. At this time, according to the above processing, the engine 50 outputs the output torque Te
Is controlled to match the torque Td output to the drive shaft 22 (steps S402 to S410 in FIG. 19). This corresponds to the operation state of the engine 50 reaching from the operation point Pe0 to the operation point Pe3 via the route indicated by the arrow. The operating point Pe3 is an operating point where the torque is equal to the point Pd1 at which the drive shaft 22 is rotating. When the engine 50 reaches the driving point Pe3, the second clutch 46 is turned off (step S412 in FIG. 19). After that, when the rotation speed of the assist motor 40 matches the rotation speed at the operation point Pe3, the first clutch 45 is turned on, and the power output device 20 is operated in the overdrive mode. After being switched to the overdrive mode, the engine 50 is again operated at the operation point Pe0.

【0106】次に、オーバードライブモードからアンダ
ードライブモードに切り換える処理について図21に示
すフローチャートに基づき説明する。この処理において
もアンダードライブからの切り換え処理(図19)と同
様、まずクラッチモータ30のトルクTcが駆動軸22
の要求トルクTd*に一致するように制御される(ステ
ップS502〜S510)。第1クラッチ45および第
2クラッチ46の双方を切り離した状態での構成(図1
0)にはアンダードライブからの切り換え時(図19)
と差異はないからである。クラッチモータ30のトルク
Tcが駆動軸22の要求トルクに一致した場合は第1ク
ラッチ45を解放し(ステップS512)、アシストモ
ータ40をいずれの軸からも解放された状態にする。次
に駆動軸22の回転数Ndを読み込み(ステップS51
4)、この回転数Ndに基づいてアシストモータ40の
目標回転数Ntagを設定する(ステップS516)。
目標回転数Ntagの設定については後述する。その
後、アシストモータ40の現在の回転数Naを読み込み
(ステップS518)、この回転数Naと目標回転数N
tagとを用いて次式(10)によりアシストモータ4
0のトルク指令値Ta*を設定する。ここではトルク指
令値Ta*は常に負の値となる。次式(10)における
比例係数Ksp2の設定についても後述する。
Next, the processing for switching from the overdrive mode to the underdrive mode will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In this process as well, similar to the process of switching from underdrive (FIG. 19), first, the torque Tc of the clutch motor 30 is changed to the drive shaft 22.
The required torque Td * is controlled to match (steps S502 to S510). Configuration with both the first clutch 45 and the second clutch 46 disengaged (FIG.
0) when switching from underdrive (Fig. 19)
This is because there is no difference. When the torque Tc of the clutch motor 30 matches the required torque of the drive shaft 22, the first clutch 45 is disengaged (step S512), and the assist motor 40 is disengaged from any shaft. Next, the rotational speed Nd of the drive shaft 22 is read (step S51
4) The target rotation speed Ntag of the assist motor 40 is set based on this rotation speed Nd (step S516).
The setting of the target rotation speed Ntag will be described later. Then, the current rotation speed Na of the assist motor 40 is read (step S518), and the rotation speed Na and the target rotation speed N are read.
The assist motor 4 is calculated by the following equation (10) using
The torque command value Ta * of 0 is set. Here, the torque command value Ta * is always a negative value. The setting of the proportional coefficient Ksp2 in the following equation (10) will also be described later.

【0107】[0107]

【数8】 [Equation 8]

【0108】CPU90cはアシストモータ40の回転
数Naが目標回転数Ntag以下になるまで待ち(ステ
ップS522)、目標回転数Ntag以下になった時点
でトルク指令値Ta*を値0とする(ステップS52
4)。アシストモータ40の回転数Naは軸受け部の摩
擦や制御ルーチンによるタイムラグ等に応じて徐々に減
少していく。次に、CPU90cはアシストモータ40
の回転数と駆動軸22の回転数Ndとの偏差が所定の閾
値N1以下に収まっているかを判定し(ステップS52
6)、閾値N1以下になっている場合には第2クラッチ
46を結合する(ステップS530)。これによりアン
ダードライブモードの構成(図3)が達成される。閾値
N1はオーバードライブモードへの切り換え(図19)
において説明したものと同じである。但し、オーバード
ライブモードへの切り換えと、本ルーチンとで同じ値を
用いる必然性はない。
The CPU 90c waits until the rotation speed Na of the assist motor 40 becomes equal to or lower than the target rotation speed Ntag (step S522), and sets the torque command value Ta * to 0 when the rotation speed Na becomes equal to or lower than the target rotation speed Ntag (step S52).
4). The rotation speed Na of the assist motor 40 gradually decreases according to the friction of the bearing portion, the time lag due to the control routine, and the like. Next, the CPU 90c causes the assist motor 40
It is determined whether the deviation between the rotation speed of the drive shaft 22 and the rotation speed Nd of the drive shaft 22 is within a predetermined threshold value N1 or less (step S52).
6) If the threshold value N1 or less, the second clutch 46 is engaged (step S530). This achieves the underdrive mode configuration (FIG. 3). Threshold N1 is switched to overdrive mode (Fig. 19)
Is the same as that described in. However, it is not necessary to use the same value for switching to the overdrive mode and for this routine.

【0109】第2クラッチ46の結合に同期してクラッ
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*を設定する(ステップ532,53
4)。こうして動力出力装置20はアンダードライブモ
ードで運転されるようになる。なお、第2クラッチ46
の結合以降の処理は同時に行われるため、図20にはま
とめてステップS528と示した。最後にフラグFDに
値0を代入し(ステップS536)、アンダードライブ
モードへの切り換え処理を終了する。
The torque command values Tc *, Ta * of the clutch motor 30 and the assist motor 40 are set in synchronization with the engagement of the second clutch 46 (steps 532, 53).
4). Thus, the power output device 20 is operated in the underdrive mode. The second clutch 46
Since the processes after the combining are performed at the same time, they are collectively shown as step S528 in FIG. Finally, the value 0 is assigned to the flag FD (step S536), and the process of switching to the underdrive mode is completed.

【0110】図22はオーバードライブモードからアン
ダードライブモードに切り換える処理の様子を説明する
図である。エンジン50が運転ポイントPe0で運転さ
れているものとする。駆動軸22がポイントPd2で回
転するに至ったときに上記切り換えが行われる。このと
き上記処理によれば、エンジン50は出力トルクTeが
駆動軸22に出力されるトルクTdに一致するよう制御
される(図20のステップS502〜S510)。これ
は、エンジン50の運転状態が運転ポイントPe0から
矢印の経路を通って運転ポイントPe4に至ることに相
当する。運転ポイントPe4とは駆動軸22が回転して
いるポイントPd2とトルクが等しくなる運転ポイント
である。エンジン50がこの運転ポイントPe4で運転
されるに至ったときに第1クラッチ45がOFFとされ
る(図20のステップS512)。その後、アシストモ
ータ40の回転数が運転ポイントPe4における回転数
に一致した時点で第2クラッチ46がONとされ、動力
出力装置20はアンダードライブモードにより運転され
るようになる。アンダードライブモードに切り換えられ
た後、エンジン50は再び運転ポイントPe0で運転さ
れる。
FIG. 22 is a diagram for explaining the manner of processing for switching from the overdrive mode to the underdrive mode. It is assumed that the engine 50 is operating at the operating point Pe0. The above switching is performed when the drive shaft 22 reaches the point Pd2. At this time, according to the above processing, the engine 50 is controlled so that the output torque Te matches the torque Td output to the drive shaft 22 (steps S502 to S510 in FIG. 20). This corresponds to the operation state of the engine 50 reaching from the operation point Pe0 to the operation point Pe4 via the route indicated by the arrow. The operating point Pe4 is an operating point where the torque is equal to the point Pd2 at which the drive shaft 22 is rotating. When the engine 50 reaches the operating point Pe4, the first clutch 45 is turned off (step S512 in FIG. 20). After that, when the rotation speed of the assist motor 40 matches the rotation speed at the operation point Pe4, the second clutch 46 is turned on, and the power output device 20 is operated in the underdrive mode. After being switched to the underdrive mode, the engine 50 is again operated at the operation point Pe0.

