JPH11299007A - Power output device, its control method and hybrid vehicle - Google Patents

Power output device, its control method and hybrid vehicle

Info

Publication number
JPH11299007A
JPH11299007A JP10123949A JP12394998A JPH11299007A JP H11299007 A JPH11299007 A JP H11299007A JP 10123949 A JP10123949 A JP 10123949A JP 12394998 A JP12394998 A JP 12394998A JP H11299007 A JPH11299007 A JP H11299007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
output
output shaft
generator
prime mover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10123949A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3487168B2 (en
Inventor
Shigetaka Nagamatsu
茂隆 永松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP12394998A priority Critical patent/JP3487168B2/en
Publication of JPH11299007A publication Critical patent/JPH11299007A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3487168B2 publication Critical patent/JP3487168B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/448Electrical distribution type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/52Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the operation efficiency of a hybrid power output device with two output shafts. SOLUTION: A part of the output power of an engine 150 is transmitted to front wheels 116 via a clutch motor CM and the remaining power is regenerated as an electric power. A motor linked with rear wheels 118 is driven by using the electric power. In a hybrid vehicle which has the fundamental construction as described and enables four-wheel drive, a DC motor is provided between the engine 150 and the clutch motor CM as a generator G. In an overdriven state, an electric power is regenerated by the generator G to suppress the power transmitted to the front wheels 116, so as to prevent the power exceeding the requested power from being outputted from the front wheels 116. With this constitution, since it is not necessary to regenerate a power from the rear wheels 118, the circulation of the power is eliminated and an operation efficiency is improved. Furthermore, as the DC motor is employed, the improvement can be realized with a very simple construction.

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、動力源として原動
機と電動機とを備えるハイブリッド式の動力出力装置お
よび該動力出力装置を搭載したハイブリッド車両に関
し、詳しくは2つの出力軸を備える動力出力装置および
該装置を搭載した4輪駆動可能なハイブリッド車両に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid power output device having a prime mover and an electric motor as power sources and a hybrid vehicle equipped with the power output device, and more particularly to a power output device having two output shafts and The present invention relates to a four-wheel drive hybrid vehicle equipped with the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、エンジンと電動機とを動力源とす
るハイブリッド車両が提案されている(例えば特開平9
−47094に記載の技術等)。ハイブリッド車両の一
種としていわゆるパラレルハイブリッド車両がある。パ
ラレルハイブリッド車両は、エンジンから出力された動
力を動力分配装置により分配する。分配された動力の一
部は出力軸に伝達され、残りは発電機により電力に変換
される。この電力はバッテリに蓄電されたり、出力軸に
結合された電動機を駆動するのに用いられる。かかる構
成により、パラレルハイブリッド車両はエンジンから出
力された動力を任意の回転数およびトルクで出力軸に出
力することができる。エンジンは運転効率の高い運転ポ
イントを選択して運転することができるため、ハイブリ
ッド車両はエンジンのみを駆動源とする従来の車両に比
べて省資源性および排気浄化性に優れている。
2. Description of the Related Art In recent years, a hybrid vehicle using an engine and an electric motor as power sources has been proposed (for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
-47094). As one type of hybrid vehicle, there is a so-called parallel hybrid vehicle. In a parallel hybrid vehicle, power output from an engine is distributed by a power distribution device. Part of the distributed power is transmitted to the output shaft, and the rest is converted to electric power by the generator. This power is stored in a battery or used to drive a motor coupled to the output shaft. With this configuration, the parallel hybrid vehicle can output the power output from the engine to the output shaft at an arbitrary rotation speed and torque. Since the engine can be operated by selecting a driving point with high driving efficiency, the hybrid vehicle is more excellent in resource saving and exhaust purification than the conventional vehicle using only the engine as a driving source.

【0003】一方、上述のパラレルハイブリッド車両の
技術を利用して、4輪駆動可能なハイブリッド車両も提
案されている(例えば特開平9−175203記載の技
術等)。4輪駆動可能なハイブリッド車両の構成例を図
10に示す。かかるハイブリッド車両では、原動機50
の出力軸にクラッチモータ30のインナロータ34を結
合するとともに、クラッチモータ30のアウタロータ3
2を駆動軸22に結合する。駆動軸22は変速ギヤ23
およびディファレンシャルギヤ24を介して前輪26,
28に結合されている。後輪27,29には電動機40
が結合されており、該電動機40は駆動回路92を介し
てバッテリ94に接続されている。クラッチモータ30
もまた駆動回路91を介してバッテリ94に電気的に接
続されている。従っ て、電動機40とクラッチモータ
30はバッテリ94を介して電気的に接続されている。
[0003] On the other hand, a hybrid vehicle that can be driven by four wheels using the above-described parallel hybrid vehicle technology has also been proposed (for example, the technology described in JP-A-9-175203). FIG. 10 shows a configuration example of a hybrid vehicle capable of driving four wheels. In such a hybrid vehicle, the motor 50
The inner rotor 34 of the clutch motor 30 is connected to the output shaft of the
2 is connected to the drive shaft 22. The drive shaft 22 includes a transmission gear 23
And a front wheel 26 via a differential gear 24,
28. An electric motor 40 is provided on the rear wheels 27 and 29.
And the electric motor 40 is connected to a battery 94 via a drive circuit 92. Clutch motor 30
Is also electrically connected to the battery 94 via the drive circuit 91. Accordingly, the electric motor 40 and the clutch motor 30 are electrically connected via the battery 94.

【0004】クラッチモータ30はインナロータ34と
アウタロータ32との間の相対的な滑りに応じて電力を
やりとりし、動力を増減しつつ原動機50から出力され
た動力を駆動軸22に伝達する動力伝達装置としての役
割を果たすものである。「原動機50の回転数>駆動軸
22の回転数」の場合、つまりアンダードライブ状態に
ある場合、クラッチモータ30のアウタロータ34がイ
ンナロータ32に対して相対的に回転する方向は、イン
ナロータ32の回転方向とは逆方向になる。このときク
ラッチモータ30は回生運転される。従って、原動機5
0から出力された動力はクラッチモータ30の作用によ
り、一部が駆動軸22に伝達されて前輪26,28を駆
動し、残りの動力が電力に変換される。この電力は電動
機40による後輪27,29の駆動に用いられる。
The clutch motor 30 exchanges electric power in accordance with the relative slip between the inner rotor 34 and the outer rotor 32, and transmits and outputs the power output from the prime mover 50 to the drive shaft 22 while increasing or decreasing the power. It plays a role. In the case of “the rotation speed of the prime mover 50> the rotation speed of the drive shaft 22”, that is, in the underdrive state, the direction in which the outer rotor 34 of the clutch motor 30 rotates relative to the inner rotor 32 is determined by the rotation direction of the inner rotor 32. And the opposite direction. At this time, the clutch motor 30 is regenerated. Therefore, the prime mover 5
A part of the power output from 0 is transmitted to the drive shaft 22 by the operation of the clutch motor 30 to drive the front wheels 26 and 28, and the remaining power is converted into electric power. This electric power is used for driving the rear wheels 27 and 29 by the electric motor 40.

【0005】逆に「原動機50の回転数<駆動軸22の
回転数」の場合、つまりオーバードライブ状態にある場
合には、クラッチモータ30のアウタロータ34がイン
ナロータ32に対して相対的に回転する方向は、インナ
ロータ32の回転方向と同方向になる。このときクラッ
チモータ30は力行運転される。従って、原動機50か
ら出力された動力とクラッチモータ30による動力の総
和が駆動軸22に伝達され前輪26,28を駆動する。
原動機は前後輪から出力すべき動力に等しい動力を出力
しているから、前輪26,28からはクラッチモータ3
0から出力される動力の分だけ過剰な動力が出力されて
いることになる。従って、オーバードライブ状態では後
輪27,29に結合された電動機40により電力を回生
し、後輪に負荷トルクを加えることによって、前後輪か
ら出力される動力を要求動力に一致させる。以上で説明
した作用により、図10に示したハイブリッド車両は、
種々の運転状態において4輪駆動による走行が可能とな
っている。
Conversely, when "the rotational speed of the prime mover 50 <the rotational speed of the drive shaft 22", that is, in the overdrive state, the direction in which the outer rotor 34 of the clutch motor 30 rotates relative to the inner rotor 32. Is in the same direction as the rotation direction of the inner rotor 32. At this time, the clutch motor 30 is driven by power. Therefore, the sum of the power output from the prime mover 50 and the power generated by the clutch motor 30 is transmitted to the drive shaft 22 to drive the front wheels 26 and 28.
Since the prime mover outputs power equal to the power to be output from the front and rear wheels, the clutch motor 3 is output from the front wheels 26 and 28.
Excessive power is output by the power output from zero. Accordingly, in the overdrive state, electric power is regenerated by the electric motor 40 coupled to the rear wheels 27 and 29, and a load torque is applied to the rear wheels so that the power output from the front and rear wheels matches the required power. By the operation described above, the hybrid vehicle shown in FIG.
Traveling by four-wheel drive is possible in various driving states.

【0006】エンジンのみを動力源とする従来の車両で
4輪駆動を実現するためには、エンジンの動力を前輪お
よび後輪の両者に伝達するために、プロペラシャフトを
用いていた。これは重量および車両の室内スペースへの
影響等の面でデメリットが多い。上述のハイブリッド車
両では、プロペラシャフトを用いることなく4輪駆動を
実現できる点でも大きな利点を有している。4輪駆動可
能なハイブリッド車両は、その他省資源性および排気浄
化性に優れているというハイブリッド車両の特性を4輪
駆動車両においても活かすことができる点でも優れてい
る。
In order to realize four-wheel drive in a conventional vehicle using only an engine as a power source, a propeller shaft has been used to transmit the power of the engine to both front and rear wheels. This has many disadvantages in terms of weight and the effect on the interior space of the vehicle. The above-described hybrid vehicle has a great advantage in that four-wheel drive can be realized without using a propeller shaft. A four-wheel drive hybrid vehicle is also excellent in that the characteristics of the hybrid vehicle, which are excellent in resource saving and exhaust purification, can be utilized in a four-wheel drive vehicle.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、4輪駆動可能
なハイブリッド車両では、オーバードライブ状態で走行
する場合に運転効率が低下することがあった。前述した
通り、オーバードライブ時にはクラッチモータ30を力
行運転し、電動機40を回生運転する。電動機40で回
生された電力はクラッチモータ30の力行運転に用いら
れる。つまり、オーバードライブ状態では、エンジン5
0から出力された動力の一部は、一旦前輪26,28か
ら出力された後、電動機40により回生され、再びクラ
ッチモータ30の駆動に供給されることで前輪26,2
8から出力されるという循環を形成することになる。電
動機40等の各装置の運転効率は必ずしも100%とは
いえないため、上記循環を形成した場合には、エンジン
50から出力された動力のうち熱として損失する動力が
増えることになる。従来のハイブリッド車両では、かか
る原因によりオーバードライブ時に運転効率が低下する
ことがあった。
However, in a hybrid vehicle capable of four-wheel drive, the driving efficiency may be reduced when the vehicle runs in an overdrive state. As described above, at the time of overdrive, the clutch motor 30 performs the power running operation, and the electric motor 40 performs the regenerative operation. The electric power regenerated by the electric motor 40 is used for the power running operation of the clutch motor 30. That is, in the overdrive state, the engine 5
A part of the power output from 0 is output from the front wheels 26 and 28 once, then regenerated by the electric motor 40, and is again supplied to the drive of the clutch motor 30 so that the front wheels 26 and 2 are driven again.
8 is formed. Since the operating efficiency of each device such as the electric motor 40 is not necessarily 100%, when the above-described circulation is formed, the power that is lost as heat among the power output from the engine 50 increases. In a conventional hybrid vehicle, the driving efficiency may decrease during overdrive due to such a cause.

