JPH09322311A - 動力出力装置 - Google Patents

動力出力装置

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JPH09322311A JP8163686A JP16368696A JPH09322311A JP H09322311 A JPH09322311 A JP H09322311A JP 8163686 A JP8163686 A JP 8163686A JP 16368696 A JP16368696 A JP 16368696A JP H09322311 A JPH09322311 A JP H09322311A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 原動機の出力軸と駆動軸とを電磁的に結合す
る第１の電動機と駆動軸に設置された第２の電動機とを
備える動力出力装置において、駆動軸の回転方向を問わ
ず所望のトルクを駆動軸に出力する。 【解決手段】 シフトレバー８２がリバースの位置にあ
るのをシフトポジションセンサ８４により検出される
と、制御装置８０は、クランクシャフト５６が回転しな
いようクランクシャフト５６に取り付けられたブレーキ
機構５７を制御すると共に、エンジン５０の回転と逆方
向に作用するトルクが駆動軸２２に出力されるようクラ
ッチモータ３０とアシストモータ４０とを制御する。駆
動軸２２を逆方向に駆動するときにも、両モータ３０，
４０から駆動軸２２にトルクを出力することができるか
ら、駆動軸２２の回転方向を問わず両モータ３０，４０
の最大トルクの和のトルクまでのトルクを駆動軸２２に
出力することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力出力装置に関
し、詳しくは、原動機より得られる動力を効率的に駆動
軸に伝達し又は利用する動力出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の動力出力装置としては、
車両に搭載される装置であって、原動機の出力軸と電動
機のロータに結合された駆動軸とを電磁継手により電磁
的に結合して原動機の動力を駆動軸に伝達するものが提
案されている（例えば、特開昭５３−１３３８１４号公
報等）。この動力出力装置では、電動機により車両の走
行を開始し、電動機の回転数が所定の回転数になった
ら、電磁継手へ励磁電流を与えて原動機をクランキング
すると共に原動機への燃料供給や火花点火を行なって原
動機を始動する。原動機が始動した後は、原動機からの
動力を電磁継手の電磁的な結合により駆動軸に伝達して
車両を走行させる。電動機は、電磁継手により駆動軸に
伝達される動力では駆動軸に必要な動力が不足する場合
に駆動され、この不足分を補う。電磁継手は、駆動軸に
動力を伝達している際、その電磁的な結合の滑りに応じ
た電力を回生する。この回生された電力は、走行の開始
の際に用いられる電力としてバッテリに蓄えられたり、
駆動軸の動力の不足分を補う電動機の動力として用いら
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内燃機
関等のように一方向にのみ出力軸を回転駆動させる原動
機を備える動力出力装置では、駆動軸を逆転方向に駆動
する際に大きなトルクを駆動軸に作用させることができ
ないという問題があった。原動機の出力軸の回転方向と
同じ方向（順方向）のトルクを駆動軸に作用させるとき
には、電動機から出力されるトルクの他に原動機からそ
の出力軸に出力される動力の一部が電磁継手によりトル
クとして伝達されるから、駆動軸には、最大、電動機か
ら出力可能な最大トルクと電磁継手により伝達可能な最
大トルクの和のトルクを作用させることができる。一
方、原動機の出力軸の回転方向と逆の方向（逆方向）の
トルクを駆動軸に作用させるときには、電動機からは順
逆を問わず駆動軸に同じ大きさのトルクを作用させるこ
とができるが、電磁継手は原動機から出力される動力が
逆方向の回転動力であるため逆方向のトルクを駆動軸に
伝達することができない。したがって、駆動軸に作用さ
せることができる逆方向のトルクの最大値は、電動機か
ら出力可能な最大トルクとなり、順方向に比して小さな
トルクとなってしまう。
【０００４】こうした問題に対し、十分な逆方向のトル
クを駆動軸に作用させるために能力の大きな電動機を用
いることも考えられるが、この場合、能力の大きな電動
機が大きくなってしまい、移動車両等のように限られた
スペースに動力出力装置を搭載するものとしては不向き
になる。
【０００５】本発明の動力出力装置は、上述の問題を解
決し、過大な能力の電動機を用いることなく十分な逆方
向のトルクを駆動軸に作用させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の第１の動力出力装置は、駆動軸に動力を出力する
動力出力装置であって、出力軸を有し、該出力軸を回転
させる原動機と、前記原動機の出力軸に結合された第１
のロータと、該第１のロータに対して相対的に回転可能
で前記駆動軸に結合された第２のロータとを有し、該第
１および該第２のロータ間の電磁的な結合を介して前記
原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力のやり取りをす
る第１の電動機と、前記第１の電動機における前記第１
および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御する
と共に、該第２のロータの該第１のロータに対する相対
的な回転駆動を制御する第１の電動機駆動回路と、前記
駆動軸と動力のやり取りをする第２の電動機と、前記第
２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路と、少
なくとも前記第１の電動機の駆動に要する電力の供給と
前記第２の電動機の駆動に要する電力の供給とが可能な
電力供給手段と、前記原動機の出力軸を制動する出力軸
制動手段とを備えることを要旨とする。
【０００７】この第１の動力出力装置は、原動機の出力
軸に結合された第１のロータとこの第１のロータに対し
て相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータ
とを有する第１の電動機が、第１の電動機駆動回路によ
り第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が制
御されると共に第２のロータの第１のロータに対する相
対的な回転駆動が制御されることで、第１および第２の
ロータ間の電磁的な結合を介して原動機の出力軸と駆動
軸との間で動力のやり取りをする。第２の電動機は、第
２の電動機駆動回路により駆動制御されることで、駆動
軸と動力のやり取りをする。電力供給手段は少なくとも
第１の電動機の駆動に要する電力の供給と第２の電動機
の駆動に要する電力の供給とを行ない、出力軸制動手段
は原動機の出力軸を制動する。
【０００８】こうした第１の動力出力装置によれば、出
力軸制動手段が原動機の出力軸を制動するから、この制
動力を反力として第１の電動機により駆動軸に動力を出
力することができる。即ち、原動機の出力軸の制動は第
１の電動機の第１のロータの回転の制動を意味するか
ら、この状態で第１の電動機を駆動すれば、第２のロー
タは第１のロータに作用する制動力を反力として同じ力
（トルク）を駆動軸に出力することができるのである。
したがって、原動機の運転を停止しているときでも、第
１の電動機と第２の電動機とにより駆動軸にトルクを作
用させることができるから、原動機が出力軸を回転させ
る方向を問わず、第２の電動機により作用させることが
できる最大トルク以上のトルクを駆動軸に作用させるこ
とができる。
【０００９】この第１の動力出力装置において、前記出
力軸制動手段は、前記原動機の出力軸に設けられたブレ
ーキ機構であるものとすることもできる。
【００１０】また、第１の動力出力装置において、前記
原動機は内燃機関であり、前記出力軸制動手段は前記原
動機の吸気を閉鎖する吸気閉鎖手段であるものとした
り、前記原動機は内燃機関であり、前記出力軸制動手段
は、前記原動機の排気を閉鎖する排気閉鎖手段であるも
のとすることもできる。吸気閉鎖手段を備える第１の動
力出力装置では、原動機の吸気を閉鎖することにより原
動機の内圧を低下させて原動機の動抵抗を大きくし、そ
の作用により出力軸を制動する。一方、排気閉鎖手段を
備える第１の動力出力装置では、原動機の排気を閉鎖す
ることにより原動機の内圧を増加させて原動機の動抵抗
を大きくし、その作用により出力軸を制動する。
【００１１】これらの第１の動力出力装置において、所
定の駆動要求がなされたとき、前記出力軸制動手段によ
り前記原動機の出力軸を制動すると共に、前記電力供給
手段からの電力の供給を受けて前記第１および第２の電
動機により該所定の駆動要求に基づく動力を前記駆動軸
に出力するよう前記第１および第２の電動機駆動回路を
制御する駆動制御手段を備えるものとすることもでき
る。
【００１２】本発明の第２の動力出力装置は、駆動軸に
動力を出力する動力出力装置であって、出力軸を有し、
該出力軸を回転させる原動機と、前記原動機の出力軸に
結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相
対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータ
とを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結
合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力
のやり取りをする第１の電動機と、前記第１の電動機に
おける前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の
程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロー
タに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆
動回路と、前記駆動軸と動力のやり取りをする第２の電
動機と、前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機
駆動回路と、少なくとも前記第２の電動機の駆動に要す
る電力の供給が可能な電力供給手段と、所定の駆動要求
がなされたとき、前記第２の電動機から出力される動力
のトルクを増大して前記駆動軸に伝達するトルク増大伝
達手段とを備えることを要旨とする。
【００１３】この第２の動力出力装置は、原動機の出力
軸に結合された第１のロータとこの第１のロータに対し
て相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータ
とを有する第１の電動機が、第１の電動機駆動回路によ
り第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が制
御されると共に第２のロータの第１のロータに対する相
対的な回転駆動が制御されることで、第１および第２の
ロータ間の電磁的な結合を介して原動機の出力軸と駆動
軸との間で動力のやり取りをする。第２の電動機は、第
２の電動機駆動回路により駆動制御されることで、駆動
軸と動力のやり取りをする。電力供給手段は、少なくと
も第１の電動機の駆動に要する電力の供給を行なう。ト
ルク増大伝達手段は、所定の駆動要求がなされたとき、
第２の電動機から出力される動力のトルクを増大して駆
動軸に伝達する。
【００１４】こうした第２の動力出力装置によれば、ト
ルク増大伝達手段により第２の電動機から出力される動
力のトルクを増大して駆動軸に伝達することができる。
したがって、原動機を停止しているときでも、第２の電
動機により駆動軸に大きなトルクを作用させることがで
きる。
【００１５】この第２の動力出力装置において、前記ト
ルク増大伝達手段は、回転数を減速する減速機であるも
のとすることもできる。回転系の動力は回転数とトルク
の積で表わされるから、動力の伝達は、この回転数とト
ルクの積が保たれるように行なわれる。したがって、伝
達の際、回転数を小さくすればトルクは大きくなって伝
達されるのである。
【００１６】本発明の第３の動力出力装置は、駆動軸に
動力を出力する動力出力装置であって、出力軸を有し、
該出力軸を回転させる原動機と、前記原動機の出力軸に
結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相
対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータ
とを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結
合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力
のやり取りをする第１の電動機と、前記第１の電動機に
おける前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の
程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロー
タに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆
動回路と、前記駆動軸と動力のやり取りをする第２の電
動機と、前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機
駆動回路と、少なくとも前記第２の電動機の駆動に要す
る電力の供給が可能な電力供給手段と、所定の駆動要求
がなされたとき、前記電力供給手段からの電力の供給を
受けて、前記第２の電動機駆動回路から前記第２の電動
機に出力される電流と同相の電流を該第２の電動機駆動
回路と並列に該第２の電動機に出力する並列電流出力回
路とを備えることを要旨とする。
【００１７】この第３の動力出力装置は、原動機の出力
軸に結合された第１のロータとこの第１のロータに対し
て相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータ
とを有する第１の電動機が、第１の電動機駆動回路によ
り第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が制
御されると共に第２のロータの第１のロータに対する相
対的な回転駆動が制御されることで、第１および第２の