【0111】ここで、それぞれの切り換え制御処理にお
いて用いられたアシストモータ40の目標回転数Nta
g(図19のステップS416,図20のステップS5
16)およびアシストモータ40のトルク指令値Ta*
の算出に用いられた比例係数(上式(9)および(1
0)参照)について図23〜図25を用いて説明する。
Here, the target rotation speed Nta of the assist motor 40 used in the respective switching control processings.
g (step S416 in FIG. 19, step S5 in FIG. 20)
16) and the torque command value Ta * of the assist motor 40
The proportionality coefficient used in the calculation of ((9) and (1
0)) will be described with reference to FIGS. 23 to 25.

【0112】図23および図24はアンダードライブモ
ードからオーバードライブモードに切り換えを行う際の
アシストモータ40の回転数Naおよびトルく指令値T
a*の変化を示すグラフである。図23はアシストモー
タ40の目標回転数Ntagがエンジン50の回転数N
eよりも低い場合の変化を示しており、図24は目標回
転数Ntagがエンジン50の回転数Neよりも高い場
合の変化を示している。
23 and 24 show the rotation speed Na of the assist motor 40 and the torque command value T when the underdrive mode is switched to the overdrive mode.
It is a graph which shows change of a *. FIG. 23 shows that the target rotation speed Ntag of the assist motor 40 is the rotation speed N of the engine 50.
24 shows a change when the target rotation speed Ntag is higher than the rotation speed Ne of the engine 50, and FIG. 24 shows a change when the rotation speed Ne is lower than e.

【0113】上記切り換え制御中の期間は、アシストモ
ータ40のトルク指令値Ta*の状態に応じて4つの区
間に分けられる(図23および図24中の区間D1〜D
4)。区間D1は動力出力装置20がアンダードライブ
モードで運転されている状態に相当する。ここでのトル
ク指令値Ta*はトルク制御ルーチン(図11)のステ
ップS118で設定される値となる。トルク指令値Ta
*は、図23および図24中には一定値として図示した
が、実際には駆動軸22の回転状態やエンジン50の運
転状態に応じて変化する値である。
The period during the switching control is divided into four sections according to the state of the torque command value Ta * of the assist motor 40 (sections D1 to D in FIGS. 23 and 24).
4). The section D1 corresponds to a state in which the power output device 20 is operating in the underdrive mode. The torque command value Ta * here is the value set in step S118 of the torque control routine (FIG. 11). Torque command value Ta
Although shown as a constant value in FIGS. 23 and 24, * is a value that actually changes according to the rotation state of the drive shaft 22 and the operating state of the engine 50.

【0114】区間D2はオーバードライブへの切り換え
制御(図19)が行われている期間である。特に図19
のステップS420およびステップS422に相当する
期間である。ここでは、図19のステップS420で設
定された一定のトルク指令値Ta*が出力され続ける。
また、このトルク指令値Ta*に応じて、アシストモー
タ40の回転数Naは上昇していく。
The section D2 is a period during which the switching control to the overdrive (FIG. 19) is being performed. Especially in FIG.
Is a period corresponding to steps S420 and S422. Here, the constant torque command value Ta * set in step S420 of FIG. 19 continues to be output.
Further, the rotation speed Na of the assist motor 40 increases according to the torque command value Ta *.

【0115】区間D3も同じくオーバードライブへの切
り換え制御(図19)が行われている期間であるが、特
にステップS424、S426に相当する期間である。
この区間ではアシストモータ40のトルク指令値Ta*
は値0の一定値となる。
Similarly, the section D3 is also a period during which the switching control to the overdrive (FIG. 19) is being performed, and particularly the period corresponding to steps S424 and S426.
In this section, the torque command value Ta * of the assist motor 40
Is a constant value of 0.

【0116】区間D4は切り換え制御が終了し、オーバ
ードライブでの運転が実行されている期間である。この
区間におけるトルク指令値Ta*はトルク制御ルーチン
のステップS122により設定される。トルク指令値T
a*は図23および図24には一定値として示されてい
るが現実には駆動軸22の回転状態等に応じて変化する
値である。
The section D4 is a period in which the switching control is completed and the overdrive operation is being executed. The torque command value Ta * in this section is set in step S122 of the torque control routine. Torque command value T
Although a * is shown as a constant value in FIGS. 23 and 24, it is a value that actually changes according to the rotation state of the drive shaft 22 and the like.

【0117】オーバードライブへの切り換え制御(図1
9)におけるアシストモータ40の目標回転数Ntag
はアシストモータ40の回転数Naが滑らかにエンジン
50の回転数Neとほぼ同じ回転数に到達し得る回転数
として設定される。このように目標回転数Ntagを設
定すれば、区間D3においてトルク指令値Ta*が値0
の状態で第1クラッチ45を結合することができ、トル
クショック等を生じることなくアシストモータ40をエ
ンジン50のクランクシャフト56に結合できるからで
ある。
Switching control to overdrive (see FIG.
9) target rotation speed Ntag of the assist motor 40
Is set as a rotational speed at which the rotational speed Na of the assist motor 40 can smoothly reach almost the same rotational speed as the rotational speed Ne of the engine 50. If the target rotation speed Ntag is set in this way, the torque command value Ta * becomes 0 in the section D3.
This is because the first clutch 45 can be connected in this state, and the assist motor 40 can be connected to the crankshaft 56 of the engine 50 without causing torque shock or the like.