【0008】本発明は上記課題を解決するためになさ
れ、2つの出力軸を有するハイブリッド式の動力出力装
置の運転効率を向上することを目的とする。また、この
ような動力出力装置を車両に適用した4輪駆動可能なハ
イブリッド車両を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to improve the operating efficiency of a hybrid power output device having two output shafts. It is another object of the present invention to provide a four-wheel drive hybrid vehicle in which such a power output device is applied to a vehicle.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明では
以下の構成を採った。本発明の動力伝達装置は、第1の
出力軸および第2の出力軸と原動機とを有し、該原動機
から出力される動力を前記第1の出力軸および第2の出
力軸から出力可能な動力出力装置であって、前記原動機
の出力軸および前記第1の出力軸に結合され、電力のや
りとりにより該原動機から出力される動力を増減して前
記第1の出力軸に伝達可能な動力伝達手段と、前記第2
の出力軸に結合され、該第2の出力軸に動力を入出力可
能な電動機と、前記原動機、動力伝達手段および電動機
の運転を制御して、前記第1の出力軸から出力される動
力および前記第2の出力軸から出力される動力の総和を
要求された動力に等しくする動力制御手段とを備え、さ
らに、前記原動機から出力される動力が前記第1の出力
軸に伝達される動力伝達経路に設けられた発電機と、該
発電機により発電を行うための駆動回路と、前記原動機
の回転数を検出する検出手段と、前記第1の出力軸の回
転数を検出する検出手段と、前記発電機の駆動回路を制
御して、前記原動機の回転数が前記第1の出力軸の回転
数よりも小さい場合に、前記原動機から出力される動力
の一部を電力として回生することにより前記動力伝達経
路に所定の負荷を与える発電制御手段とを備えることを
要旨とする。
Means for Solving the Problems and Their Functions / Effects In order to solve at least a part of the above problems, the present invention has the following constitution. The power transmission device of the present invention has a first output shaft, a second output shaft, and a prime mover, and can output power output from the prime mover from the first output shaft and the second output shaft. A power output device that is coupled to an output shaft of the prime mover and the first output shaft, and that increases / decreases power output from the prime mover by exchanging power and transmits power to the first output shaft. Means, said second
An electric motor coupled to the output shaft of the first output shaft and capable of inputting and outputting power to and from the second output shaft, and controlling the operation of the prime mover, the power transmission means and the electric motor to output the power output from the first output shaft and Power control means for making the sum of the power output from the second output shaft equal to the required power, and a power transmission in which the power output from the prime mover is transmitted to the first output shaft A generator provided in the path, a drive circuit for generating electric power by the generator, a detecting unit for detecting a rotational speed of the motor, and a detecting unit for detecting a rotational speed of the first output shaft, By controlling the drive circuit of the generator, when the rotational speed of the prime mover is smaller than the rotational speed of the first output shaft, by regenerating a part of the power output from the prime mover as electric power, Apply a predetermined load to the power transmission path And summarized in that and a power generation control unit to obtain.

【0010】上記動力伝達装置では、原動機から出力さ
れた動力を前記動力伝達経路を通じて第1の出力軸に伝
達する際に、「原動機の回転数<第1の出力軸の回転
数」即ちオーバードライブ状態にあるときは、発電機に
より所定の負荷を与える。オーバードライブ状態にある
とき、発電機による負荷がなければ第1の出力軸からは
要求される動力以上の過剰な動力が出力されるため、第
2の出力軸から過剰な動力を回生する必要が生じ、その
結果として動力の循環が生じていた。これに対し、本発
明の動力出力装置では、発電機により動力伝達経路に与
えられる負荷によって、原動機から出力される動力はそ
の分減じられて第1の出力軸に伝達される。つまり、第
1の出力軸から出力される過剰な動力を抑制することが
できる。従って、本発明の動力出力装置によれば、上述
した動力の循環を抑制することができ、運転効率を向上
することができる。
In the above power transmission device, when the power output from the prime mover is transmitted to the first output shaft through the power transmission path, "the rotational speed of the prime mover <the rotational speed of the first output shaft", that is, the overdrive When in the state, a predetermined load is applied by the generator. In the overdrive state, if there is no load from the generator, excessive power exceeding the required power is output from the first output shaft, so it is necessary to regenerate excessive power from the second output shaft. This resulted in power circulation. On the other hand, in the power output device of the present invention, the power output from the prime mover is reduced by the load applied to the power transmission path by the generator and transmitted to the first output shaft. That is, excessive power output from the first output shaft can be suppressed. Therefore, according to the power output device of the present invention, the above-described power circulation can be suppressed, and the operating efficiency can be improved.

【0011】しかも、本発明の動力出力装置では、非常
に簡単な構成によって、上述した効果による運転効率の
向上を図ることができる利点もある。本発明では動力伝
達経路に発電機を設けるものとしている。これは少なく
とも原動機が運転している最中には電力の供給を受けて
駆動するモータとして機能することはない。従って、発
電機の運転を制御するための駆動回路の構成が非常に簡
単なものとなる。また、発電機自体の大きさも抑えるこ
とができる。この結果、従来の動力出力装置に比較して
装置のサイズ、重量および製造コスト等を極端に増加さ
せることなく、運転効率を向上させることができるので
ある。
In addition, the power output apparatus of the present invention has an advantage that the operation efficiency can be improved by the above-described effect with a very simple configuration. In the present invention, a generator is provided in the power transmission path. This does not function as a motor driven by receiving power supply at least while the prime mover is operating. Therefore, the configuration of the drive circuit for controlling the operation of the generator becomes very simple. Further, the size of the generator itself can be suppressed. As a result, the operating efficiency can be improved without extremely increasing the size, weight, manufacturing cost, and the like of the device as compared with the conventional power output device.

【0012】ここで、上記発明においては、原動機の回
転数と第1の出力軸の回転数との大小関係に応じて制御
を行うものとしている。第1の出力軸の回転数とは、動
力伝達手段の直後の回転数を意味する。つまり、第1の
出力軸の回転数の検出手段と動力伝達手段との間に減速
ギヤ等が介されている場合には、該減速ギヤによる減速
比も考慮した上で前記大小関係を判断することになる。
Here, in the above invention, the control is performed in accordance with the magnitude relationship between the rotation speed of the prime mover and the rotation speed of the first output shaft. The rotation speed of the first output shaft means a rotation speed immediately after the power transmission means. In other words, when a speed reduction gear or the like is interposed between the first output shaft rotation speed detection means and the power transmission means, the magnitude relationship is determined in consideration of the speed reduction ratio of the speed reduction gear. Will be.

【0013】なお、原動機の運転が停止しているときで
あれば、前記発電機は電力の供給を受けて駆動するモー
タとして機能としてもよい。例えば、原動機を始動する
ためのスタータとして機能しうるものとしてもよい。か
かる場合であっても、発電機の駆動回路は非常に簡単な
構成で実現することができるため、上述した効果を得る
ことができる。
[0013] When the operation of the prime mover is stopped, the generator may function as a motor driven by receiving supply of electric power. For example, it may be possible to function as a starter for starting a prime mover. Even in such a case, since the drive circuit of the generator can be realized with a very simple configuration, the above-described effects can be obtained.

【0014】また、上記動力伝達装置において、前記発
電機は発電負荷を変更可能な発電機であり、前記所定の
負荷は、前記動力制御手段による制御の結果、第2の出
力軸に結合された電動機の出力トルクを値0以上とし得
る負荷であるものとすることが望ましい。
In the above power transmission device, the generator is a generator capable of changing a power generation load, and the predetermined load is coupled to a second output shaft as a result of control by the power control means. It is desirable that the load is such that the output torque of the motor can be set to a value of 0 or more.

【0015】かかる動力出力装置によれば、第2の出力
軸に結合された電動機の出力トルクを0以上にすること
ができるため、動力の循環を無くすことができ、運転効
率を大きく向上することができる。
According to such a power output device, the output torque of the electric motor coupled to the second output shaft can be made 0 or more, so that the circulation of power can be eliminated and the operation efficiency can be greatly improved. Can be.

【0016】なお、上記動力出力装置においては、種々
の発電機が適用可能であるが、前記発電機は直流発電機
であるものとすることが望ましい。こうすれば、発電機
の駆動回路を非常に簡単な構成にすることができる。
In the power output device, various generators can be applied, but it is preferable that the generator is a DC generator. In this way, the drive circuit of the generator can be made very simple.

【0017】また、上述した動力出力装置における動力
伝達手段も、種々の構成が可能である。例えば、前記動
力伝達手段は、前記原動機の出力軸に結合された第1の
ロータと、前記第1の出力軸に結合され、前記第1のロ
ータと相対的に回転し得る第2のロータとを有し、該第
1のロータと第2のロータの間に生じる電磁的な結合お
よび相対的な滑りを通じて電力をやりとりすることによ
って、該原動機から出力される動力を増減して前記第1
の出力軸に伝達する手段であるものとすることができ
る。
The power transmission means in the above-described power output device can have various configurations. For example, the power transmission means may include a first rotor coupled to an output shaft of the prime mover, and a second rotor coupled to the first output shaft and rotatable relative to the first rotor. Power is transmitted and received through electromagnetic coupling and relative slippage between the first rotor and the second rotor to increase or decrease the power output from the prime mover,
Means for transmitting to the output shaft.

【0018】また、前記動力伝達手段は、前記発電機と
は別に備えられ、入力軸を有する電動発電機と、前記原
動機の出力軸、前記第1の出力軸、前記入力軸にそれぞ
れ結合される3軸を有し、該3軸のうち2軸に入出力さ
れる動力が決定されると残余の1軸から入出力される動
力が決定される動力入出力手段とからなるものとするこ
ともできる。
Further, the power transmission means is provided separately from the generator, and is coupled to a motor generator having an input shaft, an output shaft of the prime mover, the first output shaft, and the input shaft, respectively. Power input / output means having three axes, and determining power input / output to / from two axes of the three axes; and determining power input / output to / from the remaining one axis. it can.

【0019】前者では、第1のロータと第2のロータの
間に生じる相対的な滑りを通じて電力をやりとりするこ
とで該原動機から出力される動力を増減することができ
る。また、両者間の電磁的な結合を介して原動機から出
力された動力を第1の出力軸に伝達することができる。
後者では、前記入力軸に結合された電動発電機の運転状
態を制御することによって第1の出力軸に伝達される動
力を増減しつつ、伝達することができる。
In the former, the power output from the prime mover can be increased or decreased by exchanging power through relative slippage between the first rotor and the second rotor. Further, the power output from the prime mover can be transmitted to the first output shaft via an electromagnetic coupling between the two.
In the latter, by controlling the operating state of the motor generator coupled to the input shaft, the power transmitted to the first output shaft can be transmitted while increasing or decreasing.

【0020】以上で説明した動力出力装置は、2つの出
力軸が必要となる種々の装置に利用可能である。こうし
た装置としては、例えば4輪駆動可能な車両が挙げられ
る。従って、本発明は次に掲げるハイブリッド車両とし
て構成することも可能である。本発明のハイブリッド車
両は、前輪に結合された前車軸および後輪に結合された
後車軸と、少なくとも原動機および電動機を用いて該原
動機から出力される動力を前記前車軸および後車軸から
出力可能な動力出力装置とを備えた4輪駆動可能なハイ
ブリッド車両であって、前記動力出力装置は、前記原動
機の出力軸および前記前車軸に結合され、電力のやりと
りにより該原動機から出力される動力を増減して前記前
車軸に伝達可能な動力伝達手段と、前記後車軸に結合さ
れ、該後車軸に動力を入出力可能な電動機と、前記原動
機、動力伝達手段および電動機の運転を制御して、前記
前車軸から出力される動力および前記後車軸から出力さ
れる動力の総和を要求された動力に等しくする動力制御
手段とを備え、さらに、前記原動機から出力される動力
が前記前車軸に伝達される動力伝達経路に設けられた発
電機と、該発電機により発電を行うための駆動回路と、
前記原動機の回転数を検出する検出手段と、前記前車軸
の回転数を検出する検出手段と、前記発電機の駆動回路
を制御して、前記原動機の回転数が前記前車軸の回転数
よりも小さい場合に、前記原動機から出力される動力の
一部を電力として回生することにより前記動力伝達経路
に所定の負荷を与える発電制御手段とを備える動力出力
装置であることを要旨とする。
The power output device described above can be used for various devices that require two output shafts. Such a device includes, for example, a vehicle that can be driven by four wheels. Therefore, the present invention can be configured as the following hybrid vehicle. The hybrid vehicle of the present invention can output power from the prime mover using at least a prime mover and an electric motor from the front axle and the rear axle, using a front axle coupled to the front wheels and a rear axle coupled to the rear wheels. A four-wheel drive hybrid vehicle having a power output device, wherein the power output device is coupled to an output shaft and the front axle of the prime mover to increase or decrease the power output from the prime mover by exchanging power. Power transmission means capable of transmitting power to the front axle, an electric motor coupled to the rear axle, capable of inputting and outputting power to the rear axle, controlling the operation of the prime mover, the power transmission means and the electric motor, Power control means for making the sum of the power output from the front axle and the power output from the rear axle equal to the required power, further comprising: A generator provided in the power transmission path in which the power is transmitted to the front axle, a driving circuit for performing power generation by the generator,
Detecting means for detecting the rotational speed of the prime mover, detecting means for detecting the rotational speed of the front axle, and controlling the drive circuit of the generator so that the rotational speed of the prime mover is greater than the rotational speed of the front axle A gist of the invention is a power output device including: a power generation control unit that regenerates a part of the power output from the prime mover as electric power to apply a predetermined load to the power transmission path when the power is small.

【0021】かかるハイブリッド車両によれば、上述し
た動力出力装置と同様、オーバードライブ状態における
動力の循環を抑制することができ、運転効率を向上する
ことができる。また、上述のハイブリッド車両では、動
力出力装置自体のサイズ、重量およびコストを極端に増
加させることなく運転効率の向上を図ることができる。
車両では、動力出力装置を搭載するためのスペースおよ
び重量等には非常に厳しい制約があるのが通常であるた
め、本発明による上記効果は特に有意義なものとなる。
According to the hybrid vehicle, similarly to the above-described power output device, the circulation of power in the overdrive state can be suppressed, and the driving efficiency can be improved. Further, in the above-described hybrid vehicle, the driving efficiency can be improved without extremely increasing the size, weight, and cost of the power output device itself.
In a vehicle, the space and weight for mounting the power output device usually have very severe restrictions, so the above-mentioned effects according to the present invention are particularly significant.

