JPWO2008018539A1 - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Abstract
電気モータがエンジンに機械的に連結されている場合において、電気モータの耐久性および効率を向上させることができ、それにより、商品性を向上させることができるハイブリッド車両を提供する。ハイブリッド車両1では、電気モータ10が、複数の永久磁石14cを有するロータ14と、複数のコア15b,15cを有するロータ15などを備えており、ロータ14は前輪4に連結され、ロータ15はエンジン3に連結されている。電機子16bの回転磁界の磁極と永久磁石14cの磁極が対向する位置にある場合、回転磁界の磁極の一方と永久磁石14cの磁極の一方が互いに異なる極性のときには、回転磁界の磁極の他方と永久磁石14cの磁極の他方が同じ極性となるとともに、コア15b,15cの一方が回転磁界の磁極と永久磁石14cの磁極の間にあるときには、他方が隣り合う2組の回転磁界の磁極と永久磁石14cの磁極の間に位置する。
Description
本発明は、エンジンおよび電気モータを動力源とするハイブリッド車両に関する。
従来、ハイブリッド車両として例えば特許文献1に記載されたものが知られている。このハイブリッド車両は、動力源としてのエンジンと、エンジンと駆動輪との間に設けられた第1電気モータおよび第2電気モータと、第1電気モータおよび第2電気モータで発電された電力を蓄える蓄電装置などを備えている。第1電気モータは、径方向の外側から内側に向かって、ステータ、中間ロータおよび内側ロータを備えており、これらは互いに同心に配置されている。
ステータは、三相巻線を鉄芯に巻き付けたものであり、断面リング状に形成されているとともに、ハウジングに固定されている。また、中間ロータも、三相巻線を鉄芯に巻き付けたものであり、ステータよりも小径で、断面リング状に形成されている。さらに、中間ロータは、増速機を介してエンジンの出力軸に機械的に連結されており、それにより、エンジンからのトルクによって駆動される。また、内側ロータは、同公報の図2に示す例では、永久磁石が鉄芯の外周部に配置されたものであり、後述する第2電気モータのロータに機械的に連結されている。
一方、第2電気モータは、三相同期交流機で構成され、ステータおよびロータを備えている。ステータは、三相巻線を鉄芯に巻き付けたものであり、断面リング状に形成されているとともに、ハウジングに固定されている。また、ロータは、永久磁石が鉄芯の外周部に配置されたものであり、駆動軸を介して駆動輪に連結されている。
以上のハイブリッド車両では、車速、アクセル開度およびシフト位置などに応じて、エンジンの要求トルクが決定され、この要求トルク、エンジン回転数および蓄電装置の蓄電状態などに応じて、第1電気モータおよび第2電気モータの発生トルクや回生電力量が制御される。
上記従来のハイブリッド車両によれば、第1電気モータの中間ロータが、三相巻線を鉄芯に巻き付けた構造を有しているので、その耐久性が低いという欠点を備えている。また、第1電気モータは、上記構造により中間ロータの重量が比較的大きいことに加えて、ステータと中間ロータによって誘導機が構成されているので、効率が悪いという欠点を備えている。特に、中間ロータは、エンジンに機械的に連結されていることで、車両の走行中、エンジンによって駆動される頻度が高いので、以上の欠点がより顕著に表れやすく、その結果、商品性の低下を招いてしまう。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、電気モータがエンジンに機械的に連結されている場合において、電気モータの耐久性および効率を向上させることができ、それにより、商品性を向上させることができるハイブリッド車両を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に係るハイブリッド車両1,1A〜1Cは、エンジン3と、ステータ16と、ステータ16に対して相対的に回転自在の第1ロータ14および第2ロータ15とを有し、第1ロータ14および第2ロータ15の一方がエンジン3に機械的に連結された第1電気モータ10と、第1電気モータ10の第1ロータ14および第2ロータ15の他方に機械的に連結された第1駆動輪(前輪4)と、を備え、ステータ16は、周方向に並んだ複数の第1電機子(電機子16b)で構成され、電力の供給に伴って複数の第1電機子に発生する磁極により、所定の回転方向に回転する第1回転磁界を発生させる第1電機子列と、周方向に並んだ複数の第2電機子(電機子16b)で構成され、電力の供給に伴って複数の第2電機子に発生する磁極により、所定の回転方向に回転する第2回転磁界を発生させる第2電機子列と、を有し、第1ロータ14は、周方向に並んだ複数の第1磁極(永久磁石14cの磁極)で構成され、隣り合う各2つの第1磁極が互いに異なる極性を有するとともに第1電機子列に対向するように配置された第1磁極列と、周方向に並んだ複数の第2磁極(永久磁石14cの磁極)で構成され、隣り合う各2つの第2磁極が互いに異なる極性を有するとともに第2電機子列に対向するように配置された第2磁極列と、を有し、第2ロータ15は、互いに所定の間隔で周方向に並んだ複数の第1軟磁性体(第1コア15b)で構成され、第1電機子列と第1磁極列の間に配置された第1軟磁性体列と、互いに所定の間隔で周方向に並んだ複数の第2軟磁性体(第2コア15c)で構成され、第2電機子列と第2磁極列の間に配置された第2軟磁性体列と、を有し、第1電機子の各磁極および各第1磁極が互いに対向しているときには、第2電機子の各磁極および各第2磁極が互いに対向しており、対向している第1電機子の各磁極および各第1磁極が互いに異なる極性のときには、対向している第2電機子の各磁極および各第2磁極が互いに同一極性を示し、対向している第1電機子の各磁極および各第1磁極が互いに同一極性のときには、対向している第2電機子の各磁極および各第2磁極が互いに異なる極性を示し、第1電機子の各磁極および各第1磁極が対向している場合において、各第1軟磁性体が第1電機子の磁極および第1磁極の間に位置するときには、各第2軟磁性体が周方向に隣り合う2組の第2電機子の磁極および第2磁極の間に位置するとともに、各第2軟磁性体が第2電機子の磁極および第2磁極の間に位置するときには、各第1軟磁性体が周方向に隣り合う2組の第1電機子の磁極および第1磁極の間に位置するように構成されていることを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第2ロータの第1軟磁性体列が第1電機子列と第1磁極列の間に配置されているので、電力が第1電機子列に供給されることで、第1回転磁界が発生した場合、各第1軟磁性体は、第1電機子で発生する磁極(以下、「第1電機子磁極」という)と第1磁極によって磁化される。このように各第1軟磁性体が磁化されることに加えて、隣り合う各2つの第1軟磁性体が所定の間隔で並んでいることによって、第1電機子磁極、第1軟磁性体および第1磁極の間に、磁力線(以下「第1磁力線」という)が発生する。これと同様に、第2ロータの第2軟磁性体列が第2電機子列と第2磁極列の間に配置されているので、電力が第2電機子列に供給されることで、第2回転磁界が発生した場合、各第2軟磁性体は、第2電機子で発生する磁極(以下、「第2電機子磁極」という)および第2磁極によって磁化される。このように、各第2軟磁性体が磁化されることに加えて、隣り合う各2つの第2軟磁性体が所定の間隔で並んでいることによって、第2電機子磁極、第2軟磁性体および第2磁極の間に、磁力線(以下「第2磁力線」という)が発生する。
エンジン停止中の停車時、上記のように第1および第2の回転磁界が同時に発生した場合、対向している各第1電機子磁極および各第1磁極が互いに異なる極性を示している状態で、各第1軟磁性体が第1電機子磁極と第1磁極の間に位置しているときには、第1磁力線は、その長さが最短になり、その総磁束量がほぼ最多となる。また、この場合、対向している各第2電機子磁極および各第2磁極が互いに同一極性を示すとともに、各第2軟磁性体が、周方向に隣り合う2組の第2電機子磁極および第2磁極の間に位置する状態となり、この状態では、第2磁力線は、その曲がり度合いが大きいとともに、長さが最長になり、総磁束量がほぼ最少となる(なお、本明細書において、「第1電機子磁極と第1磁極が対向する」とは、両磁極の中心が周方向に同じ位置にあることに限らず、両者の中心が若干ずれた位置関係にあることも含む)。
一般に、2つの互いに異なる極性の磁極の間に軟磁性体が介在することにより磁力線が曲がった状態になると、軟磁性体および磁極には、磁力線の長さが短くなるように磁力が作用し、この磁力は、磁力線の曲がり度合いが大きいほど、また、磁力線の総磁束量が多いほど、より大きくなるという特性を有している。このため、第1磁力線の曲がり度合いが大きいほど、また、その総磁束量が多いほど、第1軟磁性体には、より大きな磁力が作用する。すなわち、第1軟磁性体に作用する磁力は、第1磁力線の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって決まるという特性を有している。これと同様に、第2軟磁性体に作用する磁力も、第2磁力線の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって決まるという特性を有している。
したがって、前述したように、互いに異なる極性の第1電機子磁極および第1磁極の間に各第1軟磁性体が位置している状態から、第1回転磁界が所定の回転方向に回転し始めると、総磁束量が多い状態の第1磁力線が曲がり始めるので、第1磁力線の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって、比較的強い磁力が第1軟磁性体および第1磁極に作用する。その際、第1ロータの方が第2ロータよりも回転抵抗が極めて大きい状態のときには、それに起因して、第1ロータが停止したままで、第2ロータが第1回転磁界の回転方向に駆動されることになる。また、第1回転磁界が回転し始めるのと同時に、第2回転磁界も所定の回転方向に回転し始め、それに伴い、各第2電機子磁極は、同一極性の第2磁極と対向している位置から、この同一極性の各第2磁極に隣接する異なる極性の各第2磁極側に回転し始める。この状態では、第2磁力線の曲がり度合いは大きいものの、その総磁束量が少ない状態となり、それらの相乗的な作用により、比較的弱い磁力が第2軟磁性体に作用する。それにより、第2ロータは、第2磁力線に起因する磁力によって、所定の回転方向に小さな駆動力で駆動される。
第1回転磁界がさらに回転すると、第1磁力線の曲がり度合いは増大するものの、第1電機子磁極とこれと異なる極性の第1磁極との間の距離が長くなるのに伴い、第1磁力線の総磁束量が減少する。その結果、第1磁力線の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって、第1軟磁性体に作用する磁力が弱くなり、第1磁力線に起因する第2ロータの駆動力が小さくなる。一方、第1回転磁界と同時に第2回転磁界も所定の回転方向にさらに回転し、それにより、各第2電機子磁極は、同一極性の各第2磁極と対向する位置から、この同一極性の各第2磁極に隣接する異なる極性の各第2磁極側に回転する。それに伴い、第2磁力線の曲がり度合いは小さくなるものの、その総磁束量が増加することで、第2磁力線の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用により、第2軟磁性体に作用する磁力が強くなり、第2磁力線に起因する第2ロータの駆動力が増大する。
そして、各第1電機子磁極がこれと同一極性の各第1磁極に対向するようになると、各第1軟磁性体が、周方向に隣り合う2組の第1電機子磁極および第1磁極の間に位置するようになることで、第1磁力線の曲がり度合いは大きいものの、総磁束量がほぼ最少になる。その結果、第1磁力線の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって、第1軟磁性体に作用する磁力がほぼ最弱になり、第1磁力線に起因する第2ロータの駆動力がほぼ最小になる。そして、各第2電機子磁極がこれと異なる極性の各第2磁極に対向するようになると、第2磁力線の総磁束量が最も多くなるとともに、各第2軟磁性体が第2電機子磁極に対して若干遅れた状態で回転することによって、第2磁力線に曲がりが生じる。その結果、それらの相乗的な作用によって、第2軟磁性体に作用する磁力がほぼ最強となり、第2磁力線に起因する第2ロータの駆動力がほぼ最大になる。
このように、第1磁力線に起因する第2ロータの駆動力がほぼ最小状態で、第2磁力線に起因する第2ロータの駆動力がほぼ最大状態にある状態から、第1および第2回転磁界がさらに回転すると、以上とは逆に、第1磁力線は、その曲がり度合が小さくなると同時に総磁束量が増加し、それらの相乗的な作用によって、第1軟磁性体に作用する磁力が強くなり、第1磁力線に起因する第2ロータの駆動力が増大する。一方、第2磁力線は、その曲がり度合が大きくなると同時に総磁束量が減少し、それらの相乗的な作用によって、第2軟磁性体に作用する磁力が弱くなり、第2磁力線に起因する第2ロータの駆動力が低下する。
以上のように、第1および第2回転磁界の同時回転に伴い、第1磁力線に起因して第2ロータに作用する駆動力と、第2磁力線に起因して第2ロータに作用する駆動力が、交互に強くなったり、弱くなったりする状態を繰り返しながら、第2ロータが連続的に駆動される。したがって、第1ロータの方が第2ロータよりも回転抵抗が極めて大きい場合には、第1および第2回転磁界を同時に発生させることで、第2ロータを連続的に駆動することができる。
一方、上記とは逆に、第2ロータの方が第1ロータよりも回転抵抗が極めて大きい状態で、第1および第2回転磁界を同時に回転させた場合、第1および第2回転磁界の回転開始時、同一極性の各第1電機子磁極および各第1磁極が互いに対向する位置にあって、第1軟磁性体が周方向に隣り合う2組の第1電機子磁極および第1磁極の間に位置しているときには、前述したように、第1磁力線は、その曲がり度合が大きいとともに、長さがほぼ最長となり、総磁束量がほぼ最少となる。
この状態から、第1および第2回転磁界が回転し始めると、ステータの第1電機子磁極は、第1軟磁性体に近づくと同時に、第1ロータの同一極性の第1磁極と隣り合う異なる極性の第1磁極に近づくように移動を開始し、それに伴って、第1磁力線は、その長さが短くなるように変化し、総磁束量が増加するとともに、その曲がり度合もかなり大きい状態となる。その結果、第1磁力線の総磁束量および曲がり度合の相乗的な作用によって、比較的強い磁力が第1磁極に作用し、それにより、第1ロータが第1回転磁界の回転方向と逆方向に駆動される。
そして、第1電機子磁極が第1軟磁性体にさらに近づくと、第1磁力線に起因する磁力によって、第1磁極も第1軟磁性体に近づくように移動し、第1電機子磁極が第1軟磁性体に最も近づく位置まで移動すると、これを間にして異なる極性の第1磁極と対向する状態となる。この状態では、第2軟磁性体が周方向に隣り合う2組の第2電機子磁極および第2磁極の間に位置することになる。
この状態から第1および第2回転磁界がさらに回転すると、ステータの第2電機子磁極は、第2軟磁性体に近づくと同時に、第1ロータの同一極性の第2磁極と隣り合う異なる極性の第2磁極に近づくように移動し、それに伴って、第2磁力線は、その長さが短くなるように変化し、総磁束量が増加するとともに、その曲がり度合もかなり大きい状態となる。その結果、第2磁力線の総磁束量および曲がり度合の相乗的な作用によって、比較的強い磁力が第2磁極に作用し、それにより、第1ロータが第1回転磁界の回転方向と逆方向に駆動される。
以上のように、第1および第2回転磁界の回転に伴い、第1磁力線に起因する駆動力と第2磁力線に起因する駆動力が第1ロータに交互に作用する状態を繰り返しながら、第1ロータを第1および第2回転磁界の回転方向と逆向きに駆動することができる。
さらに、第1ロータの方が回転不能で第2ロータが回転可能な状態にある場合において、動力が第2ロータに入力され、第2ロータが回転を開始すると、第1ロータが停止状態にあることにより、第2ロータの回転に伴い、第1磁極および第1軟磁性体の位置移動により、磁界が変化することで、誘導起電力がステータの第1電機子列に発生するとともに、第2磁極および第2軟磁性体の位置移動により、磁界が変化することで、誘導起電力がステータの第2電機子列に発生する。
このような回生状態で誘導起電力が発生している場合には、各磁極および各軟磁性体の回転に伴い、ステータの電流位相も回転し、回転界磁が発生している状態となる。そのような状態で、例えば、第1および第2電機子列に供給する電流を制御し、誘導起電力と回転磁界の回転速度および強さを制御すると、電力回生を実行しながら、第1磁力線および第2磁力線を介して、第2ロータの動力を第1ロータ側に伝達することができる。特に、上記の状態で、回転磁界の回転速度を値0に制御した場合には、その動力伝達可能な範囲内であれば、第2ロータの動力をすべて第1ロータに伝達することができる(なお、本明細書における「電力回生」は、電気モータを用いて発電することを意味する)。
以上のように、第1電気モータでは、ステータの回転磁界の速度を回転部材の回転速度と見なすと、第1ロータ、第2ロータおよびステータ間の回転速度の関係は、遊星歯車装置におけるサンギヤ、プラネタリキャリアおよびリングギヤの回転速度の関係と同じであり、さらに、ステータの電力を動力と見なすと、第1電気モータを、第1ロータ、第2ロータおよびステータ間で動力を入出力する遊星歯車装置と見なすことができる。すなわち、第1電気モータは、遊星歯車装置と同様の動作特性を備えたものと見なすことができるので、そのような第1電気モータを制御し、第1および第2磁力線の発生状態を制御することで、エンジンおよび/または第1電気モータの動力を第1駆動輪に伝達し、ハイブリッド車両を走行させることができる。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のハイブリッド車両1,1A,1Bにおいて、第1電気モータ10の第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御する制御装置(MOT・ECU30、1ST・PDU31、2ND・PDU32)をさらに備え、第1電気モータ10の第1ロータ14は第1駆動輪(前輪4)に機械的に連結され、第2ロータ15はエンジン3に機械的に連結されていることを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第1電気モータの第1電機子列および第2電機子列への供給電力が制御されるので、第1磁力線および第2磁力線の発生状態を制御でき、第1ロータと第2ロータの間での磁力を介した動力伝達を制御することができる。これに加えて、第1電気モータの第1ロータが第1駆動輪に機械的に連結され、第2ロータがエンジンに機械的に連結されているとともに、前述したように、第1電気モータが遊星歯車装置と同様の動作特性を備えているので、エンジンの動力を第2ロータ、第1ロータおよび第1駆動輪の順に伝達できるとともに、その伝達状態を制御することができる。
さらに、エンジン運転中、軟磁性体列を有する第2ロータがエンジンで駆動される頻度が極めて高くなるので、三相巻線を鉄芯に巻き付けた構造のロータがエンジンで駆動される従来の場合と比べて、第2ロータの重量を軽量化できることによって、第1電気モータの効率を向上させることができるとともに、第1電気モータの耐久性を向上させることができる。これに加えて、第1電気モータの動作中、第1および第2の軟磁性体が磁化されることにより、第1電気モータが同期機として機能するので、誘導機として機能する従来の場合と比べて、効率をさらに向上させることができる。以上により、商品性をさらに向上させることができる。
請求項3に係る発明は、請求項2に記載のハイブリッド車両1,1Bにおいて、制御装置は、エンジン3が停止中でかつハイブリッド車両1,1Bが停止中の場合において、所定のエンジン始動条件が成立したときに、第1回転磁界および第2回転磁界が発生するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第1電気モータの第1ロータが第1駆動輪に機械的に連結され、第2ロータがエンジンに機械的に連結されているので、エンジンが停止中でかつハイブリッド車両が停止中の場合、第1ロータの方が第2ロータよりも回転抵抗が極めて大きい状態となる。その状態で、所定のエンジン始動条件が成立したときに、第1回転磁界および第2回転磁界が発生するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御すると、前述したように、第1電気モータが遊星歯車装置と同様の動作特性を備えていることによって、第2ロータを連続的に駆動することができ、第1電気モータの動力を第2ロータを介してエンジンに伝達することができる。それにより、ハイブリッド車両の停車時、スタータなどを用いることなく、第1電気モータによってエンジンを始動することができる。