【0118】切り換え制御においては回転数Naが目標
回転数Ntagと一致した時点で、トルク指令値Ta*
が値0とされアシストモータ40はいわゆるフリーラン
となる(区間D3に相当)。アシストモータ40の制御
自体は別のルーチンで実行されているから、トルク指令
値Ta*が値0となっても実際に運転に反映されるまで
にはタイムラグが生じる場合もある。このような場合等
には、フリーランとなった区間D3においてもアシスト
モータ40の回転数Naは緩やかに増加することがあ
る。かかる変化を示したのが図23の区間D3である。
このような場合には、区間D3においてアシストモータ
40の回転数が増加した結果、エンジン50の回転数N
eと一致するように目標回転数Ntagを実験等により
設定するのである。
In the switching control, when the rotation speed Na matches the target rotation speed Ntag, the torque command value Ta *.
Is set to a value of 0 and the assist motor 40 is in a so-called free run (corresponding to the section D3). Since the control of the assist motor 40 itself is executed in another routine, there may be a time lag before the torque command value Ta * is actually reflected in the operation even if the torque command value Ta * becomes 0. In such a case, the rotation speed Na of the assist motor 40 may gradually increase even in the free-running section D3. This change is shown in the section D3 of FIG.
In such a case, as a result of the increase in the rotation speed of the assist motor 40 in the section D3, the rotation speed N of the engine 50 is increased.
The target rotation speed Ntag is set by an experiment or the like so as to coincide with e.

【0119】トルク指令値Ta*を値0にした直後から
回転数Naが減少するような場合には、目標回転数Nt
agをエンジン50の回転数Neよりも高い値に設定し
ておく必要がある。かかる場合の変化を示したのが図2
4の区間D3である。
When the rotation speed Na decreases immediately after the torque command value Ta * is set to 0, the target rotation speed Nt
It is necessary to set ag to a value higher than the rotation speed Ne of the engine 50. The change in such a case is shown in FIG.
4 is a section D3.

【0120】上述した考え方に基づいて目標回転数Nt
agを設定する場合、区間D3の長さが問題となる。区
間D3は第1クラッチ45の結合時点でアシストモータ
40のトルク指令値Ta*を値0とすることにより結合
を滑らかに行うために設けられている緩衝期間である。
運転モードの切り換えは迅速に行うことが好ましいこと
を考えれば区間D3はできるだけ短い期間であることが
望ましい。アシストモータ40の制御および第1クラッ
チ45の制御が瞬時に行われるような場合には、区間D
3はほとんど存在しない程度の期間としても構わない。
かかる場合にはアシストモータ40の目標回転数Nta
gはエンジン50の回転数Neとほぼ同じ値となる。
Based on the above-described concept, the target rotation speed Nt
When setting ag, the length of the section D3 becomes a problem. The section D3 is a buffering period provided for smooth engagement by setting the torque command value Ta * of the assist motor 40 to a value of 0 when the first clutch 45 is engaged.
It is desirable that the section D3 is as short as possible in view of the fact that it is preferable to switch the operation mode quickly. When the control of the assist motor 40 and the control of the first clutch 45 are instantaneously performed, the section D
The period of 3 may be a period during which it hardly exists.
In such a case, the target rotation speed Nta of the assist motor 40
g is substantially the same value as the engine speed Ne of the engine 50.

【0121】実際には、第1クラッチ45の結合等には
所定の時間を要するため、これらに対する時間的な余裕
を見込んだ下限値として区間D3の長さが決定される。
そして、この区間D3中のアシストモータ40の回転数
Naの挙動に基づいて目標回転数Ntagを設定するこ
とができる。目標回転数Ntagの値自体はエンジン5
0の回転数Neに応じて変化する。従って、本実施例で
はエンジン50の回転数Neと目標回転数Ntagとの
差分△N1を予め設定し、「Ntag=Ne−△N1」
により目標回転数Ntagを算出するものとした。本実
施例では△N1を一定値としているが、エンジン50の
回転数Neに応じたマップとして持つことも可能であ
る。
Actually, since a predetermined time is required for engaging the first clutch 45 and the like, the length of the section D3 is determined as a lower limit value in consideration of a time margin for these.
Then, the target rotation speed Ntag can be set based on the behavior of the rotation speed Na of the assist motor 40 during the section D3. The value itself of the target rotation speed Ntag is the engine 5
It changes according to the rotational speed Ne of 0. Therefore, in this embodiment, the difference ΔN1 between the engine speed Ne of the engine 50 and the target engine speed Ntag is set in advance, and “Ntag = Ne−ΔN1”.
Then, the target rotation speed Ntag is calculated. In the present embodiment, ΔN1 is set to a constant value, but it can be held as a map according to the rotation speed Ne of the engine 50.

【0122】次に、図19のステップS420における
トルク指令値Ta*の設定について説明する。このトル
ク指令値Ta*は、先に式(9)で示した通りアンダー
ドライブモードにおけるアシストモータ40の回転数N
aとエンジン50の回転数Neとの差分と、比例係数K
spとの積により設定される。このトルク指令値Ta*
に相当するトルクが区間D2において出力され、アシス
トモータ40の回転数Naが増加していく。比例係数K
spが大きくなれば、区間D2におけるトルクが大きく
なり、回転数Naの増加率が大きくなる。つまり、目標
回転数Ntagに達するまでの所用時間が短くなる。こ
の意味では比例係数Kspは可能な限り大きい値に設定
することが望ましい。
Next, the setting of the torque command value Ta * in step S420 of FIG. 19 will be described. This torque command value Ta * is the number of revolutions N of the assist motor 40 in the underdrive mode as shown in the equation (9).
a and the difference between the engine speed Ne of the engine 50 and the proportional coefficient K
It is set by the product with sp. This torque command value Ta *
Is output in the section D2, and the rotation speed Na of the assist motor 40 increases. Proportional coefficient K
As sp increases, the torque in section D2 increases, and the rate of increase in rotational speed Na increases. That is, the time required to reach the target rotation speed Ntag is shortened. In this sense, it is desirable to set the proportional coefficient Ksp to a value as large as possible.

【0123】一方、比例係数Kspを極端に大きくした
場合には、区間D1と区間D2との境でアシストモータ
40のトルクが不連続的に大きく変化することになり、
ショックを生じる可能性がある。また、アシストモータ
40の定格を超えるような大きなトルクがトルク指令値
Ta*として設定されるのは好ましくない。さらに、ア
シストモータ40の慣性により、トルク指令値を必要以
上に大きくしても回転数Naの増加に直接結びつかない
という現象が起きることもある。従って、比例係数Ks
pは上述の種々の事項を勘案した上で可能な範囲で大き
い値に設定することになる。
On the other hand, when the proportional coefficient Ksp is made extremely large, the torque of the assist motor 40 discontinuously greatly changes at the boundary between the section D1 and the section D2.
May cause shock. Further, it is not preferable to set the torque command value Ta * to a large torque that exceeds the rating of the assist motor 40. Further, due to the inertia of the assist motor 40, a phenomenon may occur in which even if the torque command value is increased more than necessary, it does not directly lead to an increase in the rotation speed Na. Therefore, the proportional coefficient Ks
p will be set to a large value within a possible range in consideration of the above-mentioned various matters.