【0022】かかるハイブリッド車両の発明において
も、前記発電機は発電負荷を変更可能な発電機であり、
前記所定の負荷は、前記動力制御手段による制御の結
果、後車軸に結合された電動機の出力トルクを値0以上
とし得る負荷であるものとすることが望ましい。また、
前記発電機は直流モータであるものとすることが望まし
い。こうすれば、運転効率を向上する効果および装置の
サイズを抑える効果等を最大限に得ることができる。
Also in the invention of the hybrid vehicle, the generator is a generator capable of changing a power generation load,
It is preferable that the predetermined load is a load capable of setting an output torque of a motor coupled to a rear axle to a value of 0 or more as a result of the control by the power control unit. Also,
Preferably, the generator is a DC motor. In this case, the effect of improving the operation efficiency and the effect of suppressing the size of the device can be obtained to the maximum.

【0023】一方、本発明は動力出力装置の運転を制御
するための制御方法として捕らえることもできる。本発
明の動力出力装置の制御方法は、第1の出力軸および第
2の出力軸と、原動機と、前記原動機の出力軸および前
記第1の出力軸に結合され、電力のやりとりにより該原
動機から出力される動力を増減して前記第1の出力軸に
伝達可能な動力伝達手段と、前記第2の出力軸に結合さ
れ該第2の出力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記
原動機から出力される動力が前記第1の出力軸に伝達さ
れる動力伝達経路に設けられた発電機とを備え、前記原
動機から出力される動力を前記第1の出力軸および第2
の出力軸から出力可能な動力出力装置の運転を制御する
制御方法であって、(a) 前記原動機の回転数を検出
する工程と、(b) 前記第1の出力軸の回転数を検出
する工程と、(c) 少なくとも前記原動機の回転数が
前記第1の出力軸の回転数よりも小さい場合に、前記発
電機により前記原動機から出力される動力の一部を電力
として回生して前記動力伝達経路に所定の負荷を与える
工程と、(d) 前記第1の出力軸および前記第2の出
力軸から出力される動力の総和が要求される動力に一致
するように、前記発電機による負荷に応じて前記原動
機、前記動力伝達手段、および前記電動機の運転を制御
する工程とを備えることを要旨とする。
On the other hand, the present invention can be regarded as a control method for controlling the operation of the power output device. The method for controlling a power output device according to the present invention includes a first output shaft and a second output shaft, a prime mover, and the power output device are coupled to the output shaft and the first output shaft of the prime mover. Power transmission means capable of increasing and decreasing the output power and transmitting the power to the first output shaft; an electric motor coupled to the second output shaft and capable of inputting and outputting power to and from the second output shaft; And a generator provided in a power transmission path through which power output from the motor is transmitted to the first output shaft. The power output from the prime mover is supplied to the first output shaft and the second output shaft.
A control method for controlling the operation of the power output device capable of outputting from the output shaft of (a), wherein (a) detecting the rotation speed of the prime mover; and (b) detecting the rotation speed of the first output shaft. And (c) regenerating a part of the power output from the prime mover by the generator as electric power when the rotational speed of the prime mover is lower than the rotational speed of the first output shaft. (D) applying a predetermined load to the transmission path; and (d) a load by the generator so that the sum of the power output from the first output shaft and the second output shaft matches the required power. Controlling the operation of the prime mover, the power transmission means, and the electric motor in accordance with the above.

【0024】かかる制御方法により動力出力装置を制御
すれば、動力の循環を抑制することができ、運転効率を
向上することができる。なお、上記制御方法において
は、動力伝達経路に発電機を設けた動力出力装置を対象
としているが、ここでは発電機として機能し得るものが
設けられていればよい。つまり、原動機の運転中に電動
機として機能し得るものであっても、オーバードライブ
時に発電による負荷を動力伝達経路に与えることが可能
なものであれば、本発明の制御方法を適用することがで
きる。
If the power output device is controlled by such a control method, the circulation of power can be suppressed, and the operating efficiency can be improved. Although the above control method is directed to a power output device having a generator in a power transmission path, it is sufficient that a device capable of functioning as a generator is provided here. In other words, the control method according to the present invention can be applied to a motor that can function as a motor during the operation of a prime mover as long as a load generated by power generation can be applied to a power transmission path during overdrive. .

【0025】なお、制御方法において、前記工程(c)
は、(c−1) 前記工程(d)により前記電動機の出
力トルクが値0以上になると想定される負荷を前記発電
機による負荷として求める工程と、(c−2) 該負荷
により発電機による電力を回生する工程とからなるもの
とすることが望ましい。
In the control method, the step (c)
(C-1) a step of obtaining, as a load by the generator, a load in which the output torque of the motor is assumed to be equal to or greater than 0 in the step (d); It is desirable to include a step of regenerating electric power.

【0026】こうすれば、動力の循環を無くすことがで
き、動力出力装置の運転効率を大きく向上することがで
きる。
In this way, the circulation of power can be eliminated, and the operating efficiency of the power output device can be greatly improved.

【0027】[0027]

【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。 (1)実施例の構成:はじめに、実施例の構成について
図1を用いて説明する。図1は本実施例の動力出力装置
を搭載した4輪駆動可能なハイブリッド車両の概略構成
を示す説明図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples. (1) Configuration of Embodiment: First, the configuration of the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a four-wheel drive hybrid vehicle equipped with the power output device of the present embodiment.

【0028】このハイブリッド車両に搭載された動力出
力装置は、原動機としてのエンジン150から出力され
た動力を、第1の出力軸に相当する前車軸116に伝達
し前輪116R,116Lから出力する前輪動力系統
と、第2の出力軸に相当する後車軸118に伝達し後輪
118R,118Lから出力する後輪動力系統と、これ
らの運転を制御する制御系統から成っている。
A power output device mounted on the hybrid vehicle transmits power output from an engine 150 as a prime mover to a front axle 116 corresponding to a first output shaft and outputs the power from front wheels 116R and 116L. The system includes a system, a rear wheel power system transmitting to a rear axle 118 corresponding to a second output shaft and outputting from rear wheels 118R and 118L, and a control system for controlling these operations.

【0029】制御系統は、動力出力装置全体の運転を制
御する制御ユニット(ECU)190およびエンジン1
50の運転を制御するEFIECU170から構成され
ている。ECU190およびEFIECU170は、そ
れぞれ、内部にCPU、ROM、RAM等を有するワン
チップ・マイクロコンピュータである。各CPUはRO
Mに記録されたプログラムに従い後述する種々の制御処
理を行う。これらの制御を可能とするために、ECU1
90およびEFIECU170には、各種のセンサおよ
びスイッチが電気的に接続されている。ECU190に
接続されているセンサとしては、アクセルペダルポジシ
ョンセンサ、バッテリ容量センサなどがある。但し、こ
れらのセンサの図示は省略した。ECU190は動力出
力装置に備えられた各種電動機の運転を直接制御すると
共に、EFIECU170に種々の情報を送信すること
により、間接的にエンジン150の運転を制御してい
る。
The control system includes a control unit (ECU) 190 for controlling the operation of the entire power output device and the engine 1
It is composed of an EFIECU 170 that controls 50 operations. The ECU 190 and the EFIECU 170 are one-chip microcomputers each having a CPU, a ROM, a RAM, and the like inside. Each CPU is RO
In accordance with the program recorded in M, various control processes described later are performed. To enable these controls, the ECU 1
Various sensors and switches are electrically connected to 90 and EFIECU 170. The sensors connected to the ECU 190 include an accelerator pedal position sensor, a battery capacity sensor, and the like. However, illustration of these sensors is omitted. The ECU 190 directly controls the operation of various electric motors provided in the power output device, and indirectly controls the operation of the engine 150 by transmitting various information to the EFIECU 170.

【0030】前輪動力系統の構成について説明する。動
力源としてのエンジン150は、通常の車両で用いられ
ているガソリンエンジンである。このエンジン150の
出力軸であるクランクシャフト156はダンパ130を
介して、動力伝達手段として作用するクラッチモータC
Mのインナロータ軸133に機械的に結合されている。
ダンパ130は、このエンジン150のクランクシャフ
ト156とインナロータ軸133とを接続し、クランク
シャフト156のねじり振動の振幅を抑制する目的で設
けられているものである。インナロータ軸133とはク
ラッチモータCMのインナロータ132の回転軸であ
る。クラッチモータCMは、後述する通りインナロータ
132とアウタロータ134を備え、両者が相対的に回
転可能な対ロータ電動機である。クラッチモータCMの
アウタロータ134はアウタロータ軸135、動力伝達
ギヤ111およびディファレンシャルギヤ114を介し
て前輪116R,116Lを備えた前車軸116に結合
されている。一方、クランクシャフト156には減速ギ
ヤ113を介して発電機Gが結合されている。
The configuration of the front wheel power system will be described. Engine 150 as a power source is a gasoline engine used in a normal vehicle. A crankshaft 156, which is an output shaft of the engine 150, is connected via a damper 130 to a clutch motor C acting as power transmission means.
M is mechanically coupled to the inner rotor shaft 133.
The damper 130 connects the crankshaft 156 of the engine 150 to the inner rotor shaft 133 and is provided for the purpose of suppressing the amplitude of the torsional vibration of the crankshaft 156. The inner rotor shaft 133 is a rotation shaft of the inner rotor 132 of the clutch motor CM. The clutch motor CM is an anti-rotor motor having an inner rotor 132 and an outer rotor 134, both of which can be relatively rotated as described later. An outer rotor 134 of the clutch motor CM is connected to a front axle 116 having front wheels 116R and 116L via an outer rotor shaft 135, a power transmission gear 111, and a differential gear 114. On the other hand, a generator G is connected to the crankshaft 156 via a reduction gear 113.

【0031】クラッチモータCMは、対ロータの同期電
動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を
有するインナロータ132と、回転磁界を形成するU,
V,Wの三相からなる三相コイルが巻回されたアウタロ
ータ134とを備える。両者は相互に回転可能に軸支さ
れている。クラッチモータCMはスリップリング128
および駆動回路191を介してバッテリ194に電気的
に接続されている。
The clutch motor CM is configured as a synchronous motor generator having a pair of rotors, and has an inner rotor 132 having a plurality of permanent magnets on its outer peripheral surface and U, U, which form a rotating magnetic field.
And an outer rotor 134 wound with a three-phase coil having three phases of V and W. Both are rotatably supported on each other. Clutch motor CM is slip ring 128
And a drive circuit 191 to electrically connect to the battery 194.

【0032】駆動回路191の構成を図2に示す。駆動
回路191は図2に示す通り、トランジスタインバータ
として構成されている。ソース側のトランジスタ(図2
中のTu+,Tv+,Tw+)およびシンク側のトラン
ジスタ(図2中のTu−,Tv−,Tw−)が2つ一組
として、クラッチモータCMのU,V,Wの各相ごとに
設けられている。ソース側はバッテリ194のプラスに
接続され、シンク側はバッテリ194のマイナス側に接
続されている。また、各トランジスタにはフライホイー
ルダイオードと呼ばれるダイオード(図2中のDu+,
Du−,Dv+,Dv−,Dw+,Dw−)が並列に接
続されている。
FIG. 2 shows the configuration of the driving circuit 191. The drive circuit 191 is configured as a transistor inverter as shown in FIG. Source-side transistor (Fig. 2
Tu +, Tv +, Tw +) and sink-side transistors (Tu-, Tv-, Tw- in FIG. 2) are provided as a set of two for each of U, V, and W phases of the clutch motor CM. ing. The source side is connected to the positive side of the battery 194, and the sink side is connected to the negative side of the battery 194. Each transistor has a diode called a flywheel diode (Du +,
Du−, Dv +, Dv−, Dw +, Dw−) are connected in parallel.

【0033】この駆動回路191はECU190と電気
的に接続されている。ECU190から駆動回路191
にはU,V,Wの各相のトランジスタのスイッチングを
制御するための信号Gu,Gv,Gwが出力される。図
1に示す通り、例えば信号Guは2つに分岐され、それ
ぞれディレイ回路Dly+,Dly−およびアンドゲー
トAg+,Ag−を経てトランジスタTu+,Tu−に
ゲート信号として入力される。シンク側のトランジスタ
Tu−に伝達される信号は、途中インバータInvによ
り反転するため、信号Guとしてハイまたはロウの信号
が入力されるとトランジスタTu+,Tu−がそれぞれ
交互にオン・オフされる。V相、W相に関しても同様の
構成となっている。
The drive circuit 191 is electrically connected to the ECU 190. Drive circuit 191 from ECU 190
Output signals Gu, Gv, Gw for controlling the switching of the U, V, W phase transistors. As shown in FIG. 1, for example, the signal Gu is branched into two, and is input as a gate signal to the transistors Tu + and Tu- via delay circuits Dly + and Dly- and AND gates Ag + and Ag-, respectively. Since the signal transmitted to the sink-side transistor Tu- is inverted by the inverter Inv on the way, when a high or low signal is input as the signal Gu, the transistors Tu + and Tu- are alternately turned on / off. The same configuration applies to the V phase and the W phase.