請求項4に係る発明は、請求項2または3に記載のハイブリッド車両1Bにおいて、制御装置は、エンジン3が運転中でかつハイブリッド車両1Bが停止中の場合において、所定の発進条件が成立したときに、エンジン3の動力を第1電気モータ10で電力として回生するとともに回生の開始後に回生電力が減少するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが運転中でかつハイブリッド車両が停止中の場合、第1ロータは、第1駆動輪に機械的に連結されているので、停止状態に保持される。一方、第2ロータは、エンジンに機械的に連結されているので、エンジンの回転に伴って回転する。前述したように、この状態では、第2ロータの回転に伴い、第1磁極および第1軟磁性体の位置移動により、磁界が変化することで、誘導起電力がステータの第1電機子列に発生するとともに、第2磁極および第2軟磁性体の位置移動により、磁界が変化することで、誘導起電力がステータの第2電機子列に発生する。
このように誘導起電力が発生している場合には、各磁極および各軟磁性体の回転に伴い、ステータの電流位相も回転し、回転界磁が発生している状態となる。その状態で、所定の発進条件が成立したときに、エンジンの動力を第1電気モータで電力として回生するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力の制御を開始すると、エンジンの動力を電力として回生することができる。そして、回生の開始後に回生電力が減少するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御すると、電力回生を実行しながら、第1磁力線および第2磁力線を介して、第2ロータの動力を第1ロータ側に伝達することができる。その結果、ハイブリッド車両を発進させることができる。
請求項5に係る発明は、請求項2ないし4のいずれかに記載のハイブリッド車両1Bにおいて、制御装置は、エンジン3が運転中でかつハイブリッド車両1Bが走行中のときに、エンジン3の運転状態(エンジン回転数NEおよびアクセル開度AP)およびハイブリッド車両1Bの走行状態(車速VP)の少なくとも一方に応じて、エンジン3の動力のうちの、第1ロータ14を介して第1駆動輪(前輪4)に伝達される動力と、第1電気モータ10で電力として回生される動力との割合を変更するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、前述したように、第1電気モータが遊星歯車装置と同様の動作特性を備えているので、第1および第2電機子列への供給電力を制御することによって、エンジンの動力のうちの、第1ロータを介して第1駆動輪に伝達される動力と、第1電気モータで電力として回生される動力との割合を無段階で自在に変更することができる。それにより、エンジンが運転中でかつハイブリッド車両が走行中のときに、エンジンの運転状態および/またはハイブリッド車両の走行状態に応じて、回生電力を適切に制御しながら、ハイブリッド車両を走行させることができる。
請求項6に係る発明は、請求項2または3に記載のハイブリッド車両1Bにおいて、制御装置(MOT・ECU30、1ST・PDU31、2ND・PDU32)および第1電気モータ10に電気的に接続された蓄電装置(バッテリ33)をさらに備え、制御装置は、エンジン3が運転中でかつ蓄電装置(バッテリ33)の充電残量SOCが所定値SOC_REF以下のときに、第1電気モータ10で電力を回生するように、第1電気モータ10を制御するとともに、回生した電力を蓄電装置(バッテリ33)に充電する充電制御を実行することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが運転中でかつ蓄電装置の充電残量が所定値以下のときに、第1電気モータで電力を回生するように、第1電気モータが制御されるとともに、回生した電力を蓄電装置に充電する充電制御が実行されるので、エンジンの動力または走行中の車両の運動エネルギを第1電気モータで電力に変換し、これを蓄電装置に充電することができる。したがって、この所定値を適切に設定することによって、蓄電装置において十分な充電残量を確保することができる(なお、本明細書における「エンジン運転中」は、混合気の燃焼の有無にかかわらず、エンジンのクランクシャフトが回転している状態を意味し、フューエルカット運転なども含む)。
請求項7に係る発明は、請求項2ないし4のいずれかに記載のハイブリッド車両1Bにおいて、制御装置は、エンジン3が運転中でかつハイブリッド車両1Bが走行中の場合において、所定の動力伝達条件が成立したときに、第1電気モータ10の第1回転磁界および第2回転磁界の回転速度が値0となるように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが運転中でかつハイブリッド車両が走行中の場合において、所定の動力伝達条件が成立したときに、第1電気モータの第1回転磁界および第2回転磁界の回転速度が値0となるように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力が制御されるので、遊星歯車装置と同様の第1電気モータの前述した動作特性に起因して、エンジンの動力を、磁気伝達可能な範囲内であれば、第2ロータおよび第1ロータを介して第1駆動輪にすべて磁気伝達することができる。
請求項8に係る発明は、請求項2または3に記載のハイブリッド車両1Bにおいて、制御装置(MOT・ECU30、1ST・PDU31、2ND・PDU32)および第1電気モータ10に電気的に接続された蓄電装置(バッテリ33)をさらに備え、制御装置は、エンジン3が運転中でかつハイブリッド車両1Bが走行中の場合において、所定のアシスト条件が成立したときに、蓄電装置(バッテリ33)内の電力を第1電気モータ10に供給することにより、エンジン3および第1電気モータ10の動力によって第1駆動輪(前輪4)を駆動するように、第1電気モータ10を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが運転中でかつハイブリッド車両が走行中の場合において、所定のアシスト条件が成立したときに、蓄電装置内の電力を第1電気モータに供給することにより、エンジンおよび第1電気モータの動力によって第1駆動輪を駆動するように、第1電気モータが制御されるので、エンジンに加えて、第1電気モータを動力源として、アシスト走行することができる。
請求項9に係る発明は、請求項2ないし8のいずれかに記載のハイブリッド車両1Bにおいて、制御装置に電気的に接続され、第2ロータ15の回転を制止するための制止装置(電磁ブレーキ40)をさらに備え、制御装置は、エンジン3が停止中でかつハイブリッド車両1Bが停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したときに、第2ロータ15の回転を制止するように、制止装置(電磁ブレーキ40)を制御するとともに、第1回転磁界および第2回転磁界が発生するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが停止中でかつハイブリッド車両が停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したときに、第2ロータの回転を制止するように、制止装置が制御されるので、第2ロータの方が第1ロータよりも回転抵抗が極めて大きい状態となる。その状態で、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御することによって、第1および第2回転磁界を同時に発生させると、前述したように、第1および第2回転磁界の回転に伴い、第1磁力線に起因する駆動力と第2磁力線に起因する駆動力が第1ロータに交互に作用する状態を繰り返しながら、第1ロータを第1および第2回転磁界の回転方向と逆向きに駆動することができる。それにより、エンジンを停止したままで、第1電気モータによって第1駆動輪を駆動し、ハイブリッド車両を発進させることができる。その結果、燃費を向上させることができる。
請求項10に係る発明は、請求項2に記載のハイブリッド車両1において、制御装置に電気的に接続され、第1駆動輪(前輪4)および第1ロータ14に機械的に連結された回転軸(出力軸13)を有する第2電気モータ20をさらに備えることを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第1駆動輪および第1ロータに機械的に連結された回転軸を有する第2電気モータをさらに備えているので、この第2電気モータを制御することによって、エンジンおよび第1電気モータの動力に加えて、第2電気モータの動力を第1駆動輪に伝達することができ、それにより、請求項2のハイブリッド車両よりも大きな駆動力によって、ハイブリッド車両を駆動することができる。
請求項11に係る発明は、請求項10に記載のハイブリッド車両1において、制御装置は、エンジン3が運転中でかつハイブリッド車両1が停止中の場合において、所定の発進条件が成立したときに、エンジン3の動力を第1電気モータ10で電力として回生するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御するとともに、回生した電力を第2電気モータ20に供給することによって、第2電気モータ20を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが運転中でかつハイブリッド車両が停止中の場合、第1ロータおよび第2電気モータの回転軸は、第1駆動輪に機械的に連結されているので、停止状態に保持される。一方、第2ロータは、エンジンに機械的に連結されているので、前述したように、エンジンの回転に伴って回転し、その第2ロータの回転に伴い、誘導起電力がステータの第1電機子列および第2電機子列に発生する。この状態で、所定の発進条件が成立したときに、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御すると、第1電気モータの前述した動作特性に起因して、エンジンの動力を第1電気モータで電力として回生することができる。さらに、そのように第1電気モータで回生した電力を、第2電気モータに供給することによって、第2電気モータを制御すると、第2電気モータの動力によって第1駆動輪を駆動でき、それにより、ハイブリッド車両を発進させることができる。
請求項12に係る発明は、請求項10または11に記載のハイブリッド車両1において、制御装置は、エンジン3が運転中でかつハイブリッド車両1が走行中のときに、エンジン3の運転状態(エンジン回転数NEおよびアクセル開度AP)およびハイブリッド車両1の走行状態(車速VP)の少なくとも一方に応じて、エンジン3の動力のうちの、第1ロータ14および回転軸(出力軸13)を介して第1駆動輪(前輪4)に伝達される動力と、第1電気モータ10で電力として回生される動力との割合を変更するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御するとともに、回生した電力を第2電気モータ20に供給することによって、第2電気モータ20を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが運転中でかつハイブリッド車両が走行中のときに、エンジンの運転状態および/またはハイブリッド車両の走行状態に応じて、エンジンの動力のうちの、第1ロータおよび回転軸を介して第1駆動輪に伝達される動力と、第1電気モータで電力として回生される動力との割合を変更するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力が制御されるとともに、回生した電力が第2電気モータに供給され、第2電気モータが制御される。この場合、前述したように、第1電気モータが遊星歯車装置と同様の動作特性を備えているので、上記のように第1電気モータを制御するとともに、第1電気モータでの回生電力を第2電気モータに供給することで、第2電気モータを制御すると、電気的な損失を無視すれば、エンジンの動力をすべて第1駆動輪に伝達しながら、第1電気モータの第2ロータの回転数と第2電気モータの回転軸の回転数との比、言い換えればエンジン回転数と第1駆動輪の回転数との比を任意に変更することができる。すなわち、2つの電気モータを制御することで、自動変速装置としての機能を実現することができる。
請求項13に係る発明は、請求項10に記載のハイブリッド車両1において、制御装置(MOT・ECU30、1ST・PDU31、2ND・PDU32)、第1電気モータ10および第2電気モータ20に電気的に接続された蓄電装置(バッテリ33)をさらに備え、制御装置は、エンジン3が運転中でかつ蓄電装置(バッテリ33)の充電残量SOCが所定値SOC_REF以下のときに、第1電気モータ10および第2電気モータ20の少なくとも一方で電力を回生するように、第1電気モータ10および第2電気モータ20の少なくとも一方を制御するとともに、回生した電力を蓄電装置(バッテリ33)に充電する充電制御を実行することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが運転中でかつ蓄電装置の充電残量が所定値以下のときに、第1電気モータおよび第2電気モータの少なくとも一方で電力を回生するするように、第1電気モータおよび第2電気モータの少なくとも一方が制御されるとともに、回生した電力を蓄電装置に充電する充電制御が実行されるので、エンジンの動力または走行中の車両の運動エネルギを第1電気モータおよび/または第2電気モータで電力に変換し、これを蓄電装置に充電することができる。したがって、この所定値を適切に設定することによって、蓄電装置において十分な充電残量を確保することができる。
請求項14に係る発明は、請求項10ないし12のいずれかに記載のハイブリッド車両1において、制御装置(MOT・ECU30、1ST・PDU31、2ND・PDU32)、第1電気モータ10および第2電気モータ20に電気的に接続された蓄電装置(バッテリ33)をさらに備え、制御装置は、エンジン3が運転中でかつ所定のアシスト条件が成立したときに、蓄電装置(バッテリ33)内の電力を第1電気モータ10および第2電気モータ20の少なくとも一方に供給することによって、第1電気モータ10および第2電気モータ20の少なくとも一方の動力とエンジン3の動力とが第1駆動輪(前輪4)に伝達されるように、第1電気モータ10および第2電気モータ20の少なくとも一方を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが運転中でかつ所定のアシスト条件が成立したときに、蓄電装置内の電力が第1電気モータおよび/または第2電気モータに供給されることによって、第1電気モータおよび第2電気モータの少なくとも一方の動力とエンジンの動力とが第1駆動輪に伝達されるように、第1電気モータおよび/または第2電気モータが制御されるので、エンジンに加えて、第1電気モータおよび/または第2電気モータを動力源として、アシスト走行することができる。
請求項15に係る発明は、請求項10に記載のハイブリッド車両1において、制御装置は、エンジン3が停止中でかつハイブリッド車両1が停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したときに、第1電気モータ10および第2電気モータ20の力行制御を実行することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが停止中でかつハイブリッド車両が停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したときに、第1電気モータおよび第2電気モータの力行制御が実行されるので、エンジンを停止したままで、第1電気モータおよび第2電気モータの動力によって第1駆動輪を駆動でき、ハイブリッド車両を発進させることができる。その結果、燃費を向上させることができる。
請求項16に係る発明は、請求項10に記載のハイブリッド車両1において、第1電気モータ10の第1ロータ14および第2電気モータ20の回転軸(出力軸13)と、第1駆動輪(前輪4)との間の変速動作を行う変速装置35をさらに備えることを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第1電気モータの第1ロータおよび第2電気モータの回転軸と、第1駆動輪との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第1電気モータおよび第2電気モータの小型化や低回転化を図ることができる。例えば、変速装置の減速比を大きく設定することによって、第1電気モータおよび第2電気モータを介して変速装置に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第1電気モータおよび第2電気モータを小型化することができる。
請求項17に係る発明は、請求項10に記載のハイブリッド車両1において、第1電気モータ10の第2ロータ15とエンジン3との間の変速動作を行う変速装置36をさらに備えることを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第1電気モータの第2ロータとエンジンとの間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第1電気モータおよび第2電気モータを小型化することができる。例えば、この変速装置の増速比および終減速装置の終減速比をいずれも大きく設定することによって、第1電気モータおよび第2電気モータを介して終減速装置側に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、第1電気モータおよび第2電気モータを小型化することができる。
請求項18に係る発明は、請求項10に記載のハイブリッド車両1において、第2電気モータ20の回転軸(出力軸13)は、変速装置37を介して第1電気モータ10の第1ロータ14および第1駆動輪(前輪4)に機械的に連結されており、変速装置37は、第2電気モータ20の回転軸(出力軸13)と、第1電気モータ10の第1ロータ14および第1駆動輪(前輪4)との間の変速動作を行うことを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第2電気モータの回転軸が変速装置を介して第1電気モータの第1ロータおよび第1駆動輪に機械的に連結されており、この変速装置によって、第2電気モータの回転軸と、第1電気モータの第1ロータおよび第1駆動輪との間の変速動作が行われるので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第2電気モータの小型化および低回転化を図ることができる。例えば、変速装置の減速比を大きく設定することによって、第2電気モータから変速装置に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第2電気モータを小型化することができる。
請求項19に係る発明は、請求項2に記載のハイブリッド車両1Aにおいて、制御装置に電気的に接続され、第1駆動輪(前輪4)と別個の第2駆動輪(後輪5)に機械的に連結された第2電気モータ20をさらに備えることを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第1電気モータおよび第2電気モータを制御することによって、第1駆動輪および第2駆動輪をそれぞれ駆動することができ、それにより、全輪駆動車両を実現することができる。
請求項20に係る発明は、請求項19に記載のハイブリッド車両1Aにおいて、第1電気モータ10の第2ロータ15とエンジン3との間の変速動作を行う変速装置38をさらに備えることを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第1電気モータの第2ロータとエンジンとの間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第1電気モータの小型化を図ることができる。例えば、この変速装置の増速比および終減速装置の終減速比をいずれも大きく設定することによって、第1電気モータを介して終減速装置側に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、第1電気モータを小型化することができる。