ロータ間の電磁的な結合を介して原動機の出力軸と駆動
軸との間で動力のやり取りをする。第２の電動機は、第
２の電動機駆動回路により駆動制御されることで、駆動
軸と動力のやり取りをする。電力供給手段は、少なくと
も第１の電動機の駆動に要する電力の供給を行なう。並
列電流出力回路は、所定の駆動要求がなされたとき、電
力供給手段からの電力の供給を受けて、第２の電動機駆
動回路から第２の電動機に出力される電流と同相の電流
を第２の電動機駆動回路と並列に第２の電動機に出力す
る。
【００１８】こうした第３の動力出力装置によれば、並
列電流出力回路により第２の電動機に第２の電動機駆動
回路と並列に電流を出力することができる。この結果、
第２の電動機には第２の電動機駆動回路からの電流と並
列電流出力回路からの電流との和の電流が入力されるか
ら、第２の電動機により駆動軸に大きなトルクを作用さ
せることができる。
【００１９】この第３の動力出力装置において、前記並
列電流出力回路は、前記第１の電動機駆動回路と、前記
第１の電動機駆動回路から前記第１の電動機に至る電流
ラインに設けられ、該第１の電動機駆動回路と該第１の
電動機との接続と、該第１の電動機駆動回路と前記第２
の電動機との接続とを切り換える切換手段と、前記第１
の電動機駆動回路から前記同相の電流が出力されるよう
該第１の電動機駆動回路を制御する電流制御手段とから
なるものとすることもできる。
【００２０】この態様の第３の動力出力装置は、第１の
電動機駆動回路から第１の電動機に至る電流ラインに設
けられた並列電流出力回路が備える切換手段が、第１の
電動機駆動回路と第１の電動機との接続と、第１の電動
機駆動回路と第２の電動機との接続とを切り換える。並
列電流出力回路が備える電流制御手段は、第２の電動機
駆動回路から第２の電動機に出力される電流と同相の電
流が第１の電動機駆動回路から出力されるよう第１の電
動機駆動回路を制御する。こうすれば、第１の電動機駆
動回路により調整されて出力された電流を第２の電動機
に第２の電動機駆動回路と並列に出力することができ
る。
【００２１】本発明の第４の動力出力装置は、駆動軸に
動力を出力する動力出力装置であって、出力軸を有し、
該出力軸を回転させる原動機と、前記原動機の出力軸に
結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相
対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータ
とを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結
合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力
のやり取りをする第１の電動機と、前記第１の電動機に
おける前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の
程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロー
タに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆
動回路と、前記駆動軸と動力のやり取りをする第２の電
動機と、前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機
駆動回路と、少なくとも前記第１の電動機の駆動に要す
る電力の供給が可能な電力供給手段と、所定の駆動要求
がなされたとき、前記電力供給手段から電力の供給を受
けて前記第１の電動機から前記駆動軸に所定の動力が所
定のタイミングで出力されるよう前記第１の電動機駆動
回路を制御する動力出力制御手段とを備えることを要旨
とする。
【００２２】この第４の動力出力装置は、原動機の出力
軸に結合された第１のロータとこの第１のロータに対し
て相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータ
とを有する第１の電動機が、第１の電動機駆動回路によ
り第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が制
御されると共に第２のロータの第１のロータに対する相
対的な回転駆動が制御されることで、第１および第２の
ロータ間の電磁的な結合を介して原動機の出力軸と駆動
軸との間で動力のやり取りをする。第２の電動機は、第
２の電動機駆動回路により駆動制御されることで、駆動
軸と動力のやり取りをする。電力供給手段は、少なくと
も第１の電動機の駆動に要する電力の供給を行なう。動
力出力制御手段は、所定の駆動要求がなされたとき、電
力供給手段から電力の供給を受けて第１の電動機から駆
動軸に所定の動力が所定のタイミングで出力されるよう
第１の電動機駆動回路を制御する。
【００２３】こうした第４の動力出力装置によれば、所
定のタイミングのときに、第２の電動機から出力される
動力に基づくトルクと第１の電動機から出力される動力
に基づくトルクとの和のトルクを駆動軸に作用させるこ
とができる。
【００２４】この第４の動力出力装置において、前記所
定のタイミングは、前記所定の動力により前記原動機の
出力軸が回転しないタイミングであるものとすることも
できる。ここで、「原動機の出力軸が回転しないタイミ
ング」には、例えば、原動機の出力軸が回転方向に振動
しているときに、出力軸の回転方向が所定の動力により
回転させられる方向と逆方向にとなるタイミングなどが
含まれる。
【００２５】これら第１ないし第４のいずれかの動力出
力装置において、前記電力供給手段は、前記第１および
／または第２の電動機駆動回路を介して対応する前記第
１，第２の電動機により回生される電力による充電と、
前記第１および／または第２の電動機駆動回路を介して
対応する前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の
放電とを行なう蓄電手段であるものとすることもでき
る。
【００２６】また、これら第１ないし第４のいずれかの
動力出力装置において、前記所定の駆動要求は、前記駆
動軸の逆転要求であるものとすることもできる。
【００２７】本発明の第５の動力出力装置は、駆動軸に
動力を出力する動力出力装置であって、出力軸を有し、
該出力軸を回転させる原動機と、前記原動機の出力軸に
結合された第１のロータと、該第１のロータに対して相
対的に回転可能で前記駆動軸に結合された第２のロータ
とを有し、該第１および該第２のロータ間の電磁的な結
合を介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力
のやり取りをする第１の電動機と、前記第１の電動機に
おける前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の
程度を制御すると共に、該第２のロータの該第１のロー
タに対する相対的な回転駆動を制御する第１の電動機駆
動回路と、前記駆動軸と動力のやり取りをする第２の電
動機と、前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機
駆動回路と、少なくとも前記第１の電動機駆動回路を介
して前記第１の電動機により回生される電力による充電
と前記第２の電動機駆動回路を介して前記第２の電動機
の駆動に要する電力の放電が可能な蓄電手段と、前記駆
動軸に設けられ、所定の逆転要求に応じて該駆動軸の回
転動力を逆転させて後段に伝達する逆転伝達手段とを備
えることを要旨とする。
【００２８】この第５の動力出力装置は、原動機の出力
軸に結合された第１のロータとこの第１のロータに対し
て相対的に回転可能で駆動軸に結合された第２のロータ
とを有する第１の電動機が、第１の電動機駆動回路によ
り第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度が制
御されると共に第２のロータの第１のロータに対する相
対的な回転駆動が制御されることで、第１および第２の
ロータ間の電磁的な結合を介して原動機の出力軸と駆動
軸との間で動力のやり取りをする。第２の電動機は、第
２の電動機駆動回路により駆動制御されることで、駆動
軸と動力のやり取りをする。蓄電手段は、少なくとも第
１の電動機駆動回路を介して第１の電動機により回生さ
れる電力による充電と第２の電動機駆動回路を介して第
２の電動機の駆動に要する電力の放電とを行なう。駆動
軸に設けられた逆転伝達手段は、所定の逆転要求に応じ
て駆動軸の回転動力を逆転させて後段に伝達する。
【００２９】こうした第５の動力出力装置は、回転方向
が逆の動力を駆動軸の後段に作用させることができる。
この結果、駆動軸の回転方向を問わず同じ動力を駆動軸
の後段に作用させることができる。
【００３０】この第５の動力出力装置において、前記逆
転伝達手段に代えて、前記原動機の出力軸に設けられ、
所定の逆転要求に応じて該出力軸の回転動力を逆転させ
て後段に伝達する逆転伝達手段を備えるものとすること
もできる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施例と
しての動力出力装置２０の概略構成を示す構成図、図２
は図１の動力出力装置２０が構成として備えるクラッチ
モータ３０およびアシストモータ４０の構造を示す断面
図、図３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３
を用いて、車両全体の構成から説明する。
【００３２】図３に示すように、この車両には、動力源
であるエンジン５０としてガソリンにより運転されるガ
ソリンエンジンが備えられている。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６２は、イグナイタ５８からディストリビュータ６０
を介して導かれた高電圧によって電気火花を形成し、混
合気はその電気火花によって点火されて爆発燃焼する。
【００３３】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及び回転角度センサ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。
【００３４】エンジン５０のクランクシャフト５６に
は、クランクシャフト５６の回転を制動し回転しないよ
う固定するブレーキ機構５７が設けられており、その後
段には、後述するクラッチモータ３０及びアシストモー
タ４０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。このクラッチモータ３０およ
びアシストモータ４０は、制御装置８０により制御され
ている。制御装置８０の構成は後で詳述するが、内部に
は制御ＣＰＵが備えられており、シフトレバー８２に設
けられたシフトポジションセンサ８４やアクセルペダル
６４に設けられたアクセルペダルポジションセンサ６５
なども接続されている。また、制御装置８０は、上述し
たＥＦＩＥＣＵ７０と通信により、種々の情報をやり取
りしている。これらの情報のやり取りを含む制御につい
ては、後述する。
【００３５】図１に示すように、動力出力装置２０は、
大きくは、エンジン５０、エンジン５０のクランクシャ
フト５６に取り付けられたブレーキ機構５７、クランク
シャフト５６にアウタロータ３２が機械的に結合された
クラッチモータ３０、このクラッチモータ３０のインナ
ロータ３４に機械的に結合されたロータ４２を有するア
シストモータ４０およびクラッチモータ３０とアシスト
モータ４０を駆動・制御する制御装置８０から構成され
ている。
【００３６】ブレーキ機構５７は、クランクシャフト５
６に機械的に取り付けられたディスク５７ａと、このデ
ィスク５７ａを挟持してディスク５７ａとの機械摩擦に
よりクランクシャフト５６に制動力を与えるパッド５７
ｂと、ケース４５に取り付けられパッド５７ｂに作用す
る反力を支持すると共にパッド５７ｂの挟持力の程度を
加減するブレーキアクチュエータ５７ｃとから構成され
ている。ブレーキアクチュエータ５７ｃは、導電ライン
により制御装置８０に接続されており、制御装置８０に
よる駆動制御を受ける。
【００３７】次に、各モータ３０，４０の概略構成につ
いて説明する。クラッチモータ３０は、図１に示すよう
に、アウタロータ３２の内周面に永久磁石３５を備え、
インナロータ３４に形成されたスロットに三相のコイル
３６を巻回する同期電動機として構成されている。この
三相コイル３６への電力は、回転トランス３８を介して
供給される。インナロータ３４において三相コイル３６
用のスロット及びティースを形成する部分は、無方向性
電磁鋼板の薄板を積層することで構成されている。な
お、クランクシャフト５６には、その回転角度θｅを検
出するレゾルバ３９が設けられているが、このレゾルバ
３９は、ディストリビュータ６０に設けられた回転角度
センサ７８と兼用することも可能である。
【００３８】他方、アシストモータ４０も同期電動機と
して構成されているが、回転磁界を形成する三相コイル
４４は、ケース４５に固定されたステータ４３に巻回さ
れている。このステータ４３も、無方向性電磁鋼板の薄
板を積層することで形成されている。ロータ４２の外周
面には、複数個の永久磁石４６が設けられている。アシ
ストモータ４０では、この永久磁石４６により磁界と三
相コイル４４が形成する磁界との相互作用により、ロー
タ４２が回転する。ロータ４２が機械的に結合された軸
は、動力出力装置２０のトルクの出力軸である駆動軸２
２であり、駆動軸２２には、その回転角度θｄを検出す
るレゾルバ４８が設けられている。また、駆動軸２２
は、ケース４５に設けられたベアリング４９により軸支
されている。
【００３９】クラッチモータ３０のインナロータ３４が
アシストモータ４０のロータ４２、延いては駆動軸２２
に機械的に結合されていることから、係るクラッチモー
タ３０とアシストモータ４０との関係を簡略に言えば、
エンジン５０のクランクシャフト５６の回転とトルクの
一部がクラッチモータ３０のアウタロータ３２およびイ
ンナロータ３４を介して駆動軸２２に伝達され、アシス
トモータ４０によるトルクがこれに加減算されるという
ことになる。
【００４０】アシストモータ４０は、通常の永久磁石型
三相同期モータとして構成されているが、クラッチモー
タ３０は、永久磁石３５を有するアウタロータ３２も三
相コイル３６を備えたインナロータ３４も、共に回転す
るよう構成されている。そこで、クラッチモータ３０の
構成の詳細について、図２を用いて補足する。クラッチ
モータ３０のアウタロータ３２は、クランクシャフト５
６に嵌合されたホイール５６Ｂの外周端に圧入ピン５９