【0034】駆動回路191のスイッチングを制御する
と、クラッチモータCMの三相コイルにバッテリ194
から電流を流れ、インナロータ132とアウタロータ1
34が相対的に回転駆動する電動機として動作する。こ
の状態を力行運転と呼ぶ。また、駆動回路191のスイ
ッチングを制御して三相コイルを通電可能な状態にした
上で、インナロータ132とアウタローータ134に外
力を加えて両者を相対的に回転させると、三相コイルの
両端に起電力を生じさせる発電機として動作する。この
状態を回生運転と呼ぶ。
When the switching of the drive circuit 191 is controlled, the battery 194 is connected to the three-phase coil of the clutch motor CM.
Current flows from the inner rotor 132 and the outer rotor 1
34 operates as an electric motor driven to rotate relatively. This state is called power running operation. Further, when the switching of the drive circuit 191 is controlled so that the three-phase coil can be energized, and an external force is applied to the inner rotor 132 and the outer rotor 134 to rotate them relatively, both ends of the three-phase coil are generated. It operates as a generator to generate power. This state is called regenerative operation.

【0035】なお、ECU190から駆動回路191に
は、全てのトランジスタをオフ状態にするためのシャッ
トダウン信号SDも出力される。ECU190からシャ
ットダウン信号としてロウが出力されるとアンドゲート
を経た出力は全てロウとなるため、全トランジスタをオ
フにすることができる。このときはクラッチモータCM
は力行も回生もしない状態となる。
Note that a shutdown signal SD for turning off all the transistors is also output from the ECU 190 to the drive circuit 191. When a low signal is output as a shutdown signal from the ECU 190, all outputs through the AND gates become low, so that all transistors can be turned off. At this time, the clutch motor CM
Is in a state of neither power running nor regeneration.

【0036】クラッチモータCMはインナロータ132
とアウタロータ134の双方が回転可能であるため、イ
ンナロータ軸133から入力された動力をアウタロータ
軸135に伝達することができる。クラッチモータCM
を力行運転すればアウタロータ軸135にはトルクが付
加された動力が伝達されることになるし、回生運転すれ
ば動力の一部を電力の形で取り出しつつ残余の動力を伝
達することができる。力行運転も回生運転も行わないと
き、インナロータ132からアウタロータ134には動
力が伝達されない。この状態はクラッチを解放にした状
態に相当する。
The clutch motor CM is an inner rotor 132
Since both the outer rotor 134 and the outer rotor 134 are rotatable, the power input from the inner rotor shaft 133 can be transmitted to the outer rotor shaft 135. Clutch motor CM
When the power running operation is performed, power to which torque is added is transmitted to the outer rotor shaft 135. When the regenerative operation is performed, the remaining power can be transmitted while taking out part of the power in the form of electric power. When neither the power running operation nor the regenerative operation is performed, power is not transmitted from the inner rotor 132 to the outer rotor 134. This state corresponds to a state where the clutch is released.

【0037】発電機GはクラッチモータCMとは異な
り、直流モータとして構成されている。つまり、通電す
ることにより回転しない一様な磁界を生じさせる巻線が
備えられたステータ148と、ブラシを介して通電可能
な巻線を備えたロータ146から構成されている。発電
機Gは駆動回路193を介してバッテリ194に接続さ
れている。駆動回路193の構成を図3に示した。駆動
回路193はバッテリ194のプラス側と発電機Gとの
間に接続されたトランジスタTと、該トランジスタに並
列に接続されたダイオードDからなる。トランジスタT
は、ECU190と電気的に接続されている。ECU1
90から駆動回路193にはトランジスタTのオン・オ
フを制御するゲート信号が出力される。ECU190か
らのゲート信号によりトランジスタTがオン状態になる
と、バッテリ194の電力により発電機Gはモータとし
て回転する。また、トランジスタがオフにした上で外力
により発電機Gを回転させると、そこで発電された電力
をバッテリ194に充電することができる。この際、ト
ランジスタTがオンとなるデューティを制御することに
より、発電機Gによる発電負荷等を制御することができ
る。
The generator G is different from the clutch motor CM and is configured as a DC motor. That is, the stator 148 is provided with a winding that generates a uniform magnetic field that does not rotate when energized, and the rotor 146 includes a winding that can be energized via a brush. The generator G is connected to the battery 194 via the drive circuit 193. FIG. 3 shows the configuration of the driving circuit 193. The drive circuit 193 includes a transistor T connected between the plus side of the battery 194 and the generator G, and a diode D connected in parallel to the transistor. Transistor T
Is electrically connected to the ECU 190. ECU1
From 90, a gate signal for controlling ON / OFF of the transistor T is output to the drive circuit 193. When the transistor T is turned on by a gate signal from the ECU 190, the power of the battery 194 causes the generator G to rotate as a motor. When the generator G is rotated by an external force after the transistor is turned off, the power generated there can be charged in the battery 194. At this time, by controlling the duty at which the transistor T is turned on, it is possible to control the power generation load and the like of the generator G.

【0038】駆動回路193の別の構成例を駆動回路1
93aとして図4に示す。図3の構成に変えてかかる構
成を採用するものとしても構わない。図4に示した態様
では、駆動回路193はバッテリ194のプラス側と発
電機Gに接続されたサイリスタSにより構成される。サ
イリスタSはECU190と電気的に接続されている。
ECU190からはサイリスタSのオン・オフを制御す
るゲート信号が出力される。サイリスタSをオン状態に
した上で外力により発電機Gを回転させると、そこで発
電された電力をバッテリ194に充電することができ
る。サイリスタSがオフのときは発電機Gには一切の電
流が流れない。つまり、図4の構成を採用した場合に
は、発電機Gをモータとして回転させることはできな
い。また、発電機Gによる発電負荷を制御することもで
きない。なお、サイリスタSをオフにするためのターン
オフ回路については図示を省略した。
Another configuration example of the drive circuit 193 is the drive circuit 1
This is shown in FIG. 4 as 93a. Such a configuration may be adopted instead of the configuration in FIG. In the embodiment shown in FIG. 4, the drive circuit 193 includes a thyristor S connected to the plus side of the battery 194 and the generator G. The thyristor S is electrically connected to the ECU 190.
A gate signal for controlling ON / OFF of thyristor S is output from ECU 190. When the generator G is rotated by an external force after the thyristor S is turned on, the battery 194 can be charged with the generated power. When the thyristor S is off, no current flows through the generator G. That is, when the configuration in FIG. 4 is employed, the generator G cannot be rotated as a motor. Further, the power generation load by the generator G cannot be controlled. The illustration of a turn-off circuit for turning off the thyristor S is omitted.

【0039】なお、本実施例では駆動回路を簡単な構成
にすることができるという利点を活かすために発電機G
として直流モータを採用しているが、当然交流モータを
適用することもできる。交流モータを採用した場合に
は、駆動回路は図2に示したインバータを適用すること
が望ましい。
In this embodiment, the generator G is used in order to take advantage of the fact that the drive circuit can be simplified.
Although a DC motor is used as an example, an AC motor can be applied as a matter of course. When an AC motor is employed, it is desirable to apply the inverter shown in FIG. 2 as the drive circuit.

【0040】次に後輪動力系統について説明する。後輪
動力系統には図1に示す通り、アシストモータAMが配
設されており、アシストモータAMのロータ142に結
合された出力軸がディファレンシャルギヤ115を介し
て後輪118R,118Lを備えた後車軸118に結合
されている。アシストモータAMのステータ144はケ
ースに固定されている。
Next, the rear wheel power system will be described. As shown in FIG. 1, an assist motor AM is provided in the rear wheel power system. The output shaft of the assist motor AM coupled to the rotor 142 is provided with rear wheels 118R and 118L via a differential gear 115. It is connected to the axle 118. The stator 144 of the assist motor AM is fixed to the case.

【0041】アシストモータAMも、クラッチモータC
Mと同様に同期電動発電機として構成され、外周面に複
数個の永久磁石を有するロータ142と、回転磁界を形
成する三相コイルが巻回されたステータ143とを備え
る。アシストモータAMは駆動回路192を介してバッ
テリ194に電気的に接続されている。駆動回路192
の構成は駆動回路191と同じである(図2参照)。こ
の駆動回路192はECU190に電気的に接続されて
いる。従って、ECU190から駆動回路192のスイ
ッチングを制御する信号を出力することにより、アシス
トモータAMを力行したり回生したりすることができ
る。
The assist motor AM is also a clutch motor C
Like M, it is configured as a synchronous motor generator, and includes a rotor 142 having a plurality of permanent magnets on the outer peripheral surface, and a stator 143 around which a three-phase coil forming a rotating magnetic field is wound. The assist motor AM is electrically connected to a battery 194 via a drive circuit 192. Drive circuit 192
Is the same as that of the drive circuit 191 (see FIG. 2). The drive circuit 192 is electrically connected to the ECU 190. Therefore, by outputting a signal for controlling the switching of the drive circuit 192 from the ECU 190, the assist motor AM can be powered or regenerated.

【0042】(2)トルク制御処理:次に、本実施例の
ハイブリッド車両のトルク制御処理について説明する。
前述した構成を有するハイブリッド車輌は通常の走行時
において、要求動力に相当する動力をエンジン150か
ら出力し、出力された動力を所望の回転数およびトルク
に変換しつつ、前車軸116および後車軸118の両軸
に配分して伝達している。要求動力を前車軸116およ
び後車軸118から出力するための制御について、図5
用いて説明する。図5は本実施例の動力出力装置のトル
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、先に説明したECU190の内部に備え
られたCPUにより周期的に実行されるものである。
(2) Torque control processing: Next, the torque control processing of the hybrid vehicle of this embodiment will be described.
The hybrid vehicle having the above-described configuration outputs power corresponding to the required power from the engine 150 during normal running, and converts the output power into a desired rotation speed and torque while the front axle 116 and the rear axle 118 And transmitted to both axes. FIG. 5 shows the control for outputting the required power from the front axle 116 and the rear axle 118.
It will be described using FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the torque control routine of the power output device of the present embodiment. This routine is periodically executed by the CPU provided inside the ECU 190 described above.

【0043】トルク制御ルーチンが開始されるとCPU
は、前車軸116および後車軸118から出力される動
力の総和として駆動軸出力エネルギPdを算出する(ス
テップS10)。このエネルギPdはハイブリッド車両
の走行に必要となるエネルギに相当するものである。駆
動軸出力エネルギPdはハイブリッド車両の車速やアク
セルペダルポジションセンサにより検出されるアクセル
の踏み込み量等に応じて算出される。
When the torque control routine is started, the CPU
Calculates the drive shaft output energy Pd as the sum of the power output from the front axle 116 and the rear axle 118 (step S10). This energy Pd corresponds to the energy required for running the hybrid vehicle. The drive shaft output energy Pd is calculated according to the vehicle speed of the hybrid vehicle, the amount of accelerator depression detected by an accelerator pedal position sensor, and the like.

【0044】なお、トルク制御は単位時間当たりのエネ
ルギ収支を考慮してなされるため、以下の説明において
エネルギという時は、全て単位時間当たりのエネルギを
意味するものとする。従って、本明細書においてはエネ
ルギという用語は動力と同義である。同様に電気エネル
ギも電力と同義である。
Since the torque control is performed in consideration of the energy balance per unit time, the term “energy” in the following description means all the energy per unit time. Therefore, in this specification, the term energy is synonymous with power. Similarly, electric energy is synonymous with electric power.

【0045】次にCPUは充放電電力Pbの算出をする
(ステップS15)。バッテリ194の充電状態は予め
定めた所定の範囲内に維持するように制御されている。
充放電電力Pbはバッテリ194の充電状態をかかる範
囲に維持するための充電および放電に要するエネルギで
ある。続いてCPUは補機の駆動エネルギPhを算出す
る(ステップS20)。補機とは車両に搭載された空調
機器等の電気機器を意味する。
Next, the CPU calculates the charge / discharge power Pb (step S15). The state of charge of the battery 194 is controlled to be maintained within a predetermined range.
The charging / discharging power Pb is energy required for charging and discharging to maintain the state of charge of the battery 194 in such a range. Subsequently, the CPU calculates the driving energy Ph of the accessory (Step S20). The accessory means an electric device such as an air conditioner mounted on the vehicle.