【0124】本実施例でトルク指令値Ta*をアンダー
ドライブモードにおけるアシストモータ40の回転数N
aとエンジン50の回転数Neとの差分も考慮して設定
しているのは、この差分に応じて区間D2におけるトル
クを変化させることが望ましいからである。両者の差分
が大きい場合にはアシストモータ40の回転数Naを速
やかに増加するためには大きなトルクが必要となるし、
差分が小さい場合には小さなトルクで十分だからであ
る。差分が小さい場合にもトルク指令値Ta*を大きい
値に設定すれば、アシストモータ40の回転数Naはエ
ンジン50の回転数を大きくオーバーシュートしてしま
うおそれがある。
In this embodiment, the torque command value Ta * is set to the rotation speed N of the assist motor 40 in the underdrive mode.
The reason why the difference between a and the rotation speed Ne of the engine 50 is also taken into consideration is that it is desirable to change the torque in the section D2 in accordance with this difference. When the difference between the two is large, a large torque is required to quickly increase the rotation speed Na of the assist motor 40,
This is because a small torque is sufficient when the difference is small. Even if the difference is small, if the torque command value Ta * is set to a large value, the rotation speed Na of the assist motor 40 may overshoot the rotation speed of the engine 50.

【0125】もっとも、こうした事項を考慮した上でア
シストモータ40のトルク指令値Ta*として適切な値
を設定することも可能である。かかる場合には、切り換
え制御処理(図19)のステップS420は予め定めた
定数に設定するものとしても構わない。さらに、アシス
トモータ40の回転数Na等に応じたマップを予め用意
し、該マップに基づいてトルク指令値Ta*を設定する
ものとすることも可能である。
However, it is possible to set an appropriate value as the torque command value Ta * of the assist motor 40 in consideration of such matters. In such a case, step S420 of the switching control process (FIG. 19) may be set to a predetermined constant. Further, it is also possible to prepare in advance a map according to the number of revolutions Na of the assist motor 40 and the like, and set the torque command value Ta * based on the map.

【0126】次に、オーバードライブモードからアンダ
ードライブモードへの切り換え制御(図20)における
目標回転数Ntag等の設定について説明する。これら
の値の設定についての基本的な考え方は上述したオーバ
ードライブモードへの切り換え制御の場合と同様であ
る。アンダードライブモードへの切り換え制御時におけ
るアシストモータ40の回転数Naおよびトルク指令値
Ta*の変化の様子を図25に示す。図中の記号の意味
は図23および図24と同じである。
Next, the setting of the target rotation speed Ntag and the like in the switching control (FIG. 20) from the overdrive mode to the underdrive mode will be described. The basic idea of setting these values is the same as in the case of the control for switching to the overdrive mode described above. FIG. 25 shows how the rotational speed Na of the assist motor 40 and the torque command value Ta * change during the switching control to the underdrive mode. The meanings of symbols in the drawings are the same as those in FIGS. 23 and 24.

【0127】アンダードライブモードへの切り換え時に
は区間D2においてトルク指令値Ta*を負の値とし、
アシストモータ40の回転数Naを減少させる。区間D
3においてアシストモータ40がフリーランの状態とな
ると摩擦等により回転数Naはさらに減少していく。オ
ーバードライブへの切り換え時と異なり、区間D3にお
いて回転数Naが増加する要素はない。こうして回転数
Naが減少した結果、エンジン50の回転数Neと一致
するように目標回転数Ntagは実験等に基づいて設定
される。当然、エンジン50の回転数Neよりも若干大
きい回転数となる。本実施例では目標回転数Ntagと
エンジン50の回転数Neとの差分△N2を予め設定
し、「Ntag=Ne+△N2」により目標回転数Nt
agを求めるものとした。先に説明した△N1と同様、
△N2は一定値としてもよいし、マップとして持っても
よい。
At the time of switching to the underdrive mode, the torque command value Ta * is set to a negative value in the section D2,
The rotation speed Na of the assist motor 40 is reduced. Section D
When the assist motor 40 is in the free-run state at 3, the rotation speed Na further decreases due to friction or the like. Unlike when switching to overdrive, there is no factor for increasing the rotation speed Na in the section D3. As a result of the reduction of the rotation speed Na in this way, the target rotation speed Ntag is set based on an experiment or the like so as to match the rotation speed Ne of the engine 50. Naturally, the engine speed is slightly higher than the engine speed Ne of the engine 50. In the present embodiment, the difference ΔN2 between the target rotation speed Ntag and the rotation speed Ne of the engine 50 is set in advance, and the target rotation speed Nt is calculated by “Ntag = Ne + ΔN2”.
It was decided to obtain ag. Similar to ΔN1 described above,
ΔN2 may be a fixed value or may be held as a map.

【0128】以上で説明した動力出力装置20によれ
ば、アンダードライブモード(図3)とオーバードライ
ブモード(図4)の切り換えを迅速に行うことができ
る。本実施例による切り換え制御は図23に示した通り
区間D2および区間D3の期間で終了する。従来の切り
換え制御を行った場合のアシストモータ40の回転数N
aの変化を図23に破線で示す。従来の切り換え制御で
はアシストモータ40のトルク指令値Ta*を比例制御
により設定していた。比例制御ではアシストモータ40
の回転数Naとエンジン50の回転数Neの偏差に応じ
て、適宜トルク指令値Ta*を変化させる。つまり、ア
シストモータ40の回転数Naがエンジン50の回転数
Neに近づくにつれてトルク指令値Ta*が徐々に小さ
くなる。かかる制御によれば、アシストモータ40の回
転数は最終的な目標値であるエンジン50の回転数Ne
に滑らかに移行することができるが、図23〜図25の
破線に示すように移行までの所要時間が長くなる。ま
た、比例制御におけるゲインを大きくすれば、回転数の
立ち上がりを高めることができる一方で、各図中に一点
鎖線で示す通りオーバーシュートまたはアンダーシュー
トが生じるため、最終的に回転数Neに落ち着くまでに
時間を要することになる。本実施例では、切り換え制御
時の区間D2においてアシストモータ40のトルク指令
値Ta*を所定の一定値とすることにより、回転数Na
を迅速に増加させることができ、その結果、切り換え制
御を迅速に行うことができるのである。
According to the power output apparatus 20 described above, it is possible to quickly switch between the underdrive mode (FIG. 3) and the overdrive mode (FIG. 4). The switching control according to this embodiment ends in the periods of the section D2 and the section D3 as shown in FIG. Rotational speed N of the assist motor 40 when the conventional switching control is performed
The change in a is shown by the broken line in FIG. In the conventional switching control, the torque command value Ta * of the assist motor 40 is set by proportional control. Assist motor 40 for proportional control
The torque command value Ta * is appropriately changed according to the deviation between the rotation speed Na and the rotation speed Ne of the engine 50. That is, the torque command value Ta * gradually decreases as the rotation speed Na of the assist motor 40 approaches the rotation speed Ne of the engine 50. According to this control, the rotation speed of the assist motor 40 is the rotation speed Ne of the engine 50, which is the final target value.
However, the time required for the transition becomes longer as shown by the broken lines in FIGS. 23 to 25. Further, if the gain in the proportional control is increased, the rise of the rotation speed can be increased, but overshoot or undershoot occurs as shown by the dashed line in each figure, so that the rotation speed Ne is finally settled. It will take time. In this embodiment, the rotational speed Na is set by setting the torque command value Ta * of the assist motor 40 to a predetermined constant value in the section D2 during the switching control.
Can be increased rapidly, and as a result, switching control can be performed quickly.