ａおよびネジ５９ｂにより取り付けられている。ホイー
ル５６Ｂの中心部は、軸形状に突設されており、ここに
ベアリング３７Ａ，３７Ｂを用いてインナロータ３４が
回転自在に取り付けられている。また、インナロータ３
４には、駆動軸２２の一端が固定されている。
【００４１】アウタロータ３２に永久磁石３５が設けら
れていることは既に説明した。この永久磁石３５は、実
施例では４個設けられており、アウタロータ３２の内周
面に貼付されている。その磁化方向はクラッチモータ３
０の軸中心に向かう方向であり、一つおきに磁極の方向
は逆向きになっている。この永久磁石３５と僅かなギャ
ップにより対向するインナロータ３４の三相コイル３６
は、インナロータ３４に設けられた計２４個のスロット
（図示せず）に巻回されており、各コイルに通電する
と、スロットを隔てるティースを通る磁束を形成する。
各コイルに三相交流を流すと、この磁界は回転する。三
相コイル３６の各々は、回転トランス３８から電力の供
給を受けるよう接続されている。この回転トランス３８
は、ケース４５に固定された一次巻線３８Ａとインナロ
ータ３４に結合された駆動軸２２に取り付けられた二次
巻線３８Ｂとからなり、電磁誘導により、一次巻線３８
Ａと二次巻線３８Ｂとの間で、双方向に電力をやり取り
することができる。なお、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）の電流
をやり取りするために、回転トランス３８には三相分の
巻線が用意されている。
【００４２】隣接する一組の永久磁石３５が形成する磁
界と、インナロータ３４に設けられた三相コイル３６が
形成する回転磁界との相互作用により、アウタロータ３
２とインナロータ３４とは種々の振る舞いを示す。通常
は、三相コイル３６に流す三相交流の周波数は、クラン
クシャフト５６に直結されたアウタロータ３２の回転数
（１秒間の回転数）とインナロータ３４の回転数との偏
差の周波数としている。この結果、両者の回転には滑り
を生じることになる。クラッチモータ３０及びアシスト
モータ４０の制御の詳細については、後でフローチャー
トを用いて詳しく説明する。
【００４３】次に、クラッチモータ３０およびアシスト
モータ４０を駆動・制御する制御装置８０について説明
する。制御装置８０は、クラッチモータ３０を駆動する
第１の駆動回路９１、アシストモータ４０を駆動する第
２の駆動回路９２、両駆動回路９１，９２を制御する制
御ＣＰＵ９０、二次電池であるバッテリ９４から構成さ
れている。制御ＣＰＵ９０は、１チップマイクロプロセ
ッサであり、内部に、ワーク用のＲＡＭ９０ａ、処理プ
ログラムを記憶したＲＯＭ９０ｂ、入出力ポート（図示
せず）およびＥＦＩＥＣＵ７０と通信を行なうシリアル
通信ポート（図示せず）を備える。この制御ＣＰＵ９０
には、レゾルバ３９からのエンジン５０の回転角度θ
ｅ、レゾルバ４８からの駆動軸２２の回転角度θｄ、ア
クセルペダルポジションセンサ６５からのアクセルペダ
ルポジション（アクセルペダルの踏込量）ＡＰ、シフト
ポジションセンサ８４からのシフトポジションＳＰ、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
力ポートを介して入力されている。なお、残容量検出器
９９は、バッテリ９４の電解液の比重またはバッテリ９
４の全体の重量を測定して残容量を検出するものや、充
電・放電の電流値と時間を演算して残容量を検出するも
のや、バッテリの端子間を瞬間的にショートさせて電流
を流し内部抵抗を測ることにより残容量を検出するもの
などが知られている。
【００４４】また、制御ＣＰＵ９０からは、第１の駆動
回路９１に設けられたスイッチング素子である６個のト
ランジスタＴｒ１ないしＴｒ６を駆動する制御信号ＳＷ
１と、第２の駆動回路９２に設けられたスイッチング素
子としての６個のトランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６
を駆動する制御信号ＳＷ２とが出力されている。第１の
駆動回路９１内の６個のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ
６は、トランジスタインバータを構成しており、それぞ
れ、一対の電源ラインＬ１，Ｌ２に対してソース側とシ
ンク側となるよう２個ずつペアで配置され、その接続点
に、クラッチモータ３０の三相コイル（ＵＶＷ）３６の
各々が、回転トランス３８を介して接続されている。電
源ラインＬ１，Ｌ２は、バッテリ９４のプラス側とマイ
ナス側に、それぞれ接続されているから、制御ＣＰＵ９
０により対をなすトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６のオ
ン時間の割合を制御信号ＳＷ１により順次制御し、各コ
イル３６に流れる電流を、ＰＷＭ制御によって擬似的な
正弦波にすると、三相コイル３６により、回転磁界が形
成される。
【００４５】他方、第２の駆動回路９２の６個のトラン
ジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６も、トランジスタインバ
ータを構成しており、それぞれ、第１の駆動回路９１と
同様に配置されていて、対をなすトランジスタの接続点
は、アシストモータ４０の三相コイル４４の各々に接続
されている。従って、制御ＣＰＵ９０により対をなすト
ランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６のオン時間を制御信
号ＳＷ２により順次制御し、各コイル４４に流れる電流
を、ＰＷＭ制御によって擬似的な正弦波にすると、三相
コイル４４により、回転磁界が形成される。
【００４６】次に、こうして構成された動力出力装置２
０の動作について説明する。動力出力装置２０の動作原
理、特にトルク変換の原理は以下の通りである。エンジ
ン５０がＥＦＩＥＣＵ７０により運転され、エンジン５
０の回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎ１で回転しているとす
る。このとき、制御装置８０が回転トランス３８を介し
てクラッチモータ３０の三相コイル３６に何等電流を流
していないとすれば、即ち第１の駆動回路９１のトラン
ジスタＴｒ１ないしＴｒ６が常時オフ状態であれば、三
相コイル３６には何等の電流も流れないから、クラッチ
モータ３０のアウタロータ３２とインナロータ３４とは
電磁的に全く結合されていない状態となり、エンジン５
０のクランクシャフト５６は空回りする。この状態で
は、トランジスタＴｒ１ないしＴｒ６がオフとなってい
るから、三相コイル３６からの回生も行なわれない。即
ち、エンジン５０はアイドル回転をしていることにな
る。
【００４７】制御装置８０の制御ＣＰＵ９０が制御信号
ＳＷ１を出力してトランジスタをオンオフ制御すると、
エンジン５０のクランクシャフト５６の回転数Ｎｅと駆
動軸２２の回転数Ｎｄとの偏差（言い換えれば、クラッ
チモータ３０におけるアウタロータ３２とインナロータ
３４の回転数差Ｎｃ（Ｎｅ−Ｎｄ））に応じて、クラッ
チモータ３０の三相コイル３６に一定の電流が流れる。
即ち、クラッチモータ３０は発電機として機能し、電流
が第１の駆動回路９１を介して回生され、バッテリ９４
が充電される。この時、アウタロータ３２とインナロー
タ３４とは一定の滑りが存在する結合状態となる。即
ち、エンジン５０の回転数Ｎｅ（クランクシャフト５６
の回転数）よりは低い回転数Ｎｄでインナロータ３４は
回転する。この状態で、回生された電気エネルギと等し
いエネルギがアシストモータ４０で消費されるように、
制御ＣＰＵ９０が第２の駆動回路９２を制御すると、ア
シストモータ４０の三相コイル４４に電流が流れ、アシ
ストモータ４０においてトルクが発生する。
【００４８】図４に照らせば、クランクシャフト５６が
回転数Ｎ１，トルクＴ１で運転しているときに、領域Ｇ
１のエネルギをクラッチモータ３０から回生し、これを
アシストモータ４０に付与することにより、駆動軸２２
を回転数Ｎ２，トルクＴ２で回転させることができるの
である。こうして、クラッチモータ３０における滑り、
即ち正の値の回転数差Ｎｃに応じたエネルギをトルクと
して駆動軸２２に付与して、トルクの変換を行なうので
ある。
【００４９】次に、エンジン５０が回転数Ｎｅが回転数
Ｎ２でトルクＴｅがトルクＴ２で運転されており、駆動
軸２２が回転数Ｎ２より大きな回転数Ｎ１で回転してい
る場合を考える。この状態では、クラッチモータ３０の
インナロータ３４は、アウタロータ３２に対して回転数
差Ｎｃ（Ｎｅ−Ｎｄ）の絶対値で示される回転数で駆動
軸２２の回転方向に回転するから、クラッチモータ３０
は、通常のモータとして機能し、バッテリ９４からの電
力により駆動軸２２に回転エネルギを与える。一方、制
御ＣＰＵ９０によりアシストモータ４０により電力を回
生するよう第２の駆動回路９２を制御すると、アシスト
モータ４０のロータ４２とステータ４３との間の滑りに
より三相コイル４４に回生電流が流れる。ここで、アシ
ストモータ４０により回生される電力がクラッチモータ
３０により消費されるよう制御ＣＰＵ９０により第１お
よび第２の駆動回路９１，９２を制御すれば、クラッチ
モータ３０を、バッテリ９４に蓄えられた電力を用いる
ことなくアシストモータ４０により回生された電力によ
り駆動することができる。
【００５０】図４に照らせば、クランクシャフト５６が
回転数Ｎ２，トルクＴ２で運転しているときに、領域Ｇ
２と領域Ｇ３のエネルギをアシストモータ４０から回生
し、これをクラッチモータ３０に付与することにより、
駆動軸２２を回転数Ｎ１，トルクＴ１で回転させること
ができるのである。
【００５１】なお、実施例の動力出力装置２０では、こ
うしたトルク変換に加えて、エンジン５０からの出力エ
ネルギ（トルクＴｅと回転数Ｎｅとの積）と、クラッチ
モータ３０により回生または消費される電気エネルギ
と、アシストモータ４０により消費または回生される電
気エネルギとを調節することにより、余剰の電気エネル
ギを見い出してバッテリ９４を放電したり、不足する電
気エネルギをバッテリ９４に蓄えられた電力により補っ
たりして、エンジン５０から出力された動力を駆動軸２
２に要求される動力に応じて駆動軸２２により効率よく
出力することができる。
【００５２】次に、こうした実施例の動力出力装置２０
における車両の後進時のトルク制御について図５の後進
時制御ルーチンに基づき説明する。本ルーチンは、シフ
トレバー８２がリバース位置にセットされたのをシフト
ポジションセンサ８４により検出されたときに実行され
る。ここで、シフトレバー８２は、車両が停止している
とき、即ち車速がゼロのときにしかリバース位置にセッ
トできないよう制御されている。このため、本ルーチン
が実行されるときには、車両は停止しており、クラッチ
モータ３０もアシストモータ４０も駆動軸２２にトルク
を伝達あるいは付与していない状態となる。
【００５３】後進時制御ルーチンが実行されると、制御
装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まずアクセルペダルポジ
ションセンサ６５からのアクセルペダルポジションＡＰ
を読み込む処理を行なう（ステップＳ１００）。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ものである。したがって、アクセル
ペダルポジションＡＰの値は運転者の欲している出力ト
ルク（すなわち、駆動軸２２に出力したいトルク）に対
応するものである。続いて、読み込まれたアクセルペダ
ルポジションＡＰに応じた出力トルクの目標値（以下、
トルク指令値とも言う）Ｔｄ＊を導出する処理を行なう
（ステップＳ１０２）。実施例では、出力トルク指令値
Ｔｄ＊の導出は、予め各アクセルペダルポジションＡＰ
に対して設定した出力トルク指令値Ｔｄ＊をマップとし
て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、ＲＯＭ９０ｂに記憶されて
いるマップからそのアクセルペダルポジションＡＰに対
応する出力トルク指令値Ｔｄ＊の値を読み込むことによ
り行なわれる。
【００５４】こうして出力トルク指令値Ｔｄ＊を導出す
ると、導出した出力トルク指令値Ｔｄ＊がアシストモー
タ４０から出力可能な最大トルクＴａｍａｘ以下か否か
を判定する（ステップＳ１０４）。出力トルク指令値Ｔ
ｄ＊が最大トルクＴａｍａｘ以下のときには、クラッチ
モータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊に値０を設定すると共
に（ステップＳ１０６）、アシストモータ４０のトルク
指令値Ｔａ＊に出力トルク指令値Ｔｄ＊を設定して（ス
テップＳ１０８）、設定したトルク指令値のトルクをク
ラッチモータ３０およびアシストモータ４０が出力する
よう両モータの制御を行なう（ステップＳ１１８，Ｓ１
１９）。なお、図示の都合上、クラッチモータ３０の制
御とアシストモータ４０の制御とを別々のステップとし
て記載したが、実際には、両制御は同時に総合的に行な
われる。例えば、制御ＣＰＵ９０が割り込み処理を利用
して、クラッチモータ３０とアシストモータ４０の制御
を同時に実行するのである。
【００５５】ステップＳ１１８のクラッチモータ３０の
制御は、図６に例示するクラッチモータ制御ルーチンに
より行なわれるが、クラッチモータ３０のトルク指令値
Ｔｃ＊には値０が設定されたときには、第１の駆動回路
９１のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６をすべてオフとする
制御となる。なお、図６のクラッチモータ制御ルーチン
については後述する。
【００５６】ステップＳ１１９のアシストモータ４０の
制御は、図７に例示するアシストモータ制御ルーチンに
より行なわれる。この処理が実行されると、制御ＣＰＵ
９０は、まず、駆動軸２２の回転角度θｄをレゾルバ４
８から入力する処理を行なう（ステップＳ１５０）。次
に、電流検出器９７，９８により、アシストモータ４０
の三相コイル４４のＵ相とＶ相に流れている電流Ｉｕ
ａ，Ｉｖａを検出する処理を行なう（ステップＳ１５
２）。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残
る１つの相に流れる電流は計算により求めることができ
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）を行なう（ステップＳ１５４）。座標変
換は、永久磁石型の同期電動機のｄ軸，ｑ軸の電流値に
変換することであり、次式（１）を演算することにより
行なわれる。
【００５７】
【数１】