【0046】以上で算出された各エネルギの総和により
要求動力Peを算出する(ステップS25)。つまり、
Pe=Pr+Pb+Phである。この動力がエンジン1
50から出力されるべき動力となる。かかる要求動力に
基づいてエンジン150の運転ポイント、即ち目標回転
数Neおよび目標トルクTeを設定する(ステップS3
0)。運転ポイントの設定は予め定めたマップに従っ
て、基本的にはエンジン150の運転効率を優先して設
定する。
The required power Pe is calculated from the sum of the energies calculated above (step S25). That is,
Pe = Pr + Pb + Ph. This power is engine 1
This is the power to be output from 50. The operating point of the engine 150, that is, the target rotation speed Ne and the target torque Te are set based on the required power (step S3).
0). The setting of the operating point is basically set with priority given to the operating efficiency of the engine 150 according to a predetermined map.

【0047】図6は上記マップの例を示した説明図であ
る。図6はエンジンの回転数Neを横軸に、トルクTe
を縦軸にとりエンジン150の運転状態を示している。
図6中の曲線Bはエンジン150の運転が可能な限界範
囲を示している。曲線α1からα6まではエンジン15
0の運転効率が一定となる運転ポイントを示している。
α1からα6の順に運転効率は低くなっていく。また、
曲線C1からC3はそれぞれエンジン150から出力さ
れる動力(回転数×トルク)が一定となるラインを示し
ている。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the map. FIG. 6 shows the relationship between the engine speed Ne and the torque Te on the horizontal axis.
The vertical axis represents the operating state of the engine 150.
A curve B in FIG. 6 indicates a limit range in which the operation of the engine 150 is possible. The curve α1 to α6 is the engine 15
0 indicates an operation point at which the operation efficiency becomes constant.
The operation efficiency decreases in the order of α1 to α6. Also,
Curves C1 to C3 indicate lines where the power (rotational speed × torque) output from engine 150 is constant.

【0048】エンジン150は図6に示す通り、回転数
およびトルクに応じて、運転効率が大きく相違し、例え
ば曲線C1に相当する動力を出力する場合には、図6中
のA1点に相当する運転ポイント(回転数およびトル
ク)でエンジン150を運転するときが最も運転効率が
高くなる。同様に曲線C2およびC3に相当する動力を
出力する場合には図6中のA2およびA3点で運転する
場合が最も効率が高くなる。出力すべき動力ごとに最も
運転効率が高くなる運転ポイントを選択すると、図7中
の曲線Aが得られる。これを動作曲線と呼ぶ。
As shown in FIG. 6, the operation efficiency of the engine 150 greatly differs depending on the rotational speed and the torque. For example, when outputting power corresponding to the curve C1, the engine 150 corresponds to the point A1 in FIG. The operation efficiency is highest when the engine 150 is operated at the operation point (the number of rotations and the torque). Similarly, when power corresponding to curves C2 and C3 is output, the efficiency is highest when the vehicle is operated at points A2 and A3 in FIG. When an operation point at which the operation efficiency is highest is selected for each power to be output, a curve A in FIG. 7 is obtained. This is called an operation curve.

【0049】ステップS30における運転ポイントの設
定では、予め実験的に求められた動作曲線をROMにマ
ップとして記憶しておき、かかるマップから要求動力P
eに応じた運転ポイントを読み込んで、エンジン150
の回転数およびトルクを設定する。こうすることによ
り、最も運転効率の高い運転ポイントを設定することが
できる。
In setting the operating point in step S30, an operation curve obtained experimentally in advance is stored as a map in the ROM, and the required power P is obtained from the map.
e, the operating point corresponding to the
Set the rotation speed and torque of. By doing so, it is possible to set the operation point with the highest operation efficiency.

【0050】こうしてエンジン150の運転ポイントを
設定した後、CPUは発電負荷制御処理を行う(ステッ
プS100)。この処理については後に詳述する。この
処理の結果、発電機Gによりクランクシャフト156に
かけられる負荷トルクが決定される。
After setting the operating point of engine 150 in this way, the CPU performs a power generation load control process (step S100). This processing will be described later in detail. As a result of this processing, the load torque applied to the crankshaft 156 by the generator G is determined.

【0051】こうして決定された負荷トルクに応じて、
CPUはクラッチモータCMおよびアシストモータAM
のトルク指令値を設定する(ステップS200)。それ
ぞれのトルク指令値の設定方法は次の通りである。
According to the load torque determined in this way,
CPU is clutch motor CM and assist motor AM
Is set (step S200). The setting method of each torque command value is as follows.

【0052】クラッチモータCMのインナロータ132
はエンジン150のクランクシャフト156と結合され
ているから、発電機Gによる負荷トルクが値0であれ
ば、作用反作用の原理に基づき、クラッチモータCMの
出力トルクの絶対値はエンジン150の負荷トルクと等
しくなる。実際には、発電機Gによる負荷トルクが存在
する。従って、クラッチモータCMの出力トルクの絶対
値は、エンジン150の出力トルクから発電機Gによる
負荷トルクを引いた値となる。但し、その符号はクラッ
チモータCMのアウタロータ134とインナロータ13
2の回転数の大小関係に応じて変化する。アウタロータ
134がインナロータ132よりも高い回転数で回転し
ている場合には、アウタロータ134がインナロータ1
32に対し相対的に回転する方向とアウタロータ134
に加えられるトルクとが一致するため、クラッチモータ
CMは力行状態となり、トルク指令値は正となる。
The inner rotor 132 of the clutch motor CM
Is coupled to the crankshaft 156 of the engine 150, the absolute value of the output torque of the clutch motor CM is equal to the load torque of the engine 150 based on the principle of action and reaction if the load torque by the generator G is 0. Become equal. Actually, there is a load torque by the generator G. Therefore, the absolute value of the output torque of the clutch motor CM is a value obtained by subtracting the load torque by the generator G from the output torque of the engine 150. However, the symbols are the outer rotor 134 and the inner rotor 13 of the clutch motor CM.
It changes according to the magnitude relation of the number of rotations of 2. When the outer rotor 134 is rotating at a higher rotation speed than the inner rotor 132, the outer rotor 134
32 and the outer rotor 134
, The clutch motor CM is in a power running state, and the torque command value is positive.

【0053】逆にアウタロータ134がインナロータ1
32よりも低い回転数で回転している場合には、アウタ
ロータ134がインナロータ132に対し相対的に回転
する方向とアウタロータ134に加えられるトルクとは
逆方向になるため、クラッチモータCMは回生状態とな
り、トルク指令値は負となる。
On the contrary, the outer rotor 134 is the inner rotor 1
When rotating at a rotation speed lower than 32, the direction in which the outer rotor 134 rotates relative to the inner rotor 132 and the torque applied to the outer rotor 134 are in opposite directions, so that the clutch motor CM enters a regenerative state. , The torque command value becomes negative.

【0054】アウタロータ134の回転数とインナロー
タ132の回転数の差は、アウタロータ軸135の回転
数とエンジン150の回転数の差によって決まる。アウ
タロータ軸135の回転数は前車軸116の回転数に動
力伝達ギヤ111のギヤ比を乗じて一義的に決定され
る。「エンジン150の回転数>アウタロータ軸135
の回転数」の場合、つまりアンダードライブ状態にある
ときは、クラッチモータCMは回生状態となる。逆に、
「エンジン150の回転数<アウタロータ軸135の回
転数」の場合、つまりオーバードライブ状態にあるとき
は、クラッチモータCMは力行状態となる。
The difference between the rotation speed of the outer rotor 134 and the rotation speed of the inner rotor 132 is determined by the difference between the rotation speed of the outer rotor shaft 135 and the rotation speed of the engine 150. The rotation speed of the outer rotor shaft 135 is uniquely determined by multiplying the rotation speed of the front axle 116 by the gear ratio of the power transmission gear 111. “Rotation speed of engine 150> outer rotor shaft 135
In this case, the clutch motor CM is in a regenerative state. vice versa,
In the case of “the rotation speed of the engine 150 <the rotation speed of the outer rotor shaft 135”, that is, when in the overdrive state, the clutch motor CM is in the power running state.

【0055】アシストモータAMのトルク指令値は、要
求されたトルクと前車軸116からの出力トルクとの差
により設定される。つまり、要求されたトルクに対し、
前車軸116からの出力トルクが不足している場合は、
その不足分のトルクがアシストモータAMの出力トルク
となる。この場合は、前車軸116から出力されるトル
クが要求トルクに満たないため、アシストモータAMを
力行して、不足分のトルクを後車軸118から出力する
のである。逆にクラッチモータCMから余剰のトルクが
出力される場合には、アシストモータAMのトルク指令
値は負となり、アシストモータAMは回生状態となる。
なお、前車軸116からの出力トルクはクラッチモータ
CMのトルク指令値に動力伝達ギヤ111のギヤ比に応
じた比例係数を乗じて求めることができる。
The torque command value of the assist motor AM is set by the difference between the requested torque and the output torque from the front axle 116. That is, for the required torque,
If the output torque from the front axle 116 is insufficient,
The insufficient torque is the output torque of the assist motor AM. In this case, since the torque output from the front axle 116 is less than the required torque, the assist motor AM is powered and the insufficient torque is output from the rear axle 118. Conversely, when excess torque is output from the clutch motor CM, the torque command value of the assist motor AM becomes negative, and the assist motor AM enters a regenerative state.
The output torque from the front axle 116 can be obtained by multiplying the torque command value of the clutch motor CM by a proportional coefficient according to the gear ratio of the power transmission gear 111.

【0056】こうして設定された値に基づいてクラッチ
モータCM、アシストモータAM,およびエンジンの運
転を制御する(ステップS205)。モータMG1,M
G2の制御については周知の同期モータの制御が適用で
き、例えば特開平9−47094記載の制御が適用でき
る。また、エンジン150の制御も周知の技術であるた
め、ここでは詳細な説明を省略する。なお、エンジン1
50の制御自体はEFIECU170が実行しており、
ECU190はかかる制御に必要となる種々の情報を出
力するのみである。
The operations of the clutch motor CM, the assist motor AM, and the engine are controlled based on the values thus set (step S205). Motor MG1, M
For the control of G2, the control of a well-known synchronous motor can be applied, for example, the control described in JP-A-9-47094 can be applied. Also, the control of the engine 150 is a well-known technique, and a detailed description thereof will be omitted here. The engine 1
The control itself of 50 is executed by the EFIECU 170,
The ECU 190 only outputs various information required for such control.

【0057】上述の制御により行われるトルク変換の例
を示す。図7はエンジン150から出力される動力の回
転数およびトルクを変換して出力する様子を示す説明図
である。エンジン150から図7のP1点に相当する動
力、即ち回転数Ne、トルクTeからなる動力が出力さ
れており、これを回転数が低くトルクの高い動力(P2
点に相当する動力)に変換して出力する場合を考える。
図7中の曲線は、回転数×トルクで与えられる動力が一
定のラインを意味している。点P2の出力トルクは、前
後輪それぞれに結合された駆動軸116,118の両者
から出力されるトルクの総和である。簡単のため、動力
伝達ギヤ111のギヤ比を値1と仮定する。このときハ
イブリッド車両が前後輪ともに滑りを生じない状態で走
行していれば、アウタロータ軸135および後車軸11
8の回転数は両者とも車速に応じて定まる回転数Ndf
で一致している。
An example of the torque conversion performed by the above control will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which the rotational speed and torque of the power output from engine 150 are converted and output. The power corresponding to the point P1 in FIG. 7, that is, the power consisting of the rotation speed Ne and the torque Te, is output from the engine 150, and this power is output at a low rotation speed and a high torque (P2).
Consider the case where the output is converted to power corresponding to a point).
The curve in FIG. 7 indicates a line where the power given by the number of revolutions × torque is constant. The output torque at point P2 is the sum of the torques output from both drive shafts 116 and 118 coupled to the front and rear wheels, respectively. For simplicity, it is assumed that the gear ratio of the power transmission gear 111 has a value of 1. At this time, if the hybrid vehicle is running in a state in which the front and rear wheels do not slip, the outer rotor shaft 135 and the rear axle 11
8 is a rotation speed Ndf determined according to the vehicle speed.
Matches.

【0058】アウタロータ134はインナロータ132
の回転数Neよりも低い回転数Ndfで回転しているた
め、クラッチモータCMのトルク指令値は先に説明した
通り−Teであり回生状態となる。このときクラッチモ
ータ134で回生される電力はアウタロータ134とイ
ンナロータ132の回転数差(Ne−Ndf)とトルク
Teとの積に等しい。これは図7のG1で示した部分の
面積に相当する。
The outer rotor 134 is an inner rotor 132
Is rotated at a rotation speed Ndf lower than the rotation speed Ne, the torque command value of the clutch motor CM is -Te as described above, and the motor is in the regenerative state. At this time, the electric power regenerated by the clutch motor 134 is equal to the product of the rotational speed difference (Ne-Ndf) between the outer rotor 134 and the inner rotor 132 and the torque Te. This corresponds to the area of the portion indicated by G1 in FIG.