【0129】また、本実施例の切り換え制御によれば、
第1クラッチ45または第2クラッチ46の結合前にア
シストモータ40をフリーランさせる区間D3を設けて
いるため、トルクショックを生じることなくこれらのク
ラッチの結合を行うことができる。さらに、本実施例の
切り換え制御は、区間D2においてアシストモータ40
のトルク指令値Ta*を一定値としているため、CPU
90cの処理負担が少なくて済むという利点もある。
Further, according to the switching control of this embodiment,
Since the section D3 for free running the assist motor 40 is provided before the first clutch 45 or the second clutch 46 is engaged, these clutches can be engaged without causing a torque shock. Further, the switching control of the present embodiment is performed by the assist motor 40 in the section D2.
Since the torque command value Ta * of is set to a constant value, the CPU
There is also an advantage that the processing load of 90c is small.

【0130】実施例では、第1クラッチ45および第2
クラッチ46をアシストモータ40とクラッチモータ3
0との間に配置したが、図26の変形例の動力出力装置
20Bに示すように、第1クラッチ45Bと第2クラッ
チ46Bとをエンジン50とアシストモータ40との間
に配置したり、図27の変形例の動力出力装置20Cに
示すように、第1クラッチ45Cはエンジン50とアシ
ストモータ40との間に配置し、第2クラッチ46Cは
アシストモータ40とクラッチモータ30との間に配置
するものとしてもよい。また、各実施例では、アシスト
モータ40をエンジン50とクラッチモータ30との間
に配置したが、図28の変形例の動力出力装置20Dに
示すように、クラッチモータ30Dをエンジン50とア
シストモータ40との間に配置するものとしてもよい。
この変形例の動力出力装置20Dでは、クランクシャフ
ト56にはクラッチモータ30Dの永久磁石32Dを内
周面に備えるアウタロータ31Dが結合され、駆動軸2
2には三相コイル34を巻回したインナロータ33Dが
結合されている。この相違は、第1クラッチ45Dおよ
び第2クラッチ46Dをクラッチモータ30Dとアシス
トモータ40との間に配置するためである。このよう
に、クラッチモータ30やアシストモータ40等の配置
が実施例の動力出力装置20と異なるものとしても、実
施例の動力出力装置20と同様に動作する。なお、実施
例の動力出力装置20とクラッチモータ30,アシスト
モータ40,第1クラッチ45,第2クラッチ46およ
びスリップリング35の配置が異なるものとしては、ク
ラッチモータ30およびアシストモータ40の配置が2
通り、第1クラッチ45および第2クラッチ46の配置
が3通り、スリップリング35の配置が3通りで合計1
8(2×3×3)通りある。
In the embodiment, the first clutch 45 and the second clutch
The clutch 46 is assist motor 40 and clutch motor 3
Although it is arranged between the engine 50 and the assist motor 40, as shown in the power output device 20B of the modified example of FIG. 26, the first clutch 45B and the second clutch 46B are arranged between the engine 50 and the assist motor 40. As shown in the power output device 20C of the twenty-seventh modified example, the first clutch 45C is arranged between the engine 50 and the assist motor 40, and the second clutch 46C is arranged between the assist motor 40 and the clutch motor 30. It may be one. Further, in each of the embodiments, the assist motor 40 is arranged between the engine 50 and the clutch motor 30, but as shown in the power output device 20D of the modified example of FIG. 28, the clutch motor 30D is replaced by the engine 50 and the assist motor 40. It may be arranged between and.
In the power output device 20D of this modification, an outer rotor 31D having a permanent magnet 32D of a clutch motor 30D on its inner peripheral surface is coupled to the crankshaft 56, and the drive shaft 2
An inner rotor 33D around which a three-phase coil 34 is wound is coupled to 2. This difference is because the first clutch 45D and the second clutch 46D are arranged between the clutch motor 30D and the assist motor 40. As described above, even if the arrangement of the clutch motor 30, the assist motor 40, and the like is different from that of the power output device 20 of the embodiment, the operation is similar to that of the power output device 20 of the embodiment. The arrangement of the power output device 20 of the embodiment and the clutch motor 30, the assist motor 40, the first clutch 45, the second clutch 46, and the slip ring 35 is different from that of the clutch motor 30 and the assist motor 40.
, The first clutch 45 and the second clutch 46 are arranged in three ways, and the slip ring 35 is arranged in three ways.
There are 8 (2 × 3 × 3) ways.

【0131】各実施例では、クラッチモータ30とアシ
ストモータ40とを軸方向に並べたが、図29の変形例
の動力出力装置20Eに示すように、アシストモータ4
0をクラッチモータ30Eの径方向外側に配置するもの
としてもよい。この構成では、クラッチモータ30Eと
アシストモータ40Eは、内側から、クランクシャフト
56に結合され永久磁石32Eが外周面に貼り付けられ
たクラッチモータ30Eのインナロータ31E、三相コ
イル34Eが巻回されたクラッチモータ30Eのアウタ
ロータ33E、ロータ回転軸38Eに結合され外周面に
永久磁石42Eが貼り付けられたアシストモータ40E
のロータ41E、ケース49に固定され三相コイル44
Eが巻回されたステータ43Eの順に配置される。この
ようにアシストモータ40をクラッチモータ30の径方
向外側に配置することにより、装置の軸方向の長さを大
幅に短くすることができる。この結果、装置全体をより
コンパクトなものとすることができる。なお、こうした
アシストモータ40Eをクラッチモータ30の径方向外
側に配置した構成においても、更に、第1クラッチ45
Eおよび第2クラッチ46Eの配置の自由度およびスリ
ップリング35の配置の自由度がある。
In each of the embodiments, the clutch motor 30 and the assist motor 40 are arranged side by side in the axial direction, but as shown in the power output device 20E of the modification of FIG.
0 may be arranged on the outer side in the radial direction of the clutch motor 30E. In this configuration, the clutch motor 30E and the assist motor 40E are the inner rotor 31E and the three-phase coil 34E of the clutch motor 30E, which are coupled to the crankshaft 56 and the permanent magnet 32E is attached to the outer peripheral surface, from the inside. Assist motor 40E coupled to outer rotor 33E and rotor rotation shaft 38E of motor 30E and having permanent magnet 42E attached to its outer peripheral surface
41E, three-phase coil 44 fixed to the case 49
E is wound in order of the wound stator 43E. By disposing the assist motor 40 radially outside the clutch motor 30 in this manner, the axial length of the device can be significantly reduced. As a result, the entire device can be made more compact. Even in the configuration in which the assist motor 40E is arranged on the outer side in the radial direction of the clutch motor 30, the first clutch 45 is further added.
There is a degree of freedom in the arrangement of E and the second clutch 46E and a degree of freedom in the arrangement of the slip ring 35.