【００５８】ここで座標変換を行なうのは、永久磁石型
の同期電動機においては、ｄ軸及びｑ軸の電流が、トル
クを制御する上で本質的な量だからである。もとより、
三相のまま制御することも可能である。次に、２軸の電
流値に変換した後、アシストモータ４０におけるトルク
指令値Ｔａ＊から求められる各軸の電流指令値Ｉｄａ
＊，Ｉｑａ＊と実際各軸に流れた電流Ｉｄａ，Ｉｑａと
偏差を求め、各軸の電圧指令値Ｖｄａ，Ｖｑａを求める
処理を行なう（ステップＳ１５６）。即ち、まず以下の
式（２）の演算を行ない、次に式（３）の演算を行なう
のである。
【００５９】
【数２】
【００６０】
【数３】
【００６１】ここで、Ｋｐ１，２およびＫｉ１，２は、
各々係数である。これらの係数は、適用するモータの特
性に適合するよう調整される。なお、電圧指令値Ｖｄ
ａ，Ｖｑａは、電流指令値Ｉ＊との偏差△Ｉに比例する
部分（上式（３）右辺第１項）と偏差△Ｉのｉ回分の過
去の累積分（右辺第２項）とから求められる。その後、
こうして求めた電圧指令値をステップＳ１５４で行なっ
た変換の逆変換に相当する座標変換（二相−三相変換）
を行ない（ステップＳ１５８）、実際に三相コイル４４
に印加する電圧Ｖｕａ，Ｖｖａ，Ｖｗａを求める処理を
行なう。各電圧は、次式（４）により求める。
【００６２】
【数４】
【００６３】実際の電圧制御は、第２の駆動回路９２の
トランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６のオンオフ時間に
よりなされるから、式（４）によって求めた各電圧指令
値となるよう各トランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６の
オン時間をＰＷＭ制御する（ステップＳ１５９）。
【００６４】こうしたアシストモータ制御ルーチンは、
アシストモータ４０により駆動軸２２へ作用させるトル
クの方向の如何に拘わらず用いることができる。例え
ば、アシストモータ４０により駆動軸２２へ出力するト
ルクの正負をエンジン５０がクランクシャフト５６に出
力するトルクと同じ方向（前進方向）のときを正とすれ
ば、前進方向に対しては正の値のトルク指令値Ｔａ＊を
用いてステップＳ１５０ないしＳ１５８により電圧指令
を求め、後進方向に対しては負の値のトルク指令値Ｔａ
＊を用いて電圧指令を求めればよい。
【００６５】次に図５の後進時制御ルーチンのステップ
Ｓ１０４で出力トルク指令値Ｔｄ＊が最大トルクＴａｍ
ａｘより大きいと判定されたときの処理について説明す
る。このときには、まずエンジン５０の運転を停止する
処理を行なう（ステップＳ１１０）。具体的には、制御
装置８０の制御ＣＰＵ９０が通信によりＥＦＩＥＣＵ７
０にエンジン５０の停止信号を出力することにより、Ｅ
ＦＩＥＣＵ７０が燃料噴射弁５１からの燃料噴射と点火
プラグ６２への電圧の印加を停止してエンジン５０の運
転を停止する。なお、前述したように、エンジン５０
は、このルーチンが実行されるときにはその運転が停止
しているかアイドル回転数で運転されている状態である
から、ＥＦＩＥＣＵ７０による運転停止処理により直ち
にその運転を停止する。
【００６６】続いて、ブレーキ機構５７に信号を出力し
てパッド５７ｂによりディスク５７ａを押圧してクラッ
チモータ３０から出力可能な最大トルクが作用してもク
ランクシャフト５６が回転しないよう固定する（ステッ
プＳ１１２）。そして、クラッチモータ３０のトルク指
令値Ｔｃ＊に計算（Ｔｃ＊＝Ｔｄ＊−Ｔａｍａｘ）によ
り求められる値を設定すると共に（ステップＳ１１
４）、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊に最大
トルクＴａｍａｘを設定して（ステップＳ１１６）、設
定したトルク指令値のトルクをクラッチモータ３０およ
びアシストモータ４０が出力するよう両モータの制御を
行なう（ステップＳ１１８，Ｓ１１９）。
【００６７】ステップＳ１１８のクラッチモータ３０の
制御は、前述したように、図６に例示するクラッチモー
タ制御ルーチンにより行なわれる。このクラッチモータ
制御ルーチンが実行されると、制御装置８０の制御ＣＰ
Ｕ９０は、まず駆動軸２２の回転角度θｄをレゾルバ４
８から、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３９から入力する処理を行ない（ステ
ップＳ１３０，Ｓ１３２）、両軸の相対角度θｃを求め
る処理を行なう（ステップＳ１３４）。即ち、θｃ＝θ
ｅ−θｄを演算するのである。続いて、クラッチモータ
３０の各相電流を電流検出器９５，９６を用いて検出す
る処理（ステップＳ１３６）を行なう。その後、アシス
トモータ４０と同様の座標変換（ステップＳ１３８）お
よび電圧指令値Ｖｄｃ，Ｖｑｃの演算を行ない（ステッ
プＳ１４０）、更に電圧指令値の逆座標変換（ステップ
Ｓ１４２）を行なって、クラッチモータ３０の第１の駆
動回路９１のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６のオンオ
フ制御時間を求め、ＰＷＭ制御を行なう（ステップＳ１
４４）。これらの処理は、駆動軸２２の回転角度θｄに
代えて相対角度θｃを用いる点を除いてアシストモータ
４０について行なったものと全く同一である。
【００６８】今、エンジン５０は停止しており、クラン
クシャフト５６は回転不能とされているから、エンジン
５０の回転角度θｅは変化しないから、相対角度θｃは
駆動軸２２の回転角度θｄのみを反映するものとなる。
このため、エンジン５０の回転角度θｅを値０とすれ
ば、相対角度θｃは駆動軸２２の回転角度θｄにマイナ
ス１を乗じたもの（θｃ＝−θｄ）となる。したがっ
て、クラッチモータ３０の三相コイル３６に流される電
流は、アシストモータ４０の三相コイル４４に流される
電流と逆相となるが、図１に示すように、クラッチモー
タ３０の三相コイル３６はインナロータ３４に巻回され
ており、アシストモータ４０の三相コイル４４はステー
タ４３に巻回されているから、クラッチモータ３０もア
シストモータ４０も駆動軸２２に同一の方向のトルクを
出力することになる。なお、こうしたクラッチモータ３
０の駆動やアシストモータ４０の駆動にバッテリ９４に
蓄えられた電力が用いられることは言うまでもない。
【００６９】以上説明した実施例の動力出力装置２０に
よれば、ブレーキ機構５７によりクランクシャフト５６
を固定することにより、クラッチモータ３０とアシスト
モータ４０とから、エンジン５０がクランクシャフト５
６を回転駆動する方向と逆方向のトルクを駆動軸２２に
出力することができる。この結果、車両を後進させると
きにも前進させるときと同程度以上のトルクを出力する
ことができる。また、出力トルク指令値Ｔｄ＊が最大ト
ルクＴａｍａｘ以下のときには、アシストモータ４０の
みにより駆動軸２２を駆動するから、エンジン５０を停
止させるなどの処理を行なう必要がない。
【００７０】実施例の動力出力装置２０では、出力トル
ク指令値Ｔｄ＊が最大トルクＴａｍａｘ以下か否かでア
シストモータ４０のみによるトルクの出力とクラッチモ
ータ３０とアシストモータ４０とによるトルクの出力と
に分離したが、出力トルク指令値Ｔｄ＊の大きさに拘わ
らずクラッチモータ３０とアシストモータ４０とにより
トルクを出力するものとしてもよい。例えば、図５の後
進時制御ルーチンに代えて図８に例示する後進時制御ル
ーチンを実行するものとしてもよい。このルーチンにつ
いて若干説明する。図８の後進時制御ルーチンが実行さ
れると、制御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、まずエンジ
ン５０の運転を停止して（ステップＳ１７０）、ブレー
キ機構５７によりクランクシャフト５６を回転しないよ
う固定する（ステップＳ１７２）。そして、アクセルペ
ダルポジションセンサ６５により検出されるアクセルペ
ダルポジションＡＰを入力し（ステップＳ１７４）、こ
のアクセルペダルポジションＡＰから出力トルク指令値
Ｔｄ＊を導出する（ステップＳ１７６）。そして、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、その和が出力トルク指
令値Ｔｄ＊に等しく最も効率の良くなるよう設定し（ス
テップＳ１７８）、設定したトルク指令値Ｔｃ＊，Ｔａ
＊を用いてクラッチモータ３０およびアシストモータ４
０の制御を行なう（ステップＳ１８０，Ｓ１８１）。こ
うすれば、より効率よく駆動軸２２に所望のトルクを出
力することができる。
【００７１】実施例の動力出力装置２０では、クラッチ
モータ３０によりトルクを駆動軸２２に出力する際、エ
ンジン５０を停止した上にクランクシャフト５６が回転
しないようブレーキ機構５７によりクランクシャフト５
６を固定したが、ブレーキ機構５７がクラッチモータ３
０により駆動軸２２にトルクを出力する際の反力を受け
持てばよいから、クランクシャフト５６は回転していて
も差し支えない。したがって、ブレーキ機構５７により
クランクシャフト５６が所定の回転数、例えばエンジン
５０のアイドル回転数となるようブレーキ機構５７を制
御するものとしてもよい。こうすれば、エンジン５０の
停止処理を待つことなくクラッチモータ３０から駆動軸
２２に後進方向のトルクを出力することができる。
【００７２】実施例の動力出力装置２０では、車両を後
進させるときに後進時制御ルーチンを実行するものとし
たが、車両を前進させるときにも同様の制御を行なって
も差し支えない。こうすれば、エンジン５０を停止した
状態で前進方向にも大きなトルクを作用させることがで
きる。
【００７３】以上説明した実施例の動力出力装置２０で
は、クラッチモータ３０とアシストモータ４０とをそれ
ぞれ別個に駆動軸２２に取り付けたが、図９に例示する
変形例である動力出力装置２０Ａのように、クラッチモ
ータとアシストモータとが一体となるよう構成してもよ
い。この動力出力装置２０Ａの構成について以下に簡単
に説明する。図示するように、この動力出力装置２０Ａ
のクラッチモータ３０Ａは、クランクシャフト５６に結
合したインナロータ３４Ａと、駆動軸２２に結合したア
ウタロータ３２Ａとから構成され、インナロータ３４Ａ
には三相コイル３６Ａが取り付けられており、アウタロ
ータ３２Ａには永久磁石３５Ａがその外周面側の磁極と
内周面側の磁極とが異なるよう嵌め込まれている。一
方、アシストモータ４０Ａは、このクラッチモータ３０
Ａのアウタロータ３２Ａと、三相コイル４４が取り付け
られたステータ４３とから構成される。すなわち、クラ
ッチモータ３０Ａのアウタロータ３２Ａがアシストモー
タ４０Ａのロータを兼ねる構成となっている。なお、ク
ランクシャフト５６に結合したインナロータ３４Ａに三
相コイル３６Ａが取り付けられているから、クラッチモ
ータ３０Ａの三相コイル３６Ａに電力を供給する回転ト
ランス３８は、クランクシャフト５６に取り付けられて
いる。
【００７４】この動力出力装置２０Ａでは、アウタロー
タ３２Ａに嵌め込まれた永久磁石３５Ａの内周面側の磁
極に対してインナロータ３４Ａの三相コイル３６Ａに印
加する電圧を制御することにより、クラッチモータ３０
とアシストモータ４０とを駆動軸２２に別個に取り付け
た前述の動力出力装置２０のクラッチモータ３０と同様
に動作する。また、アウタロータ３２Ａに嵌め込まれた
永久磁石３５Ａの外周面側の磁極に対してステータ４３
の三相コイル４４に印加する電圧を制御することによ
り、動力出力装置２０のアシストモータ４０と同様に動
作する。したがって、上述した動力出力装置２０の総て
の動作、即ち図５の後進時制御ルーチンや変形例として
説明した図８の後進時制御ルーチンについても同様に動
作する。
【００７５】こうした変形例の動力出力装置２０Ａによ
れば、アウタロータ３２Ａがクラッチモータ３０Ａのロ
ータの一方とアシストモータ４０Ａのロータとを兼ねる
から、動力出力装置の小型化および軽量化を図ることが
できる。
【００７６】次に本発明の第２の実施例である動力出力
装置２０Ｂについて説明する。図１０は、第２実施例の
動力出力装置２０Ｂを組み込んだ車両の概略構成を示す
構成図である。図示するように、第２実施例の動力出力
装置２０Ｂは、エンジン５０の吸気を閉鎖する吸気閉鎖
機構１１０を備える点と、クランクシャフト５６にブレ
ーキ機構５７を備えない点とを除いて第１実施例の動力
出力装置２０と同一の構成をしている。したがって、第
２実施例の動力出力装置２０Ｂの構成のうち第１実施例
の動力出力装置２０と同一の構成については同一の符号
を付し、その説明は省略する。なお、明示しない限り第
１実施例の説明の際に用いた符号はそのまま同じ意味で
用いる。
【００７７】第２実施例の動力出力装置２０Ｂは、図１
０に図すように、エンジン５０の吸気管を閉鎖可能な吸
気閉鎖バルブ１１２とこの吸気閉鎖バルブ１１２を駆動
するアクチュエータ１１４とからなる吸気閉鎖機構１１
０を備える。アクチュエータ１１４は、導電ラインによ
りＥＦＩＥＣＵ７０に接続されており、ＥＦＩＥＣＵ７
０からの支持により動作する。
【００７８】こうして構成された第２実施例の動力出力
装置２０Ｂでは、第１実施例の動力出力装置２０が実行
する図５の後進時制御ルーチンをステップＳ１１０ない
しＳ１１６の処理を図１１に例示するステップＳ２１０
ないしＳ２１６の処理に代えて実行する。ここでは、重
複記載を避けるため、図５のステップＳ１００ないしＳ
１０８の処理およびステップＳ１１８，Ｓ１１９の処理
の説明は省略し、図１１のステップＳ２１０ないしＳ２
１６の処理について説明する。なお、第２実施例の動力
出力装置２０Ｂでも図５の後進時制御ルーチンは、シフ
トレバー８２がリバース位置にセットされたのをシフト
ポジションセンサ８４により検出されたときに実行され
る。
【００７９】図５のステップＳ１０４で出力トルク指令
値Ｔｄ＊がアシストモータ４０から出力可能な最大トル
クＴａｍａｘより大きいときには、第２実施例の動力出
力装置２０Ｂの制御装置８０は、エンジン５０の運転を
停止する信号をＥＦＩＥＣＵ７０に通信すると共に（ス
テップＳ２１０）、吸気閉鎖バルブ１１２を閉とする信
号をＥＦＩＥＣＵ７０に通信する（ステップＳ２１
２）。通信によりこれらの信号を受け取ったＥＦＩＥＣ
Ｕ７０は、燃料噴射弁５１からの燃料の噴射と点火プラ
グ６２への電圧の印加を停止することによりエンジン５
０の運転を停止し、吸気閉鎖機構１１０が備えるアクチ
ュエータ１１４に駆動信号を出力して吸気閉鎖バルブ１
１２を閉とする。そして、図５の後進時制御ルーチンの
ステップＳ１１４およびＳ１１６と同様に、クラッチモ
ータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊に計算（Ｔｃ＊＝Ｔｄ＊