請求項21に係る発明は、請求項19または20に記載のハイブリッド車両1Aにおいて、第2電気モータ20と第2駆動輪(後輪5)との間の変速動作を行う変速装置39をさらに備えることを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第2電気モータと第2駆動輪との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第2電気モータの小型化および低回転化を図ることができる。例えば、変速装置の減速比を大きく設定することによって、第2電気モータから変速装置に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第2電気モータを小型化することができる。
請求項22に係る発明は、請求項1に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、第1電気モータ10の第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御する制御装置(MOT・ECU30、1ST・PDU31、2ND・PDU32)をさらに備え、第1電気モータ10の第1ロータ14はエンジン3に機械的に連結され、第2ロータ15は第1駆動輪(前輪4)に機械的に連結されていることを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第1電気モータの第1電機子列および第2電機子列への供給電力が制御されるので、第1磁力線および第2磁力線の発生状態を制御でき、第1ロータと第2ロータの間での磁力を介した動力伝達を制御することができる。これに加えて、第1電気モータの第1ロータがエンジンに機械的に連結され、第2ロータが第1駆動輪に機械的に連結されているとともに、前述したように、第1電気モータが遊星歯車装置と同様の動作特性を備えているので、エンジンの動力を第1ロータ、第2ロータおよび第1駆動輪の順に伝達できるとともに、その伝達状態を制御することができる。
請求項23に係る発明は、請求項22に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置は、エンジン3が停止中でかつハイブリッド車両1Cが停止中の場合において、所定のエンジン始動条件が成立したときに、第1回転磁界および第2回転磁界が発生するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第1電気モータの第1ロータがエンジンに機械的に連結され、第2ロータが第1駆動輪に機械的に連結されているので、エンジンが停止中でかつハイブリッド車両が停止中の場合、第2ロータの方が第1ロータよりも回転抵抗が極めて大きい状態となる。その状態で、所定のエンジン始動条件が成立したときに、第1回転磁界および第2回転磁界が発生するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御すると、前述したように、第1電気モータが遊星歯車装置と同様の動作特性を備えていることによって、第1ロータを連続的に駆動することができ、第1電気モータの動力を第1ロータを介してエンジンに伝達することができる。それにより、ハイブリッド車両の停車中、スタータなどを用いることなく、第1電気モータによってエンジンを始動することができる。
請求項24に係る発明は、請求項22または23に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置は、エンジン3が運転中でかつハイブリッド車両1Cが停止中の場合において、所定の発進条件が成立したときに、エンジン3の動力を第1電気モータ10で電力として回生するとともに回生の開始後に回生電力が減少するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが運転中でかつハイブリッド車両が停止中の場合、第2ロータは、第1駆動輪に機械的に連結されているので、停止状態に保持される。一方、第1ロータは、エンジンに機械的に連結されているので、エンジンの回転に伴って回転する。ここで、前述したように、第1電気モータが遊星歯車装置と同様の動作特性を備えているので、第1ロータの回転に伴い、ステータの電流位相が回転し、回転界磁が発生している状態となる。その状態で、所定の発進条件が成立したときに、エンジンの動力を第1電気モータで電力として回生するとともに、回生の開始後に回生電力が減少するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御すると、電力回生を実行しながら、第1磁力線および第2磁力線を介して、第1ロータすなわちエンジンの動力を第2ロータ側に伝達することができる。その結果、ハイブリッド車両を発進させることができる。
請求項25に係る発明は、請求項22ないし24のいずれかに記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置は、エンジン3が運転中でかつハイブリッド車両1Cが走行中のときに、エンジン3の運転状態(エンジン回転数NEおよびアクセル開度AP)およびハイブリッド車両1Cの走行状態(車速VP)の少なくとも一方に応じて、エンジン3の動力のうちの、第2ロータ15を介して第1駆動輪(前輪4)に伝達される動力と、第1電気モータ10で電力として回生される動力との割合を変更するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、前述したように、第1電気モータが遊星歯車装置と同様の動作特性を備えているので、第1および第2電機子列への供給電力を制御することによって、エンジンの動力のうちの、第2ロータを介して第1駆動輪に伝達される動力と、第1電気モータで電力として回生される動力との割合を無段階で自在に変更することができる。それにより、エンジンが運転中でかつハイブリッド車両が走行中のときに、エンジンの運転状態および/またはハイブリッド車両の走行状態に応じて、回生電力を適切に制御しながら、ハイブリッド車両を走行させることができる。
請求項26に係る発明は、請求項22または23に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置(MOT・ECU30、1ST・PDU31、2ND・PDU32)および第1電気モータ10に電気的に接続された蓄電装置(バッテリ33)をさらに備え、制御装置は、エンジン3が運転中でかつ蓄電装置(バッテリ33)の充電残量SOCが所定値SOC_REF以下のときに、第1電気モータ10で電力を回生するように、第1電気モータ10を制御するとともに、回生した電力を蓄電装置(バッテリ33)に充電する充電制御を実行することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、請求項6に係る発明と同様の作用効果を得ることができる。
請求項27に係る発明は、請求項22ないし24のいずれかに記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置は、エンジン3が運転中でかつハイブリッド車両1Cが走行中の場合において、所定の動力伝達条件が成立したときに、第1電気モータ10の第1回転磁界および第2回転磁界の回転速度が値0となるように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、請求項7に係る発明と同様の作用効果を得ることができる。
請求項28に係る発明は、請求項22または23に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置(MOT・ECU30、1ST・PDU31、2ND・PDU32)および第1電気モータ10に電気的に接続された蓄電装置(バッテリ33)をさらに備え、制御装置は、エンジン3が運転中でかつハイブリッド車両1Cが走行中の場合において、所定のアシスト条件が成立したときに、蓄電装置(バッテリ33)内の電力を第1電気モータ10に供給することにより、エンジン3および第1電気モータ10の動力によって第1駆動輪(前輪4)を駆動するように、第1電気モータ10を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、請求項8に係る発明と同様の作用効果を得ることができる。
請求項29に係る発明は、請求項22ないし28のいずれかに記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置に電気的に接続され、第1ロータ14の回転を制止するための制止装置(第2電気モータ20)をさらに備え、制御装置は、エンジン3が停止中でかつハイブリッド車両1Cが停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したときに、第1ロータ14の回転を制止するように、制止装置(第2電気モータ20)を制御するとともに、第1回転磁界および第2回転磁界が発生するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが停止中でかつハイブリッド車両が停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したときに、第1ロータの回転を制止するように、制止装置が制御されるので、第1ロータの方が第2ロータよりも回転抵抗が極めて大きい状態となる。その状態で、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御することによって、第1および第2回転磁界を同時に発生させると、前述したように、第1および第2回転磁界の回転に伴い、第1磁力線に起因する駆動力と第2磁力線に起因する駆動力が第2ロータに交互に作用する状態を繰り返しながら、第2ロータを第1および第2回転磁界の回転方向と逆向きに駆動することができる。それにより、エンジンを停止したままで、第1電気モータによって第1駆動輪を駆動し、ハイブリッド車両を発進させることができる。その結果、燃費を向上させることができる。
請求項30に係る発明は、請求項22に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置に電気的に接続され、エンジン3および第1ロータ14に機械的に連結された回転軸(入力軸12)を有する第2電気モータ20をさらに備えることを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンおよび第1ロータに機械的に連結された回転軸を有する第2電気モータをさらに備えているので、この第2電気モータを制御することによって、エンジンおよび第1電気モータの動力に加えて、第2電気モータの動力を第1駆動輪に伝達することができ、それにより、請求項22のハイブリッド車両よりも大きな駆動力によって、ハイブリッド車両を駆動することができる。
請求項31に係る発明は、請求項30に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置は、エンジン3が停止中でハイブリッド車両1Cが停止中の場合において、所定の始動条件が成立したときに、第1電気モータ10および第2電気モータ20の少なくとも一方の動力が回転軸(入力軸12)を介してエンジン3に伝達されるように、第1電気モータ10および第2電気モータ20の少なくとも一方を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第1電気モータの第1ロータがエンジンに機械的に連結され、第2ロータが第1駆動輪に機械的に連結されているので、エンジンが停止中でかつハイブリッド車両が停止中の場合、第2ロータの方が第1ロータよりも回転抵抗が極めて大きい状態となる。その状態で、所定の始動条件が成立したときに、第1電気モータおよび第2電気モータの少なくとも一方の動力が回転軸を介してエンジンに伝達されるように、第1電気モータおよび第2電気モータの少なくとも一方を制御すると、第1電気モータの第1ロータおよび/または第2電気モータの回転軸を駆動することができる。それにより、第1電気モータおよび/または第2電気モータの動力を第1ロータおよび/または回転軸を介してエンジンに伝達することができ、ハイブリッド車両の停車中、スタータなどを用いることなく、第1電気モータおよび/または第2電気モータによってエンジンを始動することができる。
請求項32に係る発明は、請求項30または31に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置は、エンジン3が運転中でかつハイブリッド車両1Cが停止中の場合において、所定の発進条件が成立したときに、エンジン3の動力を第1電気モータ10で電力として回生するとともに回生の開始後に回生電力が減少するように、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御するとともに、回生した電力を第2電気モータ20に供給することによって、第2電気モータ20を駆動することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが運転中でかつハイブリッド車両が停止中の場合、第2ロータは、第1駆動輪に機械的に連結されているので、停止状態に保持される。一方、第1ロータおよび第2電気モータの回転軸は、エンジンに機械的に連結されているので、エンジンの回転に伴って回転する。この第1ロータの回転に伴い、第1電気モータの前述した動作特性に起因して、誘導起電力がステータの第2電機子列に発生し、その状態で、所定の発進条件が成立したときに、第1電機子列および第2電機子列への供給電力を制御すると、エンジンの動力を第1電気モータで電力として回生することができる。さらに、そのように第1電気モータで回生した電力を第2電気モータに供給することによって、第2電気モータを制御すると、その動力によって第1ロータが駆動される。このように、第1ロータがエンジンの動力および第2電気モータの動力によって駆動されている状態で、第1電気モータでの回生電力を減少させると、遊星歯車装置と同様の第1電気モータの前述した動作特性に起因して、第1駆動輪への伝達動力を増大させることができる。それにより、ハイブリッド車両を発進させることができる。
請求項33に係る発明は、請求項30ないし32のいずれかに記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置は、エンジン3が運転中でかつハイブリッド車両1Cが走行中のときに、エンジン3の運転状態(エンジン回転数NEおよびアクセル開度AP)およびハイブリッド車両1Cの走行状態(車速VP)の少なくとも一方に応じて、エンジン3の動力のうちの、回転軸(入力軸12)を介して第1ロータ14に伝達される動力と、第2電気モータ20で電力として回生される動力との割合を変更するように、第2電気モータ20を制御するとともに、回生した電力を第1電気モータ10の第1電機子列および第2電機子列に供給することによって、第1電気モータ10を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが運転中でかつハイブリッド車両が走行中のときに、エンジンの運転状態および/またはハイブリッド車両の走行状態に応じて、エンジンの動力のうちの、回転軸を介して第1ロータに伝達される動力と、第2電気モータで電力として回生される動力との割合を変更するように、第2電気モータが制御されるとともに、回生した電力が第1電気モータの第1電機子列および第2電機子列に供給され、第1電気モータが制御される。この場合、前述したように、第1電気モータが、遊星歯車装置と同様の動作特性を備えているので、上記のように第2電気モータを制御し、かつ第2電気モータでの回生電力を第1電気モータに供給することによって、第1電気モータを制御すると、電気的な損失を無視すれば、エンジンの動力をすべて第1駆動輪に伝達しながら、第2電気モータの回転軸の回転数と第1電気モータの第2ロータの回転数との比、言い換えればエンジン回転数と第1駆動輪の回転数との比を任意に変更することができる。すなわち、2つの電気モータを制御することで、自動変速装置としての機能を実現することができる。
請求項34に係る発明は、請求項30に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置(MOT・ECU30、1ST・PDU31、2ND・PDU32)、第1電気モータ10および第2電気モータ20に電気的に接続された蓄電装置(バッテリ33)をさらに備え、制御装置は、エンジン3が運転中でかつ蓄電装置(バッテリ33)の充電残量SOCが所定値SOC_REF以下のときに、第1電気モータ10および第2電気モータ20の少なくとも一方で電力を回生するように、第1電気モータ10および第2電気モータ20の少なくとも一方を制御するとともに、回生した電力を蓄電装置(バッテリ33)に充電する充電制御を実行することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、請求項13に係る発明と同様の作用効果を得ることができる。
請求項35に係る発明は、請求項30ないし32のいずれかに記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置(MOT・ECU30、1ST・PDU31、2ND・PDU32)、第1電気モータ10および第2電気モータ20に電気的に接続された蓄電装置(バッテリ33)をさらに備え、制御装置は、エンジン3が運転中でかつ所定のアシスト条件が成立したときに、蓄電装置(バッテリ33)内の電力を第1電気モータ10および第2電気モータ20の少なくとも一方に供給することによって、第1電気モータ10および第2電気モータ20の少なくとも一方の動力とエンジン3の動力とが第1駆動輪(前輪4)に伝達されるように、第1電気モータ10および第2電気モータ20の少なくとも一方を制御することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、請求項14に係る発明と同様の作用効果を得ることができる。
請求項36に係る発明は、請求項30に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置は、エンジン3が停止中でかつハイブリッド車両1Cが停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したときに、第2電気モータ20を、回転軸(入力軸12)を回転不能に保持するように制御するとともに、第1電気モータ10の力行制御を実行することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが停止中でかつハイブリッド車両が停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したときに、第2電気モータが、回転軸を回転不能に保持するように制御されるとともに、第1電気モータの力行制御が実行されるので、遊星歯車装置と同様の第1電気モータの前述した動作特性により、エンジンを停止したままで、第1電気モータの動力を第1駆動輪に伝達でき、それにより、ハイブリッド車両を発進させることができる。その結果、燃費を向上させることができる。
請求項37に係る発明は、請求項30に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、第1電気モータ10の第1ロータ14および第2電気モータ20の回転軸(入力軸12)と、エンジン3との間を機械的に接続・遮断するクラッチ41をさらに備え、制御装置は、エンジン3が停止中でかつハイブリッド車両1Cが停止中の場合において、所定の発進条件が成立したときに、クラッチ41を遮断状態に制御するとともに、第1電気モータ10および第2電気モータ20の少なくとも一方の力行制御を実行することを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、エンジンが停止中でかつハイブリッド車両が停止中の場合において、所定の発進条件が成立したときに、クラッチが遮断側に制御されるとともに、第1電気モータおよび第2電気モータの少なくとも一方の力行制御が実行されるので、エンジンを停止したままで、第1電気モータおよび/または第2電気モータの動力を第1駆動輪に伝達でき、それにより、ハイブリッド車両を発進させることができる。その結果、燃費を向上させることができる。
請求項38に係る発明は、請求項30に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、第1電気モータ10の第2ロータ15と第1駆動輪(前輪4)との間の変速動作を行う変速装置45をさらに備えることを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第1電気モータの第2ロータと第1駆動輪との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第1電気モータおよび第2電気モータの小型化や低回転化を図ることができる。例えば、変速装置の減速比を大きく設定することによって、第1電気モータおよび第2電気モータを介して変速装置に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第1電気モータおよび第2電気モータを小型化することができる。
請求項39に係る発明は、請求項30に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、第2電気モータ20の回転軸(入力軸12)とエンジン3との間の変速動作を行う変速装置46をさらに備えることを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第2電気モータの回転軸とエンジンとの間の変速動作を行う変速装置をさらに備えているので、この変速装置の変速比を適切に設定することにより、第1電気モータおよび第2電気モータを小型化することができる。例えば、この変速装置の増速比および終減速装置の終減速比をいずれも大きく設定することによって、第1電気モータおよび第2電気モータを介して終減速装置側に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、第1電気モータおよび第2電気モータを小型化することができる。
請求項40に係る発明は、請求項22に記載のハイブリッド車両1Cにおいて、制御装置に電気的に接続され、第1駆動輪(前輪4)と別個の第2駆動輪(後輪5)に機械的に連結された第2電気モータ20をさらに備えることを特徴とする。
このハイブリッド車両によれば、第1電気モータおよび第2電気モータを制御することによって、第1駆動輪および第2駆動輪をそれぞれ駆動することができ、それにより、全輪駆動車両を実現することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の第1実施形態に係るハイブリッド車両について説明する。なお、以下の説明では、図1の左側および右側をそれぞれ「左」および「右」という。図1および図2に示すように、本実施形態のハイブリッド車両(以下「車両」という)1は、動力源としてのエンジン3、第1電気モータ10および第2電気モータ20と、これらの動力源によって駆動される左右の前輪4,4(第1駆動輪)と、遊動輪である左右の後輪5,5などを備えている。
この車両1では、エンジン3が第1電気モータ10に連結されているとともに、第1電気モータ10および第2電気モータ20が、ギヤ機構6、差動ギヤ機構7および左右の駆動軸8,8を介して、左右の前輪4,4に連結されている。それにより、後述するように、エンジン3の動力や、第1電気モータ10および第2電気モータ20の動力が前輪4,4に伝達される。
2つの電気モータ10,20およびギヤ機構6はいずれも、シリンダブロックに固定された駆動系ハウジング(いずれも図示せず)内に収容されている。ギヤ機構6は、第1電気モータ10の後述する出力軸13に平行な第1および第2ギヤ軸6a,6bと、出力軸13および2つのギヤ軸6a,6b上に設けられた4つのギヤ6c〜6fなどで構成されている。
このギヤ6cは、出力軸13の右端部に同心に固定されており、ギヤ6dと常に噛み合っている。このギヤ6dは、第1ギヤ軸6aに同心かつ回転自在に嵌合しており、上記ギヤ6cに加えて、第2ギヤ軸6bの右端部に同心に固定されたギヤ6eと常に噛み合っている。また、ギヤ6fは、第2ギヤ軸6bの左端部に同心に固定され、差動ギヤ機構7のギヤ7aと常に噛み合っている。以上の構成により、出力軸13の回転は、ギヤ機構6によって所定のギヤ比で変速され、差動ギヤ機構7に伝達される。なお、この所定のギヤ比は、エンジン3、第1電気モータ10および第2電気モータ20などの性能に応じて、適切な値に設定される。
次に、第1電気モータ10および第2電気モータ20について説明する。図3は、第1電気モータ10および第2電気モータ20の断面構成を模式的に示したものであり、図4は、図3のA−A線の位置で周方向に沿って破断した断面の一部を模式的に展開したものである。なお、両図においては、理解の容易化のために断面部分のハッチングが省略されている。
まず、第1電気モータ10について説明する。図3に示すように、第1電気モータ10は、前述した駆動系ハウジングに固定されたケーシング11と、左端部がエンジン3のクランクシャフトに連結された入力軸12と、この入力軸12と同心の出力軸13と、ケーシング11内に収容され、出力軸13と一体に回転する第1ロータ14と、ケーシング11内に収容され、入力軸12と一体に回転する第2ロータ15と、ケーシング11の周壁11cの内周面に固定されたステータ16などを備えている。これらの第1ロータ14、第2ロータ15およびステータ16は、径方向の内側から外側に向かって、互いに同心に配置されている。
ケーシング11は、左右の側壁11a,11bと、これらの側壁11a,11bの外周端部に固定された円筒状の周壁11cなどで構成されている。左右の側壁11a,11bの中心部には、軸受11d,11eがそれぞれ取り付けられており、入力軸12および出力軸13はそれぞれ、これらの軸受11d,11eによって回転自在に支持されている。さらに、2つの軸12,13は、図示しないスラスト軸受などによって、その軸線方向の移動が規制されている。
第1ロータ14は、出力軸13の左端部に同心に固定された回転盤部14aと、この回転盤部14aの外端部に固定された円筒状のリング部14bなどを備えている。このリング部14bは、軟磁性体で構成され、その外周面には、永久磁石列が周方向に沿って設けられている。この永久磁石列は、2n(nは整数)個の永久磁石14cで構成されており、これらの永久磁石14cは、互いに同じ所定角度θの間隔でかつ隣り合う各2つが互いに異なる極性で配置されている(図4参照)。また、各永久磁石14cは、左右方向に所定幅を有している。なお、本実施形態では、永久磁石14cの両側の磁極が第1磁極および第2磁極に相当する。
ステータ16は、ケーシング11の周壁11cの内周面に取り付けられたリング状の取付部16aと、この取付部16aの内周面に周方向に沿って設けられた電機子列を有している。この電機子列は、電力の供給に伴って回転磁界を発生するものであり、3n個の電機子16bで構成されている。これらの電機子16bは、互いに同じ所定角度(2θ/3)の間隔で配置され(図4参照)、後述する1ST・PDU31に電気的に接続されている。なお、本実施形態では、電機子16bが第1電機子および第2電機子に相当する。
各電機子16bは、鉄芯16cと、鉄芯16cに集中巻きで巻かれたコイル16dなどを備えている。この鉄芯16cは、各永久磁石14cと左右方向に同じ幅を有しており、その内周面の中央部には、周方向に延びる溝16eが形成されている。また、3n個のコイル16dは、n組のU相、V相およびW相の三相コイルを構成している。
一方、第2ロータ15は、入力軸12の右端部に固定された回転盤部15aと、この回転盤部15aの外端部に固定され、第1ロータ14の永久磁石列とステータ16の電機子列の間に配置された第1コア列および第2コア列を有している。これらの第1コア列および第2コア列はそれぞれ、2n個の第1コア15bおよび第2コア15cで構成されている。これらの第1および第2コア15b,15cは、軟磁性体(例えば鋼板の積層体)製のものであり、永久磁石14cとの径方向の間隙が、鉄芯16cとの径方向の間隙と等しくなるように、周方向に沿って設けられている。なお、本実施形態では、第1および第2コア15b,15cが、第1および第2軟磁性体にそれぞれ相当する。
また、第1コア15bは、互いに同じ所定角度θの間隔で配置され、第2コア15cも互いに同じ所定角度θの間隔で配置されているとともに、両者は、そのピッチがθ/2分、周方向にずれている(図4参照)。また、第1および第2コア15b,15cの各々は、左右方向の幅が互いに同じで、永久磁石14cの幅の半分に設定されている。
一方、第2電気モータ20は、DCブラシレスモータで構成されており、前述した駆動系ハウジングに固定されたケーシング21と、ケーシング21内に収容され、出力軸13(回転軸)に同心に固定されたロータ22と、ケーシング21の周壁21cの内周面に固定されたステータ23などを備えている。
ケーシング21は、左右の側壁21a,21bと、これらの側壁21a,21bの外周端部に固定された円筒状の周壁21cなどで構成されている。左右の側壁21a,21bの内端部には、軸受21d,21eがそれぞれ取り付けられており、出力軸13は、これらの軸受21d,21eによって回転自在に支持されている。
ロータ22は、出力軸13に同心に固定された回転盤部22aと、この回転盤部22aの外端部に固定された円筒状のリング部22bなどを備えている。このリング部22bは、軟磁性体で構成され、その外周面には、永久磁石列が周方向に沿って設けられている。この永久磁石列は、所定個数の永久磁石22cで構成されており、これらの永久磁石22cは、互いに同じ所定角度の間隔でかつ隣り合う各2つが互いに異なる極性で配置されている。
ステータ23は、ケーシング21の周壁21cの内周面に周方向に沿って設けられた複数の電機子23aを有している。これらの電機子23aは、電力の供給に伴って回転磁界を発生するものであり、互いに同じ所定角度の間隔で配置され、後述する2ND・PDU32に電気的に接続されている。
一方、図5に示すように、車両1は、エンジン3を主に制御するためのENG・ECU29と、第1電気モータ10および第2電気モータ20を主に制御するためのMOT・ECU30などを備えている。これらのECU29,30はいずれも、RAM、ROM、CPUおよびI/Oインターフェースなどからなるマイクロコンピュータ(いずれも図示せず)で構成されている。
ENG・ECU29には、クランク角センサ、駆動軸回転数センサ、アクセル開度センサおよび車速センサなどの各種のセンサ(いずれも図示せず)が接続されている。ENG・ECU30は、これらの各種のセンサの検出信号に基づき、エンジン回転数NE、駆動軸8の回転数(以下「駆動軸回転数」という)ND、アクセル開度AP(図示しないアクセルペダルの操作量)および車速VPなどを算出するとともに、これらのパラメータに応じて、燃料噴射弁や点火プラグなどを駆動することにより、エンジン3の運転を制御する。さらに、ENG・ECU29は、MOT・ECU30に電気的に接続されており、MOT・ECU30との間でエンジン回転数NEおよび駆動軸回転数NDなどの各種データを送受信する。
一方、MOT・ECU30は、1ST・PDU31を介して第1電気モータ10に接続され、2ND・PDU32を介して第2電気モータ20に接続されている。1ST・PDU31は、インバータなどを含む電気回路で構成され、バッテリ33に接続されている。また、2ND・PDU32も、1ST・PDU31と同様に、インバータなどを含む電気回路で構成され、バッテリ33に接続されている。なお、本実施形態では、MOT・ECU30、1ST・PDU31および2ND・PDU32が制御装置に相当し、バッテリ33が蓄電装置に相当する。
MOT・ECU30は、後述するように、エンジン運転中の発進時や車両走行中の減速時などには、第1電気モータ10による電力回生および力行を制御し、その回生電力の発電割合を制御するとともに、回生電力を、バッテリ33に充電する割合と第2電気モータ20に供給する割合を制御する。また、エンジン始動時などには、バッテリ33からの電力を1ST・PDU31を介して第1電気モータ10に供給し、第1電気モータ10の運転を制御する。さらに、バッテリ33の充電残量が十分な状態での車両1の再発進時には、バッテリ33からの電力を2つのPDU31,PDU32を介して2つの電気モータ10,20にそれぞれ供給し、これらの電気モータ10,20の運転を制御する。
次に、MOT・ECU30による運転制御中の第1電気モータ10の動作について説明する。MOT・ECU30は、バッテリ33の電力を、1ST・PDU31を介してパルス幅変調方式により疑似的な三相交流電流に変調し、第1電気モータ10の電機子16bに供給する。それにより、電機子16bは、鉄芯16cの第2ロータ15との対向する端部に、溝16eを間にして互いに異なる磁極を発生し、それらの磁極が1ST・PDU31からの供給電流の周波数に応じた値で移動することにより、回転磁界が発生するとともに、電機子16bが発生する磁力は、1ST・PDU31からの供給電流値に応じた値となる。以上のように、第1電気モータ10では、電機子16bが発生する磁力が、1ST・PDU31からの供給電流値に応じて制御されるとともに、回転磁界の回転速度が、1ST・PDU31からの供給電流の周波数に応じて制御される。
ここで、永久磁石14c、第1コア15bおよび第2コア15cの回転半径と、電機子16bにおける回転磁界の回転半径とが無限大に大きいものと仮定すると、永久磁石14c、第1コア15bおよび第2コア15cは直線的に移動し、かつ電機子16bの磁界も直線的に移動するものと見なすことができ、その場合、前述した図4は、図6と等価であると見なすことができる。さらに、電機子16bにおける回転磁界の動作は、磁極の極性が周期的に変化するものであるので、永久磁石の回転動作と等価であると見なすことができ、その場合、図6に示す構成は図7に示す構成と等価であると見なすことができる。
この図7に示す構成は、図6の電機子16bを、2n個の仮想的な永久磁石(以下「仮想永久磁石」という)17に置き換えるとともに、これらの仮想永久磁石17を、隣り合う各2つの仮想永久磁石17,17の磁極が互いに異なる極性となるように配置したものに相当する。したがって、以下、回転磁界の動作を仮想永久磁石17の回転動作に置き換えた図7の構成に基づいて、第1電気モータ10の動作を説明する。なお、以下の説明では、図7の左側および右側をそれぞれ「左」および「右」という。
最初に、図8および図9を参照しながら、第1ロータ14が回転不能状態にある場合において、電機子16bに回転磁界を発生させ、第2ロータ15を駆動するときの動作について説明する。なお、このような動作は、具体的には、例えばエンジン停止中の停車時に、第1電気モータ10によりエンジン3を始動するときの動作に相当する。
まず、回転磁界の発生開始時、回転磁界の両側の磁極すなわち仮想永久磁石17の両側の磁極が、第1ロータ14の永久磁石14cの磁極と対向している場合、互いに対向する2組の磁極は、1組が互いに異なる極性で、残りの1組が同一極性となる。例えば、図8(a)に示すように、左側に示す永久磁石14cの磁極と仮想永久磁石17の左側の磁極とが互いに異なる極性の場合、右側に示す永久磁石14cの磁極と仮想永久磁石17の右側の磁極とが同一極性となる。この状態で、第1コア15bが左側に示す永久磁石14cの磁極と仮想永久磁石17の左側の磁極との間に位置しているときには、第2コア15cは、互いに対向している同一極性の1組の永久磁石14cおよび仮想永久磁石17と、これと隣り合う同一極性の1組の永久磁石14cおよび仮想永久磁石17との間の中央に位置している状態となる。
この状態では、第1コア15bは、永久磁石14cの磁極と仮想永久磁石17の左側の磁極によって磁化される。このように第1コア15bが磁化されることに加えて、隣り合う各2つの第1コア15bが所定の間隔で並んでいることによって、永久磁石14cの磁極、第1コア15bおよび仮想永久磁石17の左側の磁極の間に、第1磁力線G1が発生する。これと同様に、第2コア15cは、1組の永久磁石14cおよび仮想永久磁石17と、これと隣り合う1組の永久磁石14cおよび仮想永久磁石17との間の中央に位置していることによって、永久磁石14cの磁極と仮想永久磁石17の右側の磁極によって磁化される。このように、第2コア15cが磁化されることに加えて、隣り合う各2つの第2コア15c,15cが所定の間隔で並んでいることによって、永久磁石14cの磁極、第2コア15cおよび仮想永久磁石17の右側の磁極の間には、第2磁力線G2が発生する。その結果、図10(a)に示すような磁気回路が構成される。
ここで、前述したように、磁力線は、曲がった状態になると、その長さが短くなるように作用する磁力を発生させる特性を有しているので、第1磁力線G1が曲がった状態の場合、第1コア15bに作用する磁力は、第1磁力線G1の曲がり度合が大きいほど、より大きくなるとともに、総磁束量が多いほど、より大きくなる。すなわち、第1コア15bに作用する磁力は、第1磁力線G1の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって決まる。これと同様に、第2磁力線G2が曲がった状態の場合にも、第2コア15cに作用する磁力は、第2磁力線G2の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって決まる。そのため、図8(a)および図10(a)に示す状態では、第2磁力線G2の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用により、第2コア15cには、これを両図の上方または下方に回転させるような磁力が発生しない。
そして、仮想永久磁石17が図8(a)に示す位置から図8(b)に示す位置まで回転するように、回転磁界が回転すると、仮想永久磁石17の回転に伴って、右側の永久磁石14cのN極、第2コア15cおよび仮想永久磁石17の右側のS極の間、または、右側の永久磁石14cのS極、第2コア15cおよび仮想永久磁石17の右側のN極の間に生じる第2磁力線G2は、その総磁束量が増加するとともに、第1コア15bと仮想永久磁石17の左側の磁極との間の第1磁力線G1は、曲がった状態となる。それに伴い、第1磁力線G1および第2磁力線G2によって、図10(b)に示すような磁気回路が構成される。
この状態では、第1磁力線G1の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって、かなり強い磁力が第1コア15bに作用し、これを図8の下方に駆動するとともに、第2磁力線G2の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって、比較的弱い磁力が第2コア15cに作用し、これを図8の下方に駆動する。その結果、第1コア15bに作用する磁力と、第2コア15cに作用する磁力との合力によって、第2ロータ15が回転磁界と同じ方向に回転するように駆動される。
次いで、仮想永久磁石17が図8(b)に示す位置から図8(c),(d)および図9(a),(b)に示す位置に順に回転するように、回転磁界が回転すると、第1コア15bおよび第2コア15cはそれぞれ、第1磁力線G1および第2磁力線G2に起因する磁力によって下方に駆動され、それにより、第2ロータ15が回転磁界と同じ方向に回転する。その間、第1コア15bに作用する磁力は、第1磁力線G1の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって徐々に弱くなり、一方、第2コア15cに作用する磁力は、第2磁力線G2の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用により徐々に強くなる。
そして、仮想永久磁石17が図9(b)に示す位置から図9(c)に示す位置に向かって回転するように、回転磁界が回転する間、第2磁力線G2が曲がった状態となるとともに、その総磁束量が最多に近い状態になり、それらの相乗的な作用によって、最強の磁力が第2コア15cに作用する。その後、図9(c)に示すように、回転磁界が永久磁石14cの1ピッチ分回転することにより、仮想永久磁石17が左右の永久磁石14c,14cと対向する位置まで移動すると、永久磁石14cの左側の磁極と仮想永久磁石17の左側の磁極が互いに同一極性となり、第1コア15bが2組の永久磁石14c,12cの同一極性の磁極の間に位置するようになる。この状態では、第1磁力線G1の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって、第1コア15bには、これを図9の下方に回転させるような磁力が発生しない。一方、永久磁石14cの右側の磁極と仮想永久磁石17の右側の磁極は互いに異なる極性となる。
この状態から、回転磁界がさらに回転すると、第1磁力線G1の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって生じる磁力により、第1コア15bが下方に駆動されるとともに、第2磁力線G2の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって生じる磁力によって、第2コア15cが下方に駆動され、第2ロータ15が回転磁界と同じ方向に回転する。その際、回転磁界が図8(a)に示す位置まで回転する間、以上とは逆に、第1コア15bに作用する磁力は、第1磁力線G1の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって強くなり、一方、第2コア15cに作用する磁力は、第2磁力線G2の曲がり度合と総磁束量の相乗的な作用によって弱くなる。
以上のように、回転磁界の回転に伴い、第1コア15bに作用する磁力と第2コア15cに作用する磁力が、交互に強くなったり、弱くなったりする状態を繰り返しながら、第2ロータ15が駆動されるので、熱損失などを無視すれば、電機子16bに供給された電力Wはすべて、動力(仕事率)として第2ロータ15に伝達される。
この場合、第1コア15bおよび第2コア15cを介して伝達されるトルクをTRQ2d,TRQ2eとすると、第2ロータ15に伝達されるトルクTRQ2と、これらのトルクTRQ2d,TRQ2eとの関係は、例えば概ね図11に示すものとなる。同図に示すように、2つのトルクTRQ2d,TRQ2eは、周期的な変化を繰り返すとともに、その和TRQ2d+TRQ2eが第2ロータ15に伝達されるトルクTRQ2と等しくなる。すなわち、TRQ2=TRQ2d+TRQ2eが成立する。
また、図8(a)と図9(c)を比較すると明らかなように、仮想永久磁石17すなわち回転磁界が永久磁石14cの1ピッチ分回転するのに伴って、第2ロータ15はその半分しか回転しないので、第2ロータ15は、回転磁界の回転速度の半分の値で回転するように駆動される。この関係は図12(a)に示すように表され、V2=0.5×(V3+V1)=0.5×V3が成立する。このように、第2ロータ15の回転速度V2が、回転磁界の回転速度V3の半分に減速されるので、第2ロータ15に伝達されるトルクTRQ2は、電機子16bへの供給電力Wおよび回転磁界の回転速度V3をトルク換算した値TRQ3の2倍の値となる。すなわちTRQ2=2×TRQ3が成立する。
なお、以上のような回転磁界の回転中、第2ロータ15は、第1磁力線G1および第2磁力線G2に起因する磁力によって、回転磁界に牽引されながら回転するので、回転磁界に対して若干位相遅れを伴う状態で回転する。したがって、回転磁界の回転中、仮想永久磁石17が図9(c)に示す位置にあるときには、第1コア15bおよび第2コア15cは、実際には図9(c)に示す位置よりもよりも若干、上方に位置する状態となるが、上記回転速度の理解の容易化のために、図9(c)では、第2コア15cおよび第1コア15bが図中の位置に示されている。
次に、図13および図14を参照しながら、第2ロータ15が回転不能な状態にある場合において、電機子16bに回転磁界を発生させることにより、第1ロータ14を駆動するときの動作について説明する。なお、このような動作は、具体的には、例えばエンジン停止中の停車時に、エンジン停止のままで、第1電気モータ10により発進するときの動作に相当する。
まず、回転磁界の回転開始時、仮想永久磁石17の両側の磁極と永久磁石14cの左右の磁極が図13(a)に示す位置関係にあるものとする。この状態から、回転磁界が回転し、仮想永久磁石17が図13(b)に示す位置まで回転すると、第1コア15bと仮想永久磁石17の間の第1磁力線G1が曲がった状態になると同時に、仮想永久磁石17が第2コア15cに近づくことで、第2コア15cと仮想永久磁石17の右側の磁極との間の第2磁力線G2の長さが短くなり、総磁束量が増加する。その結果、前述した図10(b)に示すような磁気回路が構成される。
この状態では、第1および第2コア15b,15cと仮想永久磁石17の両側の磁極との間で、第1磁力線G1および第2磁力線G2の曲がり度合および総磁束量の相乗的な作用によって、磁力が発生するものの、前述したように、第2ロータ15が回転不能状態にあり、第1および第2コア15b,15cが固定状態となるとともに、仮想永久磁石17は回転磁界に相当するので、これらの磁力は影響を及ぼすことがない。また、左側に示す永久磁石14cの磁極と第1コア15bの間の第1磁力線G1は、総磁束量が多いものの、真っ直ぐであることに起因して、第1コア15bを駆動するような磁力は発生しない。一方、右側に示す永久磁石14cの磁極と第2コア15cとの間の第2磁力線G2は、その曲がり度合および総磁束量の相乗的な作用によって、右側に示す永久磁石14cを第2コア15c側に牽引するような磁力を発生させ、それにより、第1ロータ14が回転磁界と逆方向(図13の上方)に駆動され、図13(c)に示す位置に向かって回転する。
そして、第1ロータ14が図13(b)に示す位置から図13(c)に示す位置に向かって回転する間、回転磁界すなわち仮想永久磁石17は図13(d)に示す位置に向かって回転する。それに伴い、仮想永久磁石17が第2コア15cにさらに近づき、仮想永久磁石17と右側に示す永久磁石14cとの間の第2磁力線G2は、その総磁束量が増加すると同時に曲がり度合が小さくなり、それらの相乗的な作用によって、右側に示す永久磁石14cを第2コア15c側に牽引するような磁力が発生する。一方、左側に示す永久磁石14cの磁極と第1コア15bとの間に曲がった状態の第1磁力線G1が生じ、その曲がり度合および総磁束量の相乗的な作用によって、左側に示す永久磁石14cを第1コア15b側に牽引するような磁力が発生するものの、この第1磁力線G1に起因する磁力は、上記第2磁力線G2に起因する磁力よりもかなり弱い状態となる。その結果、両磁力の差分に相当する磁力により、第1ロータ14が回転磁界と逆方向に駆動される。
そして、仮想永久磁石17および第1ロータ14が図13(d)に示す位置関係になると、左側に示す永久磁石14cの磁極と第1コア15bとの間の第1磁力線G1に起因する磁力と、右側に示す永久磁石14cの磁極と第2コア15cとの間の第2磁力線G2に起因する磁力が釣り合うことで、第1ロータ14が一時的に駆動されない状態となる。
この状態から、仮想永久磁石17が図14(a)に示す位置まで回転すると、第1磁力線G1の発生状態が変化し、図14(b)に示すような磁気回路が構成される。それにより、第1磁力線G1に起因する磁力が、左側の永久磁石14cを第1コア15b側に牽引するように作用しなくなるので、第2磁力線G2に起因する磁力によって、右側の永久磁石14cが第2コア15c側に牽引され、それにより、図14(c)に示す位置まで、第1ロータ14が回転磁界と逆方向に駆動される。
そして、仮想永久磁石17が図14(c)に示す位置から同図の下方に若干、回転すると、以上とは逆に、左側に示す永久磁石14cの磁極と第1コア15bとの間の第1磁力線G1は、その曲がり度合および総磁束量の相乗的な作用によって、左側に示す永久磁石14cを第1コア15b側に牽引するような磁力を発生させ、それにより、第1ロータ14が回転磁界と逆方向に駆動される。さらに、回転磁界が同図の下方に回転すると、第1磁力線G1に起因する磁力と、第2磁力線G2に起因する磁力との差分に相当する磁力により、第1ロータ14が回転磁界と逆方向に駆動される。その後、第2磁力線G2に起因する磁力が作用しなくなると、第1磁力線G1に起因する磁力のみによって、第1ロータ14が回転磁界と逆方向に駆動される。
このように、回転磁界の回転に伴い、左側に示す永久磁石14cと第1コア15bの間の第1磁力線G1に起因する磁力と、右側に示す永久磁石14cと第2コア15cの間の第2磁力線G2に起因する磁力と、これらの磁力の差分に相当する磁力とが、第1ロータ14に対して交互に作用し、それにより、第1ロータ14を回転磁界と逆方向に駆動することができる。
この場合、第1ロータ14は、図12(b)に示すように、回転磁界と同じ速度で逆回転し、V1=−V3すなわち|V1|=|V3|となる。また、電機子16bへの供給電力Wおよび回転磁界の速度V3をトルクに換算した値TRQ3がそのまま、第1ロータ14への伝達トルクTRQ1となる。すなわち、TRQ1=TRQ3が成立する。
また、電機子16bの回転磁界の回転速度V3、第2ロータ15の回転速度V2および第1ロータ14の回転速度V1がいずれも値0でない場合(例えば、車両1の走行中、エンジン3および第1電気モータ10がいずれも運転中の場合)には、これらの速度V1〜V3の関係は、例えば図12(c)に示すものとなる。すなわち、V2=0.5×(V1+V3)が成立する。
さらに、第2ロータ15の回転中に、回転磁界の回転速度V3を値0に制御した場合(例えば、車両1の走行中、エンジン3が運転中の場合において、ロック電流を電機子16bに流したり、第1電気モータ10において相間短絡制御を実行したりした場合)には、第2ロータ15の動力はすべて、磁力線を介して第1ロータ14に伝達される。その場合、TRQ1=0.5×TRQ2が成立するとともに、3つの回転速度V1〜V3の関係は、図12(d)に示すものとなる。すなわち、V1=2×V2が成立する。
以上の図12(a)〜(d)を参照すると明らかなように、2つのロータ14、15および回転磁界の回転速度V1〜V3は、遊星歯車装置における3つの部材の回転速度と同じような特性を示すので、この第1電気モータ10は、2部材で回転動力を入出力し、1部材で電力を入出力する遊星歯車装置と見なすことができる。すなわち、遊星歯車装置と同じ機能を有し、同じ動作を行うものと見なすことができる。
また、MOT・ECU30は、バッテリ33の電力を、2ND・PDU32を介してパルス幅変調方式により疑似的な三相交流電流に変調し、第2電気モータ20の電機子23aに供給することにより、第2電気モータ20の運転を制御する。すなわち、第2電気モータ20では、電機子23aが発生する磁力が、2ND・PDU32からの供給電流値に応じて制御されるとともに、回転磁界の回転速度が、2ND・PDU32からの供給電流の周波数に応じて制御される。
次に、車両運転中の、MOT・ECU30による第1電気モータ10および第2電気モータ20の制御手法について説明する。まず、停車中のエンジン始動制御について説明する。この制御では、MOT・ECU30は、エンジン停止中で停車中の場合において、所定のエンジン始動条件が成立したとき(例えば、図示しないイグニッション・スイッチがOFF状態からON状態に切り換わったとき)に、バッテリ33の電力を、1ST・PDU31を介して第1電気モータ10に供給し、回転磁界を電機子16bに発生させる。この場合、第1電気モータ10では、第1ロータ14が前輪4に機械的に連結され、第2ロータ15がエンジン3のクランクシャフトに機械的に連結されているので、停車中でエンジン停止状態の場合、第1ロータ14の方が第2ロータ15よりも回転抵抗が極めて大きい状態となり、それに起因して、第1ロータ14が停止したままで、第2ロータ15が回転磁界の回転方向に駆動されることになる。その結果、前述した図8および図9に示すように、回転磁界の回転に伴って、第2ロータ15が駆動され、それにより、エンジン3を始動することができる。
また、エンジン運転中で停車中の場合において、所定の発進条件が成立したとき(例えば、図示しないブレーキペダルが操作されておらず、アクセル開度APが所定値以上のとき)には、発進制御が実行される。まず、停車中は、出力軸13すなわち第1ロータ14が回転停止状態となっているので、エンジン3が発生する動力はすべて、磁力線を介して、第1電気モータ10の電機子16bに伝達され、これに回転磁界を発生させることで、誘導起電力Wが発生する。MOT・ECU30は、電機子16bへの供給電流を制御することにより、電機子16bで発生した誘導起電力Wを回生し、その回生電力Wをすべて、1ST・PDU31および2ND・PDU32を介して第2電気モータ20に供給する。その結果、第2電気モータ20のロータ22によって、出力軸13が駆動され、前輪4,4が駆動されることで、車両1が発進する。車両1の発進後、MOT・ECU30は、車速の上昇に伴い、第1電気モータ10における回生電力が漸減するように制御すると同時に、その回生電力を第2電気モータ20に供給するように制御する。
さらに、エンジン運転中で走行中のときには、変速制御が実行される。この変速制御では、エンジン3の運転状態(例えば、エンジン回転数NEおよびアクセル開度APなど)および/またはハイブリッド車両1の走行状態(例えば車速VPなど)に応じて、エンジン3の動力のうちの、第1ロータ14を介して前輪4に伝達される動力と、第1電気モータ10で電力として回生される動力との割合を変更するように、第1電気モータ10が制御されるとともに、この回生電力Wを第2電気モータ20に供給することにより、第2電気モータ20が制御される。この場合、前述したように、第1電気モータ10が、遊星歯車装置と同様の動作特性を備えているので、上記のように第1電気モータ10を制御するとともに、第1電気モータ10での回生電力Wを第2電気モータ20に供給することによって、第2電気モータ20を制御すると、電気的な損失を無視すれば、第1電気モータ10および第2電気モータ20を介して、エンジン3の動力をすべて前輪4に伝達しながら、第2ロータ15の回転数と出力軸13の回転数との比、言い換えればエンジン回転数NEと駆動軸回転数NDとの比を任意に変更することができる。すなわち、2つの電気モータ10,20を制御することで、自動変速装置としての機能を実現することができる。
また、この変速制御中、所定の動力伝達条件が成立したとき(例えば、エンジン回転数NEおよびアクセル開度APが所定領域にあるとき)には、第1電気モータ10での電力回生を中止し、ロック電流を電機子16bに供給するかまたは第1電気モータ10における相間短絡制御を実行することなどにより、第1電気モータ10の第1回転磁界および第2回転磁界の回転速度を値0に制御する。このように制御した場合には、磁気伝達可能な範囲内であれば、エンジン3の動力をすべて磁気を介して前輪4に伝達できるので、第1電気モータ10における回生電力を、2ND・PDU32を介して第2電気モータ20に供給するように制御する場合と比べて、動力伝達効率を向上させることができる。
一方、エンジン運転中で走行中(減速フューエルカット運転中も含む)の場合において、バッテリ33の充電残量SOCが所定値SOC_REF(例えば50%)以下のときには、第1電気モータ10および/または第2電気モータ20における回生電力を制御し、バッテリ33への充電制御を実行する。それにより、バッテリ33において十分な充電残量SOCを確保することができる。
また、エンジン運転中で所定のアシスト条件が成立したとき(例えば、坂道発進のとき、登坂走行中であるとき、または加速走行中であるとき)には、アシスト制御が実行される。具体的には、バッテリ33内の電力を第1電気モータ10および/または第2電気モータ20に供給することによって、第1電気モータ10および/または第2電気モータ20の動力と、エンジン3の動力とが前輪4に伝達されるように、第1電気モータ10および/または第2電気モータ20が制御される。それにより、エンジン3に加えて、第1電気モータ10および/または第2電気モータ20を動力源として、アシスト走行またはアシスト発進することができる。
さらに、エンジン3が停止中でかつハイブリッド車両1が停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したとき(例えば、バッテリ33の充電残量SOCが所定値SOC_REFを上回っており、ブレーキペダルが操作されていない状態で、アクセル開度APが所定値以上のとき)には、モータ発進制御が実行される。具体的には、エンジン3を停止したままで、バッテリ33の電力が第1電気モータ10および第2電気モータ20に同時に供給され、2つのモータ10,20が同時に駆動される。その際、第2電気モータ20が回転し始めるのと同時に、出力軸13が回転し始めるが、第1電気モータ10において、停止しているエンジン3に連結された第2ロータ15側の回転抵抗が第1ロータ14側よりもかなり大きくなる。その結果、電機子16bに回転磁界を発生させることにより、前述した図13および図14に示すように、第1ロータ14を駆動することができ、第1電気モータ10および第2電気モータ20の動力によって、車両1を発進させることができる。なお、エンジン3の回転抵抗が不足する場合には、エンジン3をロックするか、回転抵抗を増大させる装置を設けてもよい。
以上のように、本実施形態のハイブリッド車両1によれば、エンジン停止中での停車時、スタータなどを用いることなく、第1電気モータ10によってエンジン3を始動することができる。また、エンジン始動後の発進時、エンジン3の動力をすべて、第1電気モータ10での回生電力に変換できるとともに、その回生電力をすべて1ST・PDU31および2ND・PDU32を介して第2電気モータ20に供給することにより、ハイブリッド車両1を確実に発進させることができる。
また、エンジン運転中で走行中、変速制御を実行することにより、エンジン3の動力をすべて前輪4に伝達しながら、駆動軸回転数NDとエンジン回転数NEとの比を任意に変更することができる。すなわち、2つの電気モータ10,20を制御することで、自動変速装置としての機能を実現することができる。
これに加えて、エンジン運転中で所定のアシスト条件が成立したときに、アシスト制御が実行されるので、エンジン3に加えて、第1電気モータ10および/または第2電気モータ20を動力源として、アシスト走行またはアシスト発進することができる。
さらに、ハイブリッド車両1の走行中、第1および第2コア15b,15cを有する第2ロータ15がエンジン3で駆動される頻度が極めて高くなるので、三相巻線を鉄芯に巻き付けた構造のロータがエンジンで駆動される従来の場合と比べて、第2ロータ15の重量を軽量化できることによって、第1電気モータ10の効率を向上させることができるとともに、第1電気モータ10の耐久性を向上させることができる。これに加えて、第1電気モータ10の動作中、第1および第2コア15b,15cが磁化されることにより、第1電気モータ10が同期機として機能するので、誘導機として機能する従来の場合と比べて、効率をさらに向上させることができる。以上により、商品性をさらに向上させることができる。
さらに、エンジン運転中で走行中の場合において、バッテリ33の充電残量SOCが所定値SOC_REF以下のときに、バッテリ33への充電制御が実行されるので、バッテリ33において十分な充電残量SOCを確保することができる。その結果、バッテリ33内の電力によって、前述したようにエンジン3を始動したり、エンジン3を停止したままで、第1電気モータ10および第2電気モータ10を駆動し、ハイブリッド車両を発進させたりすることができる。
なお、第1実施形態は、第1電気モータ10および第2電気モータ20を出力軸13上に軸線方向に並べて配置した例であるが、第1電気モータ10および第2電気モータ20の配置はこれに限らない。例えば、図15に示すように、第2電気モータ20の外側に第1電気モータ10が位置するように、両者を径方向に並べて配置してもよい。このようにすれば、2つの電気モータ10,20の軸線方向のサイズを小型化することができ、ハイブリッド車両1の設計の自由度を向上させることができる。
さらに、図16に示すように、第1電気モータ10の第1ロータ14と第2電気モータ20のロータ22を別個の軸上に配置してもよい。なお、同図16においては、理解の容易化のために断面部分のハッチングが省略されている。同図に示すように、この第2電気モータ20では、ロータ22が前述した出力軸13上ではなく、第1ギヤ軸6a上に設けられている。このようにすれば、2つの電気モータ10,20の配置において、ハイブリッド車両1の設計の自由度を向上させることができる。
また、第1実施形態は、第1軟磁性体および第2軟磁性体としての第1コア15bおよび第2コア15cの個数を、第1磁極および第2磁極としての永久磁石14cと同じ値2nに設定した例であるが、本願発明における第1軟磁性体および第2軟磁性体はこれに限らず、第1磁極および第2磁極と異なる数の第1軟磁性体および第2軟磁性体を用いてもよい。例えば、第1コア15bおよび第2コア15cの個数をn個に設定してもよい。
さらに、第1実施形態は、第1電機子列および第2電機子列を1つの電機子16bを周方向に1列並べたものとした例であるが、本願発明の第1電機子列および第2電機子列はこれに限らず、例えば異なる2つの電機子を周方向に2列並べたものを第1電機子列および第2電機子列として用いてもよい。その場合には、第1電機子列の回転磁界の回転速度および回転方向と、第2電機子列の回転磁界の回転速度および回転方向とが同一になるように制御すればよい。
また、第1実施形態は、第1磁極列および第2磁極列を1つの永久磁石14cを周方向に並べた磁石列における左右の磁極列とした例であるが、本願発明の第1磁極列および第2磁極列はこれに限らず、2つの永久磁石を周方向に並べた2つの永久磁石列を準備し、一方の永久磁石列における1つの磁極列と、他方の永久磁石列における1つの磁極列とを第1磁極列および第2磁極列として用いてもよい。
さらに、第1実施形態は、第1電気モータ10において、第1ロータ14、第2ロータ15およびステータ16を径方向の内側から外側に向かって配置した例であるが、本願発明の第1電気モータにおける第1ロータ、第2ロータおよびステータの配置はこれに限らないことは言うまでもない。例えば、第1ロータ、第2ロータおよびステータを、第1電気モータの回転軸線方向に並べて配置してもよい。
また、第1実施形態は、バッテリ33を蓄電装置として用いた例であるが、本願発明の蓄電装置はこれに限らず、電力を蓄えることができるものであればよい。例えば、蓄電装置として、キャパシタを用いてもよい。
さらに、第1実施形態は、第1電気モータ10および第2電気モータ20の運転を制御する制御装置として、MOT・ECU30、1ST・PDU31および2ND・PDU32を用いた例であるが、第1電気モータ10および第2電気モータ20を制御する制御装置はこれに限らず、これらのモータ10,20の運転を制御できるものであればよい。例えば、第1電気モータ10および第2電気モータ20を制御する制御装置として、マイクロコンピュータを搭載した電気回路などを用いてもよい。
一方、第1実施形態のハイブリッド車両1において、図17に示すように、ギヤ機構6に代えて、変速装置(図では「T/M」と表す)35を設けてもよい。この変速装置35は、出力軸13と前輪4との間の減速比を段階的または無段階に変更するものであり、MOT・ECU30によって変速動作が制御される。なお、変速装置35としては、具体的には、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動MT(アクチュエータによって、クラッチの接続・遮断動作および変速動作を実行する有段自動変速装置)などのいずれかが適宜、用いられる。
このように構成した場合、例えば、変速装置35における低回転・高負荷域用の減速比を大きく設定することによって、第1電気モータ10および第2電気モータ20を介して変速装置35に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第1電気モータ10および第2電気モータ20を小型化することができる。一方、変速装置35における高車速・高負荷域用の減速比を小さく設定することによって、第1電気モータ10および第2電気モータ20の回転数を低下させることができる。それにより、第1電気モータ10の場合、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。また、第2電気モータ20の場合、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
また、第1実施形態のハイブリッド車両1において、図18に示すように、変速装置36を、エンジン3と第2ロータ15の間に延びる入力軸12の途中に設けてもよい。この変速装置36は、エンジン3と第2ロータ15との間の増速比を段階的または無段階に変更するものであり、MOT・ECU30によって変速動作が制御される。なお、変速装置36としては、上記変速装置35と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動MTなどのいずれかが適宜、用いられる。
このように構成した場合、例えば、変速装置36における低回転・高負荷域用の増速比および終減速装置の終減速比をいずれも大きく設定することによって、第1電気モータ10および第2電気モータ20を介して終減速装置側に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第1電気モータ10および第2電気モータ20を小型化することができる。一方、変速装置36における高車速・高負荷域用の増速比を小さく(または1:1に)設定することによって、第1電気モータ10および第2電気モータ20の回転数を低下させることができる。それにより、前述したように、第1電気モータ10の場合、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。また、第2電気モータ20の場合、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
さらに、第1実施形態のハイブリッド車両1において、図19に示すように、ギヤ機構6の位置を、出力軸13の第1ロータ14とロータ22との間に変更するとともに、出力軸13のギヤ機構6とロータ22の間に、変速装置37を設けてもよい。この変速装置37は、ロータ22とギヤ6cとの間の減速比を段階的または無段階に変更するものであり、MOT・ECU30によって変速動作が制御される。なお、変速装置37としては、前述した変速装置35と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動MTなどのいずれかが適宜、用いられる。
このように構成した場合、例えば、変速装置37における低回転・高負荷域用の減速比を大きく設定することによって、第2電気モータ20から前輪4に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第2電気モータ20を小型化することができる。一方、変速装置37における高車速・高負荷域用の減速比を小さく設定することによって、第2電気モータ20の回転数を低下させることができ、それにより、前述したように、運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
次に、図20を参照しながら、本願発明の第2実施形態に係るハイブリッド車両(以下「車両」という)1Aについて説明する。同図に示すように、この車両1Aは、第1実施形態の車両1と比べると、第2電気モータ20を後輪駆動用の動力源として用いた点が異なっており、それ以外は第1実施形態の車両1とほぼ同様に構成されているので、以下、第1実施形態の車両1と異なる点を中心に説明するとともに、同じ構成に関しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
この車両1Aでは、第1ギヤ軸6a上のギヤ6dが差動ギヤ機構7のギヤ7aと常に噛み合っており、それにより、出力軸13の回転は、ギヤ6c,6dおよびギヤ7a間のギヤ比によって変速され、差動ギヤ機構7に伝達されるとともに、前輪4,4に伝達される。
また、第2電気モータ20は、差動ギヤ機構25および左右の駆動軸26,26などを介して、左右の後輪5,5に連結されており、これにより、後述するように、第2電気モータ20の動力が後輪5,5に伝達される。なお、本実施形態では、前輪4が第1駆動輪に相当し、後輪5が第2駆動輪に相当する。
第2電気モータ20のロータ22は、ギヤ軸24の左端部に同心に固定されており、このギヤ軸24の右端部には、ギヤ24aがギヤ軸24に同心に固定されている。このギヤ24aは、差動ギヤ機構25のギヤ25aと常に噛み合っている。以上の構成により、第2電気モータ20の動力は、ギヤ24aおよびギヤ25aを介して、差動ギヤ機構25に伝達され、後輪5,5に伝達される。
以上のように構成された本実施形態の車両1Aによれば、第1実施形態の車両1と同様の作用効果を得ることができる。これに加えて、車両1Aの発進時、第1電気モータ10で回生された電力を第2電気モータ20に供給することにより、全輪駆動状態で発進することができ、それにより、雪道などの低μ路での発進性を向上させることができる。また、走行中も、全輪駆動状態で走行可能となるので、低μ路での走行安定性を向上させることができる。
また、第2実施形態のハイブリッド車両1Aにおいて、図21に示すように、変速装置38を、エンジン3と第2ロータ15の間に延びる入力軸12の途中に設けるとともに、変速装置39を、ギヤ軸24のギヤ24aとロータ22との間に設けてもよい。この変速装置38は、エンジン3と第2ロータ15との間の増速比を段階的または無段階に変更するものであり、MOT・ECU30によって変速動作が制御される。さらに、変速装置39は、第2電気モータ20と後輪5との間の減速比を段階的または無段階に変更するものであり、MOT・ECU30によって変速動作が制御される。なお、変速装置38,39としては、前述した変速装置35と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動MTなどのいずれかが適宜、用いられる。
このように構成した場合、例えば、変速装置38における低回転・高負荷域用の増速比および終減速装置の終減速比をいずれも大きく設定することにより、第1電気モータ10を介して終減速装置側に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第1電気モータ10を小型化することができる。一方、変速装置38における高車速・高負荷域用の増速比を小さく(または1:1に)設定することにより、第1電気モータ10の回転数を低下させることができる。それにより、前述したように、第1電気モータ10において、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
さらに、例えば、変速装置39における低回転・高負荷域用の減速比を大きく設定することにより、第2電気モータ20の発生トルクを小さく設定することができ、それにより、第2電気モータ20を小型化することができる。一方、変速装置39における高車速・高負荷域用の減速比を小さく設定することにより、第2電気モータ20の回転数を低下させることができる。それにより、第2電気モータ20において、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
なお、図21に示す例では、2つの変速装置38,39をハイブリッド車両1Aに設けたが、これらの変速装置38,39の一方を省略してもよい。
次に、図22を参照しながら、本願発明の第3実施形態に係るハイブリッド車両(以下「車両」という)1Bについて説明する。同図に示すように、この車両1Bは、第1実施形態の車両1と比べると、第2電気モータ20および2ND・PDU32などを省略するとともに、電磁ブレーキ40を付加した点が異なっており、それ以外は第1実施形態の車両1とほぼ同様に構成されているので、以下、第1実施形態の車両1と異なる点を中心に説明するとともに、同じ構成に関しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
この車両1Bでは、前述した第2実施形態の車両1Aと同様に、第1ギヤ軸6a上のギヤ6dが差動ギヤ機構7のギヤ7aと常に噛み合っており、それにより、出力軸13の回転は、ギヤ6c,6dおよびギヤ7a間のギヤ比によって変速され、差動ギヤ機構7に伝達されるとともに、前輪4,4に伝達される。なお、本実施形態では、前輪4が第1駆動輪に相当する。
また、電磁ブレーキ40(制止装置)は、入力軸12の第1電気モータ10とエンジン3の間に設けられており、MOT・ECU30に電気的に接続されている。この電磁ブレーキ40は、MOT・ECU30によってON/OFF状態が切り換えられるとともに、OFF状態のときには、入力軸12の回転を許容し、ON状態のときには、入力軸12の回転を制止する。
次に、車両運転中の、MOT・ECU30による第1電気モータ10および電磁ブレーキ40の制御について説明する。なお、電磁ブレーキ40は、後述するモータ発進制御のときにのみON状態に制御されるとともに、このモータ発進制御以外の各種の制御においては、OFF状態に保持される。
まず、エンジン始動制御について説明する。このエンジン始動制御は、エンジン停止中で停車中の場合において、前述した所定のエンジン始動条件が成立したときに、第1電気モータ10の動力によってエンジン3を始動するものである。具体的には、所定の始動条件が成立すると、バッテリ33の電力が、1ST・PDU31を介して第1電気モータ10に供給される。それにより、前述したように、第1ロータ14が停止したままで、第2ロータ15が駆動され、その結果、エンジン3が始動される。
また、エンジン運転中で停車中の場合において、前述した所定の発進条件が成立したときには、発進制御が実行される。この発進制御では、所定の発進条件が成立すると、まず、第1電気モータ10において、エンジン3の動力を電力として回生する(すなわち発電する)。そして、電力回生の開始後、その回生電力が減少するように、第1電気モータ10が制御される。それにより、エンジンストールを回避しながら、エンジン3の動力によって、車両1Cを発進させることができる。
さらに、エンジン運転中で走行中には、エンジン動力の分配制御が実行される。この分配制御では、エンジン3の運転状態(エンジン回転数NEおよびアクセル開度APなど)および/またはハイブリッド車両1Bの走行状態(車速VPなど)に応じて、エンジン3の動力のうちの、第1ロータ14を介して前輪4に伝達される動力と、第1電気モータ10で電力として回生される動力との割合を変更するように、第1電気モータ10が制御される。それにより、エンジン3の運転状態および/またはハイブリッド車両1Bの走行状態に応じて、回生電力を適切に制御しながら、ハイブリッド車両1Bを走行させることができる。
また、この分配制御中、前述した所定の動力伝達条件が成立したときには、第1電気モータ10の第1回転磁界および第2回転磁界の回転速度が値0となるように、第1電気モータ10が制御される。それにより、エンジン3の動力を、磁気伝達可能な範囲内であれば、第2ロータ15および第1ロータ14を介して前輪4にすべて磁気伝達することができる。
一方、エンジン運転中で走行中(減速フューエルカット運転中も含む)、エンジン3の動力が電力回生されている場合において、バッテリ33の充電残量SOCが前述した所定値SOC_REF以下のときには、回生電力がバッテリ33に供給され、バッテリ33の充電制御が実行される。なお、前述した発進制御中に電力回生が実行されたときにも、バッテリ33の充電残量SOCが所定値SOC_REF以下であれば、バッテリ33の充電制御が実行される。それにより、バッテリ33において十分な充電残量SOCを確保することができる。
また、エンジン運転中で走行中の場合において、前述した所定のアシスト条件が成立したときには、アシスト制御が実行される。具体的には、バッテリ33内の電力が第1電気モータ10に供給され、エンジン3および第1電気モータ10の動力によって前輪4を駆動するように、第1電気モータ10が制御される。それにより、エンジン3に加えて、第1電気モータ10を動力源として、アシスト走行することができる。
さらに、エンジン3が停止中でかつハイブリッド車両1Bが停止中の場合において、前述した所定のモータ発進条件が成立したときには、電磁ブレーキ40がONされ、第2ロータ15の回転が制止されるとともに、バッテリ33の電力を第1電気モータ10に供給することにより、第1電気モータ10が力行制御される。それにより、エンジン3を停止したままで、第1電気モータ10によって前輪4を駆動し、ハイブリッド車両1Bを発進させることができる。その結果、燃費を向上させることができる。
次に、図23を参照しながら、本願発明の第4実施形態に係るハイブリッド車両(以下「車両」という)1Cについて説明する。同図に示すように、この車両1Cは、第1実施形態の車両1と比べると、第1電気モータ10および第2電気モータ20の配置が異なっており、それ以外は第1実施形態の車両1とほぼ同様に構成されているので、以下、第1実施形態の車両1と異なる点を中心に説明するとともに、同じ構成に関しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
この車両1Cでは、第2電気モータ20がエンジン3と第1電気モータ10の間に配置され、そのロータ22は、入力軸12(回転軸)の所定部位に同心に固定されている。さらに、第1電気モータ10では、第1ロータ14がロータ22よりも下流側の入力軸12の右端部に同心に固定され、第2ロータ15が出力軸13の左端部に同心に固定されている。それにより、第1電気モータ10の運転時、第2ロータ15が回転しているときには、その動力が前輪4,4に伝達される。なお、本実施形態では、前輪4が第1駆動輪に相当する。
次に、車両運転中の、MOT・ECU30による第1電気モータ10および第2電気モータ20の双方を制御する場合の制御手法について説明する。まず、停車中のエンジン始動制御について説明する。この制御では、エンジン停止中で停車中の場合において、前述した所定の始動条件が成立したときには、前述したバッテリ33の電力が第1電気モータ10および/または第2電気モータ20に供給され、第1電気モータ10および/または第2電気モータ20の動力が入力軸12を介してエンジン3に伝達されるように、第1電気モータ10および/または第2電気モータ20が力行制御される。それにより、第1電気モータ10および/または第2電気モータ20の動力によって、エンジン3を始動することができる。
また、エンジン運転中で停車中の場合において、前述した所定の発進条件が成立したときには、発進制御が実行される。具体的には、停車中、エンジン3の動力は、入力軸12に伝達され、第1電気モータ10の第1ロータ14が駆動される。その状態で、第1電気モータ10を制御することにより、第1電気モータ10で電力回生を実行するとともに、その回生電力を第2電気モータ20に供給すると、第2電気モータ20のロータ22によって、第1ロータ14が駆動され、エネルギ循環が発生する。この状態で、第1電気モータ10での回生電力を減少側に制御すると、第1電気モータ10の第2ロータ15が回転し、出力軸13が駆動され、前輪4,4が駆動されることで、車両1Cが発進する。車両1Cの発進以降、第1電気モータ10での回生電力をさらに減少側に制御するとともに、第1電気モータ10のステータ16の磁界回転方向が逆転から正転に移行した後は、第2電気モータ20を回生制御しかつ第1電気モータ10を力行制御することにより、車速が上昇する。
さらに、エンジン運転中で走行中のときには、変速制御が実行される。この変速制御では、エンジン3の運転状態(エンジン回転数NEおよびアクセル開度APなど)および/またはハイブリッド車両1Bの走行状態(車速VPなど)に応じて、エンジン3の動力のうちの、入力軸12を介して第1ロータ14に伝達される動力と、第2電気モータ20で電力として回生される動力との割合を変更するように、第2電気モータ20が制御されるとともに、この回生電力Wを第1電気モータ10に供給することにより、第1電気モータ10が制御される。この場合、前述したように、第1電気モータ10が、遊星歯車装置と同様の動作特性を備えているので、上記のように第2電気モータ20を制御するとともに、第2電気モータ20での回生電力Wを第1電気モータ10に供給することによって、第1電気モータ10を制御すると、電気的な損失を無視すれば、第1電気モータ10および第2電気モータ20を介して、エンジン3の動力をすべて前輪4に伝達しながら、入力軸12の回転数と出力軸13の回転数との比、言い換えればエンジン回転数NEと駆動軸回転数NDとの比を任意に変更することができる。すなわち、2つの電気モータ10,20を制御することで、自動変速装置としての機能を実現することができる。
また、この変速制御中、前述した所定の動力伝達条件が成立したときには、第1電気モータ10での電力回生を中止し、ロック電流を電機子16bに供給するかまたは第1電気モータ10における相間短絡制御を実行することなどにより、第1電気モータ10の第1回転磁界および第2回転磁界の回転速度を値0に制御する。このように制御した場合、磁気伝達可能な範囲内であれば、エンジン3の動力をすべて磁気を介して前輪4に伝達できるので、第1電気モータ10における回生電力を、2ND・PDU32を介して第2電気モータ20に供給するように制御する場合と比べて、動力伝達効率を向上させることができる。
一方、エンジン運転中で走行中(減速フューエルカット運転中も含む)の場合において、バッテリ33の充電残量SOCが前述した所定値SOC_REF以下のときには、第1電気モータ10および/または第2電気モータ20における回生電力を制御し、バッテリ33への充電制御を実行する。それにより、バッテリ33において十分な充電残量SOCを確保することができる。なお、前述した発進制御や変速制御の実行中において、バッテリ33の充電残量SOCが所定値SOC_REF以下のときに、バッテリ33への充電制御を実行してもよい。
また、エンジン運転中で前述した所定のアシスト条件が成立したときには、アシスト制御が実行される。具体的には、バッテリ33内の電力を第1電気モータ10および/または第2電気モータ20に供給することによって、第1電気モータ10および/または第2電気モータ20の動力と、エンジン3の動力とが前輪4に伝達されるように、第1電気モータ10および/または第2電気モータ20が制御される。それにより、エンジン3に加えて、第1電気モータ10および/または第2電気モータ20を動力源として、アシスト走行またはアシスト発進することができる。
さらに、エンジン3が停止中でかつハイブリッド車両1が停止中の場合において、前述した所定のモータ発進条件が成立したときには、モータ発進制御が実行される。具体的には、エンジン3を停止したままで、バッテリ33の電力を2ND・PDU32を介して第2電気モータ20に供給し、第2電気モータ20(制止装置)を、ロータ22が回転停止状態に保持されるように制御することで、第1ロータ14の回転を制止するとともに、バッテリ33の電力を1ST・PDU31を介して第1電気モータ10に供給し、第1電気モータ10の力行制御を実行する。その結果、第1電気モータ10の電力が磁気を介して出力軸13側に動力として伝達され、それにより、車両1Cを発進させることができる。
次に、車両1Cの運転中において、MOT・ECU30による第2電気モータ20の制御を停止し、MOT・ECU30によって第1電気モータ10のみを制御する場合の制御手法について説明する。まず、エンジン運転中で停車中の場合において、前述した所定の発進条件が成立したときには、発進制御が実行される。この発進制御では、上記所定の発進条件が成立すると、まず、第1電気モータ10において、エンジン3の動力を電力として回生し、電力回生の開始後、その回生電力が減少するように、第1電気モータ10が制御される。それにより、エンジンストールを回避しながら、エンジン3の動力によって、車両1Cを発進させることができる。
さらに、エンジン運転中で走行中には、エンジン動力の分配制御が実行される。この分配制御では、エンジン3の運転状態(エンジン回転数NEおよびアクセル開度APなど)および/またはハイブリッド車両1Cの走行状態(車速VPなど)に応じて、エンジン3の動力のうちの、第2ロータ15を介して前輪4に伝達される動力と、第1電気モータ10で電力として回生される動力との割合を変更するように、第1電気モータ10が制御される。それにより、エンジン3の運転状態および/またはハイブリッド車両1Cの走行状態に応じて、回生電力を適切に制御しながら、ハイブリッド車両1Cを走行させることができる。
また、この分配制御中、前述した所定の動力伝達条件が成立したときには、第1電気モータ10の第1回転磁界および第2回転磁界の回転速度が値0となるように、第1電気モータ10が制御される。それにより、エンジン3の動力を、磁気伝達可能な範囲内であれば、第1ロータ14および第2ロータ15を介して前輪4にすべて磁気伝達することができる。
一方、エンジン運転中で走行中(減速フューエルカット運転中も含む)、エンジン3の動力が電力回生されている場合において、バッテリ33の充電残量SOCが所定値SOC_REF以下のときには、回生電力がバッテリ33に供給され、バッテリ33の充電制御が実行される。なお、前述した発進制御中に電力回生が実行されたときにも、バッテリ33の充電残量SOCが所定値SOC_REF以下であれば、バッテリ33の充電制御が実行される。それにより、バッテリ33において十分な充電残量SOCを確保することができる。
また、エンジン運転中で走行中の場合において、前述した所定のアシスト条件が成立したときには、アシスト制御が実行される。具体的には、バッテリ33内の電力が第1電気モータ10に供給され、エンジン3および第1電気モータ10の動力によって前輪4を駆動するように、第1電気モータ10が制御される。それにより、エンジン3に加えて、第1電気モータ10を動力源として、アシスト走行することができる。以上のように、第1電気モータ10のみを制御することによって、ハイブリッド車両1Cを運転することができる。
なお、第4実施形態は、エンジン3を停止した状態で車両1Cを発進する際、第2電気モータ20を制止状態に制御し、第1電気モータ10を力行制御した例であるが、これに代えて、図24に示すように、車両1Cにおいて、エンジン3と第2電気モータ20との間にクラッチ41を設けてもよい。このように構成した場合、エンジン3を停止した状態で車両1Cを発進する際、MOT・ECU30によって、クラッチ41を遮断状態に保持するとともに、その状態で、2つの電気モータ10,20の少なくとも一方が力行制御される。それにより、電気モータ10,20の少なくとも一方の動力によって、エンジン3を停止したままで、車両1Cを発進させることができる。この場合、クラッチ41としては、電磁クラッチや、油圧アクチュエータによって駆動される油圧式クラッチなどの動力を伝達・遮断する機構であって、MOT・ECU30によって制御可能なものであればよい。
一方、第4実施形態の車両1Cにおいて、図25に示すように、ギヤ機構6に代えて、変速装置45を設けてもよい。この変速装置45は、出力軸13と前輪4との間の減速比を段階的または無段階に変更するものであり、MOT・ECU30によって変速動作が制御される。なお、変速装置45としては、前述した変速装置35と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動MTなどのいずれかが適宜、用いられる。
このように構成した場合、例えば、変速装置45における低回転・高負荷域用の減速比を大きく設定することによって、第1電気モータ10および第2電気モータ20を介して変速装置45に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第1電気モータ10および第2電気モータ20を小型化することができる。一方、変速装置45における高車速・高負荷域用の減速比を小さく設定することによって、第1電気モータ10および第2電気モータ20の回転数を低下させることができる。それにより、第1電気モータ10の場合、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。また、第2電気モータ20の場合、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
また、第4実施形態の車両1Cにおいて、図26に示すように、変速装置46を、エンジン3とロータ22の間に延びる入力軸12の途中に設けてもよい。この変速装置46は、エンジン3とロータ22との間の増速比を段階的または無段階に変更するものであり、MOT・ECU30によって変速動作が制御される。なお、変速装置46としては、前述した変速装置35と同様に、トルクコンバータ付きの有段自動変速装置、ベルト式無段変速装置、トロイダル式無段変速装置および自動MTなどのいずれかが適宜、用いられる。
このように構成した場合、例えば、変速装置46における低回転・高負荷域用の増速比および終減速装置の終減速比をいずれも大きく設定することによって、第1電気モータ10および第2電気モータ20を介して終減速装置側に伝達すべきトルクを小さく設定することができ、それにより、第1電気モータ10および第2電気モータ20を小型化することができる。一方、変速装置46における高車速・高負荷域用の増速比を小さく(または1:1に)設定することによって、第1電気モータ10および第2電気モータ20の回転数を低下させることができる。それにより、前述したように、第1電気モータ10の場合、その界磁回転数を低減できることで、エネルギ損失を低減でき、伝達効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。また、第2電気モータ20の場合、その運転効率を向上させることができるとともに、寿命を延ばすことができる。
さらに、第4実施形態の車両1Cにおいて、第2実施形態の車両1Aと同様に、第2電気モータ20の位置をエンジン3と第1電気モータ10の間の位置から後輪5側に変更し、第2電気モータ20によって後輪5を駆動するように構成してもよい。このように構成した場合、第2実施形態の車両1Aと同様に、車両1Cの発進時、全輪駆動状態で発進することができ、それにより、雪道などの低μ路での発進性を向上させることができる。また、走行中も、全輪駆動状態で走行可能となるので、低μ路での走行安定性を向上させることができる。
本発明は、電気モータがエンジンに機械的に連結されている場合において、電気モータの耐久性および効率を向上させることができ、それにより、商品性を向上させることができる点において、極めて有用である。
Claims (40)
- エンジンと、
ステータと、当該ステータに対して相対的に回転自在の第1ロータおよび第2ロータとを有し、当該第1ロータおよび当該第2ロータの一方が前記エンジンに機械的に連結された第1電気モータと、
当該第1電気モータの前記第1ロータおよび前記第2ロータの他方に機械的に連結された第1駆動輪と、
を備え、
前記ステータは、周方向に並んだ複数の第1電機子で構成され、電力の供給に伴って当該複数の第1電機子に発生する磁極により、所定の回転方向に回転する第1回転磁界を発生させる第1電機子列と、周方向に並んだ複数の第2電機子で構成され、電力の供給に伴って当該複数の第2電機子に発生する磁極により、前記所定の回転方向に回転する第2回転磁界を発生させる第2電機子列と、を有し、
前記第1ロータは、周方向に並んだ複数の第1磁極で構成され、隣り合う各2つの前記第1磁極が互いに異なる極性を有するとともに前記第1電機子列に対向するように配置された第1磁極列と、周方向に並んだ複数の第2磁極で構成され、隣り合う各2つの前記第2磁極が互いに異なる極性を有するとともに前記第2電機子列に対向するように配置された第2磁極列と、を有し、
前記第2ロータは、互いに所定の間隔で周方向に並んだ複数の第1軟磁性体で構成され、前記第1電機子列と前記第1磁極列の間に配置された第1軟磁性体列と、互いに所定の間隔で周方向に並んだ複数の第2軟磁性体で構成され、前記第2電機子列と前記第2磁極列の間に配置された第2軟磁性体列と、を有し、
前記第1電機子の各磁極および前記各第1磁極が互いに対向しているときには、前記第2電機子の各磁極および前記各第2磁極が互いに対向しており、前記対向している前記第1電機子の各磁極および前記各第1磁極が互いに異なる極性のときには、前記対向している前記第2電機子の各磁極および前記各第2磁極が互いに同一極性を示し、前記対向している前記第1電機子の各磁極および前記各第1磁極が互いに同一極性のときには、前記対向している前記第2電機子の各磁極および前記各第2磁極が互いに異なる極性を示し、
前記第1電機子の各磁極および前記各第1磁極が対向している場合において、前記各第1軟磁性体が前記第1電機子の磁極および前記第1磁極の間に位置するときには、前記各第2軟磁性体が前記周方向に隣り合う2組の前記第2電機子の磁極および前記第2磁極の間に位置するとともに、前記各第2軟磁性体が前記第2電機子の磁極および前記第2磁極の間に位置するときには、前記各第1軟磁性体が前記周方向に隣り合う2組の前記第1電機子の磁極および前記第1磁極の間に位置するように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。 - 前記第1電気モータの前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御する制御装置をさらに備え、
前記第1電気モータの前記第1ロータは前記第1駆動輪に機械的に連結され、前記第2ロータは前記エンジンに機械的に連結されていることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記エンジンが停止中でかつ当該ハイブリッド車両が停止中の場合において、所定のエンジン始動条件が成立したときに、前記第1回転磁界および前記第2回転磁界が発生するように、前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ当該ハイブリッド車両が停止中の場合において、所定の発進条件が成立したときに、前記エンジンの動力を前記第1電気モータで電力として回生するとともに当該回生の開始後に回生電力が減少するように、前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする請求項2または3に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ当該ハイブリッド車両が走行中のときに、前記エンジンの運転状態および当該ハイブリッド車両の走行状態の少なくとも一方に応じて、前記エンジンの動力のうちの、前記第1ロータを介して前記第1駆動輪に伝達される動力と、前記第1電気モータで電力として回生される動力との割合を変更するように、前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置および前記第1電気モータに電気的に接続された蓄電装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ前記蓄電装置の充電残量が所定値以下のときに、前記第1電気モータで電力を回生するように、当該第1電気モータを制御するとともに、当該回生した電力を前記蓄電装置に充電する充電制御を実行することを特徴とする請求項2または3に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ当該ハイブリッド車両が走行中の場合において、所定の動力伝達条件が成立したときに、前記第1電気モータの前記第1回転磁界および前記第2回転磁界の回転速度が値0となるように、前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置および前記第1電気モータに電気的に接続された蓄電装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ当該ハイブリッド車両が走行中の場合において、所定のアシスト条件が成立したときに、前記蓄電装置内の電力を前記第1電気モータに供給することにより、前記エンジンおよび前記第1電気モータの動力によって前記第1駆動輪を駆動するように、前記第1電気モータを制御することを特徴とする請求項2または3に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置に電気的に接続され、前記第2ロータの回転を制止するための制止装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記エンジンが停止中でかつ当該ハイブリッド車両が停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したときに、前記第2ロータの回転を制止するように、前記制止装置を制御するとともに、前記第1回転磁界および前記第2回転磁界が発生するように、前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする請求項2ないし8のいずれかに記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置に電気的に接続され、前記第1駆動輪および前記第1ロータに機械的に連結された回転軸を有する第2電気モータをさらに備えることを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ当該ハイブリッド車両が停止中の場合において、所定の発進条件が成立したときに、前記エンジンの動力を前記第1電気モータで電力として回生するように、前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御するとともに、当該回生した電力を前記第2電気モータに供給することによって、当該第2電気モータを制御することを特徴とする請求項10に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ当該ハイブリッド車両が走行中のときに、前記エンジンの運転状態および当該ハイブリッド車両の走行状態の少なくとも一方に応じて、前記エンジンの動力のうちの、前記第1ロータおよび前記回転軸を介して前記第1駆動輪に伝達される動力と、前記第1電気モータで電力として回生される動力との割合を変更するように、前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御するとともに、当該回生した電力を前記第2電気モータに供給することによって、当該第2電気モータを制御することを特徴とする請求項10または11に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータに電気的に接続された蓄電装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ前記蓄電装置の充電残量が所定値以下のときに、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの少なくとも一方で電力を回生するように、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの少なくとも一方を制御するとともに、当該回生した電力を前記蓄電装置に充電する充電制御を実行することを特徴とする請求項10に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータに電気的に接続された蓄電装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ所定のアシスト条件が成立したときに、前記蓄電装置内の電力を前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの少なくとも一方に供給することによって、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの少なくとも一方の動力と前記エンジンの動力とが前記第1駆動輪に伝達されるように、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項10ないし12のいずれかに記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記エンジンが停止中でかつ当該ハイブリッド車両が停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したときに、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの力行制御を実行することを特徴とする請求項10に記載のハイブリッド車両。
- 前記第1電気モータの前記第1ロータおよび前記第2電気モータの前記回転軸と、前記第1駆動輪との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項10に記載のハイブリッド車両。
- 前記第1電気モータの前記第2ロータと前記エンジンとの間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項10に記載のハイブリッド車両。
- 前記第2電気モータの前記回転軸は、変速装置を介して前記第1電気モータの前記第1ロータおよび前記第1駆動輪に機械的に連結されており、
当該変速装置は、前記第2電気モータの前記回転軸と、前記第1電気モータの前記第1ロータおよび前記第1駆動輪との間の変速動作を行うことを特徴とする請求項10に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置に電気的に接続され、前記第1駆動輪と別個の第2駆動輪に機械的に連結された第2電気モータをさらに備えることを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド車両。
- 前記第1電気モータの前記第2ロータと前記エンジンとの間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項19に記載のハイブリッド車両。
- 前記第2電気モータと前記第2駆動輪との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項19または20に記載のハイブリッド車両。
- 前記第1電気モータの前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御する制御装置をさらに備え、
前記第1電気モータの前記第1ロータは前記エンジンに機械的に連結され、前記第2ロータは前記第1駆動輪に機械的に連結されていることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記エンジンが停止中でかつ当該ハイブリッド車両が停止中の場合において、所定のエンジン始動条件が成立したときに、前記第1回転磁界および前記第2回転磁界が発生するように、前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする請求項22に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ当該ハイブリッド車両が停止中の場合において、所定の発進条件が成立したときに、前記エンジンの動力を前記第1電気モータで電力として回生するとともに当該回生の開始後に回生電力が減少するように、前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする請求項22または23に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ当該ハイブリッド車両が走行中のときに、前記エンジンの運転状態および当該ハイブリッド車両の走行状態の少なくとも一方に応じて、前記エンジンの動力のうちの、前記第2ロータを介して前記第1駆動輪に伝達される動力と、前記第1電気モータで電力として回生される動力との割合を変更するように、前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする請求項22ないし24のいずれかに記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置および前記第1電気モータに電気的に接続された蓄電装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ前記蓄電装置の充電残量が所定値以下のときに、前記第1電気モータで電力を回生するように、当該第1電気モータを制御するとともに、当該回生した電力を前記蓄電装置に充電する充電制御を実行することを特徴とする請求項22または23に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ当該ハイブリッド車両が走行中の場合において、所定の動力伝達条件が成立したときに、前記第1電気モータの前記第1回転磁界および前記第2回転磁界の回転速度が値0となるように、前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする請求項22ないし24のいずれかに記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置および前記第1電気モータに電気的に接続された蓄電装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ当該ハイブリッド車両が走行中の場合において、所定のアシスト条件が成立したときに、前記蓄電装置内の電力を前記第1電気モータに供給することにより、前記エンジンおよび前記第1電気モータの動力によって前記第1駆動輪を駆動するように、前記第1電気モータを制御することを特徴とする請求項22または23に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置に電気的に接続され、前記第1ロータの回転を制止するための制止装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記エンジンが停止中でかつ当該ハイブリッド車両が停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したときに、前記第1ロータの回転を制止するように、前記制止装置を制御するとともに、前記第1回転磁界および前記第2回転磁界が発生するように、前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御することを特徴とする請求項22ないし28のいずれかに記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置に電気的に接続され、前記エンジンおよび前記第1ロータに機械的に連結された回転軸を有する第2電気モータをさらに備えることを特徴とする請求項22に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、前記エンジンが停止中で当該ハイブリッド車両が停止中の場合において、所定の始動条件が成立したときに、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの少なくとも一方の動力が前記回転軸を介して前記エンジンに伝達されるように、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項30に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ当該ハイブリッド車両が停止中の場合において、所定の発進条件が成立したときに、前記エンジンの動力を前記第1電気モータで電力として回生するとともに当該回生の開始後に回生電力が減少するように、前記第1電機子列および前記第2電機子列への供給電力を制御するとともに、当該回生した電力を前記第2電気モータに供給することによって、当該第2電気モータを制御することを特徴とする請求項30または31に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ当該ハイブリッド車両が走行中のときに、前記エンジンの運転状態および当該ハイブリッド車両の走行状態の少なくとも一方に応じて、前記エンジンの動力のうちの、前記回転軸を介して前記第1ロータに伝達される動力と、前記第2電気モータで電力として回生される動力との割合を変更するように、前記第2電気モータを制御するとともに、当該回生した電力を前記第1電気モータの前記第1電機子列および前記第2電機子列に供給することによって、当該第1電気モータを制御することを特徴とする請求項30ないし32のいずれかに記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータに電気的に接続された蓄電装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ前記蓄電装置の充電残量が所定値以下のときに、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの少なくとも一方で電力を回生するように、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの少なくとも一方を制御するとともに、当該回生した電力を前記蓄電装置に充電する充電制御を実行することを特徴とする請求項30に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータに電気的に接続された蓄電装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記エンジンが運転中でかつ所定のアシスト条件が成立したときに、前記蓄電装置内の電力を前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの少なくとも一方に供給することによって、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの少なくとも一方の動力と前記エンジンの動力とが第1駆動輪に伝達されるように、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項30ないし32のいずれかに記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記エンジンが停止中でかつ当該ハイブリッド車両が停止中の場合において、所定のモータ発進条件が成立したときに、前記第2電気モータを、前記回転軸を回転不能に保持するように制御するとともに、前記第1電気モータの力行制御を実行することを特徴とする請求項30に記載のハイブリッド車両。
- 前記第1電気モータの前記第1ロータおよび前記第2電気モータの前記回転軸と、前記エンジンとの間を機械的に接続・遮断するクラッチをさらに備え、
前記制御装置は、前記エンジンが停止中でかつ当該ハイブリッド車両が停止中の場合において、所定の発進条件が成立したときに、前記クラッチを遮断状態に制御するとともに、前記第1電気モータおよび前記第2電気モータの少なくとも一方の力行制御を実行することを特徴とする請求項30に記載のハイブリッド車両。 - 前記第1電気モータの前記第2ロータと前記第1駆動輪との間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項30に記載のハイブリッド車両。
- 前記第2電気モータの前記回転軸と前記エンジンとの間の変速動作を行う変速装置をさらに備えることを特徴とする請求項30に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置に電気的に接続され、前記第1駆動輪と別個の第2駆動輪に機械的に連結された第2電気モータをさらに備えることを特徴とする請求項22に記載のハイブリッド車両。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013256174A (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の駆動装置 |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4637136B2 (ja) * | 2007-05-23 | 2011-02-23 | 本田技研工業株式会社 | 動力装置 |
JP4693865B2 (ja) * | 2007-08-27 | 2011-06-01 | 株式会社豊田中央研究所 | 動力伝達装置 |
ITBO20070605A1 (it) * | 2007-09-05 | 2009-03-06 | Enea Ente Nuove Tec | Metodo di controllo di un veicolo ibrido durante una decelerazione rigenerativa |
US7928690B2 (en) * | 2007-11-29 | 2011-04-19 | GM Global Technology Operations LLC | Method and system for determining a state of charge of a battery |
JP4759589B2 (ja) * | 2008-04-24 | 2011-08-31 | 本田技研工業株式会社 | 動力装置 |
JP4505524B2 (ja) | 2008-07-22 | 2010-07-21 | 本田技研工業株式会社 | 動力装置 |
DE102009060999A1 (de) * | 2009-06-24 | 2011-01-05 | German Gresser | Energieoptimiertes Elektrofahrzeug mit autarker Stromversorgung und Verfahren zur Stromerzeugung, bevorzugt aus kinetischer und Gravitationsenergie |
US20120194108A1 (en) * | 2009-10-06 | 2012-08-02 | Honda Motor Co., Ltd. | Motor system |
JP5171783B2 (ja) * | 2009-10-13 | 2013-03-27 | 本田技研工業株式会社 | 動力装置 |
JP5250523B2 (ja) * | 2009-10-13 | 2013-07-31 | 本田技研工業株式会社 | 動力装置 |
JP5171785B2 (ja) * | 2009-10-13 | 2013-03-27 | 本田技研工業株式会社 | 動力装置 |
JP5171784B2 (ja) * | 2009-10-13 | 2013-03-27 | 本田技研工業株式会社 | 動力装置 |
WO2011045963A1 (ja) | 2009-10-13 | 2011-04-21 | 本田技研工業株式会社 | 動力装置 |
JP5333343B2 (ja) * | 2010-05-13 | 2013-11-06 | 三菱自動車工業株式会社 | 左右輪駆動装置 |
SE534992C2 (sv) | 2010-07-16 | 2012-03-06 | Bae Systems Haegglunds Ab | Elektrisk drivanordning för motorfordon |
US8742641B2 (en) | 2010-11-23 | 2014-06-03 | Remy Technologies, L.L.C. | Concentric motor power generation and drive system |
CN102092278A (zh) * | 2011-01-14 | 2011-06-15 | 北京汽车新能源汽车有限公司 | 一种深度混合动力汽车驱动装置 |
WO2013054349A2 (en) * | 2011-07-29 | 2013-04-18 | Kpit Cummins Infosystems Limited | Torque assist for motor |
KR101231100B1 (ko) * | 2011-10-28 | 2013-02-07 | 자동차부품연구원 | 병렬 연결형 모터 시스템 |
KR101231101B1 (ko) * | 2011-11-01 | 2013-02-07 | 자동차부품연구원 | 분리형 모터 |
US9000644B2 (en) | 2012-06-05 | 2015-04-07 | Remy Technologies, L.L.C. | Concentric motor power generation and drive system |
SE1350768A1 (sv) * | 2012-06-27 | 2013-12-28 | Scania Cv Ab | Förfarande för framförande av ett fordon |
EP2982560B1 (en) * | 2013-04-02 | 2018-05-02 | Panasonic Corporation | Electromotive drive device used in engine-driven vehicle |
KR101500381B1 (ko) * | 2013-07-26 | 2015-03-09 | 현대자동차 주식회사 | 하이브리드 자동차의 동력전달장치 |
CN104340043B (zh) * | 2013-07-28 | 2018-06-08 | 广州全速汽车科技发展有限公司 | 混合动力汽车自动变速器传动系统 |
JP5880518B2 (ja) * | 2013-10-17 | 2016-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | 電動車両 |
KR101550627B1 (ko) * | 2014-01-02 | 2015-09-07 | 현대자동차 주식회사 | 하이브리드 자동차의 동력전달장치 |
US9322378B2 (en) * | 2014-07-29 | 2016-04-26 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for starting an engine of a hybrid vehicle |
CN104129383A (zh) * | 2014-08-13 | 2014-11-05 | 青岛盛嘉信息科技有限公司 | 一种刹车方法 |
CN104176035A (zh) * | 2014-08-13 | 2014-12-03 | 青岛盛嘉信息科技有限公司 | 一种基于dsp控制的制动方法 |
CN104295642A (zh) * | 2014-08-15 | 2015-01-21 | 青岛盛嘉信息科技有限公司 | 一种基于dsp控制的刹车片 |
CN104149768A (zh) * | 2014-08-15 | 2014-11-19 | 青岛盛嘉信息科技有限公司 | 一种刹车系统 |
CN104149647A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-11-19 | 青岛盛嘉信息科技有限公司 | 一种基于dsp控制的刹车方法 |
CN104149634A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-11-19 | 青岛盛嘉信息科技有限公司 | 一种基于dsp控制的刹车装置 |
JP6264273B2 (ja) * | 2014-12-10 | 2018-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用動力伝達装置の制御装置 |
EP3104519B1 (en) | 2015-06-11 | 2021-08-04 | Rolls-Royce North American Technologies, Inc. | Varying quantities of motor poles for noise reduction |
KR101838014B1 (ko) * | 2015-12-06 | 2018-04-26 | 한승주 | 고속 전동기 |
JP6439722B2 (ja) * | 2016-03-08 | 2018-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド自動車 |
US20180069460A1 (en) * | 2016-09-08 | 2018-03-08 | John Kissane | Electromagnet automobile engine |
JP6546967B2 (ja) * | 2017-07-10 | 2019-07-17 | 本田技研工業株式会社 | 動力装置 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5272401A (en) * | 1991-06-18 | 1993-12-21 | Lin Ted T | Stepping motor design |
DE4408719C1 (de) * | 1994-03-15 | 1995-07-06 | Volkswagen Ag | Generator-Motor-Kombination |
US5723928A (en) | 1994-09-30 | 1998-03-03 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Induction motor and method of adjusting power factor of the same |
US5744895A (en) * | 1995-01-31 | 1998-04-28 | Nippondenso Co., Ltd. | System for driving electric vehicles |
JPH0937591A (ja) * | 1995-07-18 | 1997-02-07 | Secoh Giken Inc | 複数相のリラクタンス型電動機 |
JPH1023721A (ja) * | 1996-07-02 | 1998-01-23 | Toyota Motor Corp | 動力出力装置 |
JP3292688B2 (ja) | 1997-11-25 | 2002-06-17 | 株式会社東芝 | 回転電機、これを含むハイブリッド駆動装置及びその運転方法 |
JP2000197324A (ja) | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Denso Corp | 動力伝達回転電機およびそれを用いた移動用動力伝達装置 |
JP2000350309A (ja) * | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Denso Corp | 動力変換装置ならびに車両用駆動装置 |
JP2001095186A (ja) | 1999-09-20 | 2001-04-06 | Denso Corp | 導体セグメント接合型ステータコイルを有する回転電機 |
JP3951524B2 (ja) * | 1999-11-24 | 2007-08-01 | 株式会社デンソー | ハイブリッド車用回転電機装置 |
US6472845B2 (en) * | 2000-08-07 | 2002-10-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Motor/generator device |
JP3676336B2 (ja) * | 2002-10-02 | 2005-07-27 | 本田技研工業株式会社 | ハイブリッド車両の出力制御装置 |
WO2005112235A1 (en) | 2004-05-18 | 2005-11-24 | Synergetic Engineering Pty Ltd | Hybrid propulsion system |
JP4576363B2 (ja) * | 2006-08-09 | 2010-11-04 | 本田技研工業株式会社 | 補機駆動装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013256174A (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の駆動装置 |
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