【0059】アシストモータAMからは要求されるトル
クに対し不足するトルクTdrが出力される。かかるト
ルクの出力は、アシストモータAMを力行することによ
り行われる。アシストモータAMが結合された後車軸1
18の回転数はNdfであるため、上記トルクを出力す
るためには、アシストモータAMでは回転数Ndfとト
ルクTdrの積に相当する電力を消費することになる。
この電力は、図7においてG2で示した部分の面積に相
当する。
The assist motor AM outputs a torque Tdr that is insufficient for the required torque. The output of the torque is performed by powering the assist motor AM. Rear axle 1 with assist motor AM coupled
Since the rotation speed of the motor 18 is Ndf, in order to output the torque, the assist motor AM consumes electric power corresponding to the product of the rotation speed Ndf and the torque Tdr.
This power corresponds to the area of the portion indicated by G2 in FIG.

【0060】一般に図7におけるG1の面積とG2の面
積とは等しくなる。かかる関係は、点P1とP2の動力
が一定、即ち回転数×トルクが一定であるという関係を
加味すれば容易に証明することができる。これは、装置
の運転効率を100%とすれば、クラッチモータCMで
回生して得られる電力を用いてアシストモータAMを駆
動できることを意味する。上述の例では動力伝達ギヤ1
11のギヤ比を値1であると仮定して説明したが、ギヤ
比が他の値の場合も同様の関係が成立する。
Generally, the area of G1 and the area of G2 in FIG. 7 are equal. Such a relationship can be easily proved by taking into account the relationship that the power of the points P1 and P2 is constant, that is, the relationship of the number of rotations × torque is constant. This means that assuming that the operation efficiency of the device is 100%, the assist motor AM can be driven by using the electric power obtained by regeneration by the clutch motor CM. In the above example, the power transmission gear 1
The description has been made assuming that the gear ratio of 11 is a value of 1. However, a similar relationship holds when the gear ratio is another value.

【0061】なお、バッテリ194に蓄えられた電力を
用いれば、アシストモータAMからTdr以上のトルク
を出力することも可能である。このときはエンジン15
0から出力されている動力以上の動力が前車軸116お
よび後車軸118から出力されることになる。また、ア
シストモータAMから出力される動力を抑制すれば、ク
ラッチモータCMで回生した電力の一部でバッテリ19
4を充電することもできる。当然クラッチモータCMを
力行しつつ、アシストモータAMを回生または力行して
動力を出力することも可能である。もっとも、アシスト
モータAMで回生をする運転状態は、本来出力する必要
がない余剰のトルクを出力していることを意味するた
め、運転効率上好ましい運転状態とはいえない。
Incidentally, if the electric power stored in the battery 194 is used, it is possible to output a torque of Tdr or more from the assist motor AM. At this time, the engine 15
Power that is higher than the power output from 0 is output from the front axle 116 and the rear axle 118. Also, if the power output from the assist motor AM is suppressed, a part of the electric power regenerated by the clutch motor CM will
4 can also be charged. Naturally, it is also possible to output power by regenerating or powering the assist motor AM while powering the clutch motor CM. However, an operation state in which the assist motor AM performs regeneration means that an extra torque that is not required to be output is output, and thus cannot be said to be a preferable operation state in terms of operation efficiency.

【0062】次に、本実施例における発電負荷制御処理
について説明する。本実施例における発電負荷制御処理
ルーチンの流れを図8に示す。なお、以下の説明では簡
単のために動力伝達ギヤ111および減速ギヤ113の
ギヤ比は値1と仮定する。このルーチンが開始される
と、CPUはエンジン回転数Neの読み込みおよび駆動
軸の回転数Ndの読み込みを行う(ステップS10
5)。駆動軸とは前車軸116および後車軸118の総
称である。これらの回転数は、それぞれ回転数センサに
よって検出できる。また、エンジン150の回転数は、
先に図5のステップS30で設定した目標回転数Neを
用いるものとしてもよい。
Next, the power generation load control processing in this embodiment will be described. FIG. 8 shows the flow of the power generation load control processing routine in this embodiment. In the following description, the gear ratio of the power transmission gear 111 and the reduction gear 113 is assumed to be a value 1 for simplicity. When this routine is started, the CPU reads the engine speed Ne and the drive shaft speed Nd (step S10).
5). The drive shaft is a general term for the front axle 116 and the rear axle 118. Each of these rotation speeds can be detected by a rotation speed sensor. The rotation speed of the engine 150 is
The target rotation speed Ne set in step S30 of FIG. 5 may be used.

【0063】こうして検出されたエンジン150の回転
数Neと駆動軸の回転数Ndの大小を比較する(ステッ
プS110)。両者の大小関係によって、動力出力装置
の運転状態がアンダードライブに相当するかオーバード
ライブに相当するかを判定するのである。先に説明した
通り、クラッチモータCMは、動力出力装置の運転状態
がアンダードライブのときは回生となり、オーバードラ
イブのときは力行となる。クラッチモータCMが回生の
ときは動力の循環は生じないから運転効率が大きく低下
することはない。一方、クラッチモータCMが力行のと
きは、前車軸116から出力された動力の一部をアシス
トモータAMで回生するという動力の循環を生じ、運転
効率が低下するおそれがある。かかる運転効率の低下を
避けるためには、クラッチモータCMが力行となりアシ
ストモータAMが回生となる状態を回避するような制御
を行う必要がある。発電負荷制御処理ルーチンでは、発
電機Gによる負荷を制御することによってオーバードラ
イブ時における動力の循環を低減せんとしているのであ
る。なお、フローチャートの煩雑化を回避するため、図
8では図示を省略したが、ステップS110における判
断に応じて発電機Gの運転状態が頻繁に切り替わるとい
うチャタリングを防止するために、ステップS110の
判断に所定のヒステリシスを設けることが望ましい。
The rotation speed Ne of the engine 150 thus detected is compared with the rotation speed Nd of the drive shaft (step S110). Whether the operating state of the power output device corresponds to underdrive or overdrive is determined based on the magnitude relationship between the two. As described above, the clutch motor CM regenerates when the operation state of the power output device is underdrive, and performs power running when it is overdrive. When the clutch motor CM is in regenerative operation, power does not circulate, so that the operating efficiency is not greatly reduced. On the other hand, when the clutch motor CM is in the power running mode, a power circulation occurs in which a part of the power output from the front axle 116 is regenerated by the assist motor AM, and the driving efficiency may be reduced. In order to avoid such a decrease in operating efficiency, it is necessary to perform control so as to avoid a state in which the clutch motor CM becomes power running and the assist motor AM regenerates. In the power generation load control processing routine, the circulation of power during overdrive is reduced by controlling the load by the generator G. Although not shown in FIG. 8 in order to avoid complication of the flowchart, in order to prevent chattering in which the operation state of the generator G is frequently switched in accordance with the determination in step S110, the determination in step S110 is performed. It is desirable to provide a predetermined hysteresis.

【0064】ステップS110の結果、「エンジン15
0の回転数Ne>駆動軸の回転数Nd」である場合、即
ちアンダードライブ状態にある場合には、発電機Gによ
る負荷が値0であっても動力の循環による運転効率の低
下は生じない。従って、CPUは発電機Gによる発電を
中止する(ステップS130)。
As a result of step S 110, “Engine 15
If the rotation speed Ne of 0> the rotation speed Nd of the drive shaft ", that is, in the underdrive state, even if the load by the generator G is 0, the operation efficiency does not decrease due to the circulation of power. . Therefore, the CPU stops the power generation by the generator G (step S130).

【0065】一方、ステップS110において、「エン
ジン150の回転数Ne<駆動軸の回転数Nd」である
場合、即ちオーバードライブ状態にある場合には、動力
の循環を抑制するための制御を行う。まず、前後輪から
出力されるトルクの配分を設定する(ステップS11
5)。先に説明した通り、動力の循環はアシストモータ
AMが回生となっているときに生じる。従って、「アシ
ストモータAMのトルク≧0」となるように前後輪から
出力されるトルクの配分を設定すれば動力の循環は生じ
ない。なお、動力の循環を抑制するという観点からは、
絶対値が小さい範囲であれば、「アシストモータAMの
トルク<0」の範囲も含めて動力の配分を設定するもの
としても構わない。前車軸116および後車軸118の
回転数は車速に応じて決まっているから、動力配分を設
定するということは、トルク配分を設定することに他な
らない。
On the other hand, in step S110, if "the rotational speed Ne of the engine 150 <the rotational speed Nd of the drive shaft", that is, if the vehicle is in an overdrive state, control for suppressing the circulation of power is performed. First, the distribution of the torque output from the front and rear wheels is set (step S11).
5). As described above, the circulation of power occurs when the assist motor AM is regenerating. Therefore, if the distribution of the torque output from the front and rear wheels is set so that “the torque of the assist motor AM ≧ 0”, the circulation of power does not occur. From the viewpoint of suppressing the circulation of power,
If the absolute value is in a small range, the power distribution may be set including the range of “torque of assist motor AM <0”. Since the rotation speeds of the front axle 116 and the rear axle 118 are determined according to the vehicle speed, setting the power distribution is nothing but setting the torque distribution.

【0066】こうして設定された動力配分に基づいて、
次に以下の手順により発電負荷が設定される(ステップ
S120)。ステップS115で前車軸116から出力
されるトルクが設定された。作用反作用の原理を考えれ
ば、このトルクはインナロータ軸133のトルクに等し
い。一方、エンジン150からの出力トルクは図5のス
テップS30で設定されている。エンジン150の出力
トルクはインナロータ軸133のトルクと発電機Gによ
る発電負荷トルクの和に等しい。従って、「エンジン1
50の目標トルクTe−インナロータ軸133のトル
ク」を計算することにより発電負荷トルクを求めること
ができる。
Based on the power distribution thus set,
Next, a power generation load is set according to the following procedure (step S120). In step S115, the torque output from the front axle 116 is set. This torque is equal to the torque of the inner rotor shaft 133 in consideration of the principle of the action reaction. On the other hand, the output torque from engine 150 is set in step S30 in FIG. The output torque of engine 150 is equal to the sum of the torque of inner rotor shaft 133 and the load torque generated by generator G. Therefore, "Engine 1
By calculating "50 target torque Te-torque of inner rotor shaft 133", the power generation load torque can be obtained.

【0067】CPUはクランクシャフト156に、この
発電負荷がかけられるように発電機Gを制御しつつ発電
を行う(ステップS125)。具体的には発電機Gの駆
動回路193を構成するトランジスタのデューティを制
御するのである。以上の説明では、動力伝達ギヤ111
および減速ギヤ113のギヤ比を値1と仮定して説明し
たが、これらのギヤ比が値1と異なる場合には駆動軸の
回転数やトルクにそれぞれギヤ比に応じた比例係数を乗
じることにより、上述した制御を実現できる。
The CPU performs power generation while controlling the generator G so that the power generation load is applied to the crankshaft 156 (step S125). Specifically, the duty of the transistor forming the drive circuit 193 of the generator G is controlled. In the above description, the power transmission gear 111
And the gear ratio of the reduction gear 113 is assumed to be a value of 1. However, when these gear ratios are different from the value 1, the rotational speed and the torque of the drive shaft are multiplied by a proportional coefficient corresponding to the gear ratio. , The above-described control can be realized.

【0068】以上で説明した動力出力装置によれば、発
電機Gによる発電負荷を制御することにより、オーバー
ドライブ時に生じる動力の循環を抑制することができ
る。従って、動力出力装置の運転効率を向上することが
できる。しかも、本実施例の動力出力装置では、かかる
制御を非常に簡単な構成で実現することができるという
利点もある。つまり、本実施例の動力出力装置では、オ
ーバードライブ時の動力の循環を抑制するために必要と
なる構成は、発電機Gおよびその駆動回路193であ
る。クラッチモータCMおよびアシストモータAMの駆
動回路191,192に比較して、駆動回路193は非
常に簡単な構成となっている(図2および図3参照)。
また、クラッチのように機械的な可動部を設ける必要も
ない。従って、本発明の動力出力装置によれば、従来の
動力出力装置に対し、装置のサイズ、重量および製造コ
ストを極端に増加させることなく、運転効率を向上させ
ることができる。これは、装置を搭載するスペースや重
量等に非常に厳しい制約がある車両に適用する場合には
特にメリットが大きい。
According to the power output device described above, by controlling the power generation load by the generator G, it is possible to suppress the circulation of power generated during overdrive. Therefore, the operation efficiency of the power output device can be improved. Moreover, the power output device of the present embodiment has an advantage that such control can be realized with a very simple configuration. That is, in the power output device of the present embodiment, the configuration required to suppress the circulation of power during overdrive is the generator G and the drive circuit 193 thereof. The drive circuit 193 has a very simple configuration as compared with the drive circuits 191 and 192 of the clutch motor CM and the assist motor AM (see FIGS. 2 and 3).
Also, there is no need to provide a mechanically movable part unlike a clutch. Therefore, according to the power output device of the present invention, the operation efficiency can be improved without extremely increasing the size, weight, and manufacturing cost of the power output device as compared with the conventional power output device. This is particularly advantageous when applied to a vehicle having very strict restrictions on the space and weight for mounting the device.