−Ｔａｍａｘ）により算出される値を設定すると共に
（ステップＳ２１４）、アシストモータ４０のトルク指
令値Ｔａ＊に最大トルクＴａｍａｘを設定し（ステップ
Ｓ２１６）、設定したトルク指令値のトルクをクラッチ
モータ３０およびアシストモータ４０が出力するよう両
モータの制御を行なう（図５のステップＳ１１８，Ｓ１
１９）。なお、第２実施例におけるステップＳ１１８の
クラッチモータ３０の制御およびステップＳ１１９のア
シストモータ４０の制御は、第１実施例で説明した図６
のクラッチモータ制御および図７のアシストモータ制御
と同一である。
【００８０】このようにクラッチモータ３０を制御する
と、クラッチモータ３０により駆動軸２２に作用させる
トルクの反力がアウタロータ３２を介してクランクシャ
フト５６に作用し、クランクシャフト５６はエンジン５
０を吹き上げる方向に回転する。クランクシャフト５６
はピストン５４に機械的に結合されているから、クラン
クシャフト５６の回転に伴ってピストン５４もピストン
運動を行ない、エンジン５０に設けられた図示しない吸
気バルブおよび排気バルブも所定のタイミングで開閉す
る。このとき、第２実施例では吸気管が吸気閉鎖バルブ
１１２により閉鎖されているから、吸気管の吸気閉鎖バ
ルブ１１２の後段からエンジン５０の燃焼室５２にかけ
て次第に圧力が低下するに伴ってクランクシャフト５６
の回転に対する抵抗力が大きくなっていく。そして、つ
いには、抵抗力が、クラッチモータ３０によりトルクを
駆動軸２２に作用させる際に反力として作用するクラン
クシャフト５６を回転させる力に打ち勝つこととなり、
クランクシャフト５６の回転を停止させる。この結果、
クラッチモータ３０は十分な反力を得ることができるか
ら、クラッチモータ３０により駆動軸２２にトルクを出
力することができる。なお、こうしたクラッチモータ３
０の駆動やアシストモータ４０の駆動に必要な電力とし
てにバッテリ９４に蓄えられた電力が用いられることは
第１実施例のときと同様である。
【００８１】以上説明した第２実施例の動力出力装置２
０Ｂによれば、吸気閉鎖機構１１０によりエンジン５０
の燃焼室５２への吸気を閉鎖することによりクランクシ
ャフト５６の回転に対する抵抗力を大きくしてクランク
シャフト５６の回転を停止させることにより、クラッチ
モータ３０とアシストモータ４０とから、エンジン５０
がクランクシャフト５６を回転駆動する方向と逆方向の
トルクを駆動軸２２に出力することができる。この結
果、車両を後進させるときにも前進させるときと同程度
以上のトルクを出力することができる。もとより、出力
トルク指令値Ｔｄ＊が最大トルクＴａｍａｘ以下のとき
には、アシストモータ４０のみにより駆動軸２２を駆動
するから、エンジン５０を停止させるなどの処理を行な
う必要がない。
【００８２】第２実施例の動力出力装置２０Ｂでは、吸
気管に吸気閉鎖機構１１０を設けたが、エンジン５０が
備える吸気バルブをクランクシャフト５６の回転に拘わ
らず閉とすることにより吸気を閉鎖するものとしてもよ
い。こうすれば、コンパクトな動力出力装置とすること
ができる。
【００８３】また、第２実施例の動力出力装置２０Ｂで
は、吸気閉鎖機構１１０により吸気管を閉鎖することに
よってクランクシャフト５６の回転を停止させたが、排
気を閉鎖してクランクシャフト５６の回転を停止させる
ものとしてもよい。例えば、図１２に例示する変形例の
動力出力装置２０Ｃのように、エンジン５０の排気管に
排気閉鎖バルブ１２２と、排気閉鎖バルブ１２２を駆動
するアクチュエータ１２４とからなる排気閉鎖機構１２
０を設け、クラッチモータ３０により駆動軸２２に車両
を後進させるトルクを出力する際に排気管を閉鎖するの
である。この構成でも、クラッチモータ３０から後進方
向のトルクを駆動軸２２に作用させると、クランクシャ
フト５６はエンジン５０が噴き上がろうとする方向に回
転する。しかし、燃焼室５２からの排気がされないか
ら、燃焼室５２の圧力は次第に高くなってクランクシャ
フト５６の回転に対する抵抗力が大きくなり、ついには
クランクシャフト５６は回転を停止する。この際の抵抗
力を反力としてクラッチモータ３０は、駆動軸２２に後
進方向のトルクを出力することができる。なお、この変
形例では、エンジン５０の排気管に排気を閉鎖する排気
閉鎖機構１２０を設けたが、エンジン５０が備える排気
バルブをクランクシャフト５６の回転に拘わらず閉とす
ることにより排気を閉鎖するものとしてもよい。こうす
れば、コンパクトな動力出力装置とすることができる。
【００８４】次に本発明の第３の実施例である動力出力
装置２０Ｄについて説明する。図１３は第３実施例の動
力出力装置２０Ｄの一部の概略構成を示す構成図であ
る。図示するように、第３実施例の動力出力装置２０Ｄ
は、アシストモータ４０Ｄのロータ４２Ｄがアシストモ
ータトルク切換機構１３０を介して駆動軸２２に結合さ
れている点やクランクシャフト５６にブレーキ機構５７
を備えない点等を除いて第１実施例の動力出力装置２０
と同一の構成をしている。したがって、第３実施例の動
力出力装置２０Ｄの構成のうち第１実施例の動力出力装
置２０と同一の構成については同一の符号を付し、その
説明は省略する。なお、明示しない限り第１実施例の説
明の際に用いた符号はそのまま同じ意味で用いる。
【００８５】第３実施例の動力出力装置２０Ｄが備える
アシストモータ４０Ｄのロータ４２Ｄは、駆動軸２２と
同軸の中空軸であるロータ軸４２ａに取り付けられてお
り、アシストモータ４０は、このロータ軸４２ａを介し
て動力をアシストモータトルク切換機構１３０に出力す
る。このロータ軸４２ａには、ロータ軸４２ａの回転角
度θｒを検出するレゾルバ４２ｂが取り付けられてい
る。なお、このレゾルバ４２ｂは、導電ラインにより制
御装置８０に接続されている。
【００８６】図１４は、アシストモータトルク切換機構
１３０の概略構成を示す構成図である。アシストモータ
トルク切換機構１３０は、ロータ軸４２ａの端部に設け
られたロータ軸ギヤ４２ｃと、駆動軸２２に取り付けら
れた駆動軸ギヤ１４０と、ロータ軸４２ａと駆動軸２２
とをギヤ比を変更可能に接続する切換ギヤ１３１と、切
換ギヤ１３１を軸方向に動作させて切換ギヤ１３１と駆
動軸ギヤ１４０とのギヤの噛み合わせを変更するアクチ
ュエータ１３８とを備える。
【００８７】駆動軸ギヤ１４０は、径がロータ軸ギヤ４
２ｃと同一の小ギヤ１４４とロータ軸ギヤ４２ｃより大
きな大ギヤ１４６とからなる。切換ギヤ１３１は、ロー
タ軸ギヤ４２ｃと噛合する動力伝達ギヤ１３２と、この
動力伝達ギヤ１３２と同一の径で駆動軸ギヤ１４０の小
ギヤ１４４と噛合可能な通常トルクギヤ１３４と、動力
伝達ギヤ１３２より径が小さく駆動軸ギヤ１４０の大ギ
ヤ１４６と噛合可能な大トルクギヤ１３６とからなる。
切換ギヤ１３１は、通常トルクギヤ１３４と小ギヤ１４
４との噛み合わせと大トルクギヤ１３６と大ギヤ１４６
との噛み合わせとが切換ギヤ１３１を軸方向に移動させ
ることによって選択的に行なうことができるよう通常ト
ルクギヤ１３４と大トルクギヤ１３６との間隔が調整さ
れている。動力伝達ギヤ１３２は、こうした切換ギヤ１
３１の軸方向の移動に拘わらずロータ軸ギヤ４２ｃと噛
合するよう歯部が軸方向に長く形成されている。切換ギ
ヤ１３１の回転軸１３７の端部は、アクチュエータ１３
８に嵌挿されており、切換ギヤ１３１は、アクチュエー
タ１３８によって軸方向にその位置を変える。また、ア
クチュエータ１３８は、導電ラインにより制御装置８０
に接続されており、制御装置８０による駆動制御を受け
る。
【００８８】こうして構成されたアシストモータトルク
切換機構１３０は、切換ギヤ１３１の通常トルクギヤ１
３４が駆動軸ギヤ１４０の小ギヤ１４４に噛合している
ときには、ギヤ比が値１になるから、アシストモータ４
０Ｄから出力される動力は、そのままの回転数とトルク
で駆動軸２２に伝達される。したがって、この状態で
は、アシストモータ４０Ｄは、ロータ４２Ｄが駆動軸２
２に直接取り付けられているのと同じ状態となる。一
方、切換ギヤ１３１の大トルクギヤ１３６が駆動軸ギヤ
１４０の大ギヤ１４６に噛合しているときには、ギヤ比
が値１より大きくなるから、アシストモータ４０Ｄから
出力される動力は、その回転数は小さく、トルクは大き
く駆動軸２２に伝達される。即ち、この状態のアシスト
モータトルク切換機構１３０は、減速機として機能す
る。なお、アシストモータトルク切換機構１３０を減速
機として機能させる際のギヤ比ρは、即ち、切換ギヤ１
３１の大トルクギヤ１３６および駆動軸ギヤ１４０の大
ギヤ１４６の径は、アシストモータ４０Ｄのロータ４２
Ｄを駆動軸２２に取り付けたに等しい状態で車両を前進
させる際にクラッチモータ３０とアシストモータ４０Ｄ
とにより駆動軸２２に出力可能な最大のトルクがアシス
トモータトルク切換機構１３０を減速機として機能させ
た際にアシストモータ４０Ｄから出力される最大のトル
クで賄える値に設定されている。
【００８９】次に、こうして構成された第３実施例の動
力出力装置２０Ｄにおける後進時の制御について図１５
に例示する後進時制御ルーチンに基づき説明する。本ル
ーチンは、シフトレバー８２がリバース位置にセットさ
れたのをシフトポジションセンサ８４により検出された
ときに実行される。本ルーチンが実行されると、制御装
置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず、アシストモータトル
ク切換機構１３０におけるギヤ結合をアシストモータ４
０Ｄのトルクを大きくして伝達するよう切り換える（ス
テップＳ２３０）。即ち、アシストモータトルク切換機
構１３０のアクチュエータ１３８に駆動信号を出力し
て、切換ギヤ１３１の通常トルクギヤ１３４と駆動軸ギ
ヤ１４０の小ギヤ１４４がと噛合している状態から大ト
ルクギヤ１３６と大ギヤ１４６とが噛合する状態に切り
換えるのである。なお、第３実施例の動力出力装置２０
Ｄでは、車両が前進する状態では、通常、切換ギヤ１３
１の通常トルクギヤ１３４と駆動軸ギヤ１４０の小ギヤ
１４４とが噛合している状態となっている。
【００９０】続いて、アクセルペダルポジションセンサ
６５からのアクセルペダルポジションＡＰを読み込み
（ステップＳ２３２）、読み込んだアクセルペダルポジ
ションＡＰを用いて出力トルク指令値Ｔｄ＊を導出する
処理を行なう（ステップＳ２３４）。そして、クラッチ
モータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊に値０を設定すると共
に（ステップＳ２３６）、アシストモータ４０Ｄのトル
ク指令値Ｔａ＊に出力トルク指令値Ｔｄ＊をギヤ比ρで
割った値を設定し（ステップＳ２３８）、設定したトル
ク指令値のトルクをクラッチモータ３０およびアシスト
モータ４０Ｄが出力するよう両モータの制御を行なう
（ステップＳ２４０，Ｓ２４１）。アシストモータ４０
Ｄのトルク指令値Ｔａ＊を設定する際に出力トルク指令
値Ｔｄ＊をギヤ比ρで割るのは、アシストモータトルク
切換機構１３０を減速機として機能させる状態では、ア
シストモータ４０Ｄから出力されるトルクはギヤ比ρを
乗じた値として駆動軸２２に伝達されるからである。
【００９１】本ルーチンにおけるステップＳ２４０のク
ラッチモータ３０の制御は、トルク指令値Ｔｃ＊が値０
に設定されているから、第１の駆動回路９１のトランジ
スタＴｒ１ないしＴｒ６のすべてをオフとする制御とな
る。また、ステップＳ２４１のアシストモータ４０Ｄの
制御は、第１実施例で説明した図７のアシストモータ制
御ルーチンと同様である。ただし、第３実施例のアシス
トモータ４０Ｄのロータ４２Ｄが駆動軸２２ではなくロ
ータ軸４２ａに取り付けられているから、第３実施例の
制御装置８０では、図７のアシストモータ制御ルーチン
を実行する際には、ステップＳ１５０では、駆動軸２２
の回転角度θｄの検出に代えてロータ軸４２ａの回転角
度θｒの検出処理を行ない、ステップＳ１５２以降の処
理では、駆動軸２２の回転角度θｄに代えて検出したロ
ータ軸４２ａの回転角度θｒを用いることになる。な
お、ロータ軸４２ａの回転角度θｒは、ロータ軸４２ａ
に取り付けられたレゾルバ４２ｂにより検出することが
できる。
【００９２】以上説明した第３実施例の動力出力装置２
０Ｄによれば、アシストモータトルク切換機構１３０を
減速機として機能させることによりアシストモータ４０
Ｄから出力されるトルクを大きくして駆動軸２２に出力
することができる。この結果、車両が後進するときにも
前進するときと同様のトルクを出力することができる。
【００９３】第３実施例の動力出力装置２０Ｄでは、車
両を後進させるときにアシストモータトルク切換機構１
３０を減速機として機能させたが、車両を前進させると
きにもアシストモータトルク切換機構１３０を減速機と
して機能させるものとしてもよい。こうすれば、エンジ
ン５０を停止した状態で前進方向にも大きなトルクを作
用させることができる。
【００９４】第３実施例の動力出力装置２０Ｄでは、ア
シストモータ４０Ｄのロータ４２Ｄが駆動軸２２と同軸
となるよう中空軸のロータ軸４２ａにロータ４２Ｄを取
り付けたが、ロータ軸が駆動軸２２と同軸とならないも
のとしても差し支えない。
【００９５】次に本発明の第４の実施例である動力出力
装置２０Ｅについて説明する。図１６は、第４実施例の
動力出力装置２０Ｅを組み込んだ車両の概略構成を示す
構成図である。図示するように、第４実施例の動力出力
装置２０Ｅは、駆動軸２２に前後進切換ギヤユニット１
５０が取り付けられている点とクランクシャフト５６に
ブレーキ機構５７を備えない点とを除いて第１実施例の
動力出力装置２０と同一の構成をしている。したがっ
て、第４実施例の動力出力装置２０Ｅの構成のうち第１
実施例の動力出力装置２０と同一の構成については同一
の符号を付し、その説明は省略する。なお、明示しない
限り第１実施例の説明の際に用いた符号はそのまま同じ
意味で用いる。
【００９６】図１７は、前後進切換ギヤユニット１５０
の構成の概略を例示する概略構成図である。第４実施例
の動力出力装置２０Ｅが備える前後進切換ギヤユニット
１５０は、図示するように、駆動軸２２のエンジン５０
側と駆動輪２６，２８側にそれぞれ取り付けられた駆動
軸動力ギヤ１５２ａ，１５２ｂと、順方向ギヤ１５４お
よび逆方向ギヤ１５５からなる前後進切換ギヤ１５３
と、駆動軸動力ギヤ１５２ｂと噛合する反転ギヤ１５６
と、前後進切換ギヤ１５３を軸方向に駆動するアクチュ
エータ１５８とを備える。前後進切換ギヤ１５３の順方
向ギヤ１５４は、駆動軸動力ギヤ１５２ａと噛合してお
り、アクチュエータ１５８により前後進切換ギヤ１５３
が前進時の位置（図１７において前後進切換ギヤ１５３