【0132】各実施例では、クラッチモータ30とアシ
ストモータ40とを同軸上に配置したが、図30の変形
例の動力出力装置20Fや図31の変形例の動力出力装
置20Gに示すように、クラッチモータとアシストモー
タとを異なる軸上に配置するものとしてもよい。変形例
の動力出力装置20Fでは、エンジン50とクラッチモ
ータ30Fとを同軸上に配置し、アシストモータ40F
を異なる軸上に配置しており、クラッチモータ30Fの
アウタロータ33Fはベルト22Fにより駆動軸22に
結合されており、クランクシャフト56はベルト56F
により第1クラッチ45Fを介してロータ回転軸38F
に結合されている。また、変形例の動力出力装置20G
では、エンジン50とアシストモータ40Gとを同軸上
に配置し、クラッチモータ30Gを異なる軸上に配置し
ており、クラッチモータ30Gのアウタロータ33Gは
ベルト56Gによりクランクシャフト56に結合されて
おり、駆動軸22はベルト22Gにより第2クラッチ4
6Gを介してロータ回転軸38Gに結合されている。こ
れらの変形例のようにクラッチモータ30とアシストモ
ータ40とを異なる軸上に配置するものとすれば、装置
の軸方向の長さを大幅に短くすることができる。この結
果、装置を前輪駆動の車両に搭載するのに有利なものと
することができる。こうしたクラッチモータ30とアシ
ストモータ40とを異なる軸上に配置するものも、第1
クラッチ45および第2クラッチ46などの配置の自由
度がある。
In each of the embodiments, the clutch motor 30 and the assist motor 40 are arranged coaxially, but as shown in the power output device 20F of the modification of FIG. 30 and the power output device 20G of the modification of FIG. The clutch motor and the assist motor may be arranged on different axes. In the power output device 20F of the modified example, the engine 50 and the clutch motor 30F are coaxially arranged, and the assist motor 40F is used.
Are arranged on different shafts, the outer rotor 33F of the clutch motor 30F is coupled to the drive shaft 22 by a belt 22F, and the crankshaft 56 is a belt 56F.
To rotate the rotor shaft 38F through the first clutch 45F.
Is bound to. Further, a modified power output device 20G
Then, the engine 50 and the assist motor 40G are coaxially arranged, the clutch motor 30G is arranged on a different shaft, and the outer rotor 33G of the clutch motor 30G is coupled to the crankshaft 56 by a belt 56G. 22 is a second clutch 4 by a belt 22G
It is connected to the rotor rotating shaft 38G via 6G. If the clutch motor 30 and the assist motor 40 are arranged on different axes as in these modified examples, the axial length of the device can be significantly shortened. As a result, the device can be advantageously mounted on a front-wheel drive vehicle. In the case where the clutch motor 30 and the assist motor 40 are arranged on different axes,
There is a degree of freedom in arrangement of the clutch 45, the second clutch 46, and the like.

【0133】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and may be implemented in various forms without departing from the scope of the present invention. Of course.

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

【図1】本発明の一実施例としての動力出力装置20の
概略構成を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power output device 20 as an embodiment of the present invention.

【図2】実施例の動力出力装置20を組み込んだ車両の
概略構成を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a vehicle incorporating the power output device 20 of the embodiment.

【図3】第1クラッチ45をオフ、第2クラッチ46を
オンとしたときの実施例の動力出力装置20の構成を表
わす模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a power output device 20 of an embodiment when a first clutch 45 is turned off and a second clutch 46 is turned on.

【図4】第1クラッチ45をオン、第2クラッチ46を
オフとしたときの実施例の動力出力装置20の構成を表
わす模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a power output device 20 of an embodiment when a first clutch 45 is turned on and a second clutch 46 is turned off.

【図5】図3の模式図の構成でNe<Ndのときのトル
ク変換の様子を説明する説明図である。
5 is an explanatory diagram for explaining a state of torque conversion when Ne <Nd in the configuration of the schematic diagram of FIG. 3. FIG.

【図6】図3の模式図の構成でNe>Ndのときのトル
ク変換の様子を説明する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a state of torque conversion when Ne> Nd in the configuration of the schematic diagram of FIG. 3;

【図7】図4の模式図の構成でNe<Ndのときのトル
ク変換の様子を説明する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a state of torque conversion when Ne <Nd in the configuration of the schematic diagram of FIG. 4;

【図8】図4の模式図の構成でNe>Ndのときのトル
ク変換の様子を説明する説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a state of torque conversion when Ne> Nd in the configuration of the schematic diagram of FIG. 4;

【図9】第1クラッチ45および第2クラッチ46を共
にオンとしたときの実施例の動力出力装置20の構成を
表わす模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration of a power output device 20 of an embodiment when both a first clutch 45 and a second clutch 46 are turned on.

【図10】第1クラッチ45および第2クラッチ46を
共にオフとしたときの実施例の動力出力装置20の構成
を表わす模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a power output device 20 of an embodiment when both first clutch 45 and second clutch 46 are turned off.

【図11】本実施例におけるトルク制御ルーチンを例示
するフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a torque control routine in this embodiment.

【図12】トルク指令値Td*と回転数Ndとアクセル
ペダルポジションAPとの関係を示すマップを例示する
説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a map showing a relationship between a torque command value Td *, a rotation speed Nd, and an accelerator pedal position AP.

【図13】エンジン50の運転ポイントと効率の関係を
例示するグラフである。
FIG. 13 is a graph exemplifying a relationship between an operating point of the engine 50 and efficiency.

【図14】動力Peが一定の曲線に沿ったエンジン50
の運転ポイントの効率とエンジン50の回転数Neとの
関係を例示するグラフである。
FIG. 14 is an engine 50 along a curve with a constant power Pe.
5 is a graph illustrating the relationship between the efficiency of the driving point and the rotation speed Ne of the engine 50.

【図15】クラッチモータ制御ルーチンを例示するフロ
ーチャートである。
FIG. 15 is a flowchart illustrating a clutch motor control routine.

【図16】アシストモータ制御ルーチンを例示するフロ
ーチャートである。
FIG. 16 is a flowchart illustrating an assist motor control routine.

【図17】クラッチ切換処理ルーチンを例示するフロー
チャートである。
FIG. 17 is a flowchart illustrating a clutch switching processing routine.

【図18】運転モードの切換が必要であるか否かを判定
する様子を説明する説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating a state in which it is determined whether the operation mode needs to be switched.

【図19】アンダードライブからオーバードライブへの
切換処理ルーチンを例示するフローチャートである。
FIG. 19 is a flowchart showing an example of a switching processing routine from underdrive to overdrive.

【図20】アンダードライブからオーバードライブに運
転モードを切り換える際の様子を説明する説明図であ
る。
FIG. 20 is an explanatory diagram illustrating a state when the operation mode is switched from underdrive to overdrive.

【図21】オーバードライブからアンダードライブへの
切換処理ルーチンを例示するフローチャートである。
FIG. 21 is a flowchart illustrating a switching processing routine from overdrive to underdrive.

【図22】オーバードライブからアンダードライブに運
転モードを切り換える際の様子を説明する説明図であ
る。
FIG. 22 is an explanatory diagram illustrating a state when the operation mode is switched from overdrive to underdrive.

【図23】アンダードライブからオーバードライブに運
転モードを切り換える際のアシストモータ40の回転数
およびトルクの変化を示す第1のグラフである。
FIG. 23 is a first graph showing changes in the rotation speed and torque of the assist motor 40 when the operation mode is switched from underdrive to overdrive.

【図24】アンダードライブからオーバードライブに運
転モードを切り換える際のアシストモータ40の回転数
およびトルクの変化を示す第2のグラフである。
FIG. 24 is a second graph showing changes in the rotation speed and torque of the assist motor 40 when the operation mode is switched from underdrive to overdrive.

【図25】オーバードライブからアンダードライブに運
転モードを切り換える際のアシストモータ40の回転数
およびトルクの変化を示すグラフである。
FIG. 25 is a graph showing changes in the rotation speed and torque of the assist motor 40 when the operation mode is switched from overdrive to underdrive.

【図26】変形例の動力出力装置20Bの概略構成を示
す構成図である。
FIG. 26 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power output device 20B of a modified example.

【図27】変形例の動力出力装置20Cの概略構成を示
す構成図である。
FIG. 27 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power output device 20C of a modified example.

【図28】変形例の動力出力装置20Dの概略構成を示
す構成図である。
FIG. 28 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power output device 20D of a modified example.

【図29】変形例の動力出力装置20Eの概略構成を示
す構成図である。
FIG. 29 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power output device 20E of a modified example.

【図30】変形例の動力出力装置20Fの概略構成を示
す構成図である。
FIG. 30 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power output device 20F of a modified example.

【図31】変形例の動力出力装置20Gの概略構成を示
す構成図である。
FIG. 31 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power output device 20G of a modified example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…動力出力装置 20B〜20G…動力出力装置 22…駆動軸 22…直接駆動軸 24…ディファレンシャルギヤ 26,28…駆動輪 30…クラッチモータ 31…インナロータ 32…永久磁石 33…アウタロータ 34…三相コイル 35…スリップリング 35a…回転リング 35b…ブラシ 37…レゾルバ 38…ロータ回転軸 40…アシストモータ 41…ロータ 42…永久磁石 43…ステータ 44…三相コイル 45,46…クラッチ 47…レゾルバ 49…ケース 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…レゾルバ 58…イグナイタ 60…ディストリビュータ 62…点火プラグ 64…アクセルペダル 64a…アクセルペダルポジションセンサ 65…ブレーキペダル 65a…ブレーキペダルポジションセンサ 66…スロットルバルブ 67…スロットルバルブポジションセンサ 68…アクチュエータ 70…EFIECU 72…吸気管負圧センサ 74…水温センサ 76…回転数センサ 78…回転角度センサ 79…スタータスイッチ 80…制御装置 82…シフトレバー 84…シフトポジションセンサ 90…制御ユニット 90a…RAM 90b…ROM 90c…CPU 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 L1,L2…電源ライン Tr1〜Tr6…トランジスタ Tr11〜Tr16…トランジスタ 20 ... Power output device 20B to 20G ... Power output device 22 ... Drive shaft 22 ... Direct drive shaft 24 ... Differential gear 26, 28 ... Drive wheels 30 ... Clutch motor 31 ... Inner rotor 32 ... Permanent magnet 33 ... Outer rotor 34 ... Three-phase coil 35 ... slip ring 35a ... rotating ring 35b ... brush 37 ... Resolver 38 ... Rotor rotating shaft 40 ... Assist motor 41 ... rotor 42 ... Permanent magnet 43 ... Stator 44 ... Three-phase coil 45,46 ... Clutch 47 ... Resolver 49 ... Case 50 ... Engine 51 ... Fuel injection valve 52 ... Combustion chamber 54 ... Piston 56 ... Crank shaft 57 ... Resolver 58 ... Igniter 60 ... Distributor 62 ... Spark plug 64 ... accelerator pedal 64a ... Accelerator pedal position sensor 65 ... Brake pedal 65a ... Brake pedal position sensor 66 ... Throttle valve 67 ... Throttle valve position sensor 68 ... Actuator 70 ... EFIECU 72 ... Intake pipe negative pressure sensor 74 ... Water temperature sensor 76 ... Revolution sensor 78 ... Rotation angle sensor 79 ... Starter switch 80 ... Control device 82 ... shift lever 84 ... Shift position sensor 90 ... Control unit 90a ... RAM 90b ... ROM 90c ... CPU 91 ... First drive circuit 92 ... Second drive circuit 94 ... Battery 95, 96 ... Current detector 97, 98 ... Current detector 99 ... Remaining capacity detector L1, L2 ... Power line Tr1 to Tr6 ... Transistor Tr11 to Tr16 ... Transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F16D 28/00 F16D 28/00 A (56)参考文献 特開 平10−75501(JP,A) 特開 平8−98322(JP,A) 特開 平9−158998(JP,A) 特開 平5−176571(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 11/02 - 11/14 B60K 6/02 - 6/06 F16D 48/00 - 48/12 H02P 5/00,7/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F16D 28/00 F16D 28/00 A (56) References JP 10-75501 (JP, A) JP 8-98322 ( JP, A) JP 9-158998 (JP, A) JP 5-176571 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B60L 11 / 02-11 / 14 B60K 6/02-6/06 F16D 48/00-48/12 H02P 5 / 00,7 / 00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 原動機と、該原動機の出力軸および駆動
軸にそれぞれ結合された2つのロータを有する対ロータ
電動機とを備え、前記原動機から出力された動力の少な
くとも一部を前記2つのロータ間の電磁的な結合を介し
て前記駆動軸から出力可能な動力出力装置であって、 前記対ロータ電動機とは異なる電動機と、 前記電動機の回転軸と、前記出力軸および前記駆動軸の
一方または双方との接続および該接続の解除を行う接続
手段と、 前記接続手段を介する前記電動機の接続先を、前記出力
軸および前記駆動軸のうち、一方の軸から他方の軸に切
り換える指示を行う切り替え指示手段と、 該切り替え指示手段からの切り替えの指示に対応して、
該電動機の回転軸を前記他方の軸に接続可能とするため
に満たすべき該回転軸の回転状態を目標回転状態として
設定する目標回転状態設定手段と、 該切り替え指示手段からの切り替えの指示に対応して、
前記接続手段を制御して前記電動機の回転軸と、前記出
力軸および前記駆動軸の双方との接続を解除する電動機
解除手段と、 前記接続が解除された後、前記電動機の回転軸の回転状
態を前記目標回転状態に近づけるためのトルクを予め定
めたパターンで該電動機に生じさせるトルク付与手段
と、 該回転軸の回転状態が前記目標回転状態に至った後、前
記接続手段を制御して前記電動機の回転軸を前記他方の
軸に接続する電動機接続手段とを備え、 前記回転状態はそれぞれの軸の回転数であり、 前記トルク付与手段における前記予め定めたパターン
は、 前記切り換えを開始する際における前記電動機の回転数
と、前記他方の軸の回転数との偏差に応じて定められた
一定値とするパターンである動力出力装置。
1. A prime mover, and an output shaft and drive of the prime mover.
Twin rotor having two rotors each coupled to a shaft
An electric motor is provided, and the power output from the prime mover is small.
At least in part through the electromagnetic coupling between the two rotors
A power output device capable of outputting from the drive shaft, the motor being different from the paired rotor motor , the rotating shaft of the motor , and the output shaft and the drive shaft.
Connection to connect to or disconnect one or both
Means and the connection destination of the electric motor through the connecting means, the output
Of the drive shaft and the drive shaft from one shaft to the other
In response to a switching instruction means for giving an instruction to switch and a switching instruction from the switching instruction means,
In order to connect the rotary shaft of the electric motor to the other shaft
The rotation state of the rotary shaft that should be satisfied as
In response to the target rotation state setting means to be set and the switching instruction from the switching instruction means,
The connecting means is controlled to control the rotation shaft of the electric motor and the output shaft.
Electric motor for disconnecting both the power shaft and the drive shaft
The releasing means and the rotation state of the rotating shaft of the electric motor after the connection is released.
The torque to bring the state closer to the target rotation state is set in advance.
Applying means for producing the electric motor in a fixed pattern
And after the rotation state of the rotary shaft reaches the target rotation state,
By controlling the connecting means, the rotary shaft of the electric motor is
An electric motor connecting means connected to the shaft, wherein the rotation state is the rotational speed of each shaft, the predetermined pattern in the torque applying means, the rotational speed of the electric motor at the time of starting the switching, A power output device, which is a pattern having a constant value determined according to a deviation from the rotation speed of the other shaft.
【請求項2】 原動機と、該原動機の出力軸および駆動
軸にそれぞれ結合された2つのロータを有する対ロータ
電動機とを備え、前記原動機から出力された動力の少な
くとも一部を前記2つのロータ間の電磁的な結合を介し
て前記駆動軸から出力可能な動力出力装置であって、 前記対ロータ電動機とは異なる電動機と、 前記電動機の回転軸と、前記出力軸および前記駆動軸の
一方または双方との接続および該接続の解除を行う接続
手段と、 前記接続手段を介する前記電動機の接続先を、前記出力
軸および前記駆動軸のうち、一方の軸から他方の軸に切
り換える指示を行う切り替え指示手段と、 該切り替え指示手段からの切り替えの指示に対応して、
該電動機の回転軸を前記他方の軸に接続可能とするため
に満たすべき該回転軸の回転状態を目標回転状態として
設定する目標回転状態設定手段と、 該切り替え指示手段からの切り替えの指示に対応して、
前記接続手段を制御して前記電動機の回転軸と、前記出
力軸および前記駆動軸の双方との接続を解除する電動機
解除手段と、 前記接続が解除された後、前記電動機の回転軸の回転状
態を前記目標回転状態に近づけるためのトルクを予め定
めたパターンで該電動機に生じさせるトルク付与手段
と、 該回転軸の回転状態が前記目標回転状態に至った後、前
記接続手段を制御して前記電動機の回転軸を前記他方の
軸に接続する電動機接続手段とを備え、 前記トルク付与手段は、さらに前記回転軸の回転状態が
前記目標回転状態に至った後、所定の期間はトルクを値
0の無負荷状態とする動力出力装置。
2. A prime mover, and an output shaft and drive of the prime mover.
Twin rotor having two rotors each coupled to a shaft
An electric motor is provided, and the power output from the prime mover is small.
At least in part through the electromagnetic coupling between the two rotors
A power output device capable of outputting from the drive shaft, the motor being different from the paired rotor motor , the rotating shaft of the motor , and the output shaft and the drive shaft.
Connection to connect to or disconnect one or both
Means and the connection destination of the electric motor through the connecting means, the output
Of the drive shaft and the drive shaft from one shaft to the other
In response to a switching instruction means for giving an instruction to switch and a switching instruction from the switching instruction means,
In order to connect the rotary shaft of the electric motor to the other shaft
The rotation state of the rotary shaft that should be satisfied as
In response to the target rotation state setting means to be set and the switching instruction from the switching instruction means,
The connecting means is controlled to control the rotation shaft of the electric motor and the output shaft.
Electric motor for disconnecting both the power shaft and the drive shaft
The releasing means and the rotation state of the rotating shaft of the electric motor after the connection is released.
The torque to bring the state closer to the target rotation state is set in advance.
Applying means for producing the electric motor in a fixed pattern
And after the rotation state of the rotary shaft reaches the target rotation state,
By controlling the connecting means, the rotary shaft of the electric motor is
And a motor connecting unit connected to the shaft, wherein the torque applying unit further outputs a power output that sets the torque to a zero-load state for a predetermined period after the rotating state of the rotating shaft reaches the target rotating state. apparatus.
【請求項3】 請求項2記載の動力出力装置であって、 前記回転状態はそれぞれの軸の回転数であり、 前記目標回転状態は、前記無負荷状態において変動した
後の前記電動機の回転数と、前記他方の軸の回転数との
偏差が、前記接続手段に応じて予め定められた所定の回
転数差に収まるように設定された回転数である動力出力
装置。
3. The power output device according to claim 2 , wherein the rotation state is a rotation number of each shaft, and the target rotation state is a rotation number of the electric motor after being changed in the no-load state. And a deviation from the rotation speed of the other shaft is a rotation speed that is set so as to be within a predetermined rotation speed difference predetermined according to the connecting means.
【請求項4】 請求項3記載の動力出力装置であって、 前記切り替え指示手段は前記電動機が接続された軸を前
記駆動軸から前記原動機の出力軸に切り替える指示をす
る手段であり、 前記目標回転状態は、前記原動機の出力軸の回転数に対
し、前記無負荷状態における前記電動機の回転数の変動
を考慮した補正をして設定された回転数であり、 前記トルク付与手段は、前記電動機の回転数を増加する
トルクを付与する手段である動力出力装置。
4. The power output apparatus according to claim 3 , wherein the switching instructing means is an means for instructing to switch the shaft to which the electric motor is connected from the drive shaft to the output shaft of the prime mover. The rotation state is a rotation speed that is set by correcting the rotation speed of the output shaft of the prime mover in consideration of fluctuations in the rotation speed of the electric motor in the unloaded state, and the torque applying unit is the electric motor. A power output device that is a means for applying a torque that increases the rotation speed of the.
【請求項5】 請求項3記載の動力出力装置であって、 前記切り替え指示手段は前記電動機が接続された軸を前
記原動機の出力軸から前記駆動軸に切り替える指示をす
る手段であり、 前記目標回転状態は、前記駆動軸の回転数に対し、前記
無負荷状態における前記電動機の回転数の変動を考慮し
た補正をして設定された回転数であり、 前記トルク付与手段は、前記電動機の回転数を減少する
トルクを付与する手段である動力出力装置。
5. The power output apparatus according to claim 3 , wherein the switching instructing means is an means for instructing to switch the shaft connected to the electric motor from the output shaft of the prime mover to the drive shaft. The rotation state is a rotation speed that is set by correcting the rotation speed of the drive shaft in consideration of fluctuations in the rotation speed of the electric motor in the unloaded state, and the torque applying unit is a rotation speed of the electric motor. A power output device that is a means for applying a torque that reduces the number.
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