【0069】また、本実施例の発電機Gはスタータとし
ても使うことができる。例えば、エンジン150が停止
しているときに、駆動回路193(図3)のトランジス
タTをオンにして電流を流せば、発電機Gはモータとし
て駆動する。発電機Gの回転によりクランクシャフト1
56を回転させることができ、エンジン150を始動す
るためのクランキングを行うことができる。従って、本
実施例の動力出力装置を搭載すれば、通常エンジン15
0に設けられているスタータモータを省略することが可
能となる利点も有している。
The generator G of this embodiment can be used as a starter. For example, when the transistor T of the drive circuit 193 (FIG. 3) is turned on and a current flows when the engine 150 is stopped, the generator G is driven as a motor. Crankshaft 1 by rotation of generator G
56 can be rotated, and cranking for starting the engine 150 can be performed. Therefore, if the power output device of this embodiment is mounted, the normal engine 15
There is also an advantage that the starter motor provided at 0 can be omitted.

【0070】ハイブリッド車両では、例えばアシストモ
ータAMのみを駆動して走行することも可能であるた
め、車両が走行中であってもエンジン150が停止して
いるときがある。従って、車両の走行中にエンジン15
0を始動する必要が生じることもある。かかる場合に
も、本実施例における発電機Gをスタータとして機能さ
せることによりエンジン150のクランキングを行うこ
とができる。もちろん、エンジン150のクランキング
はクラッチモータCMを力行しても行うことは可能であ
る。しかし、クラッチモータCMを力行してクランキン
グした場合、そのトルクが前車軸116にも伝達され、
ショック等を生じるおそれがあるため、かかるショック
をキャンセルするための手段を別途講じる必要がある。
本実施例では、クラッチモータCMをフリーランの状態
としておけば、発電機Gをスタータとして用いてもかか
るショックを生じることはないという利点もある。
In a hybrid vehicle, for example, since it is possible to drive by driving only the assist motor AM, the engine 150 may be stopped even when the vehicle is running. Therefore, while the vehicle is running, the engine 15
It may be necessary to start 0. Also in such a case, cranking of the engine 150 can be performed by making the generator G in this embodiment function as a starter. Of course, cranking of the engine 150 can be performed even when the clutch motor CM is run. However, when the cranking is performed by powering the clutch motor CM, the torque is also transmitted to the front axle 116,
Since a shock or the like may occur, it is necessary to separately take measures for canceling the shock.
In this embodiment, if the clutch motor CM is set in the free-run state, there is an advantage that such a shock does not occur even if the generator G is used as a starter.

【0071】一方、先に説明した通り、本実施例では発
電機Gに対し駆動回路193a(図4)の構成を採るこ
ともできる。かかる構成の駆動回路193aを用いた場
合には、発電機Gによる発電負荷を制御することができ
ない。従って、発電負荷制御処理ルーチン(図8)の内
容が変わる。この場合には、発電負荷制御処理ルーチン
では発電機Gによる発電を行うか否かのみを制御するこ
とになる。つまり、図8のステップS115およびS1
20を省略した制御ルーチンとなる。かかる構成を採用
した場合には、発電負荷は予め設定された一定値とな
る。かかる場合であっても動力の循環を抑制することが
できるため、運転効率の向上を図ることができる。この
とき、発電負荷は予想される種々の運転状態に対し、
「アシストモータAMのトルク≧0」となる負荷に設定
すれば、運転効率の向上効果はさらに大きくなる。ま
た、駆動回路193aを採用した場合には、発電負荷制
御処理ルーチンの処理内容を簡素化することができると
いう大きな利点がある。処理内容の簡素化により発電負
荷の制御を高速に行うことが可能となり、頻繁に変化す
る車両の走行状態への応答性を大きく向上させることが
できる。
On the other hand, as described above, in this embodiment, the configuration of the drive circuit 193a (FIG. 4) for the generator G can be adopted. When the drive circuit 193a having such a configuration is used, it is not possible to control the power generation load of the generator G. Therefore, the content of the power generation load control processing routine (FIG. 8) changes. In this case, in the power generation load control processing routine, only whether or not to generate power by the generator G is controlled. That is, steps S115 and S1 in FIG.
This is a control routine in which step 20 is omitted. When such a configuration is employed, the power generation load has a predetermined constant value. Even in such a case, the circulation of power can be suppressed, so that the operation efficiency can be improved. At this time, the power generation load is
If the load is set such that “torque of assist motor AM ≧ 0”, the effect of improving the operating efficiency is further increased. Further, when the driving circuit 193a is employed, there is a great advantage that the processing contents of the power generation load control processing routine can be simplified. The simplification of the processing makes it possible to control the power generation load at a high speed, and it is possible to greatly improve the responsiveness to the frequently changing running state of the vehicle.

【0072】(3)第2の態様:なお、以上の構成をも
つハイブリッド車両の第2の態様として、クラッチモー
タCM(図1)に代えて、プラネタリギヤ120および
電動発電機MGを用いた構成を採るものとすることもで
きる。第2の態様によるハイブリッド車両の構成を図9
に示す。
(3) Second aspect: As a second aspect of the hybrid vehicle having the above configuration, a configuration using a planetary gear 120 and a motor generator MG instead of the clutch motor CM (FIG. 1). It can also be taken. FIG. 9 shows the configuration of the hybrid vehicle according to the second embodiment.
Shown in

【0073】プラネタリギヤ120は、サンギヤ12
1、リングギヤ122なる同軸の2つのギヤと、サンギ
ヤ121とリングギヤ122との間に配置されサンギヤ
121の外周を自転しながら公転する複数のプラネタリ
ピニオンギヤを備えたプラネタリキャリア123の3つ
の部分から構成される。図9に示す通り、プラネタリギ
ヤ120のサンギヤ121には電動発電機MGのロータ
が結合されている。プラネタリキャリア123には、エ
ンジン150のクランクシャフト156がダンパ130
を介して結合されている。リングギヤ122には動力伝
達ギヤ111が接続されている。その他の構成について
は第1実施例と同様である(図1)。
The planetary gear 120 is provided with the sun gear 12
1. A planetary carrier 123 including two coaxial gears, ie, a ring gear 122, and a plurality of planetary pinion gears disposed between the sun gear 121 and the ring gear 122 and revolving around the sun gear 121 while rotating. You. As shown in FIG. 9, the rotor of the motor generator MG is connected to the sun gear 121 of the planetary gear 120. On the planetary carrier 123, the crankshaft 156 of the engine 150 is mounted on the damper 130.
Are coupled through. The power transmission gear 111 is connected to the ring gear 122. Other configurations are the same as in the first embodiment (FIG. 1).

【0074】プラネタリギヤ120の各ギヤの回転数に
ついては、当然、先に説明した式(1)で表される関係
が成立する。また、機構学上周知の事項であるが、各ギ
ヤに入出力されるトルクについて、次式で表される関係
が成立する。 Ts=Tc×ρ/(1+ρ): Tr=Tc/(1+ρ): ここで、Tsはサンギヤ121のトルク、Tcはプラネ
タリキャリア123のトルク、Trはリングギヤ122
のトルクを意味している。また、ρはリングギヤ122
とサンギヤ121のギヤ比である。
As for the rotational speed of each gear of the planetary gear 120, the relationship expressed by the above-described equation (1) is naturally satisfied. Further, as is well-known in mechanics, the relationship expressed by the following equation holds for the torque input / output to each gear. Ts = Tc × ρ / (1 + ρ): Tr = Tc / (1 + ρ): where Ts is the torque of the sun gear 121, Tc is the torque of the planetary carrier 123, and Tr is the ring gear 122.
Means the torque. Ρ is the ring gear 122
And the gear ratio of the sun gear 121.

【0075】上式より明らかな通り、エンジン150か
ら出力されたトルクがプラネタリキャリア123からプ
ラネタリギヤ120に入力されると、サンギヤ121お
よびリングギヤ122には、それぞれギヤ比ρで定まる
一定の割合でトルクが出力される。
As is clear from the above equation, when the torque output from the engine 150 is input from the planetary carrier 123 to the planetary gear 120, the torque is applied to the sun gear 121 and the ring gear 122 at a constant rate determined by the gear ratio ρ. Is output.

【0076】一方、サンギヤ121から出力されたトル
クによって、そこに結合された電動発電機MGを駆動し
発電することができる。第2の態様は、エンジン150
から出力された動力の一部を電力に変換することができ
るという点で第1の態様におけるクラッチモータCMの
機能と共通する。以上より、第1の態様におけるクラッ
チモータCMを発電機Gおよびプラネタリギヤ120に
置換して構成された第2の態様のハイブリッド車両は、
第1実施例におけるハイブリッド車両と同様の機能を奏
することが分かる。
On the other hand, the torque output from sun gear 121 drives motor generator MG coupled thereto to generate electric power. In the second embodiment, the engine 150
In that a part of the power output from the clutch motor CM can be converted into electric power. As described above, the hybrid vehicle according to the second embodiment in which the clutch motor CM according to the first embodiment is replaced with the generator G and the planetary gear 120,
It can be seen that the hybrid vehicle according to the first embodiment has the same function as the hybrid vehicle.

【0077】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。例え
ば、上記実施例では動力出力装置をハブリッド車両に適
用した場合を例にとって説明したが、本発明はハイブリ
ッド車両に限らず、二つの出力軸から動力を出力するこ
とが要求される種々の装置に適用することが可能であ
る。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course. For example, in the above-described embodiment, the case where the power output device is applied to a hybrid vehicle has been described as an example, but the present invention is not limited to a hybrid vehicle, but may be applied to various devices that are required to output power from two output shafts It is possible to apply.

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

【図1】本発明の実施例としての動力出力装置を搭載し
た車両の全体構成を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a vehicle equipped with a power output device as an embodiment of the present invention.

【図2】第1の駆動回路191の概略構成を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a first driving circuit 191.

【図3】第3の駆動回路193の第1の構成を示す説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a first configuration of a third drive circuit 193.

【図4】第3の駆動回路193の第2の構成を示す説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a second configuration of the third drive circuit 193.

【図5】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。
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a torque control routine.

【図6】エンジン150の運転ポイントの設定について
示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing setting of operating points of engine 150.

【図7】本発明の動力出力装置によるトルク変換の様子
を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state of torque conversion by the power output device of the present invention.

【図8】発電負荷制御処理ルーチンの流れを示すフロー
チャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a flow of a power generation load control processing routine.

【図9】他の態様の動力出力装置を搭載した車両の全体
構成を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a vehicle equipped with a power output device of another embodiment.

【図10】4輪駆動可能な従来のハイブリッド車両の全
体構成を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a conventional hybrid vehicle capable of four-wheel drive.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22…駆動軸 23…変速ギヤ 24…ディファレンシャルギヤ 26,27,28,29…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 40…電動機 50…原動機 80…制御装置 91,92…駆動回路 94…バッテリ 111…動力伝達ギヤ 113…減速ギヤ 114…ディファレンシャルギヤ 115…ディファレンシャルギヤ 116…前車軸 116R,116L…前輪 118…後車軸 118R,118L…後輪 120…プラネタリギヤ 121…サンギヤ 122…リングギヤ 123…プラネタリキャリア 130…ダンパ 132…インナロータ 133…インナロータ軸 134…アウタロータ 135…アウタロータ軸 142…ロータ 144…ステータ 146…ロータ 148…ステータ 150…エンジン 156…クランクシャフト 170…EFIECU 190…制御ユニット(ECU) 191,192,193…駆動回路 194…バッテリ CM…クラッチモータ AM…アシストモータ G…発電機 MG…電動発電機 Reference Signs List 22 drive shaft 23 transmission gear 24 differential gear 26, 27, 28, 29 drive wheel 30 clutch motor 32 outer rotor 34 inner rotor 40 electric motor 50 motor 80 control device 91, 92 drive circuit 94 Battery 111 Power transmission gear 113 Reduction gear 114 Differential gear 115 Differential gear 116 Front axle 116R, 116L Front wheel 118 Rear axle 118R, 118L Rear wheel 120 Planetary gear 121 Sun gear 122 Ring gear 123 Planetary carrier 130 damper 132 inner rotor 133 inner rotor shaft 134 outer rotor 135 outer rotor shaft 142 rotor 144 stator 146 rotor 148 stator 150 engine 15 6 Crankshaft 170 EFI ECU 190 Control unit (ECU) 191, 192, 193 Drive circuit 194 Battery CM Clutch motor AM Assist motor G Generator Generator MG Motor generator