が右側へ移動したときの位置）とされたときには駆動軸
動力ギヤ１５２ｂと噛合し、後進時の位置（図１７にお
ける前後進切換ギヤ１５３の位置）とされたときには駆
動軸動力ギヤ１５２ｂとの噛合が解除されるよう、その
歯が軸方向に長く形成されている。前後進切換ギヤ１５
３の逆方向ギヤ１５５は、順方向ギヤ１５４より径が若
干小さく形成されており、アクチュエータ１５８により
前後進切換ギヤ１５３が後進時の位置とされたときには
反転ギヤ１５６と噛合し、前進時の位置とされたときに
は反転ギヤ１５６との噛合が解除されるようになってい
る。
【００９７】前後進切換ギヤ１５３が後進時の位置とさ
れたときの逆方向ギヤ１５５と反転ギヤ１５６および駆
動軸動力ギヤ１５２ｂが噛合している状態を図１８に示
す。逆方向ギヤ１５５の径をできる限り大きくして順方
向ギヤ１５４の径と略同一とするために、反転ギヤ１５
６を、その回転軸が逆方向ギヤ１５５の回転軸と駆動軸
２２とを結ぶ直線上から外して設置している。なお、前
後進切換ギヤ１５３の回転軸の端部は、アクチュエータ
１５８に嵌挿されており、アクチュエータ１５８により
その軸方向の位置が変更されるようになっている。そし
て、アクチュエータ１５８は、導電ラインにより制御装
置８０に接続されており、制御装置８０による駆動制御
を受ける。
【００９８】次に、こうして構成された第４実施例の動
力出力装置２０Ｅにおける後進時の制御について図１９
に例示する後進時制御ルーチンに基づき説明する。本ル
ーチンは、シフトレバー８２がリバース位置にセットさ
れたのをシフトポジションセンサ８４により検出された
ときに実行される。本ルーチンが実行されると、制御装
置８０の制御ＣＰＵ９０は、まず、前後進切換ギヤユニ
ット１５０をリバースにセットする（ステップＳ２６
０）。即ち、前後進切換ギヤユニット１５０のアクチュ
エータ１５８に駆動信号を出力して、前後進切換ギヤ１
５３が後進時の位置となるようアクチュエータ１５８を
動作させるのである。なお、第４実施例の動力出力装置
２０Ｅでは、車両の前進状態および停止状態では、通
常、前後進切換ギヤ１５３の順方向ギヤ１５４が駆動軸
動力ギヤ１５２ａおよび駆動軸動力ギヤ１５２ｂに噛合
している状態となっている。
【００９９】続いて、アクセルペダルポジションセンサ
６５からのアクセルペダルポジションＡＰを読み込み
（ステップＳ２６２）、読み込んだアクセルペダルポジ
ションＡＰを用いて出力トルク指令値Ｔｄ＊を導出する
処理を行なう（ステップＳ２６４）。出力トルク指令値
Ｔｄ＊を導出すると、導出した出力トルク指令値Ｔｄ＊
がアシストモータ４０から出力可能な最大トルクＴａｍ
ａｘ以下か否かを判定する（ステップＳ２６６）。出力
トルク指令値Ｔｄ＊が最大トルクＴａｍａｘ以下のとき
には、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊および目標トル
クＴｅ＊をアイドル回転数に設定すると共に（ｓ２６
８）、クラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊に値０
を設定し（ステップＳ２７０）、アシストモータ４０の
トルク指令値Ｔａ＊に出力トルク指令値Ｔｄ＊を設定す
る（ステップＳ２７２）。
【０１００】そして、設定したトルク指令値等を用いて
クラッチモータ３０，アシストモータ４０およびエンジ
ン５０の制御を行なう（ステップＳ２８０，Ｓ２８１，
Ｓ２８２）。第４実施例でも、図示の都合上、クラッチ
モータ３０の制御とアシストモータ４０の制御とを別々
のステップとして記載したが、実際には、両制御は同時
に総合的に行なわれる。また、エンジン５０の制御もク
ラッチモータ３０の制御やアシストモータ４０の制御と
同時に行なわれる。例えば、制御ＣＰＵ９０が割り込み
処理を利用して、クラッチモータ３０とアシストモータ
４０の制御を同時に実行すると共に、通信によりＥＦＩ
ＥＣＵ７０に指示を送信して、ＥＦＩＥＣＵ７０により
エンジン５０の制御も同時に行なわせるのである。第４
実施例の動力出力装置２０Ｅにおけるクラッチモータ３
０およびアシストモータ４０の制御は、上述した第１実
施例の動力出力装置２０におけるクラッチモータ３０お
よびアシストモータ４０の制御（図６および図７）と同
様であるから、ここではその説明は省略する。
【０１０１】エンジン５０の制御は、エンジン５０が設
定された目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の運
転ポイントで定常運転状態となるようそのトルクＴｅお
よび回転数Ｎｅを制御することによって行なわれる。具
体的には、制御ＣＰＵ９０から通信によりＥＦＩＥＣＵ
７０に指示を送信し、燃料噴射弁５１からの燃料噴射量
やスロットルバルブ６６の開度を増減して、エンジン５
０の出力トルクが目標トルクＴｅ＊に、回転数が目標回
転数Ｎｅ＊になるように徐々に調整するのである。ここ
では、エンジン５０の目標回転数Ｎｅ＊および目標トル
クＴｅ＊がアイドル状態となるよう設定されているか
ら、エンジン５０がアイドル状態となるよう制御され
る。
【０１０２】一方、図１９の後進時制御ルーチンにおけ
るステップＳ２６６で出力トルク指令値Ｔｄ＊が最大ト
ルクＴａｍａｘより大きいと判定されたときの処理につ
いて説明する。このときには、エンジン５０の目標トル
クＴｅ＊を計算（Ｔｅ＊＝Ｔｄ＊−Ｔａｍａｘ）により
算出して設定すると共にエンジン５０の目標回転数Ｎｅ
＊を設定した目標トルクＴｅ＊に基づいて設定する（ス
テップＳ２７４）。なお、第４実施例の動力出力装置２
０Ｅでは、目標回転数Ｎｅ＊は、エンジン５０から目標
トルクＴｅ＊を出力可能な回転数の範囲のうちエミッシ
ョンが最も良好な回転数として設定されているが、効率
が最もよい回転数として設定してもよい。続いて、クラ
ッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊を設定した目標ト
ルクＴｅ＊に等しく設定すると共に（ステップＳ２７
６）、アシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊に最大
トルクＴａｍａｘを設定して（ステップＳ２７８）、設
定したトルク指令値等に基づいてクラッチモータ３０，
アシストモータ４０およびエンジン５０の制御を行なう
（ステップＳ２８０，Ｓ２８１，Ｓ２８２）。
【０１０３】ここで、エンジン５０の目標トルクＴｅ＊
とクラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊とを共に出
力トルク指令値Ｔｄ＊から最大トルクＴａｍａｘを減じ
た値に設定するのは、エンジン５０を目標トルクＴｅ＊
で運転させるためであり、かつ、出力トルク指令値Ｔｄ
＊をクラッチモータ３０とアシストモータ４０とにより
駆動軸２２に出力するためである。
【０１０４】以上説明した第４実施例の動力出力装置２
０Ｅによれば、前後進切換ギヤユニット１５０を備える
ことにより、車両を後進させるときにも、前進させると
きと同様のトルクを出力することができる。
【０１０５】第４実施例の動力出力装置２０Ｅでは、出
力トルク指令値Ｔｄ＊が最大トルクＴａｍａｘ以下のと
きには、エンジン５０をアイドル状態としてクラッチモ
ータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊に値０を設定したが、エ
ンジン５０を動力を出力する運転ポイントで運転すると
共にクラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊に値を設
定してクラッチモータ３０からトルクを駆動軸２２に出
力するものとしてもよい。また、第４実施例の動力出力
装置２０Ｅでは、前後進切換ギヤ１５０を駆動軸２２の
アシストモータ４０の後段に取り付けたが、前後進切換
ギヤ１５０をクランクシャフト５６に取り付けてもよ
い。
【０１０６】次に、本発明の第５の実施例である動力出
力装置２０Ｆについて説明する。図２０は、第５実施例
の動力出力装置２０Ｆの概略構成を示す構成図である。
図示するように、第５実施例の動力出力装置２０Ｆは、
第１の駆動回路９１から回転トランス３８に至る三相電
源ラインＵＶＷ１に切換機１６０が設けられている点と
クランクシャフト５６にブレーキ機構５７を備えない点
とを除いて第１実施例の動力出力装置２０と同一の構成
をしている。したがって、第５実施例の動力出力装置２
０Ｆの構成のうち第１実施例の動力出力装置２０と同一
の構成については同一の符号を付し、その説明は省略す
る。なお、明示しない限り第１実施例の説明の際に用い
た符号はそのまま同じ意味で用いる。
【０１０７】第５実施例の動力出力装置２０が備える切
換機１６０は、三相電源ラインＵＶＷ１２により第２の
駆動回路９２からアシストモータ４０の三相コイル４４
に至る三相電源ラインＵＶＷ２に接続されており、その
スイッチング動作により、第１の駆動回路９１と回転ト
ランス３８との接続と、第１の駆動回路９１とアシスト
モータ４０との接続を切り換える。また、切換機１６０
は、導電ラインにより制御装置８０に接続されており、
制御装置８０による駆動制御を受ける。
【０１０８】次に、こうして構成された第５実施例の動
力出力装置２０Ｆにおける後進時の制御について図２１
に例示する後進時制御ルーチンに基づき説明する。な
お、第５実施例でも、本ルーチンは、シフトレバー８２
がリバース位置にセットされたのをシフトポジションセ
ンサ８４により検出されたときに実行される。本ルーチ
ンが実行されると、制御装置８０の制御ＣＰＵ９０は、
まず、切換機１６０に駆動信号を出力して、第１の駆動
回路９１と回転トランス３８との接続を解放して第１の
駆動回路９１とアシストモータ４０とを接続する（ステ
ップＳ３００）。続いて、アクセルペダルポジションセ
ンサ６５からのアクセルペダルポジションＡＰを読み込
み（ステップＳ３０２）、読み込んだアクセルペダルポ
ジションＡＰを用いて出力トルク指令値Ｔｄ＊を導出す
る処理を行なう（ステップＳ３０４）。そして、アシス
トモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊に出力トルク指令値
Ｔｄ＊を設定し（ステップＳ３０６）、設定したトルク
指令値Ｔａ＊でアシストモータ４０が駆動するよう第１
の駆動回路９１と第２の駆動回路９２とによるアシスト
モータ４０の制御を行なう（ステップＳ３０８）。
【０１０９】この第１の駆動回路９１と第２の駆動回路
９２とによるアシストモータ４０の制御は、図２２に例
示するアシストモータ制御ルーチンにより実行される。
第５実施例の動力出力装置２０Ｆが実行するアシストモ
ータ制御ルーチンのステップＳ３１０ないしＳ３１８の
処理は、第１実施例の動力出力装置２０が実行する図７
のアシストモータ制御ルーチンにおけるステップＳ１５
０ないしＳ１５８と同一の処理である。したがって、こ
こでは、このステップＳ３１０ないしＳ３１８の処理に
ついての説明は省略し、ステップＳ３２０およびＳ３２
２の処理について説明する。
【０１１０】ステップＳ３１８でアシストモータ４０に
印加すべき三相の電圧Ｖｕａ，Ｖｖａ，Ｖｗａが座標変
換により求められると、この三相の電圧Ｖｕａ，Ｖｖ
ａ，Ｖｗａの両駆動回路９１，９２の持ち分を決定する
（ステップＳ３２０）。実施例では、種々の電圧Ｖｕ
ａ，Ｖｖａ，Ｖｗａに対して両駆動回路９１，９２の効
率が最大となる配分を予め求めておき、算出された三相
の電圧Ｖｕａ，Ｖｖａ，Ｖｗａに基づいて導出するもの
とした。続いて、配分した電圧となるよう第１の駆動回
路９１のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６と第２の駆動
回路９２のトランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６のオン
時間を同期してＰＷＭ制御する（ステップＳ３２２）。
【０１１１】こうした図２１の後進時制御ルーチンと図
２２のアシストモータ制御ルーチンを実行すると、アシ
ストモータ４０の三相コイル４４には、切換機１６０に
より並列に接続された第１の駆動回路９１と第２の駆動
回路９２とから流れる電流の和の電流が流されることに
なる。したがって、ステップＳ３０４で第２の駆動回路
９２のみから流すことができる電流以上の電流を要する
出力トルク指令値Ｔｄ＊が設定されても、第１の駆動回
路９１から流される電流との和を必要な電流値にすれば
よいから、アシストモータ４０から出力トルク指令値Ｔ
ｄ＊を出力することができる。この場合、アシストモー
タ４０に用いるモータによっては定格電流を越える場合
も生じるが、通常、少しの時間であれば定格電流以上の
電流を流してもモータは損傷せずに駆動する。
【０１１２】以上説明した第５実施例の動力出力装置２
０Ｆによれば、切換機１６０により第１の駆動回路９１
を第２の駆動回路９２と並列にアシストモータ４０の三
相コイル４４に接続することにより、アシストモータ４
０の三相コイル４４に大きな電流を流すことができる。
この結果、第２の駆動回路９２のみでは出力することが
できない大きなトルクをアシストモータ４０から出力す
ることができる。したがって、車両を後進させるときに
もアシストモータ４０から大きなトルクを出力すること
ができる。
【０１１３】第５実施例の動力出力装置２０Ｆでは、車
両を後進させるときに後進時制御ルーチンを実行するも
のとしたが、車両を前進させるときにも同様の制御を行
なっても差し支えない。こうすれば、エンジン５０を停
止した状態で前進方向にも大きなトルクを作用させるこ
とができる。
【０１１４】次に本発明の第６の実施例である動力出力
装置２０Ｇについて説明する。第６実施例の動力出力装
置２０Ｇは、クランクシャフト５６にブレーキ機構５７
を備えない点を除いて第１実施例の動力出力装置２０と
同一の構成をしている。したがって、第６実施例の動力
出力装置２０Ｇの構成については第１実施例の動力出力
装置２０と同一の符号を付し、その説明は省略する。な
お、第６実施例の動力出力装置２０Ｇでも、明示しない
限り第１実施例の説明の際に用いた符号はそのまま同じ
意味で用いる。
【０１１５】第６実施例の動力出力装置２０Ｇでは、シ
フトレバー８２がリバース位置にセットされたときに
は、第１実施例の動力出力装置２０が実行する図５の後
進時制御ルーチンのステップＳ１１０ないしＳ１１６の
処理を図２３のステップＳ４１０ないしＳ４１８の処理
に代えた後進時制御ルーチンを実行する。なお、図５の
後進時制御ルーチンのステップＳ１００ないしＳ１０８
の処理およびステップＳ１１８，Ｓ１１９の処理につい
ては第１実施例で説明したので、ここでは省略し、図２
３のステップＳ４１０ないしＳ４１８の処理について説
明する。
【０１１６】第６実施例の動力出力装置２０Ｇでは、図
５のルーチンのステップＳ１０４で出力トルク指令値Ｔ
ｄ＊がアシストモータ４０から出力可能な最大トルクＴ
ａｍａｘより大きいと判断されたときには、制御装置８
０の制御ＣＰＵ９０は、まずエンジン５０の回転数Ｎｅ
を入力し（ステップＳ４１０）、回転数Ｎｅが閾値Ｎｅ
ｒｅｆ以下か否かを判定する（ステップＳ４１２）。こ
こで、閾値Ｎｅｒｅｆは、エンジン５０をエンジンブレ
ーキが作用する状態としたときにエンジン５０に損傷を
与えずに制動力を発揮しうる回転数の最大値より小さな
値として設定されるものであり、エンジン５０の特性に
より定められる。
【０１１７】回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ以下のときに
はクラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊に所定トル
クＴｓｅｔを設定し（ステップＳ４１４）、回転数Ｎｅ
が閾値Ｎｅｒｅｆより大きいときクラッチモータ３０の
トルク指令値Ｔｃ＊に値０を設定する（ステップＳ４１
６）。ここで、所定トルクＴｓｅｔは、エンジン５０の
エンジンブレーキにより得られる制動力以上の大きさ
で、このトルクを本ルーチンの繰り返し時間だけ回転数
Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆのエンジン５０に作用させたとき
にエンジン５０の回転数Ｎｅがエンジン５０に損傷を与
えずに制動力を発揮しうる最大の回転数にまで加速され
るトルクとして設定されるものであり、エンジン５０の
特性等によって定められる。
【０１１８】続いて、アシストモータ４０のトルク指令
値Ｔａ＊に最大トルクＴａｍａｘを設定し（ステップＳ
４１８）、設定したトルク指令値のトルクをクラッチモ
ータ３０およびアシストモータ４０が出力するよう両モ
ータ３０，４０の制御を行なう（図５のステップＳ１１
８，Ｓ１１９）。
【０１１９】こうした図２３の処理では、エンジン５０
の回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ以下のときには、クラッ
チモータ３０から所定トルクＴｓｅｔを出力し、回転数
Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆより大きいときには、クラッチモ
ータ３０からトルクは出力しないから、クラッチモータ
３０から駆動軸２２へは断続的なトルクが出力されるこ
とになる。このような断続的なトルクであってもアシス
トモータ４０から出力可能な最大トルクＴａｍａｘ以上
のトルクを駆動軸２２に出力することができる。
【０１２０】以上説明した第６実施例の動力出力装置２
０Ｇによれば、クラッチモータ３０から断続的なトルク
を駆動軸２２に出力することにより、アシストモータ４
０Ｄから出力可能な最大トルクＴａｍａｘより大きなト
ルクを駆動軸２２に出力することができる。この結果、
車両が後進するときにもアシストモータ４０から出力可
能な最大トルクＴａｍａｘ以上のトルクを出力すること
ができる。
【０１２１】第６実施例の動力出力装置２０Ｇでは、ク
ラッチモータ３０から所定トルクＴｓｅｔを出力する判
断として、エンジン５０の回転数Ｎｅが、エンジン５０
をエンジンブレーキが作用する状態としたときにエンジ
ン５０に損傷を与えずに制動力を発揮しうる回転数の最
大値より小さな値として設定された閾値Ｎｅｒｅｆ以下
のときとしたが、エンジン５０の回転数Ｎｅが値０のと
き（閾値Ｎｅｒｅｆが値０のとき）とするものとしても
よい。こうすれば、エンジン５０が停止しているときに
は、大きな慣性力が得られるから、クラッチモータ３０
に設定する所定トルクＴｓｅｔを大きくすることができ
る。
【０１２２】また、第６実施例の動力出力装置２０Ｇで
は、出力トルク指令値Ｔｄ＊が最大トルクＴａｍａｘ以
上のときにクラッチモータ３０から所定トルクＴｓｅｔ
を出力するものとしたが、出力トルク指令値Ｔｄ＊の大
きさに拘わらずクラッチモータ３０から所定トルクＴｓ
ｅｔを出力するものとしてもよい。更に、第６実施例の
動力出力装置２０Ｇでは、後進時にクラッチモータ３０
から所定トルクＴｓｅｔを出力するものとしたが、前進
時やその他のとき、例えば、アシストモータ４０が不慮
の事故等により故障したときなどにクラッチモータ３０
から所定トルクＴｓｅｔを出力するものとしてもよい。
【０１２３】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。
【０１２４】例えば、図１に示した動力出力装置２０を
４輪駆動車（４ＷＤ）に適用した場合は、図２４に示す
ごとくになる。この構成では、駆動軸２２に機械的に結
合していたアシストモータ４０を駆動軸２２より分離し
て、車両の後輪部に独立して配置し、このアシストモー
タ４０によって後輪部の駆動輪２７，２９を駆動する。
一方、駆動軸２２の先端はギヤ２３を介してディファレ
ンシャルギヤ２４に結合されており、この駆動軸２２に
よって前輪部の駆動輪２６，２８を駆動する。このよう
な構成の下においても、前述した第１実施例を実現する
ことは可能である。なお、図示しないが、こうした４輪
駆動車に第２実施例ないし第６実施例のいずれかを適用
することもできる。
【０１２５】ところで、上述した各実施例では、エンジ
ン５０としてガソリンにより運転されるガソリンエンジ
ンを用いたが、その他に、ディーゼルエンジンや、ター
ビンエンジンや、ジェットエンジンなど各種の内燃或い
は外燃機関を用いることもできる。
【０１２６】また、実施例では、クラッチモータ３０及
びアシストモータ４０としてＰＭ形（永久磁石形；Perm
anent Magnet type）同期電動機を用いていたが、回生
動作および力行動作を行なわせるのであれば、その他に
も、ＶＲ形（可変リラクタンス形；Variable Reluctanc
e type）同期電動機や、バーニアモータや、直流電動機
や、誘導電動機や、超電導モータや、ステップモータな
どを用いることもできる。
【０１２７】さらに、実施例では、クラッチモータ３０
に対する電力の伝達手段として回転トランス３８を用い
たが、その他、スリップリング−ブラシ接触、スリップ
リング−水銀接触、あるいは磁気エネルギの半導体カッ
プリング等を用いることもできる。
【０１２８】あるいは、実施例では、第１および第２の
駆動回路９１，９２としてトランジスタインバータを用
いたが、その他に、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラモ
ードトランジスタ；Insulated Gate Bipolar mode Tran
sistor）インバータや、サイリスタインバータや、電圧
ＰＷＭ（パルス幅変調；Pulse Width Modulation）イン
バータや、方形波インバータ（電圧形インバータ，電流
形インバータ）や、共振インバータなどを用いることも
できる。
【０１２９】また、バッテリ９４としては、Ｐｂバッテ
リ，ＮｉＭＨバッテリ，Ｌｉバッテリなどを用いること
ができるが、バッテリ９４に代えてキャパシタを用いる
こともできる。
【０１３０】以上の各実施例では、動力出力装置を車両
に搭載する場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、船舶，航空機などの交通手段
や、その他各種産業機械などに搭載することも可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例としての動力出力装置２
０の概略構成を示す構成図である。
【図２】図１の動力出力装置２０が構成として備えるク
ラッチモータ３０およびアシストモータ４０の構造を示
す断面図である。
【図３】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。
【図４】動力出力装置２０の動作原理を説明するための
グラフである。
【図５】制御装置８０の制御ＣＰＵ９０により実行され
る後進時の制御を例示するフローチャートである。
【図６】制御装置８０により実行されるクラッチモータ
３０の制御の基本的な処理を例示するフローチャートで
ある。
【図７】制御装置８０により実行されるアシストモータ
４０の制御の基本的な処理を例示するフローチャートで
ある。
【図８】実施例の変形例の制御装置８０の制御ＣＰＵ９
０により実行される後進時の制御を例示するフローチャ
ートである。
【図９】実施例の動力出力装置２０の変形例である動力
出力装置２０Ａの概略構成を示す構成図である。
【図１０】第２実施例の動力出力装置２０Ｂを組み込ん
だ車両の概略構成を示す構成図である。
【図１１】第２実施例の制御装置８０の制御ＣＰＵ９０
により実行される後進時の制御の一部を例示するフロー
チャートである。
【図１２】第２実施例の動力出力装置２０Ｂの変形例で
ある動力出力装置２０Ｃを組み込んだ車両の概略構成を
示す構成図である。
【図１３】第３実施例の動力出力装置２０Ｄの一部の概
略構成を示す構成図である。
【図１４】アシストモータトルク切換機構１３０の概略
構成を示す構成図である。
【図１５】第３実施例の制御装置８０の制御ＣＰＵ９０
により実行される後進時の制御を例示するフローチャー
トである。
【図１６】第４実施例の動力出力装置２０Ｅを組み込ん
だ車両の概略構成を示す構成図である。
【図１７】前後進切換ギヤユニット１５０の構成の概略
を例示する概略構成図である。
【図１８】前後進切換ギヤ１５３が後進時の位置とされ
たときの逆方向ギヤ１５５と反転ギヤ１５６と駆動軸動
力ギヤ１５２ｂとの噛合状態を例示する説明図である。
【図１９】第４実施例の制御装置８０の制御ＣＰＵ９０
により実行される後進時の制御を例示するフローチャー
トである。
【図２０】第５実施例の動力出力装置２０Ｆの概略構成
を示す構成図である。
【図２１】第５実施例の制御装置８０の制御ＣＰＵ９０
により実行される後進時の制御を例示するフローチャー
トである。
【図２２】第５実施例の制御装置８０により実行される
アシストモータ４０の制御の基本的な処理を例示するフ
ローチャートである。
【図２３】第６実施例の制御装置８０の制御ＣＰＵ９０
により実行される後進時の制御の一部を例示するフロー
チャートである。
【図２４】図１に示した第１実施例の動力出力装置２０
を４輪駆動車に適用した場合の構成を示す構成図であ
る。
【符号の説明】
２０…動力出力装置 ２０Ａ〜２０Ｇ…動力出力装置 ２２…駆動軸 ２３…ギヤ ２４…ディファレンシャルギヤ ２６，２８…駆動輪 ２７，２９…駆動輪 ３０…クラッチモータ ３２…アウタロータ ３４…インナロータ ３５…永久磁石 ３６…三相コイル ３７Ａ，３７Ｂ…ベアリング ３８…回転トランス ３８Ａ…一次巻線 ３８Ｂ…二次巻線 ３９…レゾルバ ４０…アシストモータ ４２…ロータ ４２ａ…ロータ軸 ４２ｂ…レゾルバ ４２ｃ…ロータ軸ギヤ ４３…ステータ ４４…三相コイル ４５…ケース ４６…永久磁石 ４８…レゾルバ ４９…ベアリング ５０…エンジン ５１…燃料噴射弁 ５２…燃焼室 ５４…ピストン ５６…クランクシャフト ５６Ｂ…ホイール ５７…ブレーキ機構 ５７ａ…ディスク ５７ｂ…パッド ５７ｃ…ブレーキアクチュエータ ５８…イグナイタ ５９ａ…圧入ピン ５９ｂ…ネジ ６０…ディストリビュータ ６２…点火プラグ ６４…アクセルペダル ６５…アクセルペダルポジションセンサ ６６…スロットルバルブ ６７…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ＣＰＵ ９０ａ…ＲＡＭ ９０ｂ…ＲＯＭ ９１…第１の駆動回路 ９２…第２の駆動回路 ９４…バッテリ ９５，９６…電流検出器 ９７，９８…電流検出器 ９９…残容量検出器 １１０…吸気閉鎖機構 １１２…吸気閉鎖バルブ １１４…アクチュエータ １２０…排気閉鎖機構 １２２…排気閉鎖バルブ １２４…アクチュエータ １３０…アシストモータトルク切換機構 １３１…切換ギヤ １３２…動力伝達ギヤ １３４…通常トルクギヤ １３６…大トルクギヤ １３７…回転軸 １３８…アクチュエータ １４０…駆動軸ギヤ １４４…小ギヤ １４６…大ギヤ １５０…前後進切換ギヤユニット １５２ａ，１５２ｂ…駆動軸動力ギヤ １５３…前後進切換ギヤ １５４…順方向ギヤ １５５…逆方向ギヤ １５６…反転ギヤ １５８…アクチュエータ １６０…切換機 Ｌ１，Ｌ２…電源ライン Ｔｒ１〜Ｔｒ６…トランジスタ Ｔｒ１１〜Ｔｒ１６…トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 英治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 藤 隆地 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 多賀 善明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置で
    あって、 出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第
    １のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結
    合された第２のロータとを有し、該第１および該第２の
    ロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と
    該駆動軸との間で動力のやり取りをする第１の電動機
    と、 前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ
    間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロ
    ータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御
    する第１の電動機駆動回路と、 前記駆動軸と動力のやり取りをする第２の電動機と、 前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路
    と、 少なくとも前記第１の電動機の駆動に要する電力の供給
    と前記第２の電動機の駆動に要する電力の供給とが可能
    な電力供給手段と、 前記原動機の出力軸を制動する出力軸制動手段とを備え
    る動力出力装置。
  2. 【請求項２】 前記出力軸制動手段は、前記原動機の出
    力軸に設けられたブレーキ機構である請求項１記載の動
    力出力装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の動力出力装置であって、 前記原動機は内燃機関であり、 前記出力軸制動手段は、前記原動機の吸気を閉鎖する吸
    気閉鎖手段である動力出力装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の動力出力装置であって、 前記原動機は内燃機関であり、 前記出力軸制動手段は、前記原動機の排気を閉鎖する排
    気閉鎖手段である動力出力装置。
  5. 【請求項５】 所定の駆動要求がなされたとき、前記出
    力軸制動手段により前記原動機の出力軸を制動すると共
    に、前記電力供給手段からの電力の供給を受けて前記第
    １および第２の電動機により該所定の駆動要求に基づく
    動力を前記駆動軸に出力するよう前記第１および第２の
    電動機駆動回路を制御する駆動制御手段を備える請求項
    １ないし４いずれか記載の動力出力装置。
  6. 【請求項６】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置で
    あって、 出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第
    １のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結
    合された第２のロータとを有し、該第１および該第２の
    ロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と
    該駆動軸との間で動力のやり取りをする第１の電動機
    と、 前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ
    間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロ
    ータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御
    する第１の電動機駆動回路と、 前記駆動軸と動力のやり取りをする第２の電動機と、 前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路
    と、 少なくとも前記第２の電動機の駆動に要する電力の供給
    が可能な電力供給手段と、 所定の駆動要求がなされたとき、前記第２の電動機から
    出力される動力のトルクを増大して前記駆動軸に伝達す
    るトルク増大伝達手段とを備える動力出力装置。
  7. 【請求項７】 前記トルク増大伝達手段は、回転数を減
    速する減速機である請求項６記載の動力出力装置。
  8. 【請求項８】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置で
    あって、 出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第
    １のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結
    合された第２のロータとを有し、該第１および該第２の
    ロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と
    該駆動軸との間で動力のやり取りをする第１の電動機
    と、 前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ
    間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロ
    ータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御
    する第１の電動機駆動回路と、 前記駆動軸と動力のやり取りをする第２の電動機と、 前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路
    と、 少なくとも前記第２の電動機の駆動に要する電力の供給
    が可能な電力供給手段と、 所定の駆動要求がなされたとき、前記電力供給手段から
    の電力の供給を受けて、前記第２の電動機駆動回路から
    前記第２の電動機に出力される電流と同相の電流を該第
    ２の電動機駆動回路と並列に該第２の電動機に出力する
    並列電流出力回路とを備える動力出力装置。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の動力出力装置であって、 前記並列電流出力回路は、 前記第１の電動機駆動回路と、 前記第１の電動機駆動回路から前記第１の電動機に至る
    電流ラインに設けられ、該第１の電動機駆動回路と該第
    １の電動機との接続と、該第１の電動機駆動回路と前記
    第２の電動機との接続とを切り換える切換手段と、 前記第１の電動機駆動回路から前記同相の電流が出力さ
    れるよう該第１の電動機駆動回路を制御する電流制御手
    段とからなる動力出力装置。
  10. 【請求項１０】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置
    であって、 出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第
    １のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結
    合された第２のロータとを有し、該第１および該第２の
    ロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と
    該駆動軸との間で動力のやり取りをする第１の電動機
    と、 前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ
    間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロ
    ータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御
    する第１の電動機駆動回路と、 前記駆動軸と動力のやり取りをする第２の電動機と、 前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路
    と、 少なくとも前記第１の電動機の駆動に要する電力の供給
    が可能な電力供給手段と、 所定の駆動要求がなされたとき、前記電力供給手段から
    電力の供給を受けて前記第１の電動機から前記駆動軸に
    所定の動力が所定のタイミングで出力されるよう前記第
    １の電動機駆動回路を制御する動力出力制御手段とを備
    える動力出力装置。
  11. 【請求項１１】 前記所定のタイミングは、前記所定の
    動力により前記原動機の出力軸が回転しないタイミング
    である請求項１０記載の動力出力装置。
  12. 【請求項１２】 前記電力供給手段は、前記第１および
    ／または第２の電動機駆動回路を介して対応する前記第
    １，第２の電動機により回生される電力による充電と、
    前記第１および／または第２の電動機駆動回路を介して
    対応する前記第１，第２の電動機の駆動に要する電力の
    放電とを行なう蓄電手段である請求項１ないし１１いず
    れか記載の動力出力装置。
  13. 【請求項１３】 前記所定の駆動要求は、前記駆動軸の
    逆転要求である請求項５ないし１２いずれか記載の動力
    出力装置。
  14. 【請求項１４】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置
    であって、 出力軸を有し、該出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機の出力軸に結合された第１のロータと、該第
    １のロータに対して相対的に回転可能で前記駆動軸に結
    合された第２のロータとを有し、該第１および該第２の
    ロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と
    該駆動軸との間で動力のやり取りをする第１の電動機
    と、 前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ
    間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、該第２のロ
    ータの該第１のロータに対する相対的な回転駆動を制御
    する第１の電動機駆動回路と、 前記駆動軸と動力のやり取りをする第２の電動機と、 前記第２の電動機を駆動制御する第２の電動機駆動回路
    と、 少なくとも前記第１の電動機駆動回路を介して前記第１
    の電動機により回生される電力による充電と前記第２の
    電動機駆動回路を介して前記第２の電動機の駆動に要す
    る電力の放電が可能な蓄電手段と、 前記駆動軸に設けられ、所定の逆転要求に応じて該駆動
    軸の回転動力を逆転させて後段に伝達する逆転伝達手段
    とを備える動力出力装置。
  15. 【請求項１５】 前記逆転伝達手段に代えて、前記原動
    機の出力軸に設けられ、所定の逆転要求に応じて該出力
    軸の回転動力を逆転させて後段に伝達する逆転伝達手段
    を備える請求項１４記載の動力出力装置。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7204222B2 (en) 2004-02-17 2007-04-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive system and automobile
CN100398369C (zh) * 2004-10-20 2008-07-02 丰田自动车株式会社 混合动力车及其控制方法
JP2010208485A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Mazda Motor Corp ハイブリッド車両の制御装置
JP2011506205A (ja) * 2007-12-18 2011-03-03 ネーデルランツ オルガニサティー フォール トゥーゲパストナトゥールヴェテンシャッペリーク オンデルズーク テーエンオー 車両駆動システム、および電気機械変換機の使用
WO2014080775A1 (ja) 2012-11-20 2014-05-30 トヨタ自動車株式会社 動力伝達装置
EP2930053A2 (en) 2014-04-10 2015-10-14 Jtekt Corporation Vehicle control device
EP2933529A1 (en) 2014-04-10 2015-10-21 Jtekt Corporation Drive unit and drive module
CN107683558A (zh) * 2015-01-30 2018-02-09 Gkn汽车有限公司 电驱动装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7204222B2 (en) 2004-02-17 2007-04-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive system and automobile
CN100398369C (zh) * 2004-10-20 2008-07-02 丰田自动车株式会社 混合动力车及其控制方法
JP2011506205A (ja) * 2007-12-18 2011-03-03 ネーデルランツ オルガニサティー フォール トゥーゲパストナトゥールヴェテンシャッペリーク オンデルズーク テーエンオー 車両駆動システム、および電気機械変換機の使用
JP2010208485A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Mazda Motor Corp ハイブリッド車両の制御装置
CN104812643A (zh) * 2012-11-20 2015-07-29 丰田自动车株式会社 传动装置
JP2014101005A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Toyota Central R&D Labs Inc 動力伝達装置
WO2014080775A1 (ja) 2012-11-20 2014-05-30 トヨタ自動車株式会社 動力伝達装置
US9499158B2 (en) 2012-11-20 2016-11-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power transmission device
EP2930053A2 (en) 2014-04-10 2015-10-14 Jtekt Corporation Vehicle control device
EP2933529A1 (en) 2014-04-10 2015-10-21 Jtekt Corporation Drive unit and drive module
US9638312B2 (en) 2014-04-10 2017-05-02 Jtekt Corporation Drive unit and drive module
US9694710B2 (en) 2014-04-10 2017-07-04 Jtekt Corporation Vehicle control device
CN107683558A (zh) * 2015-01-30 2018-02-09 Gkn汽车有限公司 电驱动装置
JP2018505644A (ja) * 2015-01-30 2018-02-22 ジー・ケー・エヌ オートモーティヴ リミテッドＧＫＮ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｌｉｍｉｔｅｄ 電気駆動装置
CN107683558B (zh) * 2015-01-30 2019-05-31 Gkn汽车有限公司 电驱动装置

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