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の出力軸および第2の出力軸と原動
機とを有し、該原動機から出力される動力を前記第1の
出力軸および第2の出力軸から出力可能な動力出力装置
であって、 前記原動機の出力軸および前記第1の出力軸に結合さ
れ、電力のやりとりにより該原動機から出力される動力
を増減して前記第1の出力軸に伝達可能な動力伝達手段
と、 前記第2の出力軸に結合され、該第2の出力軸に動力を
入出力可能な電動機と、 前記原動機、動力伝達手段および電動機の運転を制御し
て、前記第1の出力軸から出力される動力および前記第
2の出力軸から出力される動力の総和を要求された動力
に等しくする動力制御手段とを備え、 さらに、前記原動機から出力される動力が前記第1の出
力軸に伝達される動力伝達経路に設けられた発電機と、 該発電機により発電を行うための駆動回路と、 前記原動機の回転数を検出する検出手段と、 前記第1の出力軸の回転数を検出する検出手段と、 前記発電機の駆動回路を制御して、前記原動機の回転数
が前記第1の出力軸の回転数よりも小さい場合に、前記
原動機から出力される動力の一部を電力として回生する
ことにより前記動力伝達経路に所定の負荷を与える発電
制御手段とを備える動力出力装置。
A power output device having a first output shaft, a second output shaft, and a motor, and capable of outputting power output from the motor from the first output shaft and the second output shaft. Power transmission means coupled to the output shaft of the prime mover and the first output shaft, and capable of increasing / decreasing power output from the prime mover by exchanging electric power and transmitting the power to the first output shaft; An electric motor coupled to the second output shaft and capable of inputting / outputting power to / from the second output shaft; and controlling the operation of the motor, the power transmission means, and the electric motor to output the electric power from the first output shaft. Power control means for making the sum of the power output from the second output shaft and the power output from the second output shaft equal to the requested power. The power output from the prime mover is transmitted to the first output shaft. Generator provided in the power transmission path A drive circuit for generating electric power by the generator; a detection unit for detecting a rotation speed of the prime mover; a detection unit for detecting a rotation speed of the first output shaft; and controlling a drive circuit of the generator. When the rotation speed of the prime mover is smaller than the rotation speed of the first output shaft, a predetermined load is applied to the power transmission path by regenerating part of the power output from the prime mover as electric power. And a power generation control unit.
【請求項2】 請求項1記載の動力出力装置であって、 前記発電機は発電負荷を変更可能な発電機であり、 前記所定の負荷は、前記動力制御手段による制御の結
果、第2の出力軸に結合された電動機の出力トルクを値
0以上とし得る負荷である動力出力装置。
2. The power output device according to claim 1, wherein the power generator is a power generator capable of changing a power generation load, and the predetermined load is a second power output as a result of control by the power control means. A power output device that is a load capable of setting an output torque of a motor coupled to an output shaft to a value of 0 or more.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の動力出力
装置であって、 前記発電機は直流発電機である動力出力装置。
3. The power output device according to claim 1, wherein the generator is a DC generator.
【請求項4】 請求項1ないし請求項3いずれか記載の
動力出力装置であって、 前記動力伝達手段は、 前記原動機の出力軸に結合された第1のロータと、 前記第1の出力軸に結合され、前記第1のロータと相対
的に回転し得る第2のロータとを有し、 該第1のロータと第2のロータの間に生じる電磁的な結
合および相対的な滑りを通じて電力をやりとりすること
によって、該原動機から出力される動力を増減して前記
第1の出力軸に伝達する手段である動力出力装置。
4. The power output device according to claim 1, wherein the power transmission means includes: a first rotor coupled to an output shaft of the prime mover; and the first output shaft. And a second rotor that is rotatable relative to the first rotor. The power is supplied through electromagnetic coupling and relative sliding that occurs between the first rotor and the second rotor. The power output device is means for increasing / decreasing power output from the prime mover and transmitting the power to the first output shaft.
【請求項5】 請求項1ないし請求項3いずれか記載の
動力出力装置であって、 前記動力伝達手段は、 前記発電機とは別に備えられ、入力軸を有する電動発電
機と、 前記原動機の出力軸、前記第1の出力軸、前記入力軸に
それぞれ結合される3軸を有し、該3軸のうち2軸に入
出力される動力が決定されると残余の1軸から入出力さ
れる動力が決定される動力入出力手段とからなる動力出
力装置。
5. The power output device according to claim 1, wherein the power transmission unit is provided separately from the generator, and includes a motor generator having an input shaft; An output shaft, the first output shaft, and three shafts respectively coupled to the input shaft. When power to be input to or output from two of the three shafts is determined, input and output are performed from the remaining one of the shafts. Power output device comprising power input / output means for determining the power to be supplied.
【請求項6】 前輪に結合された前車軸および後輪に結
合された後車軸と、少なくとも原動機および電動機を用
いて該原動機から出力される動力を前記前車軸および後
車軸から出力可能な動力出力装置とを備えた4輪駆動可
能なハイブリッド車両であって、 前記動力出力装置は、 前記原動機の出力軸および前記前車軸に結合され、電力
のやりとりにより該原動機から出力される動力を増減し
て前記前車軸に伝達可能な動力伝達手段と、 前記後車軸に結合され、該後車軸に動力を入出力可能な
電動機と、 前記原動機、動力伝達手段および電動機の運転を制御し
て、前記前車軸から出力される動力および前記後車軸か
ら出力される動力の総和を要求された動力に等しくする
動力制御手段とを備え、 さらに、前記原動機から出力される動力が前記前車軸に
伝達される動力伝達経路に設けられた発電機と、 該発電機により発電を行うための駆動回路と、 前記原動機の回転数を検出する検出手段と、 前記前車軸の回転数を検出する検出手段と、 前記発電機の駆動回路を制御して、前記原動機の回転数
が前記前車軸の回転数よりも小さい場合に、前記原動機
から出力される動力の一部を電力として回生することに
より前記動力伝達経路に所定の負荷を与える発電制御手
段とを備える動力出力装置であるハイブリッド車両。
6. A power output capable of outputting power output from the prime mover using at least a prime mover and an electric motor from the front axle and the rear axle using a front axle coupled to the front wheels and a rear axle coupled to the rear wheels. And a power output device, coupled to an output shaft of the prime mover and the front axle, to increase or decrease the power output from the prime mover by exchanging electric power. A power transmission means capable of transmitting power to the front axle; an electric motor coupled to the rear axle, capable of inputting and outputting power to the rear axle; and controlling the operation of the prime mover, the power transmission means, and the electric motor, and Power control means for making the sum of the power output from the motor and the power output from the rear axle equal to the requested power, and the power output from the prime mover is A generator provided in a power transmission path transmitted to an axle; a drive circuit for generating power by the generator; a detection unit for detecting a rotation speed of the prime mover; and detecting a rotation speed of the front axle. By controlling the detection means and the drive circuit of the generator, when the rotation speed of the prime mover is smaller than the rotation speed of the front axle, by regenerating a part of the power output from the prime mover as electric power, A hybrid vehicle that is a power output device including: a power generation control unit that applies a predetermined load to the power transmission path.
【請求項7】 請求項6記載のハイブリッド車両であっ
て、 前記発電機は発電負荷を変更可能な発電機であり、 前記所定の負荷は、前記動力制御手段による制御の結
果、後車軸に結合された電動機の出力トルクを値0以上
とし得る負荷であるハイブリッド車両。
7. The hybrid vehicle according to claim 6, wherein the generator is a generator capable of changing a power generation load, and the predetermined load is coupled to a rear axle as a result of control by the power control means. A hybrid vehicle having a load that can make the output torque of the electric motor to be equal to or greater than 0.
【請求項8】 請求項6または請求項7記載の動力出力
装置であって、 前記発電機は直流発電機であるハイブリッド車両。
8. The hybrid vehicle according to claim 6, wherein the generator is a DC generator.
【請求項9】 第1の出力軸および第2の出力軸と、原
動機と、前記原動機の出力軸および前記第1の出力軸に
結合され、電力のやりとりにより該原動機から出力され
る動力を増減して前記第1の出力軸に伝達可能な動力伝
達手段と、前記第2の出力軸に結合され、該第2の出力
軸に動力を入出力可能な電動機と、前記原動機から出力
される動力が前記第1の出力軸に伝達される動力伝達経
路に設けられた発電機とを備え、前記原動機から出力さ
れる動力を前記第1の出力軸および第2の出力軸から出
力可能な動力出力装置の運転を制御する制御方法であっ
て、(a) 前記原動機の回転数を検出する工程と、
(b) 前記第1の出力軸の回転数を検出する工程と、
(c) 前記原動機の回転数が前記第1の出力軸の回転
数よりも小さい場合に、前記発電機により前記原動機か
ら出力される動力の一部を電力として回生して前記動力
伝達経路に所定の負荷を与える工程と、(d) 前記第
1の出力軸および前記第2の出力軸から出力される動力
の総和が要求される動力に一致するように、前記発電機
による負荷に応じて前記原動機、前記動力伝達手段、お
よび前記電動機の運転を制御する工程とを備える制御方
法。
9. A motor, which is coupled to a first output shaft and a second output shaft, a prime mover, and an output shaft of the prime mover and the first output shaft, and increases / decreases power output from the prime mover by exchanging electric power. A power transmission means capable of transmitting power to the first output shaft, an electric motor coupled to the second output shaft and capable of inputting and outputting power to and from the second output shaft, and a power output from the prime mover And a generator provided on a power transmission path transmitted to the first output shaft, and a power output capable of outputting power output from the prime mover from the first output shaft and the second output shaft. A control method for controlling operation of a device, comprising: (a) detecting a rotation speed of the prime mover;
(B) detecting the number of revolutions of the first output shaft;
(C) when the rotation speed of the prime mover is lower than the rotation speed of the first output shaft, a part of the power output from the prime mover by the generator is regenerated as electric power and a predetermined power is transmitted to the power transmission path. And (d) changing the sum of the powers output from the first output shaft and the second output shaft according to the load by the generator so that the sum of the powers matches the required power. Controlling the operation of the prime mover, the power transmission means, and the electric motor.
【請求項10】 発電負荷を変更可能な発電機を備える
動力出力装置の運転を制御する請求項9記載の制御方法
であって、 前記工程(c)は、 (c−1) 前記工程(d)により前記電動機の出力ト
ルクが値0以上になると想定される負荷を前記発電機に
よる負荷として求める工程と、(c−2) 該負荷によ
り発電機による電力を回生する工程とからなる制御方
法。
10. The control method according to claim 9, wherein the operation of a power output device including a generator capable of changing a power generation load is controlled, wherein the step (c) includes: (c-1) the step (d). And (c-2) a step of: (c-2) regenerating electric power from the generator using the load.
JP12394998A 1998-04-16 1998-04-16 Power output device, control method therefor, and hybrid vehicle Expired - Fee Related JP3487168B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12394998A JP3487168B2 (en) 1998-04-16 1998-04-16 Power output device, control method therefor, and hybrid vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12394998A JP3487168B2 (en) 1998-04-16 1998-04-16 Power output device, control method therefor, and hybrid vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11299007A true JPH11299007A (en) 1999-10-29
JP3487168B2 JP3487168B2 (en) 2004-01-13

Family

ID=14873343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12394998A Expired - Fee Related JP3487168B2 (en) 1998-04-16 1998-04-16 Power output device, control method therefor, and hybrid vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3487168B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012522481A (en) * 2009-03-27 2012-09-20 ボーグワーナー インコーポレーテッド Motor having torsional force separating means
CN114961885A (en) * 2022-05-07 2022-08-30 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 Power switching method of double-power driving unit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012522481A (en) * 2009-03-27 2012-09-20 ボーグワーナー インコーポレーテッド Motor having torsional force separating means
CN114961885A (en) * 2022-05-07 2022-08-30 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 Power switching method of double-power driving unit
CN114961885B (en) * 2022-05-07 2023-08-08 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 Power switching method of double-power driving unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP3487168B2 (en) 2004-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4370637B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP3614409B2 (en) Hybrid transmission
JP2006312352A (en) Control device for driving system
JP4803101B2 (en) Hybrid vehicle power output device
JP2008012992A (en) Driving controller for hybrid car
JP2001008309A (en) Power generation apparatus of hybrid vehicle
JP2021138309A (en) vehicle
JP2007261415A (en) Control device for hybrid vehicle
JP2000343964A (en) Power output device and control thereof
US9724991B2 (en) Hybrid vehicle driving apparatus
JP2010006306A (en) Driving device for vehicle
JP2009208721A (en) Control device for hybrid vehicle
JP2006327315A (en) Drive control device for vehicle
JP2001320806A (en) Moving object and controlling method thereof
JP2000087777A (en) Hybrid vehicle and control method for the same
JPH07250403A (en) Controller for electric vehicle
JP3487168B2 (en) Power output device, control method therefor, and hybrid vehicle
JP3826247B2 (en) Hybrid vehicle and power output device
JP2006298283A (en) Vehicle control device
JPH1042600A (en) Electric-type stepless transmission and vehicle therewith
JP2004019641A (en) Controller of hybrid power train for vehicle
JP4088378B2 (en) VEHICLE CONTROL DEVICE PROVIDED WITH GENERATOR AND ACTOR
JP3815430B2 (en) Hybrid vehicle
JPH11234808A (en) Drive power outputting device and hybrid vehicle
JP2003146095A (en) Hybrid automobile

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081031

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081031

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091031

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees