WO1996036507A1 - Systeme de transmission, vehicule a quatre roues motrices employant ce systeme, procede de transmission de puissance et procede d'entrainement de quatre roues - Google Patents

Description

明細書 動力伝達装置およびこれを用いた四輪駆動車両並びに動力伝達方法および四輪駆 動方法 技術分野

本発明は、 動力伝達装置及びこれを用いた四輪駆動車輛ならびに動力伝達方法 および四輪駆動方法に関し、 詳しくは原動機よリ得られる動力を効率的に伝達ま た ί^」用する動力伝達装置及びこれを用いた四輪駆動車輛に関するものである。

背景技術

従来、 原動機などの出力トルクを変換して動力を伝達するには、 流体を利用し たトルクコンバータ力用いられていた。 流体を用いたトルクコンバータでは、 入 力軸と出力軸は完全にはロックされず、 両軸間で生じた滑りに応じたエネルギ損 失が発生していた。 このエネルギ損失は， 正確には、 両軸の回車 差とその時の 伝達トルクとの積で表わされる。 このエネルギ掼失は， ^となって消費されてし まう。 従って、 こうした動力伝達装置を用いた車輛では， 進時などの過渡時の 損失は大きい。 また定常走行時であっても動力伝達における効率は 1 0 0パ一セ ントにならず、 例えば手動式のトランスミッションと較べて、 その は低くな らざるを得ない。

こうした動力伝達装置のように流体を用いるのではなく、 一電気一機械変 換により動力を伝達しょうとするもの力提案されている （例えば特公昭 5 1 - 2 2 1 3 2号公報に示された 「回転電気機械の配列」 等） 。 この技術は、 原動機の 出力を電 手及び回転電機からなる動力伝達手段に結合し、 回転 ¾ の極数 p

1、 電碰搜手の極数 P 2により、 1 + P 2 /P 1の減速比 （トルク変換比） を実 現するものである。 この構成によれば、 流体によるエネルギ損失が存在しないの で、 電磁 手と回転慰幾の効率を高めれば、 動力伝達手段のエネルギ損失を比較 的小さくすることが可能と考えられる。

しかしながら、 係る動力伝達装置では、 トルク変換比力 s '固定であり、 車輛など のように変換比を広く変化させる必要のあるものには用いることができなかった。 また、 糊や原動機の運転状態に応じて、 所望の 比を実現することも困難で あった。 もとよリ、 流体を用いたものでは、 軸間の滑りに応じたエネルギ損失を 免爾ないことは、 した通りである。 また、 こうした動力 装置は、一軸 に動力を伝達できるに過ぎず、 四輪駆動車輛などに適用することはできなかった。 本発明の動力伝達装置及びこれを用いた四輪駆動舉輛は、 こうした問題を解決 し、 原動機よリ得られた動力を高効率に伝達また ( ϋ用して、 原動機の出力を 2 つの軸に適正に配分すること、 更にはその動力伝達装置を用いて全く新規な四輪 駆動車輛の構成を提案することを目的としてなされ、 次の構成を採った。 発明の開示

本発明の第 1の動力伝達装置は、

原動機の動力力 達される回転軸を備え、 該回転軸から入力される原動機から の動力を、 第 1の出力軸と、 該出力軸とは異なる第 2の出力軸とに伝達する動力 伝達装置であって、

前記回転軸の回転に関連付けられた第 1の電動機と、

前記回転軸に入力される動力と、 前記第 1の出力軸に機械的な形態で入出力さ れる動力と、 前記第 1の電動機に電気的な形態で入出力される動力との配分を、 入出力の縦口がバランスする条件の下で制御する分配手段と，

前記第 2の出力軸に結合された第 2の電動機と、

前記第 1の電動機に電気的な形態で入出力される動力を制御して、 前記第 1の 電動機の運転状態を可変し. 前記分配手段における前記動力の配分を制御する第 1の動力制御手段と、

前記第 1の動力制御手段によリ前記第 1の電動機に電気的な形態で入出力され る動力に基づき、 前記第 2の電動機の運転を制御して、 前記第 2の出力軸に出力 される動力を制御する第 2の動力制御手段と

を備えたことを要旨とする。

かかる動力伝達装置では、 原動機の動力が伝達される回転軸の回転に関連付け られた第 1の電動機を備え、 この第 1の電動機に電気的な形態で入出力される動 力を第 1の動力制御手段によリ制御する。 第 1の電動機に電気的な形態で入出力 される動力が制御されると、 第 1の電動機に電気的な形態で入出力される動力と 原動機の動力が伝達される回転軸に入力される動力と第 1の出力軸に機械的な形 態で入出力される動力との配分は、 入出力の ロがバランスする条件の下で分配 手段により制御されるから、 第 1の出力軸に入出力される動力は決定される。 他 方、 第 1の動力制御手段によリ前記第 1の電動機に電気的な形態で入出力される 動力に基づき、 第 2の動力制御手段により、 第 2の電動機の運転を制御して、 第 2の出力軸に出力される動力を制御する。 この結果、 原動機からの動力を、 第 1 の出力軸と、 該出力軸とは異なる第 2の出力軸とに伝達することができる。

この分配手段による動力分配の様子を、 回転数とトルクの関係として図 46に 示す。 原動機がある出力で運転されていると、 その回転軸には、 トルク TX回転 数 Nのエネルギが出力されることになる。 今、 原動機が回転数 Ne, トルク Te の点 P 1で運転されているとする。 このとき、 分配手段により第 1の出力軸の回 転数が N d fであるとすると、 分配手段は、 図示領域 G 1に相当するエネルギを 電気的な形態で取り出し、 これを第 2の出力軸側の出力とすること力できる。 第 2の出力軸が、 第 1の出力軸と同じ回転数 Nd fで回転しているとし、 かつ分配 手段により電気的な形態で取り出されたエネルギが全て第 2の出力軸に出力され るとすると、 （Ne— Nd f) xTe=Nd f XTd rの関係力成り立つトルク T d f が第 2の出力軸に出力されることになる。 第 1の出力軸のトソレクは T eで あることから、 第 1の出力軸が第 2の出力軸と同じ対象を駆動しているとすれば、 総トルクは、 Te+Td rとなり、 動力の伝達を受ける対象は、 回転数 Nd f , トルク Te+Td rの点 P2で駆動されることになる。 したがって、 本発明の動 力伝達装置は、 これをトルクと回転数の観点からみれば、 トルク変換を行なう装 置として把握することも可能である。 なお、 トルク変換は、 逆向き、 即ち点 P2 から点 P 1に向かって行なうこともできる。 後述する四輪駆動 の ϋτ^、 第 1, 第 2の の回転数は、 通常等しいから、 ί¾に出力される動力をトルクと回転 数の観点から見れば、 上記のトルク変換の議論はそのまま適用可能である。

かかる動力伝達装置において、

第 1の出力軸に結合された第 3の電動機と、 該第 3の電動機の運転を制御して、 前記分配手段によリ機械的形態で動力が入 出力される前記第 1の出力軸に、 第 3の電動機による動力の入出力を加える第 3 の動力制御手段と

を備えることも可能である。

かかる構成によれば、 第 1の出力軸に入出力される動力に、 第 3の電動機によ る動力の入出力を加えることができ、 第 1の出力軸に最終的に入出力される動力 を、 分配手段により機械的に入出力される動力の範囲にとどまらず、 広く可変す ることができる。

以上説明した本発明の動力伝達装置の分配手段としては、 いくつかの態様を考 えることができるが、 その一つは、 第 1の電動機が、 前記原動機の回転軸に機械 的に結合する第 1のロータと、 該第 1のロータと電磁的に結合し、 該第 1の口一 タに対して相対的に回転し得る第 2のロータとを有すると共に、 該第 2のロータ が、 前記第 1の出力軸に機械的に結合したものであって、 これが分配手段を構成 するものである。 この動力伝達装置は、 更に、 前記第 1および第 2の動力制御手 段は、 多相交流によって前記第 1の電動機における前記第 1及び第 2のロータ間 の電磁的な結合を制御して、 前記第 1の電動機との間で少なくとも一方向の電力 のやり取りが可能な第 1の電動機駆動回路と、 前記第 2の電動機との間で少なく とも一方向の電力のやり取りが可能な第 2の電動機駆動回路と、 前記第 1および 第 2の電動機駆動回路を制御して、 前記第 1および第 2の出力軸に入出力される 動力の配分を制御する動力配分制御手段とを備えたものとすることができる。 かかる動力伝達装置では、 原動機の回転軸に入力された動力の分配手段による 分配は、 次のように行なわれる。 第 1及び第 2のロータ間の電磁的な結合の強さ によって、 機械的な形態で第 1の出力軸に動力力入出力され、 第 1及び第 2の口 —タの回転数差に基づき、 電気的な形態で動力が入出力される。 入出力されるこ れらの動力の 口は、 摩擦などによりロスを除きバランスしている。 分配手段が、 ある種のモータとして構成されたこの形態を， 以下、 電気分配式と呼ぶ。 電気分 配式の動力伝達装置では、 第 1および第 2の電動機駆動回路が、 第 1および第 2 の電動機との間で、 少なくとも一方向に電力のやり取りが可能なので、 動力配分 制御手段がこれらの電動機駆動回路を制御することにより、 第 1の出力軸と第 2 の出力軸に出力する動力を自由に配分することができる。

この電気分配式の動力伝達装置において、 前記第 1または第 2の電動機駆動回 路が前記第 1または第 2の電動機との間で回生した電力の少なくとも一部を蓄積 可能な二次電池を備え、 前記動力配分制御手段は、 前記第 1および第 2の電動機 駆動回路の制御による前記第 1および第 2の竜動機との間の電力のやリ取リに加 えて、 前記二次電池への電力の蓄積および該二次電池からの電力の出力を制御し て、 前記第 1および第 2の出力軸に入出力される動力の配分を制御する手段を備 えることも可能である。 この場合には、 一方から回生した電力でそのまま他方を 駆動するという制約、 即ち第 1の電動機駆動回路および第 2の電動機駆動回路の 電力の収支を均衡させる必要がないことから、 両電動機を駆動 （カ行） するなど， その制御の自由度が一層高くなると言う利点が得られる。

こうした動力伝達装置において、 更に、 前記動力配分制御手段は、 前記第 1の 電動機駆動回路を制御して、 前記第 1の電動機よリ前記第 1のロータと第 2の口 —タとの間に生じる滑り回転に応じた電力を前記第 1の電動機駆動回路を介して 回生する回生制御手段と、 該回生した電力の少なくとも一部を用いて前記第 2の 電動機駆動回路によリ前記第 2の電動機をカ行するカ行制御手段とを備えること ができる。 この場合には、 第 1の電動機から第 1の電動 区動回路を介して電力 を回生し、 この電力の少なくとも一部を用いて第 2の電動機をカ行し、 第 1およ び第 2の出力軸に、 原動機のトルクを自由に配分することができる。

この動力伝達装置において、

前記動力配分制御手段は、 前記二次電池に蓄積された電力を用い、 前記第 1の 電動機駆動回路を制御して、 前記第 1の電動機をカ行する第 1のカ行制御手段と、 前記第 2の電動機駆動回路を制御して、 前記第 2の電動機をカ行する第 2のカ行 制御手段とを備えることも可能である。 この には、 両電動機をカ行でき、 第 1および第 2の出力軸から大きなトルクを出力すること力できる。

本発明の動力伝達装置の他の重要な態様は、 以下、 機械分配式と呼ぶものであ リ、 その分配手段は、 前記原動機の回転軸と前記第 1の出力軸と前記第 1の電動 機の回転軸とに各々結合される 3軸を有し、 該 3軸のうち前記原動機の回転軸に 結合された軸と前記第 1の電動機の回転軸に結合された軸とに入出力される動力 が決定したとき、 該決定された動力に基づいて、 前記第 1の出力軸に結合された 軸に入出力される動力が決定される 3軸式動力入出力手段として実現することが できる。 この動力伝達装置では、 更に、 前記第 1および第 2の動力制御手段は、 前記第 1の電動機との間で少なくとも一方向の電力のやリ取リが可能な第 1の電 動 β動回路と、 前記第 2の電動機との間で少なくとも一方向の電力のやり取り が可能な第 2の電動機駆動回路と、 前記第 1および第 2の電動機駆動回路を制御 して、 前記第 1および第 2の出力軸に入出力する動力の配分を制御する動力配分 制御手段とを備えたものとすることができる。

かかる動力伝達装置では、 原動機の回転軸に入力された動力の分配手段による 分配は、 次のように行なわれる。 3軸式動力入出力手段は、 3軸のうち前記原動 機の回転軸に結合された軸と前記第 1の電動機の回転軸に結合された軸とに入出 力される動力が決定したとき、 該決定された動力に基づいて、 前記第 1の出力軸 に結合された軸に入出力される動力力 i'決定され、 第 iの出力軸への動力の入出力 は機械的な形態により行なわれる。 また、 第 1の電動機は、 電気的な形態で動力 の入出力を行なう。 機械分配式の動力伝達装置でも、 第 1および第 2の電動機駆 動回路が、 第 1および第 2の電動機との間で、 少なくとも一方向に電力のゃリ取 リが可能なので、 動力配分制御手段がこれらの電動機駆動回路を制御することに より、 第 1の出力軸と第 2の出力軸に出力する動力を自由に配分すること力でき る。

この機械分配式の動力伝達装置において、 電気分配式の動力伝達装置と同様、 前記第 1または第 2の電動機駆動回路が前記第 1または第 2の電動機との間で回 生した電力の少なくとも一部を蓄積可能な二次電池を備え、 前記動力配分制御手 段を、 前記第 1および第 2の電動機駆動回路の制御による前記第 1および第 2の 電動機との間の電力のやり取りに加えて、 前記二次電池への電力の蓄積およひ亥 二次電池からの電力の出力を制御して， 前記第 1および第 2の出力軸に入出力す る動力の配分を制御する手段とすることができる。

更に、 これらの機械分配式の動力伝達装置において、 電気分配式の動力伝達装 置と同様、 前記動力配分制御手段を、 前記第 1の電動機駆動回路を制御して、 前 記原動機の回転軸に入出力される動力と前記第 1の出力軸に入出力される動力と の差分に応じた電力を， 第 1.の 励機から前記笫 1の ¾勁機駆動回路を介して回 生する回 制御手段と. 該回生した電力の少なくとも一部を用いて前記第 2の電 動 ¾S区動回路によリ前記第 2の電動機をカ行するカ行制御手段とを備えるものと することができる„

また、 機械分配式の動力伝達装^において. 電気分 P¾式の勁力伝達装置ど问様、 前記動力配分制御手段として、 前記二次 ¾池に蓄積された竜力を用い 前記笫 1 の 動 —動回路も制御して、 前記第 1の ¾勋機をカ行する第 1のカ行制御 段 と、 前 ΠΒ第 2の電動機駆動问路を制御して、 前記第 2の 機をカ行する第 2の カ行制御 T'段とを備えるものとすることもできる。

本究明の 2の動力伝遠装 は，

原動機の出力する機械的エネルギを回 籼を介して篛 1の Sil^に伝违し、 該 第 1の電動機を利^して伝逹された前 SI機械的エネルギの一部を電気的エネノレギ に^して取り出し

残リの機械的エネルギを笫 1の! .1.',力籼に山力すると共に、 前記第 1の電動機よ リ取り出された前 ¾電気的エネルギの少なくとも一都を fflいて第 2の電動機を駆 動して、 前 第 1の出力軸とは異なる第 2の出力軸に出力し、

前記第 1の ¾機において fe される前記機械的エネルギと取り出される前記 ^気的エネルギとの 1¾分を制御して、 ^記第 1および第 2の出力籼に出力される 動力を所定の大きさに調整することを要旨とする。

この助力伝達装 ΪΙは、 第 1の ¾1機を利 して伝逹される機械的エネルギと取 リ出される電気旳エネルギとの配分を制御し， この取リ出された電気的エネルギ の少なくとも一部を用いて第 2の 勛機を駆励するから， 第 1の Π;力軸および第 2の出力軸に出力される動力を所定の大きさに調整することができる。

± ^した動力伝逹装; Sにおいて、 前記第 1の出力軸に出力される動力と、 前記 第 2の出力軸に出力される動力との配分を決定する配分決定チ段を備え、 闘第 1 , 第 2の動力制御手段は、 該配分决定手段により決定された動力配分を B fi として制御を行なう手段とすることができる。

この動力伝逹装 gは、 先に第 1の山力籼と第 2の山力軸とに分配される動力を 配分決定手段にょリ決定する。 第 1 , 第 2の動力制御手段は. この決定されだ勳 力配分を目標値として制御を行なう。 この結果、 mi , 第 2の出力軸に入出力さ れる勳力の配分を優先して制御力行なわれるこどになる。

更に、 第 3の電動機を備えた上記の 力伝迭装 において、 前記第 1の動力制 御手段を介して前記第 1の ¾)機の i¾J力を制御することにより， 前 ¾ 動機を所 望の運転領域内で運転する^動機述転手段と， 前記第 1の出力軸に出力される動 力と前記第 2の出力籼に山力される動力との配分を決定する配^ i定手段を備え ると共に， 前記第 3の動力制御手段を. 該配分決定 P，段により Ϊ記第 1の出力軸 について決定された^力配分を M標値として制御を行なう: Γ·段とし、 ^記第 2の 動力制御手段を、 該配分決定手段によリ前^第 2の出力軸について決 された勁 力配分を目 値として制御を行なう手段とすることができる。 この勵カ伝连装 では. 原励機を所望の運転条件、 例えば燃料消費呈が少なくなる速 件で しながら、 笫 1 , 第 2の出力軸に入出力される動力の配分を自凼に制御すること ができる。

この動力伝達装置において， 前記笫 1の電 機を， 前記原動機の回転軸に 的に結合する第 1のロータと、 該第】のロータと^;磁的に結台し、 該第 1のロー タに対して相対的に回^し得る笫 2のロータとを有すると共に、 該第 2のロータ が、 前記第 1の出力軸に機械的に結合したものとし、 この構成により分配手段を 構成すること力 Sできる。 即ち、 気分配式の ¾カ^装置により、 上記の制御を 実現することができる。

他方、 この勐カ伝達装置において、 ^記分 fl'd亍殺を、 前 11原 機の回転軸と前 記第丄の出力軸と前 §ci第 1の lllJ機の回転軸とに各々結合される 3軸を有し、 該 3軸のうち前 動機の M転軸に結合された軸と前記第 1の 動機の回転軸に桔 合された軸とに入出力される動力力决定したとき、 該決定された動力に基づレ、て、 前記第】.の出力軸に結合されだ軸に入出力される i¾力が決定される 3 Φ¾式動力入 出力手段とすることができる。 即ち、 «分配式の動力伝達装置により， 上記の 制御を実現することができる。

なお、 これらの勛カ伝逹装笸において、 笫 1または笫 2の il機は （第 3の 動機を有するものでは第 3の^動機も） 、 多相の交流により構成される回転磁界 と、 永久磁石による磁界との相 作用により IEI転する |。：)期¾動機とすることがで きる。 同期 m動機は、 小 軽 な?5成の S!lには大きな勖カを取リ出すことができ、 動力伝逹装 を小型に構成することができる。

次に の第 1の および第 2の—串 4に独 に^力を伝達する木^ ¾の四輪 駆動审帼につ 、て説明する。 木発明の I凡【輪駆き卓輛は，

助力力 リ出される Γ"Ί転 Ψΐίΐを有し、 該回 ifc籼を回 させる原助機と、

該回転軸の回転に関連付けられた第 1の電助機と、

前記回転軸に入力される動力と、 ^記第 1の 軸に機械的な形態で人出力され る勳カど、 1¾記第 1の電動機に電気的な形態で入出力される勦力との配分を， 入 出力の ^口がバランスする条件の下で制御する分配手段と，

前記第 2の 軸に結合された第 2の' 勋機と、

前記第 1の 機に' 的な形態で入出力される S Tを制御して、 ίί記^ 1の 電動機の運転状態を可変し、 前; Ϊ5分配 段における前記動力の配分を制御する第 1の ¾]力制御乎段と、

前 第 1の動力制御手段によリ前記第 1の 動機に電 的な形態で入出力され る動力に基づき、 前記第 2の電勁機の運転を制御して、 前記笫 2の車軸に出力さ れる動力を制御する第 2の動力制御手段と

を備えたことを要旨とする,，

この^輪躯動^では、 原動機の動力が伝達される回 軸の回^に H巡付けら れた第 1の ¾動機を備え、 この第 1の锺劻機に 気的な形態で入出力される励力 を第 1の動力制御手! ¾により制御する。 第 1の電勳機に電気的な形態で人出力さ れる動力が制御されると、 第 1の電動機に電気的な形態で入出力される動力と原 iJ機の動力力 违される回転軸に入力される動力と第 1の車軸に機械的な形態で 入出力される動力との配分は， 人出力の総和力 ^sバランスする条件-の下で分配手段 により制御されるから、 第 1の率軸に入出力される動力は決定される。他方、 第 1の勤力制御 段により 記第 1の電動機に電気的な形態で入出力される動力に ¾づき、 第 2の動力制御手段により、 第 2の1勐機の遝転を制御して、 第 2の.申- 軸に出力される勁力を制御する。 この結果、 原動機からの動力を、 第 1の Φ袖と、 第 2の とに伝達することができる。

この四輪駆動 において、 ΐϋ

前記第 1の車籼に結合された第 3の電動機と，

該笫 3の電動機の運転を制御して、 ίί記分配手段によリ機械的形態で助力力 ί入 出力される前記第 1の 4¾に、 第 3の锒動機による勖力の入出力を加える第 3の 動力制御手段と

を儲えることも可能である _β

かかる構成によれば、 第 1の- 軸に入山力される勁力に、 第 3の^;動機による 動力の入出力を加えることができ、 第 1の ΐΐΐίΐに最終的に入出力される動力を、 分配手段により機械的に入出力される勁力の 5两にとどまらず、 広く可変するこ とがでさる。

こうした四輪駆動 i&ffiにおいて、

前 ¾第 1の窀勛機は、

のロータと、 鄉 1のロータと 鼋¾0勺に結合し、 該第 1のロータに対して相対的に |£|転し得る第 2のロータとを

^すると. に、 該 2の π—タが、 ^記第 1の単籼に機械的に結合しだものであ つて， 前記分配手段を構成し、

前 ¾第 1および第 2の助力制御手段は、

多相交流によって前 ¾1第 1の 機における^記第 1及び第 2のロータ間の

^：磁的な結合を制御して， 前記第丄の 勅機との問で少なくとも一方向の^:力の やり取りが可能な第 1の電勁機駆動回路と、

m , 2の ' 助機との問で少なくとも一方向の電力のやり取リが nj'能な^ 2 の電動機駆動回路と，

前記第 1および第 2の 勵回路を制御して， 前 ffi原 ¾ϋ機の助力を m¾ の配分で、 前記第 1および第 2の出力軸に出力する勁力配分制御手段と

を備えることも可能である,，

かかる構成は、 分配-: Ρ·段を ¾気分配式の構成としたものである。

気分 ϋ式の四輪駆動市輛において、 ^記第 1または第 2の電動機駆動回路が 前 §Η 1または第 2の電 機との間で回^した電力の少なくとも一部を¾ 可能 な二次 池を俯え、 前記勁力配分制御于- を、 前記第 1および第 2の電動機駆動 回路の制御による前 第丄および第 2の? gfiij機との |¾の^力のやリ取リに加えて、 前記—次 池への電力の蓄賴ぉよび該二次電池からの^力の出力を制御して、 前 記第 1および第 2の出力軸に出力する勁力の配分を制御する手段とすることカ^:' きる。 この場合には、 一方から回生した電力でそのまま他方を駆動するという制 約、 即ち第 1の電励機 SR助回路および第' 2の 勁機 ¾区勁回路の 力の収支を均衡 させる必要がないことから. 両 助機を, i勁 （カ行） するなど、 その制御の Θ由 度が一屑髙くなると言う利点が得られる。

また、 こうした四輪駆動車輛において、 前¾動力配分制御手段を、 前記第 1の 勁機駆勁回路を制御して、 前記 1の ¾励機よリ前記第 1の□—タと第 2の Π ータとの間に生じる滑り回転に応じた電力を前記笫 1の電勋 回路を介して 回生する回牛制御手段と、 該回生した電力の少なくとも一部を用いて前記第 2の 竜 駆勁回路によリ前記第 2の' 動機をカ行するカ行制御手段とを ffiえる構成 とすることができる。 この場合には、 W, 1の鼋勦機から第 1の電力機！^ 回路を 介して電力を回生し、 この電力の少なくとも一都を用いて第 2の電動機をカ行し、 第 1および第 2の出力軸に、 原勖機のトルクを自由に配分することができる。 こ うしだトルクの配分により、 全体として車輛の加^行， フリーランが可能であ る。

これと ίϋ£に、 輪駆勁 において、 前記動力 分制御手段を， 記笫 2の 電動機駆勐 路を制御して、 ^記 2の車籼の冋転によリ回 される前記第 2の 竜勁機から 力を回生する 1?1生制御手段と、 該回生した 力の少なくともー郤を 用いて前 d第丄の電動機駆勤 InJ路によリ前 d第 1の 動機をカ行するカ行制御于 段とを倔える構成とする二ともできる。 四輪駆動その場合には、 路 を介して 四輪は [¾係づけられているから、 第 2の車軸の側で回 を ない、 第 1の φ軸の 側でカ行を行なうことも 能である。 こうしたトルクの配分により、 全体として 車輛の加速走行、 フリーラン、 制動が J "能である。

更に、 二次電池を有する四輪駆勁 において、 前記動力配 御手段を、 前 記第 1の 動機駆動 路を制御して、 前 ¾第 1の mii機よリ前記第 1のロータと 笫 2のロータとの間に生じる滑リ回^に応じた' 力を 第 1の電勡機駆動回路 を介して回牛.する笫 1の回 ΐ制御 段と、 前記 2の ¾動機駆勁回路を制御して、 前記第 2の の回転によリ Μ転される前 dS第 2の ^動機から電力を回生する第 2の回生制御手段とを備えるものとし、 該回生された電力の少なくとも一部を前 記二次電池に蓄積する構成とすることもできる。 この場合には、 少なくとも第 2 の舉軸に制動力を発生させ、 両車軸に結合された両電動機から電力を回収して二 次電池の充電に供することカ^きる。 第 1の勒由には、 駆動力を付与することも できるし、 制動力を付与することもできる。 従って、 全体としては、 ^¾をフリ 一ランまたは制動状態に置くこと力できる。

他方、 二次電池を有する四輪駆動車輛において、 前記動力配分制御手段を、 前 記二次電池に蓄積された電力を用い、 前記第 1の電動機駆動回路を制御して、 前 記第 1の電動機をカ行する第 1のカ行制御手段と、 前記第 2の電動機駆動回路を 制御して、 前記第 2の電動機をカ行する第 2のカ行制御手段とを備える構成とす ることができる。 この場合には、 両軸に、 二次電池の電力を利用した動力を付与 することができ、 原動機による駆動力とを併せて、 を、 フリーランまたは加 速状態に置くことができる。 加速状態に置く場合には、 第 1の電動機に滑り回転 を生じさせて電力を回生している場合と比べて、 より高い動力を車軸に出力する ことができ、 高い加速を実現することカ^:'きる。 なお、 原動機が停止していても、 第 1 , 第 2の に駆動力を発生すること力'できる。

四輪駆動車輛として、

前記分配手段を、 前記原動機の回転軸と前記第 1の車軸と前記第 1の電動機の 回転軸とに各々結合される 3軸を有し、 該 3軸のうち前記原動機の回転軸に結合 された軸と前記第 1の電動機の回転軸に結合された軸とに入出力される動力が決 定したとき、 該決定された動力に基づいて、 前記第 1の Φ¾に結合された軸に入 出力される動力か 定される 3軸式動力入出力手段とし、

前記第 1および第 2の動力制御手段を、

前記第 1の電動機との間で少なくとも一方向の電力のやリ取リ力^!能な第 1 の電動機駆動回路と、

前記第 2の電動機との間で少なくとも一方向の電力のやリ取リが可能な第 2 の電動機駆動回路と、

前記第 1および第 2の電動機駆動回路を制御して、 前記第 1および第 2の車 軸に入出力する動力の配分を制御する動力配分制御手段と を備えたものどすることができる。

かかる構成は、 分配手段を機械分配 の構成としたものである。

かかる四輪駆動 では、 原勁機の回 軸に入力された勦力は分 g [^殺により、 次のように行なわれる _u 3軸式勦力人出力手段は、 3軸のうち前 原動機の回転 軸に結合された軸と前記第 1の ft劻機の冋車 山に結合された軸とに人出力される 動力が決定したとき， 該決定された勁力に基つ'いて、 ^記第 1の班軸に結合され た軸に入出力される勳力が決定され， 第 1の丰軸への勁力の入出力

態にょリ行なわれる。 また、 第 1の' 勁機は、 電気的な形態で助力の人出力を行 なう。機械分配式を採用した四輪駆動.糊でも、 第]および第 2の電動機駆勤 InJ 路が、 第 1および第 2の 動機との問で， 少なくとも一方 | に¾/]のやり取りが 能なので、 動力配分制御手段がこれらの 勡機駆勒问路を制御することにより， 第 1の車軸と第 2の に出力する動力を自山に配分することができる。

この機械分配式の構成を備えた 輪馬隨車輛にぉレ、て、 電気分配式の構成と同 様に， 前己第 1または第 2の^動機駆動回路が前記第 1または第 2の電動機との 間で回生した電力の少なくとも一部を蓄稷 '能な二次 池を俽え、 前記動力配分 制御予段を、 前記笫 1および第 2の 動機駆動回,制御による前記笫 1および 第 2の電動機との問の 力のやリ取リに加えて、 前記二次霜池への電力の蓄積お よび該二次 ' 池からの！:力の出力を制御して、 前 ϋ第 1および第 2の $軸に出力 する動力の!! Sd分を制御する T-段とすることができる

更にこうした機械分配 の構成を備えた四輪)！動 において、 電気分配式の 構成と IHJ様、 前 dS&力配分制御手段を、 前記^ 1の ®I機駆励回路を制御して、 前記原動機の M転軸に人出力される動力と前 d第 1の車軸に入出力される勦力と の差分に応じた電力を、 笫 1の 助機から前記第 1の電 ¾!機駆勁 IMJ路を介してし "J 生する冋生制御手段と、 該回生した^力の少なくとも一部を用いて ιίϊ記第 2の It 動機駆動 路によリ前 §d ' 2の 励機をカ行するカ行制御手段とを備えたものと すること力できる。

また， こうした機械分配式の稱成を備えた四輪駆 J1)审輛において、 電気分配式 の構成と同棕、 前記励力配分制御手段を， 前記第 2の電動機駆勁回路を制御して、 前 d第 2の苹 ·¾!の lEil転により回転される前記第 2の 動機から電力を回生する回 生制御手段と、 該回生した電力の少なくとも一部を用いて前記 1の 動機 冋路により j記第 1の電動機をカ行するカ行制御手段とを備えだものとすること ができる _w

機械分 ϋ式の四輪駆動車輛において， —次 池を備えたものでは、 電気分配式 の構成と同様， 前記勳ゾ J配分制御 殺を， 前記第 1の電動機 ί_¾)回路を制御して、 前記原動機の问 轴に入出力される動力と前記第 1の ΐ軸に入 _f屮,力される動力と の;！分に応じた ¾力を、 第〗の 機から前記第 1の電助機駆動回路を介して冋 生する第 1の回牛.制御手段と， 前記第 2の 機駆勁 |ϋ|路を制御して、 前記第 2 の ¾1]の冋転によリ |"1転される前記第 2の (機から電力を回生する第 2の回生 制御 段とを備えた構成力 ί能でぁリ、 該 μ|生された電力の少なくとも一都を前 記二次電池に蓄 するものとすることができる。

同様に、 一-次^:池を備えた四輪駆 —中-硐において， if記動力配分制御手段を、 前記二次 池に 積された電力を用い、 前 1の 動 ¾I区動回路を制御して、 前記第 1の電勛機をカ行する第 1のカ行制御手段と、 前記第 2の電動機 動回路 を制御して、 前記第 2の 動機を力 'ί了する第 2のカ行制御手段とを備えたものと すること力^: ·きる。

本発明の 352の 輪駆動車輛は、 原動機の出力する機械的エネルギを回 li-铀tbifi if' 介して第 1の電勋機に し、 該第 1の電動機において、 伝達された前記 的 エネルギの一部を ¾気的エネルギに変換して取り出し、

残リの機械的エネルギを第 1の眾 に出力すると; ftに、 前 33第 1の SJ機よリ 取リ出された B電気的エネルギの少なくとも一部を fflいて第 2の電動機を して、 の車 #]に出力し、

前記第 1の電動機を利用して伝達される前記機械的エネルギと取り ίίίされる^ 記電気的エネルギとの配分を制御して、 前記第 1および第 2の «に出力される 動力を所定の大きさに調整することを要旨としている。

この四輪駆動 は、 第 1の電 機を利用して伝達される 的エネルギと取 リ出される菴気的エネルギとの配分を制御し、 この取り出された 気的エネルギ の少なくとも -部を用いて笫 2の'^:動機を駆動するから、 第 1の車軸および第 2 の単軸に出力される動力を所定の大きさに調 すること力できる。 h述した四輪駆動車輛において， 前記第 1の审籼に出力される ϋ力と、 前記第 2の車軸に出力される動力との配分を決定する配分^手段を俯え、 前記第 1の 動力制御手段を、 該配分決定手段によリ決定された助力配分を曰標値として制御 を行なう手段とすることができる。

この ω輪駆勁 は、 先に笫 1の車軸と第 2の 軸とに分配される g¾力を配分 决定手段により決定する。 第 1 , 第 2の動力制御手段は、 この決定された動力配 分を目標値として制御を行なう.， この結菜 i , 笫 2の 軸に入出力される励 力の配分を優先して制御が行なわれることになる。

更に笫 3の^:動機を備えた上記の四輪駆動 において， 前記第 1の動力制御 手段を介して前記笫 1の電動機の動力を制御することにより、 前記原動機を所望 の運 領域内で運転する原動機迷転手段と、 前記笫 1の に ,'1;力される動力と 節記第 の Mlに出力される動力との配分を決定する配分決定手段を備えると共 に、 前記第 3の勁力制御-: ^段を、 該配分決定手段により前 ¾第 1の職について 決定された動力 fld分を 標値として制御を行なう 段とし、 前 第 2の勡カ制御 手段を， 該 分決定手段によリ ^記第 2の車軸について決定された動力配分を目 標値として制御を行なう于- でとすることができる。 この四輪駆 ¾ΐϋでは、 原 動機を所望の運転条件、 例えば燃料消費暈が少なくなる 転条件で運転しながら、 第 1， 第 2の «に入出力される動力の配分を S由に制御することができる。 この四輪駆動牢裥において、 前 第 1の窀勁機を、 前記原勁機の 転軸に « 的に結合する第 1の 一タと、 該第 1の Π—夕と 的に結合し、 該笫丄の口一 タに対して相対的に回転し得る第 2のロータとを有すると共に、 第 2の Π—タ が、 前己笫 1の 籼に機械的に結合したものとし. この構成によリ^記分配手段 を構成すること力できる。 即ち、 ¾気分配式により. 卜.記の制御を実現すること ができる。

他方、 この四輪駆動 ί¾ίにおいて、 前記分配: Ρ·段を、 前記原動機の回転軸と ¾ ifd第 1の事勒と前 d己第 1の窀勳機の回¾¾とに各々結合される 3軸を有し、 m 軸のうち前記原動機の 1«1転軸に結合された軸と前己第 1の電動機の回 $軸に結台 された軸とに入出力される動力が決定したとき， 夬定された動力に基づいて、 前記第 1の^！ に結合された軸に人出力される勳力が決定される 3軸式勁力入出 力 殺とすることができる。即ち、 機械分配式により、 上記の制御を突 するこ とがでさる。

更に、 本発明の第 3の四輪駆励电螨は， 原助機の動力を糊の第】の車軸と該 第 1の賴と〖識械的に直接は結合されていない第 2の率軸に する動力 装 gを備えた pq輪駆励車辆であって、

動力を出力する回転軸を有し、 該 μ!転籼を回!?、させる原勁機と.

該原励機の回転軸に機械的に結台する第 1の口一タと. 該第 1のロータと電磁 的に結合し、 該第 1の口一タに対して相対的に し得る第 2のロータとを有し， 該第 2のロータに前記笫 1の—中 を機械的に結合した第 1の雷 機と、

多相交流によって前記第 1の 動機における前記第 1及び笫 2のロータ間の鼋 磁的な結合を制御して. 前記第 1の' 動機との間で少なくとも -'方向の電力のや リ取リ力可能な第 1の電動纏区動回路と、

前記原励機の他の回 籼に機械的に結合する ' 3のロータと、該笫 3のロータ と竜磁的に結合し、 該第 3の口- -タに対して相対的に回転し得る第 4のロータと を有し、 該第 4のロータに前記第 2の ψ を機械的に結合し 第 の 機と、 多相交流によって前記第 1の亀 ®J機における前記第 1及び第 2のロータ間の電 磁的な結合を制御して， ¾記第 2の 動機との It)で少なくとも一方向の電力のや リ取りが RJ'能な第 2の電動機駆動 路と、

¾記第 1および第 2の霭勁機駆劻 路を制御して、 前 d原勛機の動力を所定の 配分で、 前記第 1および 2の車軸に出力する勤力 分制御手段と

を備えたことを要旨とする。

この四輪駆助車輛は、 原動機の出力 1の両端から第 1または第 2の車軸に至る 経路に、 相対的に回転し得るロータを備えた 動機という同一の構成を付加した ものであリ、 各軸に置かれた電動機とその 機駆勐回路との間の電力のやリ取 リを制御することで、 第 1および第 2の車軸に出力される原 機の動力を自在に 配分すること力'できる。

この四輪駆動糊において， 前¾第 1または第 2の電動機駆勳回路が前記笫 1 ま は第 2の鼋動機との問で^生した ¾力の少なくとも -部を蓄積可能な二次竜 池を備え、 ^記動力配分制御于-段は、 前記第 1および笫 2の 賺駆励回路の制 御による電力の回生および消 aに加えて、 前記二次 池への :力の蓄積および/ または該—次電池からの ¾カの【ゆを制御する二次電池制御 を備えた構成と することがて'きる。 この^には、 動機冏の ¾力の収支をバランスさせる必 はなく， 二次 池を含めた' ¾力のやリ取リにより， §5 1および第 2の^ t [(への動 力の配分を 眉肖巾に制御することができる。

更に、 木発明の第 の四輪駆動車、輛は、 原動機の勁力を申.锕の第 1の車軸およ び第 2の^ |1|に fe^する動力伝達装置を備えた四 励 锕であって、

勁力が出力される回転軸を有し、 該回! IS軸を回転させる原助機と、

該'原動機の回転軸に機械的に結合する^ 1のロータと. 該第 1のロータと t磁 的に結合し、 該第 1のロータに対して相対的に冋^し得る第 2の タとも有し、 該第 2の口-一タに前記笫 1の Ψ.籼を機械的に結合した第 1の電 jifと、

多相交流によって前 ¾第 1の竜勳機における前記第 1及び笛 2のロータ間の電 磁的な結合を制御して， 前記笫 1の電動機との閱で少なくとも一方向の電力のや リ取リ力 ^ ^能な笫 1の^:動«動回路と，

前記第 1の車軸と!塌械的に雌は結合されていない笫 2の聘 ίιが結合された 第 2の電勦機と、

該第 2の ¾{¾J機との | で少なくとも一方向の電力のやリ取リが RJ'能な第 2の^: 動機駆動回路と、

ΰΐ己第 1および第 2の電 ¾J機駆勁回路を制御して、 前^第 1および Zまたは第 2の に制動トルクを付与する制動力制御 と

を備えたことを要旨とする。

この四輪駆動糊は、 第 1および第 2の電動機垂 I路を制御することにより、 第】および Zまたは第 2の中-軸に制励力を付 して、 四輪駆勁≠における制勁力 を自在に制御することができる。 また、 制動時にエネルギを第 1または第 2の電 動鄉区勦回路を介して回牛することにより、 «のエネルギ効率を一層高めるこ ともできる。

本発明の勦力伝途方法は、

原 ¾j機の！;力力 i される 転軸を備え、 該回転籼から入力される原動機から の助力を基準として、 第 1の原 ¾!機が結合された第 iの出力軸に入出力される動 力と. 第 2の 機が結合され、 該第 1出力袖とは異なる笫 2の出力軸に入出力 される動力との配分を制御する方法であつて、

前記回転軸に入力される動力と、 前記第 1の出 軸に機械的な形態で入出力さ れる励力と、 前記第 1の' ¾fl機に電気的な形態で入出力される助力との配分を， 入出力の;^ ·Πがバランスする条件の下で制御する分配手段を用意し、

前記第 1の電動機に ¾気的な形態で入出力される動力を制御して、 前記第 1の 電動機の運! ¾え態を可変し、 前 ¾分配手段における前^動力の did分を制御し . 記分配手段の動作に伴い前記笫 1の ¾動機に電 的な形態で入出力される励 力に基づき、 前記第 2の 動機の運転を制御して、 前記 552の出力籼に出力され る動力を制御する

ことを要旨とする。

また、 本 J¾明の四輪駆動方法は、

原動機の動力カ^-達される lEil転軸を備え、 該回転軸から入力される原励機から の動力を基準として、 第 1の原動機が結合された第 1の-屯軸に入出力される動力 と、 第 2の が結^され、 該第 1車籼とは異なる第 2の 軸に入出力される 勦力との配分を制御する四輪駆動方法であって.

前記回 軸に入力される動力と、 前 第 1の Φ籼に機械½な形怒で入出力され る勁力と、 όίί記第〗の電勁機に電気的な形態で入出力される勦力との配分を、 入 出力の がパランスする条件の卜'で制御する分配- ·段を 意し、

|¾記第 1の第勁機に ¾気的な形態で入出力されろ勁力を制御して、 前記第丄の 電動機の運 ¾状 を可変し、 前 分配手段における ^記動力の配分を制御し、 前記分配手段の動作に伴い前記第 1の ¾動機に電気的な形態で入出力される動 力に某づき、 前 I 第 2の電勒機の運転を制御して、 前記第 2の 籼に入出力され る勤力を制御する

ことを耍旨とする。

上記のいずれの構成においても、 原勛機としては、 ガソリンエンジン、 ディ一 ゼルエンジンなどの内 M¾関の他、 ロータリーエンジン、 ガスタービン、 スター リングエンジンなど、 いかなる原動機でも利^可能である。 これらの原勐機は、 定常逝 4r;状態で制御しても良いし， オン 'オフ的な制御としても良いし、 ァクセ ル關度や要求トルクなどに応じて出力を制御しても良い。 また、 二次電池を有す る構成では、 二次電池の充電状態などに応じて制御するものとしても良い。 車輛 全体の総合的な状態から制御するものとすることも自然である。

更に、 第 1および第 2の 動機としては、 永久磁石型の同期モータの他にも、 永久磁石型の D Cモータ、 通常の直流モータ、 誘導モータ リラクタンス问期モ . —タ、 永久磁 型またはリラクタンス型のバーニアモータ、 ステッピングモータ、 超伝導モータなど、 嵇々のモータも用いることができる。 これらの電動機を制御 する電動機躯勛回路は、 電動機のタイプに適したものを採用すればよいが、 例え ば、 I GB Tインバ一タ、 トランジスタを用いたインバータ、 サイリスタインバ ータ、 II王 PWMインパ一タ、 ^流インバ一タ、 ¾1インバ- -タなど、 様々なタ イブの回路が知られている。 また、 二次^:池としては、 釕バッテリ、 ニッケ

(N i MH) パッテリ、 リチウムバッテリ， 大型のキャパシタ， 機械的なフラ ィホイールなど， 実現「び能な様々な構成が採用可能である _u 回生したエネルギを sえることができれば良く、 二次 池に え切れない 力が回生された場合には、 例えばメタン改質などに利用して水索ガスなどの形態で ¾えるものとしても良い _u 図面の簡舉な説明

図 1は， 本発明の第 1の実施例としての四輪^助牢铜 1 5の概略構成を示す 構成 teJである。

図 2は、 図 1の ϊ}ϊ綱の概略構成を示す構成図である。

3は、 闵 1の四輪駆励—中ニ輛 1 5における動力伝達装 IS 2 0を镭気的な接統 を含めて/ す概略構成闵である。

図 4は、 実施例のクラッチ- Έ—タ 3 0の構造を示す听面図である。

図 5は、 制御 C P U 9 0におけるトルク制御の処现の概要を示すフローチヤ ートである。

図 6は、 クラッチモータ 3 0の制御の 本的な処理を示すフローチャートで ある _u

図 7は， アシストモ一タ 4 0の制御の基本的な処 ®の ψ:部分を示すフ口一 チヤ〜トである _u 図 8は、 アシストモ一タ 4 0の制御の基本的な処理の後半部分を示すフロー チャートである。

冈 9は、 本発明の第 2の実施例として、 駆動力の同定的な配分を行なう制御 ルーチンを すフローチャートである。

図 1 0は、 笫 2突施例の変, jとしてのパワーアシスト制御の概要を示すフ 口一チヤ--卜である。

H i 1は、 アシス卜制御の他の 沲例の詳細を すフローチャートである。 図 1 2は、 笫 3の実施例において； Bいる充' 可能領域マップを示 兑明図で ある。

図 1 3は、 第 3の突施例においてバッテリ 9 4の残容量に対する充 可 力を示す説明図である。

図 1 4.は、 第 3の 施例において原勦機 5 0より供給されるエネルギの利用 配分を示す説明図である。

図 1 5は、 燃料 を停 I卜-した際の外力 （トルク T c ) と原 ¾j機 5 0の回転 数 N eとの |¾係を例示するグラフである _u

図 1 6は、 クラッチモータ 3 0に貪方向のトルク' Γ cが設定された際の ® 籼 2 2 Aの回転数 N d f と時間 tとの関係およびこの問のクラツチモ一タ 3 ϋの 状想を例示する説明図である。

図 1 7は、 制御装直8 0によリ突行される制勁時処现ルーチンを例示するフ u—チャートである„

図 1 8は、 本発明の第 5実施例の全{«成を示す概略構成図である„ 図 1 9は、 笫 5実施例におけるモータ MG 1とブラネタリギヤ 1. 2 0との構 成を示 11兑明図である _η

2 0は、 制御装置 1 8 0の構成を巾心に示す四輪駆動审輛の動力系の « 構成図である。

!¾1 2 1は、 エンジン 1 5 0の連 可能領域 Q Εとエンジン 1 5 0の ®転ボイ ントについて示す説叨図である。

図 2 2は、 ブラネタリギヤ 1 2 0の勁作原理を説 する勦作共線を示す説 図である。 i^l 2 3は、 第 5雄例の制御装置 1 8 0が実行する 輪処现ル一チンを示す フローチャートである。

2 4は、 車速とアクセルペダルポジション A Pからトルク指令値 T aを;^ めるためのグラフである。

図 2 5は、 車速と車輛トルクからエンジン 1 5 0の遝転ホ'イントを定めるた めのグラフである。

図 2 6は、 機械分 式の四輪駆動車輛の il 制御ルーチンを示すフローチヤ —トである。

図 2 7は、 同じく速$云モード判定処理ルーチンを示すフ口-. -チヤ一トである。 図 2 8は、 エンジン 1 5 0の動力が前後輪に 分される様子を示す説明図で ある。

1^ 2 9は、 エンジン 1 5 ϋの動力が前輪から後輪に 迚され、 後輪側で IEJ収 される様子を示 兑明図である。

1 I 3 ϋは、 エンジン 1 5 0の動力力 ^"ベて前輪に出力される梂子を示す説明 図である。

図 3 1は、 エンジン 1 5 0の励力がすべて後輪に出力される様子を示す説 ¾ 閩である„

図 3 2は、 エンジン〗 5 0の勵カ力 ί一曰. ¾気エネルギに変換さ てバヅテリ 1 9 4に蓄えられてから後輪に出力される棕子を示 図である。

図 3 3は、 エンジン;！ 5 0の勛力が前輪から後輪に伝逢され、 後輪側で回収 されてバッテリ 1 9 4に ¾！稷される梂子を示す説明図である。

闵3 4は、 木究明の第 6実施例のハードウエア構成を示す概略構成図である。 feI 3 5は， 第 6実施例における四輪処理ルーチンを すフローチャートであ る。

闵3 6は、 第 6类施例における動力配分の範囲を示す説 ¾図である。

図 3 7は、 第 5案施例における勁力配分の範岡を示す説明図である。

図 3 8は， 第 7 例における四輪処埋ルーチンを示すフローチヤ一卜であ る。

図 3 9は、 エンジン 1 5 0の;！更転ポィントど効率の閱係を例 するグラフで ある _u

I 4 0は， エネルギー定の曲線に沿つたエンジン丄 b Uの運転ボイントの効 率とエンジン 1 5 0の回 M(N eとの関係を例示するグラフである。

阂 4 1は、 機械分配式の実施例の変形例の構成を す概略構成図である。 闵4 2は、 第 5実施例等の変形例の構成の概略を例示する栴成図である。

4 3は、 笫 5実施例等の変 Jl^llの構成の概略を例； Ρする構成図である _Β | 4 4は、 電気分配式の実施例に、 第 G実施例の構成を適用した場合の構成 例を ,7；·す概略構成^である，

図 4 5は， ϋ気分配式の他の構成例を ·1¾略構成図である„

図 4 6は、 本発明の原押:を解説するためのグラフである。 発明を ¾5¾するだめの ¾良の形態

以下、 本 ¾明の実施の形態を魏例に基づいて説明する。 図 1は本発明の第 1 の ¾&¾例としての動力伝達装置 2 0を組み込んだ四輪駆動車輛 1 5の概略槔成を 示す構成図、 図 2はこの四輪駆動車輛 1 5について 勅機 5 0を含む概略構成を 示す構成!?!、 図 3は図 1の構成を^；氮的に評しく描いた構成図、 である。 説明の 都合上、 まず 2を用いて、 車.铜全体の構成から説明する。

図 2に示すように、 この«には、 原動機 5 0としてガソリンにより運転され るガソリンエンジン力 えられている。 この原動機 5 0は、 吸気系からスロット ルバルブ 6 6を介して吸入した空 と 弁 5 1から噴射されたガソリンと の混合気を燃焼室 5 2に吸入し、 この混合 の爆発により押し卜げられるピスト ン 5 4の運動をクランクシャフト 5 6の回 fe 勁に^ ¾する。 ここで、 スロット ルバルブ 6 (3はモータ 6 6 aによリ開閉駆励される„ 点火プラグ 6 2は、 ィグナ イタ 5 8からディストリビュータ 6 0を介して^力れた高電圧によって ¾気火花 を形成し、 混合気はその電気火花によって点火されて爆発燃焼する。 このi¾燃 焼によリ取リ出されるエネルギが、 この审-輛を駆動する動力源となる。

この原 fl機 5 0の運転は、 電子制御ユニット （以下、 E F I E C Uと呼ぶ） 7 0により制御されている。 E F I E C U 7 0には、 原勁機 5 ϋの運転状態を示す 種々のセンサカ 続されている。 例えば、 スロットルバルブ 6 6の開度を検出す るスロットルポジションセンサ 67や、 原勁機の 50の魚荷を枚出する吸気暦負 圧センサ 72 , 原泐機 50の水温を検出する; «センサ 74 , ディストリビュー タ 60に設けられクランクシャフト 56の回 ifg数と冋畅角度を検出する回 数セ ンサ 76及び回転角度センサ 78などである。 なお， EF I ECU70には、 こ の他、 例えばィグニッションキ一の状態 S Tを校出するスタ一タスィツチ 79な ども接続されている力"、 その他のセンサ， スィッチなどの図示は 略した。 原動機 50のクランクシャフト 56は、 クラッチモータ 30を介して駆勁軸 2 2 Aに結合されている。 駆勋籼 22Aは、 減速ギヤ 23を介して前輪駆勦用のデ ィファレンシャルギヤ 2 に結合されておリ、 駆動軸 22 Aから出力されるトル クは最終的に左右の前輪 26, 28に伝逹される。 他方、 後輪 27, 29には， 後輪用のディファレンシャルギヤ 25を介して、 アシストモ一タ 30が結合され ている。 即ち、 この車輛 15は、 前輪 26, 28は、 原動機 50およびクラッチ モータ 30によリ、 {也方後輪 27, 29はアシストモータ 40により， 各々]!動 される四輪駆動車輛として構成されている。

これらのクラツチモータ 30及びアシストモ一タ 4 ϋは、 制御装苣 80によリ 制御されている。 制御装置 80の構成は後で羊述するが， 内部には制御 CPじが 備えられており、 シフトレバー 82に設けられたシフ卜ポジションセンサ 84や アクセルペダル 64に設けられその操作量を枚出するァクセノレペダルポジション センサ 65、 更にはブレーキペダル 68の操作呈を検出するブレーキペダルポジ シヨンセンサ 69なども接続されている。 また、 制御装置 S Oは、 ±3£した h!F I ECU70と通信により、 種々の情報をやり取りしている。 これらの情報のや り取りを含む制御については、 後述する。

動力伝達装置 20の構成について説叨する _u 図 3に示すように、 動力伝達装 g 20は、 人きくは、 動力を 生する原勖機 50、 この原勵機 50のクランクシャ フト 56の一端にァウタロータ 32力機械的に結合されたクラッチモータ 30, このクラッチモータ 30とは別体に設けられ後輪 の駆動軸 22 Βに結合された ロータ 42を有するアシストモータ 40、 及びクラッチモータ 30とアシストモ —タ 40を駆 ¾] ·制御する制御装 S 80から構成されている。

各モータの概略構成について、 1^13および^) 4により説明する。 クラッチモ一 タ 3 0は、 図 3および図 4に示すように， ァウタ 1J一夕 3 2の内周面に永久磁 3 5を備え， インナロータ 3 4に形成されたス Πットに三相のコイル 3 6を巻回 する同期 動機として構成されている。 この-相コイル 3 Gとの Hi力のやリ取リ は、 回 ¾トランス 3 8を介して行なわれる。 詳細は後述するが、 クラッチモ一タ 3 0は、 三相コイル 3 Gに' 力を供給してカ行させる場合と、 -相コイル 3 6か ら 力を取り出して回生させる場台とが存茌する _n ィンナロータ 3 4において三 相コイル 3 6用のス□ッ卜及びティースを形成する部分は、 無方向性霜磁鋼板の 薄板を 層することで稲成されている _β インナロータ 3 4は、 駆動軸 2 2に結合 されてぉリ、 この駆動軸 2 2を回^する力が、 減速ギヤ 2 3の蘇比 （実施例で は約 1 ： 4 ) によリ增幅されて前輪 2 G , 2 8の駆 Jil力となる。 なお、 クランク シャフト 5 6には， その回転角度 0 eを検出するレゾルバ 3 9 Λが、 他方、 駆動 籼 2 2 Aには、 その E1転角度 Θ f を検出するレゾルバ 3 9 Bが設けられている。 両レゾルバ 3 9 A, 3 9 Bが検出したクランクシャフト 5 6の叵 I転角度 6J eと躯 動軸 2 2 Aの回転角度 0 f とに基づいて、 制御装 ^ 8 0は、 クラッチモータ 3〔） のァウタロータ 3 2に対するィンナロータ 3 4の 対的な回転角度 （^：気角） を 知ること力'できる。

他方、 クラッチモータ 3 0とは別休に設けられたアシストモータ 4 ϋも、 クラ ヅチモータ 3 0同 、 同期' 機として構成されているが、 回 $云磁界を形成する 三相コイル 4 4は、 ケース 4 5に [ώ]定されたステ一タ 4 3に巻回されている。 こ のステータ 4 3も、 無 Ί':ϋ性 磁 板の^板を稜罔するこどで形成されている。 ロータ 4 2の外周面には、 複数個の永久磁石 4 6力 ί設けられている、， アシストモ —タ 4 0では、 カ行時には、 この永久磁石 4 6により磁界と三相コイル 4 4が形 成する磁界との相互作用により、 ロータ 4 2が回転する。 问生時には、 この口一 タ 4 2の回 ¾により三相コイル 4 4から 力が取り出される。 ロータ 4 2が機械 的に結合された軸は， 後輪 2 7 , 2 9の駆励蚰 2 2 13であリ、 この駆動軸 2 2 Β には、 その 転角度 Θ rを検出するレゾルバ 4 8力 けられている。 また、 駆動 軸 2 2 Βは、 ケース 4 5に設けられたベアリング 4 9によリ籼支されている。 アシストモ一タ 4 0は、 通常の永久磁石型三相同期モータとして構成されてい る力 クラッチモータ 3 0は、 永人磁石 3 5を有するァウタロータ 3 2も三相コ ィル 3 6を ffiえたインナロータ 3 4も、 共に回転するよう構成されている。 そこ で. クラヅチモータ 3 0の構成の詳細について， 図 4を用いて捕足する。 クラッ チモータ 3 0のァウタロータ 3 2は、 クランクシャフト 5 6に嵌合さネ 1たホイ一 ル 5 7の外 端に圧入ピン 5 9 a及びネジ 5 9 bによリ取り付けられている。 ホ ィール 5 7の中心都は、 铀 犬に实設されており、 ここにベアリング 3 7 A, 3 7 Bを用いてインナロータ 3 4が回転自在に取リ付けられている。 まだ， インナ ロータ 3 4には、 駆動軸 2 2 Aの一端が 1≤1定されている。

ァウタロータ 3 2に永久磁 3 5が設けられていることは に説明した。 この 永久磁 7Τ 3 5は、 実施例では 4侗設けられており、 ァウタロータ 3 2の内 liSiに 貼付されている。 その磁化力'向はクラッチモータ 3 0の軸中心に向かう方向であ リ、 一つおきに磁極の方向は逆向きになっている。 この永久磁石 3 5と僅かなギ ヤップにより対向するィンナロータ 3 4の三; HJコイル 3 ΰは、 インナロ一タ 3 4 に設けられた計 2 4個のスロット （図; u ず） に巻回されており、 各コイルに通 鼋すると、 スロットを隔てるティ一スを通る Γ«を形成する _u 各コイルに三相交 流を流すと. この磁界は IS P云する _u 三相コイル 3 6の各々は、 回 トランス 3 8 から ¾力の供給を受けるよう接続されている _β この回 feトランス 3 8は、 ケース 4 5に固定された一次卷銶 3 8 Aとインナ [ '―タ 3 4に結合された駆 ¾|軸 2 2 A に取り付けられた—次卷線 3 8 Bとからなり， 磁誘^により， 一次巻線 3 8 A と二次卷線 3 8 Bとの問で、 双力-向に ¾力をやり取りすること力できる。 なお，

(U, V, Wffl) の 流もやリ取リするために、 冋転トランス 3 8には^目 分の筌線が甩意されている„

■する一組の永久磁石 3 5力形成する磁界と、 ィンナロータ 3 4に設けられ た二相コイル 3 6が形成する回- 磁界との相互作用により、 ァウタロータ 3 2と インナロータ 3 4とは稷々の振る舞いを示す。 通常は、 三-相コイル 3 Sに流す二 相交流の周波数は、 クランクシャフト 5 6に直結されたァウタロータ 3 2の回転 数 （1秒間の 11J 数） とインナ U—タ 3 4の回転数との偏差の周波数としている。 この結果、 両者の回転には滑リを存在することになる 分配手段を構成し第 1の 锒勁機に相当するクラッチモータ 3 0と， 第 2の ®機に札 I するアシストモ一 タ 4 0の制^の 細については、 後でフローチャートを用いて詳しく説明する。 次に、 クラツチモータ 30及びアシストモ一タ 40を駆動 -制御する制御装置

80について説明する。 制御装^ 80は、 ^13に示すように、 クラッチモータ 3 0との間で 力を双方向にやり取り可能な第 1の駆動回路 9 1、 アシストモータ 40との間で電力を双方向にやり取り可能な第 2の _¾]回路 92, 両 M)回路 9 1. 92を制御する制御 C F U 90、 二次 池であるパッテリ 94から構成され ている。 制御 CPU90は、 1チップマイクロプロセッサでぁリ、 内部に、 ヮ一 ク用の KAM90 a、 処理ブログラムを ij己億した ROM90 b、 入出力ポート

(fei示せず） 及び K K 1 CU7 ϋと 信を行なうシリアル通信ポ一ト （図^ ± ず） を備える。 この制御 CPU 90には、 レゾルバ 39 Λからのエンジン |P|転角 度 0 e、 レソ'ルバ 39 Bからの駆動巾 22 Aの回 ¾S角度 Θ f 、 レゾルバ 48から の駆動軸 22Bの ^転角度 Θ r , アクセルペダルポジションセンサ 65からのァ クセルペダルポジション （ァクセノレべダルの踏込呈） AP、 シフトポジションセ ンサ 84：からのシフトポジション S ブレ一キペダルポジションセンサ 69か らのブレーキポジション βΡ、 第 1の腿動回路 9 1に設けられた 2つの電流検出 器 95， 9 fiからのクラッチ電流破 I u C , T V 第 2の駆動回路に設けられ た 2つの ¾¾検出器 97， 98からのアシスト電流 Τ υ a, I v a、 ノ ッテリ

94の残容^を検出する残容萤検出器 99からの残容虽 BRMなどが， 入力ポート を介して入力されている。 なお、 残容量検出器 99は、 ノくッテリ 94の ¾解液の 比重また ½^ッテリ 94の全体の 量を測定して残容量を検出するものや、 充 - の^:流値と時間を淀算して残容量を検出するものや、 バッテリの端了-問を 瞬間的にショートさせて電流を流し内部抵抗を測ることによリ残容量を検出する ものなどが知られている„

また、 制御 C P U 90からは、 第 1の駆勁回路 91に設けられたスィツチング 素子である 6個のトランジスタ T r 1ないし Tr 6を駆勦する制御信号 SW1と、 第 2の駆勁回路 92に設けられたスィツチング素子としての 6個のトランジスタ T r 1 1ないし丁 r 16を龃動する制御信号 SW 2とが出力されている。 第 1の 駆動回路 91内の 6個のトランジスタ T r 1ないし Tr 6は、 トランジスタイン バ一タを構成しており、 それぞれ、 -対の 源ライン » 1 , P2に対してソース 側とシンク側となるよう 2個ずつペアで配 gされ、 その接 点に、 クラッチ乇一 タ 3 0の三相コイル （UVW) 3 6の各々力；、 回転トランス 3 8を介して接絲さ れている。電源ライン P 1 , P 2は、 バッテリ 9 4のプラス側とマイナス側に、 それぞ:^続されているから、 制御 C I³ U 9 0によリ対をなすトランジスタ丁 ι· 1ないし T r 6のオン時間の割合を制御 号 SW 1によリ順次制御し、 各コイル 3 6に流れる 流を、 PWM制御によって擬 ft fi勺な正弦波にすると、 三相コイル 3 6により、 回転磁界が形成される ,，

他方、 第 2の龃勁回路 9 2の 6個のトランジスタ T i- 1 1ないし T i- 1 6も、 トランジスタインバータを構成しており， それぞれ、 第 1の駆 _fj回路 9 1と同梂 に配置され tいて， 対をなすトランジスタの接続点は、 アシストモータ 4 0の三 相コイル 4 4の各々に接続されている。 従って、 制御 C i^J U 9 0により対をなす トランジスタ！^ 1 1ないし 'Γ r 1 ΰのオン時間を制御信号 SW2によリ順次制 御し， 各コイル 44に流れる常流を、 _HWM制御によって擬似的な正弦波にする と， 三相コイル 4 4により， EI転磁界が形成される。

制御装 0と制御装置 8 0によリ制御されるこれらクラッチモータ 3 0およ びアシストモ一タ 4 0とは、 別休に配 Eされ τいるが， 四輪に勐カを分 & .ィ Si することから、 以下、 動力 ίώέ装 2 0と総称する。 跶勛力の分 fti 'ィ¾¾を な うための構成を模^的に示したの力 図 4 6である。 原勁機 5 0から取リ出され たエネルギ （トルク X回 数） は， クラッチモータ 3 0を介して駆勤 '咄 2 2に伝 谇されるが、 クラッチモータ 3 0に滑リ冋^を生じさせた J¾合には， この回転数 斧 X伝達トルクに対応したエネルギが、 クラッチモータ 3 0の三相コィル 3 6か ら回生される。 このエネルギは、 回転トランス 3 8から笫 1の駆動问路 9 1を介 して回収され， バッテリ 9 4に蓄えられる。 他方、 アシストモータ 4 0では、 こ のクラッチモータ 3 0を介して駆動軸 2 2 Aに； Π力されたトルクと略等しいトル クカ発生される。 このトルクは、 ノくッテリ 9 4に蓄えられたエネルギもしくはク ラツチモータ 3 0により回生されたエネルギによリ、 アシストモ--タ 4 0をカ行 することによリ得られる _u この結果、 Βύ¾ 2 6 , 2 8と後¾| 2 7 , 2 9とには， 所定の分配比でトルク力 ^s付与される。 各 輪に分配されるトルクがおよそ等しけ れぱ、 いわゆるフルタイム 4WDとほぽ问様な駆勵力の配分となる _u

以上構成を説明した 力伝達装 S 2 0は、 フルタイム 4 WDとしての勅作以外 にも種々の動作が可能である。 以下、 勒カ伝達装匿 2 0の動作について説明する。 勁力伝達装！: 2 0の動作原: ¾、 特にトルク変換の原理は以卜の通リである。 原動 機 5 0が tl F I E C U 7 0によリ巡 され、 所定の回転数 N 1で回転していると する。 このとき、 制御装置 8 0が 転トランス 3 8を介してクラッチモータ 3 0 の 相コイル 3 6に何等電流を流していないとすれば、 即ち笫 1の駆動回路 9 1 のトランジスタ T r 1ないし T r 6が常時オフ状態であれば、 二相コイル 3 6に は何等の' 流も流れないから、 クラッチモータ 3 ϋのァウタロータ 3 2とインナ ロータ 3 4とは電磁的に全く結合されていない状態となリ、 原勁機 5 0のクラン クシャフ卜 5 6は空回リしている状態となる。 この状態では、 トランジスタ T r 1ないし' Γ r 6がオフとなっているから、 三 fflコイル 3 6からの回生も行なわれ ない。 即ち、 原¾1機 5 0はアイドル回 ¾をしていることになる。

制御装置 8 0の制御 C P U 9 0が制御信号 S W 1を出力してトランジスタをォ ンオフ制 §)1すると、 原勋機 5 0のクランクシャフト 5 6の回 fc数と駆動軸 2 2 A の回 fe-数との偏差 （言い換えれば、 クラヅチモータ 3 0におけるァウタロータ 3 2とインナ Π—タ 3 4の回牴数差） に応じて、 クラッチモータ 3 0の二相コイル 3 6に一定の電流が流れる _u 即ち. クラッチモータ 3 0は発 ¾機として機能し、 電流が第 1め駆動 M路 9 1を介して问生され、 ノ；ッテリ 9 4が充 さォ1<る^ 二の 時、 ァウタロータ 3 2とインナロータ 3 とは一定の滑りが存在する結 状態と なる。 即ち、 インナロータ 3 4は、 原動機 5 0のクランクシャフト 5 Gの回 よりは低い回転数で回転する。 この状態で、 0 された ¾気エネルギと等しいェ ネルギがアシストモ一タ 4 0で消費されるように、 制御 C P U 9 0力第 2の, β 回路 9 2を制御すると、 アシストモータ 4 0の三相コィル 4 4に ¾流力流れ、 ァ シストモ一タ 4 0においてトルクが発生する。 図 4 6に照らせば、 原勳機 5 0が そのクランクシャフト 5 6を ΙήΠΐΰ;数 N e , トルク T eで逝転しており、 クラッチ モータ 3 0の出力側である 動铀 2 2 Aが回転数 N d f で回転しているとき、 ク ラツチモータ 3 0の回 数差 (N e -N d f ) 繊トルク T eに相 ^Μ.ίする領域 G 1のエネルギをクラッチモータ 3 0から回生し、 これをアシスト乇一タ 4 0に 付与することで. 駆励籼 2 2 Βを回転数 N d I' ( = N d f ) ， トルク T d rで回 転するということになる。 こうして、 クラッチモ一タ 3 0における滑り （回 ¾数 差） に応じたエネルギがトルク Tri f として駆動軸 22 Bに付与され， 四輪駆動 車輛 15は、 原動機 50の出力トルク T eより大きなトルク T e十 T d rで駆勁 されることになる。 なお、 直線路を定常走行している時には、 輪]!動車輛 15 の前輪 26と後輪 27の回 US数 （即ち前輪用の駆勁軸 22 Aと後輪用の駆動軸 2 2Bの回転数Ndf ぉょびNd l-) は等しいが、 コーナーリングの途中では両者 は必ずしも -致しない。 従って、 アシストモ一タ 40から後輪 27に fe される トルク T d rは、 効率を考慮しなければ、

Td r- (Ne-Nd f ) xTc/Nd r

となる。

以下、 制御装置 8 (Jにおける制御について詳しく説明する。 図 5は制御 CPU

90におけるトルク制御の 里の概要を示すフローチャートである。 I ^示するよ うに、 この処 レーチン力起勳されると、 まず駆動軸 22Λの回 数 Nd f を読 み込む を行なう （ステップ S 100) 。 駆勋籼 22 Aの回 fefiNd ίは、 レ ゾルバ 39 Βから読み込んだ駆 軸 22Αの 転角度 t'から求めることができ る。 次に、 アクセルペダルホ'ジションセンサ 65からのァクセルペダルポジショ ン A Pを読み込む処理を行なう （ステップ S 101) 。 アクセルペダル 64ί¾1 転者が出力トルク力足りないと感じたときに踏み込まれるものであり、 従って、 アクセルペダルポジシヨン ΑΡの値は運転者の欲していろ出力トルク （すなわち、 »Wl22Α, 22 Bの総合トルク） に対応するものである _u 絲ぃて、 読み込ま れたアクセルべダルポジション A Pに応じた出力トルク （屯輛全体が必要とする トルク） の目標値 （以ド、 トルク指令値とも う） Td *を導出する 里を行な う （ステップ S 102) 。 すなわち、 各アクセルペダルポジション AFに対して は、 それぞれ、 予め出力トルク指令値丁 d*が設定されており、 アクセルペダル ボジション A Pが読み込まれると、 そのアクセルペダルポジション A Pに対応し て設定された出力トルク指令値丁 d *の値が導き出される。

次に、 ^き出された出力トルク指令 Td*と読み込まれた駆動軸 22の I J転数 Nd f と力ら， »軸 22より出力すべきエネルギ を計^ (Pd = Td*x Nd f ) により求める処現を行なう （ステップ S丄 03) _u そして、 この求めた 出力エネルギ P dに基づいて、 日標とするエンジントルク丁 eとエンジン回 Neを設定する を行なう （ステップ S I 04) ., ここで、 駆動軸 22 Aおよ び駆動軸 22 Bょリ出力すべきエネルギ P dを全て原 S¾機 50によつて供給する ものとすると、 原動機 5 ϋの供給するエネルギはエンジントルク T eとエンジン IEJ転数 Neとの稍に等しいため、 出力エネルギ Pdとエンジントルク Tc， ェン ジン回転数Neとのf 係はPd TexNeとなる。 しかし、 かかる関係を満足 するエンジントルク Te， エンジン回 数 Ncの組 ^itは 数に存在する。 そこ で、 本 例では、 原動機 50ができる限リ効率の高い状態で SJ作するように、 エンジントルク' l'e, エンジン [H]転数 Neの組合せを設定する。 即ち、 本制御は、 原動機 50の運 効率を優先した制御である。 四輪駆動 OT15の場合には， 4 輪のトルク配分力 先される必要のある場 が考えられる。 トルク配分接先の制 御については、 第 2実施例で説明する。

次に、 設定されたエンジントルク T eに基づいて、 クラッチモ一タ 30のトル ク指令値 T c *を設定する ¾を行なう （ステップ S 106) _u 原動機 50の冋 転数をほぼ一定となるようにするには， クラッチモータ 30のトルクを原勁機 5 0のトルクと等しくして釣リ合わせるようにすれば良い。 そこで， ここではクラ ツチモータ 30のトルク指令値 T r. *をエンジントルク丁 eと等しくなるように 設 する。

こうして、 クラッチモータトルク指令値 Tcを設定した後 （ステップ S 106) 、 クラッチモータ 30の制御 （ステップ S 108) とアシストモータ 40の制御 (ステップ S 110) と原勁機 50の制御 （ステップ S 1 1 1) を行なう。 なお. 図示の都合上、 クラッチモータ 30の制御とアシストモータ 40の制御と原！^ 50の制御は別々のステップとして記載したが、 実際には、 これらの制御 ¾ ^合 的に行なわれる。 例えば， 制御 CPU 90力 i¾Jリ込み処¾を利用して. クラッチ モータ 30とアシストモータ 40の制御を同時に実行すると共に、 通信により E F I ECU70に指示を送信して、 EF I ECU70により原動機 50の制御も 同時に行なわせる。

クラッチモータ 30の制 P処 1 (図 5ステップ S 108) では. 図 6に示した ように、 まず駆動軸 22の回転角度 6 f をレゾルパ 39 Bから読み込む処理 （ス テツブ S 112) が行なわれる _β 次に、 レゾルバ 39八から原¾赠50のクラン クシャフト 5 Gの回 ¾S角度 0 eを入力し （ステップ S 1 14) 、 両軸の相対角度 Θ cを求める iCTを行なう （ステップ S 1 1 G) „ 即ち， 6 c = 0 e— 0 dを澝 算するのである。

次に、 讜流検出器 95， 96によリ、 クラッチモ一タ 30の三相コイル 36の U相と V相に流れている^;流 I _{U c}, I V cを検出する iQ¾を行なう （ステップ S 1 1 8) 。 g流は U， V, Wの二相に流れているが、 その,徽 Πはゼロなので、 二つの相に流れる電流を測定すれば足りる。 こうして得られた 相の電流を用い て座標変換 （三相一二相 ） を行なう （スチップ S丄 20) 。 座標変換は、 永 久磁石型の同期' 助機の d軸， 9軸の 流俩に変換することでぁリ. 次式 (1) を演算することにより行なわれる„ — s i n (6c — 120) s i n fi

c o s (6c - 1 20) c o s Θ c

(1) ここで座標変換を行なうのは， 永久磁石型の同期 励機においては. d軸及び q軸の^が、 トルクを制御する上で本質的な量 からである„ もとより、 ご相 のまま制御することも可能である。 次に、 2軸の電流値に変換した後、 クラッチ モータ 30におけるトルク指令^ T c *から求められる各軸の 指令値. I d c *, I q c *と実際各蚰に ¾fcnた電流 I d c , I q cと偏斧を求め、 各軸の mH 指令値 Vd c, Vq cを求める処现を行なう （ステップ S 122) 。 即ち、 まず 以下の式 (2)の演笄を行ない、 次に次式 (3) の演 を行なうのである。

Δ丄 dc= i dc* ― I dc

Δ I qc= I qc* ― J. qc … 、2)

Vdc = Kpl - Δ Idc+∑Kil · Δ I dc

Vqc = Kp2 ·厶 Iqc+∑Ki2 -厶 T qc ··· (3) ここで， Kp 1， 2及び K i 1. 2は 各々係数である。 これらの係数は、 適 用するモータの特性に適合するよう調整される

ここで、 電圧指令値 V d c, V q Cは、 锺流指令 ίι¾ I *との偏差△ Iに比例す る部分 （上式 (3) 右辺第 1項） と偏差厶 Iの i回分の過去の 積分 （右辺第 2 項） とから求められる。 その後、 こうして求めた ¾1上指令値をステップ S 120 で行なった変換の逆変換に相当する^標^換 （二相一三相変換） を行ない （ステ ヅブ S 124) 、 実際に 相コイル 36に印加する 土 11 (：, Vvc, Vwc を求める如规を行なう。 各 王は、 次式 （4) により求める。 r-Vuc 2 ' o s 6c — s 1 η Θ c Vdc、

=f-

、Vvcノ 3 C 0 s (6c L Vqc

Vwc==- -Vuc— Vv C4) 実際の 圧制御は， 第 1の駆励回路 91のトランジスタ T r 1ないし T r 6の オンオフ時間によりなされるから、 ^ (4) によって求めた各' 指令値となる よう各トランジスタ T r 1ないし T r 6の才ン時間を P WM制御する （ステツプ S 12 G) ., 以上の により. クラツチモータ 30力'機械的に駆動軸 2 Αに 伝连するトルクを目標トルクにする制御が行なわれることになる„

次にアシストモータ 40によるトルク制御 （図 5ステップ S 1 10) の詳細に ついて説明する。 アシストモータ 40の制御は、 図⁷に示すように， まず前輪 2 6用の駆動軸 22Aの回転数 Nd iを読み込む えを行なう （ステップ S 131) 。 駆動軸 22Aの回転数は、 レゾルバ 39 Bから^み込んだ駆動軸 22 Aの liij転角 度 θ f から求めることができる。 次に、 原 ®J機 5 ϋの回転数 Neを読み込む処 を行なう （ステップ S 132) 。 原動機 50の 数 N cは、 レゾルバ 39 Aか ら読み込んだクランクシャフト 56の回 $云^度 eから求めることもできるし、 ディストリビュータ 60に設けられた回転数センサ 76によっても直接検出する こともできる。 回 fc数センサ 76を用いる場合には、 问 数センサ 76に接続さ れた EF I ECU70から通 によリ问転数 Neの情報を受け取ることになる。 ■ その後、 読み込んだ駆動軸 22 Aの回転数 Nd f と原動機！ 0の回転数 Neと から、 ί¾·軸の回転数差 N cを計算 （N c N e— N d f ) により求める処现を行 なう （ステップ S 133) 。 次に、 クラッチモータ 30側で される電力を浪 算する を行なう （ステップ S 134：) 。 即ち、 回生される窀力 （エネルギ） P cを、

P c =Ks c XN c XT c

どして演箅するのである。 ここで， Tcはクラッチモータ iJ ϋにおける実際の卜 ルクであり， Ncは 転数 であるから、 NcxTcは、 図 46における領域 G 1に相当するエネルギを求めることに相当する _a Ks cはクラッチモータ 3 ϋの 発電 （回生.） の効卓である _u

続いてアシストモータ 40により付与されるトルク指令値 T a *を、

Ta*=ks aXP / d r

として 算する （ステップ S 1 35) 。 k s aは， アシストモータ 40 身 の効率である。 求めたドルク指令値丁 a *がアシストモータ 40によって付与し 得る最人トルク T am ϋλを越えているか否かの判断を行ない （ステップ S 13 6) 、 越えている場合には、 最人値に制限する ¾ を行なう （ステップ S 1.38) 。 次に、 駆動軸 22 Βの角度 0 rをレゾルバ 48を川いて検出し （ステップ S 1 40) 、 更にアシストモ- -タ ⁴0の各相電流を電流検出器 97, 98を用いて検 出する 里 （ステップ S 142) も行なう。 その後、 図 7に示すように、 クラッ チモータ 30と同様座標^^ (ステップ S 144) 及び電圧指令値 Vd a, Vq aの演f.を行ない （ステップ S 1 G) 、 更に 圧指令値の逆座標変換 （ステツ ブ を行なって、 アシストモータ 40の第 2の駆 ¾j回路 92のトランジ スタ T r 1 1ないし T r 16のオンオフ制御時間を求め、 PWM制御を行なう

(ステップ S 150) 。 これらの T1は、 クラッチモータ 30について行なった ものと全く同一である。

次に、 原 I力機 50の制御 （ステップ S I 1 1) について説明する。 原動機 50 の制御は、 同 5のステップ S 104において、 既に、 冃標とするエンジントルク T eとエンジン回転数 N e力 殳 されているので、 原動機 50のトルク及び回転 数がその設定された値になるように、 原勳機 50のトルク及び回転数を制御する。 突際には、 制御 C P U 9 0から通信により E F I E C U 7 0に指示を送侰し、 燃 料! ¾1サ量ゃスロットルバルブ閱度を培減して. 原勁機 5 0のトルクが T eに、 W 転数が N eになるように徐々に調整する。

以上の 理により、 クラッチモータ 3 ϋにより所定の効率 K s cで電力に変換 されたトルク、 即ち原 ®]機 5 0のクランクシャフト 5 6の回転数とクラッチモ - タ 3 0のインナロータ 3 4の 1転数の偏差に比例してクラッチモータ 3 0で回生 された 力によリ、 アシストモータ 4 0において後 用の駆勦籼 2 2 Bにトルク として付与することができる _u アシストモータ 4 ϋが駆勁軸 2 2 Bに付与するト ルクは、 クラッチモータ 3 0によリ鼋力に^ i奐されたトルクに一致している。 こ の結果、 図 4 6において， 領域 G 1のエネルギを領域 G 2に移して、 卜ルク^^ を行なうこと力できる。

もとより. クラッチモータ 3 0やアシストモータ 4 0あるいは第 1の駆動回路 9 1 , 第 2の駆勒回路 9 2でも換失は幾らか存在するから、 領域 G 1で示された エネルギと領域 G 2で； 1；·されたエネルギが 全に- -致することは:現実には困難で あるが、 同期電動機自体は効率が 1に極めて近いものが得られているので， 両モ ータにおける損失は比蛟的小さい。 また、 トランジスタ T r 1ないし T r 1 6の ン抵抗も， GT Oなど極めて小さいもの; ^知られているから、 笫 1の駆動回路 9 1 , 第 2の 動回路 9 2での損失も I ·分に小さなものとし得る。 従って、 クラ ンクシャフト 5 6と駆勋軸 2 2 Aとの回転数の偏差、 即ちクラッチモータ 3 0の 回転の潸リの大部分は、 三相コイル 3 6において ¾mのェネル +ギに され、 ァ シストモ一タ 4 0により後輪用の駆動袖 2 2 B ¾駆動するトルクとして出力され る。

次に、 本発 の第 2の ^tffi例について説明する。 なお、 本^ 1¾例において、 勦 力伝達装 2 0自体の構成は前述した第 1の 例と问様である。 第 1実施例の 動力伝達装 2 0およびこれを用いた四輪駆動苹輛 1 5では、 後輪 2 7 , 2 9が ぬかるみにはまるなどして空 $Γ;状態になリ、 雪道などで後輪 2 7』 2 9がスリッ ブした場 £?、 前輪 2 6， 2 8はそのままトルク T cで駆励されるから、 审輞は、 前輪 2 6， 2 8による駆動力により脱出可能， 安定走行可能である。 他方、 原動 機 5 0およびクラッチモータ 3 0により駆動される前輪 2 6 , 2 8がぬかるみに はまるなどの理由で前輪 2 G, 28による駆動力が失われた場合、 クラッチモ一 タ 30からの 力の回牛が不十分になる場合が考えられる。 図 46に示したよ-;) に、 アシストモータ 40により得られるトルク Td 1- (アシストモータ 40の @ 樑トルク' l'a*) は、 クラッチモータ 30によリ回牛.されたエネルギ （領域 G1 に相当するエネルギ） を駆動軸 22 Bの IEJ転数 N d rで除したものに相当する。 前輪 26， 28力ぬかるみにはまったりして前輪 26, 28力空転すると、 ； « 力 ¾δώをグリップすることによつて原動機 50の出力卜ルクを受け止めることが できなくなるから、 その駆勁Ψ'l{l22Aの回転数Nd f ぉょび原 機50自体の回 転数 N eは 人し、 InJ転聽 IS' C ( j、さくなる。 この結果、 クラッチモータ 30 によって十分な^力の lEi生力できなくなリ、 アシストモータ 40による出力トル クも低下することが考えられる。 また、 1¾¾のように、 原 «50のエネルギ を配分するだけではトルクが不 ·| ·分になる場合も者えられる。

そこで、 第 2実施例では、 第 1の実施例に代えて、 アシストモータ 40により 後輪用の 動軸 22 Βに付与されるトルクを、 クラッチモータ 30による回 力に無閣係に制御する。 この奥施例のメインルーチンを図 9に示す。 図 9は， 第 1実施例の図 5に対応しており、 対応する は下 2桁を RJ—とし、 その説明は 省略する。 ^ 9に]すように、 アクセルペダルポジション A I⁵から車輛が必要と するトルク Td*を求めた上で （ステップ S 202) 、 前輪 26, 28倒と後-輪 27, 29側に配分するトルク比 RTを遄転状態に某づいて求め （ステップ S 2 13) 、 このトルク比 RTからそれぞれの駆動軸 22 A, 22Bの Ξ棕卜ルク T c *および T a*を求める 里を行なう （ステップ S 2 14， 21 G) „ クラッ チモータ制御 （ステップ S 208、 |¾6) では、 この目檫トルク T c *を用いて 第 1実施例と同一の を行なうが、 アシストモータ制御 （ステップ S 210) では、 図 7のステップ S 13丄ないし S 135の は必^なく、 目標トルク T a*が既に求められているものとして、 ステップ S 136から ¾μ!を開始する。 また、 エンジン制御 （ステップ S 2 1 I ) では、 原勁機 5 ϋのトルク 'i'e ==クラ ツチモータ 30のトルク Tじであることから、 必要なエネルギカ 保できるよう に、

トルク Te=Tc 回転数 Ne= ( c x (Nd f -Ne) +TaxNd r) /Tc

という逗転状窓で原勳機 5 ϋを M$5する。

かかる制御によれば、 原動機 50からの InJ生エネルギに関係なく、 前輪 26, 28と ί轰輪 27, 29に { '与し ί唇るト レクが確'保でき、 登坂路などで原助機 50 の出力以上のトルクを確保することができる。 したがって登 ¾¾ を登坂する卜 分なトルクを得ることができる _u また， w 26, 28力 S空《fcした場合でも、 後 $命27, 29のトルクを確保することができるので， ぬかるみなどに 26, 28を取られた場合でも， 容易に脱出することができる _u 道などで J輪力;滑つ た場台でも同様である。

こうした場合には. バッテリ 94に えた カを利用してトルクガ 保する制 御 （いわゆるパワーアシスト制御） を行なうのである。 上記実施例では. 常時ァ シストモータ 40のトルクを所 のトルク比 RTで確保し、 かつバッテリ 94の 充放霉状態を考慮していないが、 同 10に示すように、 パヮ一アシスト制御を行 なう条件として、 アクセルペダルポジションセンサ 65からのアクセルペダルポ ジション APが閑値 APm a を越えているか否かの判断 （ステップ S 232) を行ない、 越えている場含には、 残容 検出器 99によリ检出されたバッテリ 9 4の残容量 BEMが所定値 Brefょリ大きいか否かを判断し （ステップ S 234) 、 残. W量 BRMが十分にある場合には， このバッテリ 94の残容量 BR に応じた Ξ標 トルク Tama Xを設定する （ステップ S 236〕 ものとしても良い。 アシスト 乇ータ 40は、 こうして求めた B標トルク T am axによリ制御される （ステツ ブ _u なお、 アシストモータ 4 ϋの制御 （ステップ S 238) は、 |2|7 及び I 8に した制御と同一である _u

ノ ヮ一アシスト制御を行なうと、 原動機 50の出力から取リ出せる以上の丁ネ ルギで駆勤軸 22 Aおよび駆動軸 22 Bを駆動することができる。 しかも、 ノ ッ テリ 94の残容量 BKMに応じたトルクを付与するので、 バッテリ 94の残容;！が 十分にある場合には、 十分なトルクアップを行なうことができ、 他方バッテリ 9 4の残容量が小さくなった場合には過度にバッテリ 9 を消费することがない,， 次に、 本発明の第 3の奘施例について説明する„ なお、 本実施例においても. 動力伝连装置 20自体の構成は前述した笫 1の実施例と同様である。 さて、 上記 した第 2の笑施例では、 クラッチモータ 3 0から回牛した^力だけではトルクが 不足する場合に、 バッテリ 9 4に蓄えた 力を利招して、 不足したトルクを補う パワーアシスト制御を行なっていた。 しかし、 このようなパワーアシスト制御を 続けると、 ノ テリ 9 4に Sえられた電力は減る一方でぁリ、 やがて (お ッテリ 9 4の残容量 B KMが底をついてしまう。 そのため、 バッテリ 9 4の残容量 BRMが 予め設定された許容最小値を超えた場合や、 超えていなくても運転者が希望する 場台には、 バッテリ 9 4を充電できるようにする必耍がある。 パッテリ 9 4を充 する めの 力は、 モータによって M生される 力を用いる。 第 1の実施例に おいて述べたように、 アシスト制御では、 クラッチモータ 3 0は として機 能し， 力が iの駆動回路 9 1を介して回 されるため、 その電力の一部 （す なわち、 アシストモータ 4 0でのトルクアシストに使片:!されない都分） をノくッテ リ 9 4·の充 のために回すことは可能である。 し；^し， 急迪に充 行ないたい 場合には、 このようなクラッチモータ 3 0による fni生 力だけは不足である。 そ こで、 本雄例では、 四輪駆動車辆 1 5にぉレ、て、 アシストモータ 4 0によって も 力'も回 三して. クラッチモータ 3 0による回 . 力だけでなく， アシストモ —タ 4 0による回生. 力も利用して， バッテリ 9 4を充電するようにしている。 図 1 1 ii*発明の第 3の ¾ί¾例としての動力伝達装 Sの制御の概要を示すフロ 一チャートである。 図 1 1に すように、 この レーチンが ilS jされると、 前 述の^ 1の実施例の場 と同様に、 まず前輪 2 6， 2 8 /1]の駆励軸 2 2 Λの回 ¾； 数 N d f を読み込む を行ない （ステップ S 3 0 0 ) 、 次に、 アクセルペダル ポジションセンサ 6 5か の了クセルべダルポジシヨン A Pを読み込む処理を行 なう （ステップ S 3 0 2 ) 。 そして、 読み込まれたアクセルペダルポジ：^ヨン A Pに応じた出力トルク （駆動軸 2 2のトルク） 指令 T d *を導出する 里を行な う （ステップ S 3 0 4) 。

次に、 専き出された出力トルク 〔駆動軸 2 2 Aのトルク） 指令 T d *と読み込 まれた駆動籼 2 2 Aの冋 ¾数 N d ίとから、 原動機 5 0の出力するエネルギ （Τ d * x N d f ) から見て充電可能領域内にあるかどうかを判定する如观を行なう (ステップ S 3 0 6 ) 。 すなわち、 出力トルク指令値 T d *と駆 Sil軸 2 2の回転 数 N dを図 1 0に示すような充窀 HJ能領域マップに当てはめて、 出力トルク指令 値丁 d *と駆動軸 22の回- ¾数 N d f によって定められる^標点が、 充電可能領 域内に位置するかどうかで判定する。 図 12において、 縦軸は H動軸 22Aのト ルクであり， 横軸は駆動軸 22 Aの IHJ転数である。 ここで， 充 可食 I fe PEと は、 原動機 50によって供給されるエネルギを電力として |。|生することができる 領域を表しており、 原 ®機 50力 能な領域に対応している。 まだ、 , っ一 アシスト領域 とは、 前述したパワーアシスト制御， すなわち、 バヅテリ 94 に蓄えた 力を利用して不足したトルクを祯ぅ制御が行なわれる領域を表してい る。 つまり , パワーアシスト領域 PAでは、 ノ^テリ 94に蓄えられている電力 が消費されてしまうので、 当然， 充¾不【11能な 域となる。

ステップ S 306で ^:可能瓴城内でないど判定された場合には、 充 不可と して （ステップ S 330) を終了^る.， 逆に， 充¾可能領域内であると判定 された場合には、 残容量検出器 99によリ検出されたバッテリ 94の残容量 BBM が適正 ¾T¾prより少ないかどうかを判定する如 を行なう （ステップ S 308) 。 すなわち、 バッテリ 94の残容 が予め められた適正量81 ょリも少なぃ 場合には、 バッテリ 94を充電する必要があるので、 ステップ S310に進むが， 適正量 Bur以上の場合には、 もはやバッテリ 94を充電する必要はないので. 充 雷^!] "として （ステップ S 330)処理を終 j'する。

続いて、 クラッチモータ 30及びアシストモータ 40で回牛-することのできる ^力 W1を下記の計！?:により求める処 を行なう （ステップ S310) „

Wl =P- (Td*xNd f )

ここで、 Pは或る状態において原動機 50が供給することのできる最大のエネ ルギである。 すなわち、 クラッチモータ 30及びアシストモータ 40で回生する ことのできる電力 W1は， ^勦機 5リカ !；給し得る 大のエネルギ Pから、 駆動 軸 22より出力されるエネルギ、 すなわち Td*XNd f を差し引いた残リのェ ネルギに相当する。

次に、 残容鱼検出器 99によリ検出されたノくッテリ 94の残容量 B RMに基づレヽ て、 バッテリ 94の充 することのできる ¾カ^^2を卷き出す （ステップ S31 2) 。 図 13は笫 3の実施例においてバッテリ 94の残容录に する充' 可能 力を示す説明図である。 同 13において、 縦軸はバッテリ 94に充電することの できる鼋カ W2 (w) であり、 横軸はバッテリ 94の残容量 BRM {%) である。

M 1 1に示すように， バヅテリ 94の残容. BRMが多くなるに従って、 バッテリ 9 に充電することできる電力 W 2は低くなる _u

こうして、 モータ 30, 40で することのできる 力 W1とバッテリ 94 の充電することのできる電力 W 2とを求めたら、 その I山 j者を比蛟して何れ力 レ、 かを判定し、 低い方の 力を、 実際に允 ¾する電力 Wとして決定する。 すなわち、 ステップ S314において、 10]生可能 カ W1の方が充^;可能 カ 2よりも低 いかどうかを判定し、 回生可能 力 W 1の方が低ければ、 際に充電する電力 W を W1に決定し （ステップ S 3 16) 、 充¾可能 g力 W2の方力 ¾ければ、 W2 に決定する （ステップ S 3丄 8) 。

次に、 決定された電力 Wをクラッチ乇一タ 30とアシストモータ 40とにどの ような割り振りで回生させるか 決定する _u すなわち， ' 力 Wをクラッチモータ 30の回生 カ\ とアシストモ一タ 40の 生 ¾力 W aとに、 W=Wc+Wa を満たすように ¾Jリ振リ （ステップ S 320) . クラッチモータ 30の问生 lg力 Wcとアシストモータ 40の 生電力 W aをそれそれ决定する （ステップ S32 2) 。 この際、 クラッチモータ 3 ()とアシストモータ 4 0への割り ¾リは. 各モ ータの発電能力や発電効率、 或いは、 各モータの許容最人温¾までの ! ^ （す なわち、 許容最大温度一現在温度） などを考慮して決定する。

こうして、 クラッチモータ 30. アシストモータ 40の回生' 力をそれぞれ 定した後 （ステップ S 322) 、 アシス卜モータ 40の制御 （ステップ S 324) とクラッチモータ 30の制御 （ステップ S 326) と原動機 50の制御 （ステツ プ S 328) を行なう。 なお、 図 1 1においても、 囡 5と同様に、 図示の都合上、 クラッチモータ 30の制御とアシストモータ 4. ϋの制御と原動機 50の制御は別 々のステップとして記戟したが、 際には、 これらの制御は総合的に行なわれる。 例えば、 制御 c ρ u 9 ϋカ^ jリ込み 里を利^して ιηιι侍に笑行するようにする。 アシストモ一タ 40の制御処理 （図 1 1のステップ S 324) では、 特に図示 しないが. まずアシストモータトルク指令値 T a*を下；? Eの計算によリ^める処 ¾Rを行なう。

1， _aネ 一 {Wa/ (Ks c XNd r) } アシストモ -タ 4 0で回生すべき電力は W aであるので、 この W aをアシスト モ -タ 4- 0での^ (回生） 効率 K s aと後輪 2 7， 2 9用の駆励軸 2 2 Bの回 転数 N d rとの積で除箅することによリ、 アシストモータ 4 0で得るべきトルク 目標値 （トルク指令値） T a *を求めることができる。 但し、 アシストモータ 4 0では、 第 1または第 2の実施例の場合と異なり、 カ行 ¾|作ではなく回生勤作が 行なわれるので、 アシストモ一タ 4 0で生じるトルクは^ 1または第 2の突施例 の場合と逆向きのトルク、 すなわち、 駆勤 Ψί| 2 2 Bの冋転方向とは反対向きのト ルクどなる。 そのため、 右辺の, には負の?? F が付してある。

その後、 このトルク指令値 T a *を用いて、 アシストモータ 4 0を制御する。 その制御内容は、 第 1の実施例における図 7及び図 8のステップ S 1 4 0〜ステ ヅブ S 1 5 0と同じである。 但し、 上記のように， アシストモータ 4 0で生じる トルクの向きは第 1の^例の場合と逆向きであって. トルク指令 ½T a *は符 号が逆になつている （負の符 が付されている） 点を考虚して制御する必要があ る。

次に、 クラ'ソチモータ 3 0に する制御処 (図 9のステップ S 3 2 G ) につ いて説明する。 クラッチモ一タ 3 0に対する制御は、 まずクラッチモータトルク 指令 ίίϊΤ c *を下記の計算によリ める処理を行なう。

T c * = T d * - T a *

前述したように、 出力トルク （ 輪駆動审-輛 1 5全体のトルク） は、 クラッチ モータ 3 ϋのトルクとアシストモータ 4 0のトルクとの和によって表されるため、 クラッチモータ 3 0のトルク指令値 T c *は、 出力トルク指令値 T d *とアシス 卜モータ ₄ 0のトルク指令値丁 a *との差として求めること力 ίできる。 但し、 前 述したように、 アシストモータ 4 0でのトルクは駆動軸 2 2の回転方向と 向 きであり、 アシスト乇一タトルク ffi令値 T a *の符号は負となっている点に注意 する必要がある。

その後、 このトルク指令値 T c *を用いて、 クラッチモータ 3.0を制御するが、 その制御内容は、 第 1の実施例における同 6のステップ S 1 1 2〜ステップ S 1 2 6と同じである。

次に、 原動機 5 0の制御 （ステップ S 3 2 8 ) について説明する。 原勤機 5 0 の制御は、 まず、 クラッチモータ 30のトルク指令値 Tc*に基づいて、 原動機 50のトルク指令値 Te*を設定する処理を行なう。 原動機 50の回転数をほぼ -定に保つようにするには、 クラツチモータ 30のトルクと原■ 50のトルク を等しくして釣り合わせるようにすれば良い。 従って、 ここでは、 原勒機 50の トルク招令 丁 e *をクラツチモータ 30のトルク指令^ T c *と等しくなるよ うに設定する。

次に， 原動機 50の 転数指令値 N e *をド の計算によリ求める処理を行な う。

Ne *=Wc/ (Ks c XT c *) +Nd f … (5) クラッチモータ ₃0における回 数は、 原動機 50の回 ilir;数 （クランクシャフ ト 56の问転数） と前½26 , 28fflの駆動軸 22 Aの问 数との:^で表される _u —方， クラッチモータ 30における回転数は， クラッチモータ 30において回牛 すべき電力 Wcを、 クラッチモータ 30での発電 （回生） 効率 Ks cとクラッチ モータ 30のトルク目標愤 （トルク指令値） Tc*との積で除算することにより 求められる， 従って、 原動機 50の回転数 B樑値 （冋転数指令値） Ne*は、 h 記式 (5)のごとく導き出される。

こうして、 原勛機 50のトルク指令彼 Te*と冋転数指令値 Ne*が設定され たら、 原動機 50のトルク及びし ¾|転数がその設定された値になるように、 原纖 50のトルク及び Hi]転数を制御する。 実際には、 制御 CPU 90から通信により EF I ECU70に指示を送信し、 燃料喷射量やスロットルバルブ IUl度を増減し て、 原動機 50のトルクが Te *に、 回転数が Ne*になるように徐々に調整す る。

図 14は第 3の笑施例において原動機 50より 袷されるエネルギの利用配分 を示す説明図である。 図 14において、 T cは出力トルク （前 ψ命用の駆動 Φ由 22 Aのトルク） 、 N d fは前輪用の駆勁籼 22の A回 $云数、 T eは源動機 50のト ルク （エンジントルク） 、 Neは原 ¾j機 50の回 β (エンジン回 数） 、 Tc はクラッチ乇一タ 30のトルク， T aはアシストモータ 40のトルクである。 原 動機 50より供給されるエネルギは TexNeであり、 このエネルギが、 前輪/]] の駆動軸 22 Aより出力される出力エネルギ P dと、 クラッチモータ 30で回生 されてバッテリ 9 4に充電される 力 W cと、 アシストモータ 4 0で回生されて ノくッテリ 9 4に充電される 力 W aと、 に分配される。 アシストモータ 4 0で回 牛 _されてバヅテリ 9 4に充電される 力 W cは、 本来クラッチモータ 3 0側とは 軸が異なるので、 図示 W a' のように独立の領域として考えても良いが、 μφϋ駆 動取輛丄 5全体で考える場合には、 原動機 5 0から出力されるエネルギからクラ ツチモータ 3 0を介して出力されたエネルギおよびクラッチモータ 3 0により回 生されたエネルギを差し引きしたものと考えられるので、 図^ ti域 W aのように 考えて差し支えない，

以上の処理により， 1^1 1に した四輪駆動の構成において， クラッチモ一タ 3 0だけでなく. アシストモ一タ 4 0においても電力を冋生して、 クラッチ乇一タ 3 0での回生電力 W とアシストモータ 4 0での冋生電力 W a.とを合わせてバッ テリ 9 4に充 ' することができるため、 クラ'ソチモータ 3 0の:？^ま能力以上の充 鼋を行なうことができる。 なお、 アシストモータ 4 0側で回 Φ.したエネルギを用 いて、 あるいはバッテリ 9 4に蓄えられたエネルギも利用して、 クラッチモータ 3 0を原 0の回 ¾方向にカ行することも可能である。 この場合には、 Ηΐί¾ 2 G . 2 8用の駆動軸 2 2 Αは、 原勐機 5 0の回転数 N eより高い回転数で问転 することになリ、 L、わゆるォ一バ一ドライブ状態となる。

後輪 2 7 , 2 9に結合されたアシスト乇一タ 1 ϋにより ¾流の回生を行なって いる場合には、 路面によって回転される後輪 2 7 , 2 9には、 いわば制動力力 ¾ いていることになる。 した力つて、 ブレーキペダル ti 8力踏まれた場合に、 クラ ツチモータ 3 0側の^ 1の駆動回路 9 1をオフ状態として前輪 2 6 , 2 8の駆勁 力を 0とし、 後輪 2 7 , 2 9側の回生制動力によって 輛を制動すること力でき る。 この場合には、 原勁機 5 0はフユ一エルカットすれば、 原勤機 5 0が吹き上 がることはない _u こうしたアシストモータ 4 0による制動は、 電^自動車では、 従来から行なわれているものと原理的には问一であり、 制励時のエネルギを回収 して、 ノ ッテリ 9 4を充^することにより、 «企体のエネルギ効率を一層高め ることがでさる。

次に. 本 [¾の笫 4の 例として、 輪駆勁車輛 1 5におけるクラッチモ一 タ 3 ϋを用い 制動について説明する。 クラッチモータ 3 0による制動は、 前輪 2 6 , 2 8に結台された駆動軸 2 2 Aの回 $方向と逆向きのトルクをクラッチ ΐ —タ 3 0により作用させるものである。 いま、 駆動 2 2八カ¾¾を前進させる 方向 （正方向） に回転しており、 この駆 籼 2 2 Λにその回転方向と逆向き （貝 h'H) のト レク T cをクラッチモータ 3 ϋにより作用させたとする。 すると， 駆 動軸 2 2 Αへ作用させたトルク 'Γ cと |ή]じ大きさで向き力 S逆の止方向のトルク Τ cがァウタロータ 3 2を介してクランクシャフト 5 6に作用し、 原動機 5 0カ き上がろうとする。 原動機 5 0は、 こうした止方向の外力 （トルク T c ) に対し、 燃料噴射を停止すれば、 ピストンの摩擦や圧縮 に する力が外力 （トルク' i' c ) と釣り合う^ 数で $云する。 例えば、 燃料 11謝を停止した際の外力 （トルク T C〕 ど原勁機 5 0の回転数 N eとの f¾係を例示した図 1 5に照らせば、 原動機 5 0は、 外力としてのトルク T cが ί T c ( Α) のときには回転数 N e (A) で回 転し、 トルク Tじが値 Tじ ） のときには回 数 N e (B ) で回転する。

クラッチモータ 3 0は、 原動機 5 0の冋$云数 N eで冋転するクランクシャフト 5 fiに接統されているァゥタロータ 3 2に対して駆動軸 2 2 Aに接絞されている インナロータ 3 4を相対的に回転駆動させるものであるから、 その回 数は 原 動機 5 0の回転数 N eと駆励 tt 2 2の回転数 N d f との回転数斧 N c ( e -N d f ) となる。 ここで、 ァウタ D - -タ 3 2に対してインナロ -タ 3 4が相対的に IE方向 （駆 ¾軸 2 2 Aの芷転方向） に冋転しているとき、 即ち原動機 5 0の回転 数 N eより駆動軸 2 2の冋$数 N d f の方が大きいとき （回 ¾¾^N cは; ¾) を クラッチモータ 3 0の正方向の回転とすれば、 正方向に回 しているクラッチモ ータ 3 0による 方向のトルク T cの駆動軸 2 2八への怍ナ1:1は、 クラッチ乇一タ 3 0の相対的な正方向の回転数を減少させる運動となるから、 クラッチモータ 3 Uは 10J生制御されることになる （以卜'、 この制勁を 「クラッチモ一タ 3 0の回生 制御による制動」 という。 ） 。

一方、 クラッチモータ 3 0力：¾方向に回 しているとき、 即ち原助機 5 0の回 転数 N Gが駆動軸 2 2 Aの冋 ;数 N d f より大きいときには、 クラッチモータ 3 0による負方向のトルク T cの駆動軸 2 2への作用は、 クラッチモータ 3 0の相 対的な負方向の回転数を増加させる運動となるから、 クラッチモータ 3 0はカ行 制御されることになる （この制動を 「クラッチモータ 3 0の力 t rli!J御による制動」 という。 ) _u

クラッチモータ 30に負方向のトルク Tcとして値 Tc (A) が設定された際 の駆動軸 22Aの回転数Ndf と時Γiltとの関係 OE^A) およびこの問のクラ ツチモータ 30の状態を I II 6に^す。 図中 ι£線 Αは、 クラッチモータ 30によ リ: ¾方向のトルク' l'c (値 Tc (A) ) を駆動軸 22に作; Dさせたときの駆勁軸

22の回転数 N d fの 化を表わすものである _u クラッチモータ 30に食 Ί の トルク Tc 〔値 Tc (A) ) を設; £すると， 原 ®機 50の回 ½数 Neは. 図 15 を用いて説明したように、 このトルク Tc (外力） に兒合う回 -数 Ne (A) と なる„ したがって、 クラッチモータ 30による負方向のトルク Tcの駆動 ll 22 Aへの作用は， i良線 Aと ίί雄 Nd f =Ne (A) との交点であるポイント PNeよ リ左上方の範! II (時問 t 2ょリ左側の範閉） では、 クラッチモータ 30は正方向 に回転して るから、 クラヅチモータ 30の回牛制御による制動となり、 ポイン ト FNeょリ右下方の範 ffl ([^間 t 2より右側の範 ffl) では. クラッチモータ 30 は負方向に回転しているから、 クラッチモータ 30のカ行制御による制動となる。 ここで、 クラッチモータ 30の回生制御およびカ行制御は、 共にァウタロータ

32に取り付けられた永久磁石 35と、 インナロータ 34の三相コイル 36に流 れる電流によリ生じる回転磁界とによリ負方向のトルク T c力常に発生するよう 第 1の駆動回路 91のトランジスタ T r 1ないし T r 6を制御するものであるか ら、 同一のスイッチング制御となる。 したがって、 クラッチ乇ータ 30から駆動 軸 22 Aに作用させる; ^方向のトルク Tcの條が変わらなければ， クラッチモ一 タ 3 αの制御が回生制御からカ行制御に変化しても、 第 1の駆動冋路 91のトラ ンジスタ T r 1ないし T r 6のスイッチング制 わらない„

以上の説明により. 駆動軸 22 Aの回転数 N d f力 ¾ N e (A) ょリ大きな値 Nd f 1のときや （時問 t 1 (1 ) のとき） 、 値 Nri f 2のときに （時間 L 1

(2) のとき） . ブレーキペダル G 8が踏み込まれてクラッチモータ 30のトル ク Tcに負の値 Tc (A) 力設定されれば、 クラッチモータ 30は， まず？ g として機能するよう冋生制御がなされ. »J軸 22 Aの回転数 N d f力 ^値 N e

(A) に一致した以降 （ポイント PNe以^) はカ行制御がなされることが解る。 また、 躯動軸 22 Aの |。|転数 N d fが'値 N c (A) よリ小さな値 N d f 3のとき に （時間 t 1 ( 3 ) のとき） 、 ブレーキペダル 6 8力 ^踏み込まれてクラッチモ一 タ 3 0のトルク T cに負の値 T c (Α) が設定されれば， 制動 |¾始位置が時問 t 2ょリ後となるから、 クラッチモ一タ 3 0の回生制御はなされず直ちにカ行制御 がなされることが解る。

こうした制動時のクラッチモータ 3 0の制御は、 図 6に示した制御と何等変わ るところはない。 原勦機 5 0の M転数 N eと前輪 2 6 , 2 8に結合された駆動軸 2 2 の|?|転数1^ (1 f との大小閔係に基づいて、 クラッチ七ータ 3 0をカ行また は loJ生して制動すればよい。 いずれの制動を採用するかは、 両回転数の大小関係 によつて足まるが、 更に原！！)機 5 0の燃料 t¾ i量を制御すれば、 原勁機 5 0の回 $云数 N eはある S ^自由に調整できるから、 パッテリ 9 4の残容量に^づいて、 い " れかの制勳を行なうものとする.：：とができる _u クラッチモ一タ 3 0とアシス トモータ ⁴ 0とを用いた動力伝逹装置 2 0を備えた 輪駆 1 5では、 k なエネルギの使用を極力避けて、 かつ駆勡カを自在に制御することができるから、 バッテリ 9 4の充放 を効率よく行なうことも極めて重要である。 従って、 バッ テリ 9 4の充放 ¾を 先して、 原動機 5 0 制御することも实用的である。 この 場合の制動時処现ル一チンの一例を 1 1 7に; ·す„

1 7に示したルーチンが実行されると、 制御装置 8 0の制御 C P U 9 0は、 まず、 ブレ- -キペダル 6 8に設けられ ブレーキペタルポジションセンサ 6 ί)に より検出されるブレ -キペダルポジション B Pを読み込み （ステップ S 3 3 0 ) 、 読み込まれたブレ- -キペダルポジション B Pに応じた制勁力を発生するクラッチ モータ 3 0のトルク指令値丁 c *を導出する処理を行なう （ステップ S 3 3 2 ) 。 トルク指令値 T c *は、 各ブレーキべダルポジシヨン B Pに対して予め各々設定 されて ROM 9 0 bに記惊されておリ、 ブレーキペダルポジション B P力読み込 まれると、 そのブレーキペダルポジシヨン B Pに対応した卜ルク指令値 T c *が 読み出されるようになつている _u

次に、 残容 i検出器 9 9によリ検出されるバッテリ 9 4の残 ¾BRMを^み込 み （ステップ S 3 3 6 ) 、 読み込んだ残容量 BRMを閻値 B 1と比蛟する （ステツ ブ S 3 3 8 ) 。 ここで、 閾値 B 1は、 これ以上の充 ¾はバッテリ 9 4にとつて不 要であると判断される満充 ¾に近い値として設定されるものであり、 パヅテリ 9 の @ ^や特性などによつて ¾ίめられるものである。

バッテリ 9 4の残容量 B KMが H値 Β 1以上のときには、 充 i f要と刊断して 、 クラッチモ一タ 3 0のカ行制御による制勦を行ない （ステップ S 3 4 0 ) 、 ノ ッテリ 9 4の残容量 B が閾値 B 1未満のときには、 充¾が必要と判断して、 ク ラッチモータ ₃ 0の回生制御による制勒を行なう （ステヅゾ S 3 4 2 ) 。 クラヅ チモータ 3 0のカ行制御による制動は.、 具体的には. 上述したように、 原助機 5 0の回転数 N eを驱助蚰 2 2 Aの回 数 N d f より火きくなるよう制御すること によって行ない， クラッチモータ 3 0の回 ¾制御による制勁は， 原 ¾J機 5 0の回 ¾数 Gを 動軸 2 2 Aの冋転数 N f よリ小さくなるよう制御することによつ て行なう„ なお、 いずれの制御でも、 制御の間、 原動機 5 0の冋転数 N t;を一定 ^に保つものとしてもよく、 または原勡機 5 0の回転数 N eと 動蚰 2 2 Aの回 転数 N d f との偏差を一定に保つものとしてもよい.， 或いは原！/ 5 0の回転数 N eと駆動軸 2 2 Aの回 数 N d f との偏楚を顺次 させるものとしてもよい 以上説明した制動時処理によれば、 四輪駆動車輛 1 5において. パッテリ 9 4 の状態に応じてクラッチモータ 3 0のカ行制御による制動と i。!生制御による制動 とを行なうこと力できる。 この結果、 制勦時にエネルギをパッテリ 9 4に回収で きるだけでなく、 エネルギを使川しつつ制勡することも可能となる。 したがって， バッテリ 9 4を過充電したり、 或いは完全方夂 したリするのを防止することがで きる。 もとより、 クラッチモータ 3 0における窀流の消费もしくは 生を伴-う制 動とアシストモータ 4 Uにおける 流の消費もしくは IDJ生 伴う制勦とを併"^コ- なうものとし も差し支えない。 両制動を組み合わせ、 制勁力を四輪に適宜配分 することも好適である。

以上. 2つの出力軸 （駆動軸 2 2 Aと駆動軸 2 2 B ) を有する動力伝達装置 2 0とこれを fflいた四輪駆動 Mi l 5において、 両軸からトルクを所^の割合で出 力する制御、 前輪 2 6 , 2 8側をオーバードライブする制御、 回牛およびカ行に よリ制動を行なう制御などについて説明したが、 本 明の動力 装置を用いた 四輪駆動 の制御をこれらの制御に限 されるものではなく、 この他、 後退時 制御や始動時制御なども行なうことが nj能である。

^ffiを後退させる場合には、 次の 3つの方法がある。 ( 1 ) 原動機 5 0に対する燃料職ォをカットし、 クラッチモータ 3 0に対して一 切電流を流さない状態とする。 この場合、 クラッチモータ 3 0の出力トルクは 0 となり、 躯 軸 2 2 Aはフリーの状憩となる。 この状態で、 バッテリ 9 4に蓄え られた 力を用いてアシストモータ 4 ϋを 行時と (^方向に回転し、 駆勁軸 2 2 13を逆 3Sさせ、 車 i¾を させる。

( 2) 原動機 5 0をアイドルもしくは低速 51¾し、 クラッチモータ 3 Uによりそ のエネルギをほとんどを 収する。 他方、 |El収したエネルギおよびバッテリ 9 4 に番えられたエネルギを禾I用してアシストモータ 4 ϋを逆転させ、 を後退さ せる。 この場合、 駆 ¾1軸 2 2 Αは、 後輪 2 7 , 2 9の逆 Jfcによリ強制的に逆方向 に回転させることになるが、 丰铜を後退させること |；|体は可能である。

( 3 ) 原 ¾ί)機 5 0に. する燃料噴射をカットし、 クランクシャフト 5 6が静止し ている状態とする。 この:!尺態で、 パッ亍リ 9 4に蓄えられた電力を Rい、 クラッ チモータ 3 0を逆方向に回転する。 この場合、 クラッチモータ 3 0のトルクは、 クランクシャフト 5 6から見た原動機 5 0の静 ih靡擦による 止トルク以下に制 御する„ したがって. クラッチモ一タ 3 0から見れば原動機 5 0側カ^!定^とみ なされ、 反対側の躯動軸 2 2 Aが回転し、 は ¾31する。

また、 を始勡する場合には、 ノくッテリ 9 4の電力を用いてアシストモータ 4 0をサーボロックし、 駆 軸 2 2 Bが回畅しないよう制御し、 他方クラッチモ —タ 3 0を運転してクランクシャフト 5 6を回し、 クランキングを行なえば良い。 この場合、 ¾ の前輪 2 6 , 2 8にば駆 ®J力力；伝達される力 後輪 2 7 , 2 9に 直結されたアシストモータ 4 ϋをサーポロックしておけば、 四輪駆動 «] 1 5の 移動は原則として生じない。 もとより、 駆勅軸 2 2 Αと減速ギヤ 2 3との! ¾)にク ラッチを設け、 始動時には駆動 Φ' 2 2 Aを固定する構成とすれば、 駆勁力が前輪 2 6 , 2 8に伝達されることはない。

次に、 本発明の第 5笑施例について、 説明する。 以下の実施例では、 分配手段 は、 クラッチモータ 3 0ではなく、 ブラネタリアギヤを用いて構成される。 まず 図 1 8によって、 全 ί«成について説明する.， 分配手段を除く他のハードウェア 構成は， 笫 1実施例とほぼ同一であリ、 例えばアクセルペダルなどの図示は省略 した。 (1) ノ、—ドウエア構成

図 18に示したように、 この四輪 Sg J卓硐は、 原 ®機としてのガソリンェンジ ン （以下、 単にエンジンという） 15ϋと、 このエンジン 15 ΰのクランクシャ フト 156に ¾結されたブラネタリギヤ ] 20ど、 二のブラネタリギヤ 120の サンギヤ軸 12 bに 結された^ 1の電勁機としてのモータ MG 1と、 ブラネタ リギヤ丄 20のリングギヤ軸 126の動力がチェ一ンベルト 129などを介して 伝達される前輪用のディファレンシャルギヤ 114、 後輪用のディファレンシャ ルギャ 1丄 5内に組み込まれた乇一タ MG 2から措成されている _u これらの構成 について、 IS力の伝達を屮心に更に説明する。

エンジン 150のクランクシャフト 1 56は、 ブラネタリギヤ 1 20を介して、 駆動軸 1 】 2を冋 軸とする動力伝達ギヤ 111にチェ一ンベル卜 129により 機械的に結合されており、 この動力伝達ギヤ 11 1はディファレンシャルギヤ 1 14にギヤ結合されている。 した力つて， 動力出力装置 1 10から出力された動 力は、 最終的に iif輪^-の駆勁輪 1 16, 118に伝逹される。他方、 モータ M G 2の動力により後輪左右の駆 ®j輪 1 17, 119は駆勡される。 モータ MG1 およびモータ MG 2は、 制御装置 180に電気的に接続されており、 この制御装 置 180によって制御される。 制御装置 1 S 0の構成は第 1実施例の制御装 0と同一である。 なお、 この制御装置 180には、 シフトレバーに設けられたシ フトポジションセンサなど、 第 1 ^例と同様、 各; PIのセンサ罟が接続されてレ、 る力、 その図 -は省略した。 また、 制御装 :i a ϋは、 エンジン丄 50の運車云を 制御する Ε I ECU170と通信により、 種々の情報をやり取りしている。 Ε F I ECU 170も、 笫 1難例の I F I ECU 70と同様の構成を有する。 プラネタリギヤ 120およびモ一タ MG 1の構成について、 図 1 9により説明 する。 ブラネタリギヤ 120は、 クランクシャフト 156に籼中心を貫通された 中空のサンギヤ軸 1 2 に結合されたサンギヤ 121と、 クランクシャフト 15 6と同軸のリングギヤ軸 126に結合されたリングギヤ 122と、 サンギヤ 12 1とリングギヤ 122との |¾1に dilされサンギヤ 121の外周を^！転しながら公 転する^ ¾のブラネタリピニオンギヤ 123と、 クランクシャフト 156の端都 に結合され各ブラネタリヒ'二オンギヤ 123の回 籼を軸支するブラネタリキヤ リア 1 2 4とから構成されている。 このブラネタリギヤ 1 2 ϋでは、 サンギヤ 1 2 1 , リングギヤ 1 2 2およびブラネタリキャリア 1 2 にそれぞれ結合された サンギヤ軸 1 b , リングギヤ軸 1 2 6およびクランクシャフト丄 5 6の 3軸が 動力の入出力軸とされ、 3軸のうちいずれか 2軸へ入出力される動力が決定され ると、 残杂の 1軸に入出力される ¾1力は、 先に決定された 2 Ψΐί]へ入出力される動 力に.旌づいて定まる _u なお， このプラネタリギヤ 1 2 0の 3軸への勦力の入出力 についての詳細は後述する。

リングギヤ 1 2 2は. モータ MG 1の側に延長され. その一端には， 動力の取 リ出し用の勳カ取出ギヤ 1 2 8が設けられている。 この動力取出ギヤ] 2 8は、 チェーンベルト 1 2 9によリ勐カ伝達ギヤ 1 1 1に接絞されており、 動力取出ギ ャ 1 2 8と勦カイ ギヤ 1 1 1との間で動力の伝逑がなされる構成となっている„ モータ MG 1は、 笫 1实施例のアシストモ- -タ 4 0などと同様、 同期電勳発電 機として構成され、 外周面に拔数個の永久磁石〗 3 5を有するロータ 1 3 2と、 回転磁界を形成する二相コイル 1 3 4が巻回されたステ一タ 1 3 3とも備える。 ロータ 1 3 2は、 ブラネタリギヤ 1 2 0のサンギヤ 1 2 1に結合されたサンギヤ 軸 1 2 5に結合されている。 ステ一タ 1 3 3は、 無方向性電磁瞬反の赚を して形成されておリ， ケース 1 1 9に固定されている。 このモータ MG 1は、 永 久磁石 1 3 5による磁界と三相コイル 1 3 4によって形成される磁界との相 作 用によリロータ 1 3 2を ΙπΨΐΰϋί勦する電勳機として勁作し、 永久磁石丄 3 5によ る磁界と口一タ 1 3 2の iHlfcとの相 作用により三 Qコイル 1 3 4の両端に起' 力を生じさせる 機として動作する _u なお、 サンギヤ軸 1 2 5には、 その回転 角度 0 sを検出するレゾルバ 1 3 9 S力設けられており， クランクシャフト 1 5 6には、 その问転^度 0 eを検出するレゾルバ 1 3 9 Eが設けられている。

モータ MG 2も、 モータ MG 1と同様に同期電勁 ¾m機として構成され、 図 2 0に示すように、 外周面に複数個の永久磁石 1 4 5を有するロータ 1 4 2と、 回 転磁界を形成する三相コイル 1 4. 4が巻回されたステ一タ 1 4 3とを備える。 口 ータ 1 1. 2は、 ディファレンシャルギヤ 1 1 5の审 1 4 7に結合されており、 ステータ 1 4 3はケース 1 4 8に |¾J定されている。 モータ MG 2のステ一タ 1 4 3も無方向 ffi電磁岡板の^板を稷屑して形成されている。 この乇一タ MG 2もモ ータ MG 1と同様に， 竜勡機あるいは 機として動作する。 なお， 1 4 7 には、 その回転角度 0 rを校出するレゾルバ 1 4 9が設けられている。

次に、 モータ MG 1 , MG 2を駆動制御する制御装置丄 8 0について説明する。 図 2 0に示すように、 制御装置 1 8 0は、 モータ MG 1を駆勁する第 1の腾回 路丄 9 丄、 モータ MG 2を駆勁する第 2の駆 ¾)回路 1 9 2、 両卿回路 1 9 1，

1 9 2を制御する制御 C P U 1 9 0 . -.次 ¾池であるバッテリ 1 9 4から構成さ れている。 これらの構成は、 第 1突 J¾例と^—なので、 I ^示するに留め、 詳細な 説明は省略する。 なお、 図 2 Γ)に示した制御装置 1 8 0の内部構成については、 その図示符号を、 図 2に示した各部材の番号と下 2桁を同 'とした。

( 2 ) 動作原理

以ト.構成を説明した四輪駆動— 輛の動作について説明する。 この 輪駆動車輛 の動作原 、 特にトルク変換の原理は以下の通りである.， エンジン 1 5 0を回転 数 N e， トルク T eの迷転ポィント F 1で運 し、 このエンジン 1 5 0から出力 されるエネルギ P eと同一のエネルギである力 i異なる回転数 N r , トルク T rの 運転ポイント P 2でリングギヤ軸 1 2 6を運転する場合、 すなわち、 エンジン 1 5 0から出力される動力をトルク変換してリングギヤ軸 1 2 6に作用させる^ について考える。 この時のエンジン 1 5 0とリングギヤ軸 1 2 6の I口 (転数および トフレクの関係を図 2 1に示す。

ブラネタリギヤ丄 2 0の 3軸 （サンギヤ軸 1 2 5 , リングギヤ軸 1 2 6および ブラネタリキャリア 1 2 4 ) における 数やトルクの閔係は， 機構学の教える ところによれば、 1^1 2 2に例示する共線図と呼ばれる図として表わすこと力 Sでき. 幾何学的に解くこと力 ³¹ 'できるリ なお、 プラネタリギヤ 1 2 0における 3軸の回転 数やトルクの関係ば、 上述の共線囡を用いなくても各軸のエネルギを計算するこ となどによリ 的に 斤することもできる。 本 ^例では説明の容易のため共 線図を用いて説明する。

¾ 2 2における縦軸は 3軸の回 数を示す、 横軸は 3軸の 樑軸上の位^の比 を表わす„ すなわち、 サンギヤ軸 1 2 5とリングギヤ軸 1 2 6の位置 S , Rを両 端にとったとき、 ブラネタリキャリア丄 2 4の位置 Cは、 位置 Sと位置 Rを 1 ： Pに内分する位置として定められる。 ここで、 pは、 リングギヤ 1 2 2の 数に 対するサンギヤ 121の歯数の比であり、 次式 （5) で表わされる。 サンギヤの歯数

P = ~― … (5) リングキヤの歯数 今， エン^ン 150が回 ι{2数 N eで) Ifeされておリ、 リングギヤ Φ由 126が回 転数 Nrで通転されている場合を考える このとき， エンジン 150のクランク シャフト 156が結合されているプラネタリキヤリア 124の位 Cにエンジン

1 50の回 ¾数 N f¾を、 リングギヤ軸 1 26の位罔 Rに回 数 N r ¾プロ 'ソトす ること力³'できる。 この両点を通る ί≥δ (以下、 動作共線と呼ぷ） を描けば. この 勋作共線の位 USでの鸲が、 サンギヤ軸 125の问転数 Nsとなる。 即ち、 動作 供線は、 回 数については、 比例計界用の直線として扱うことができる。 なお、 回転数 Nsは、 回 数 Neと回転数 Ni-とも用いて比例計^:式 （次式 （6) ) に より求めること力 'できる。 このようにブラネタリギヤ 120では、 サンギヤ 12

1 , リングギヤ 122およびブラネタリキャリア 124.のうちいずれか 2つの回 も決定すると、 残余の 1つの回 feは、 決定した 2つの回転に基づいて決定され る。 l + P

Ns=Nr— (N r-Ne) (6)

P 次に、 図 22の共線図に描かれた動作共線に対して、 ブラネタリキャリア 12 4の位; gCにおいて. エンジン 150のトルク T eを. 図屮下から上に作用する ものとして記入する。 このとき動作共線は、 トルクについては、 各点に作用する 力をベクトルとして受ける剛休として取り极ぅことができる。 従って、 1点に作 JT1する力を 2点に作川する力に分離することは 易であリ、 位 SCにおいて上向 きに作用するものとしたトルク丁 eを、 位 ϋ S上のトルク T e sと位黄 R上のト ノレク Te rとに分離することができる。 このときトルク Te sおよび Te rの大 きさは、 次式 (7) によって表わされる。 P

T c s =T c x

l +P

1

T c r— T c x (7)

l +P ブラネタリキャリア 1： i 4の位置を示す位 ECにおいて作用する、丁-ンジン 15 0のトルク T eを動作 銶の ^端の位^ S及び位 におけるトルクとして ffiffi すると、 この両端の位- 及び Rに外から作用するトルクの大きさを知れば、 動 作供線に対してどのようにカカ じるかを知ること力 ίできる _u 具体的には， サン ギヤ籼 125に対応する位 IS Sでは. モ一タ 】のトルクを作用さゼることが でき， 位匿 Rでは、 リングギヤ軸 1 26をその回転数 N 1-で 動する際のトルク T e rに等しい反力トルクを受けることになる。 この反力トルク T i-が、 その屯 速で車辆を走行させるのに必要なトルクと等しければ、 はその軸 IHJ転数 Nr に相当する速度で定行を鹏¾する„ もとより、 本実施例は， 四輪駆動 であり、 モータ MG 2を ϋ®)することによつても IP-輛を走行させようとする勳カを得るこ と力できる _n 路面の摩擦係数を理想的な状態と考えると、 モータ MG2による定 行用のトルク Tm 2は、 位 において、 ΦΙίίの走行のためのトルクとして作用 しているとみなすこと力できる。 他方、 位蒽 Sでは、 モータ MG 1によるトルク Tm lを受けることになる。 そこで、 申 を所 の状悲で連転しょうとすれば、 結局モータ MG 1 , MG2の巡転を制御して、 そのトルク Tm l , 丁 m2を調整 すれば良いことになる。 1^122に示した状怨でトルクが約り合うとすれば、 モ一 タ MG 1によるトルク Tm 1を、 エンジントルク Teが配分されたトルク Te s と等しくし、 モータ MG2によるトルク Trn 2を、 をその車速 （回転数 N r に対応する車速） で走行させ続けるのに必¾なトルク （これ力 ί反力トルク T rと 等しくなっている） に対してエンジントルク T eの配分トルク T c rでは不足す るトルク （=T r— Tc r) と等しく制御されていることになる。

このとき、 モータ MG 1では回転の方向と逆向きにトルクを作用させることに なるから， モータ MG 1は発 機として動作することになリ、 トルク Tm lと InJ 転数 N sとの積で表わされる電気工ネルギ 1をサンギヤ軸 1 5から回生す る。 モータ MG2では、 回転の方向とトルクの方向とが |HJじであるから、 モ一タ MG2は罨励機として勳作し、 トルク T m 2と回 Ν rどの種で表わされる電 気エネルギ Pm 2を励力として後輪ゆ:軸に出力 る _u

ここで， ¾気エネルギ Pmlと 気エネルギ Pm2とも等しくすれば、 モータ 2で消費する電力のすべてをモータ MG 1により回生して賄うことができる。 このためには、 入力されたエネルギのすベてを出力するものとすればよ L、から、 エンジン 1 50から出力されるエネルギ P を， サンギヤ軸 125に出力される エネルギ P f とモータ MG 2により後輪車軸に出力されるエネルギ Ρτπとの和に 等しくすればよい。 図 21に照らせば、 運転ポイント Ρ 1で運 されているェン ジン 150から出力される】 レク T eと Θ 数 N eとで表わされる勁力を， トル ク^!して、 前輪の Miにはトルク T rと回転数 N rとの積によリ表わされる動 力としてリングギヤ軸 126を介して出力し、 後輪の車軸には、 トルク' JL'm2と 回転数 Nrとの積により表わされる勋力として出力するのである。

次に、 このハードウェア構成を有する四輪駆動 におけるトルク配分の制御 について説明する _u 制御装; El 80は、 図 23に示す四輪処理ルーチンを繰り返 し実行しており、 制御が開始されると、 まずアクセル開度 APと車速 （^回転 数 n a) とを ¾¾み込む処现を行なう （ステップ S 400) 。 アクセル閲度 ctは、 ァクセルペダルポジシヨンセンサ 164 aから読み込むことができる _u また、 車 速は、 レゾルバ 149から読み込んだ後輪の車軸の回転数として知る二どができ るが, プロペラシャフトに設けられた同示しない审速センサから^み込むものと しても良い。

アクセル開度 APと車速 （回転数 n a) とから、 ¾fに要^されるトルク指令 値 'Γ と甲-輛出力 ί' aを溃算する処理を行なう （ステップ S 410) „ 輛に要 求されるトルク指令値 T aは、 例えば図 24に示したグラフから求めることがで きる。 また、 率輛の出力 Paは、 図 25に示したように、 审輛のトルク T aと車 速 （回. 数 n a) とから定まる運転ポイントに相当する。 硐の出力 Paを全て エンジン 1 50から得るものとして、 次にエンジン 150の出力 P cを決定し (Pe-P a) 、 スロットル開度 S t hを決定する （ステップ S 420) 。 次に、 このエンジン 150の出力 Faにおけるトルク T aを、 エンジン 150の受持ト ルク T a eとモータ MG 2の受持トルク T amに配分する処理を行なう （ステツ ブ S430) 。 この処理により と後輪に配分されるトルク比が決定される。 続いて， エンジン 150の受持トルク T a cとブラネタリギヤ 120のギヤ比 とからエンジン 150の耍求トルク Te*を決定する処理を行ない （ステップ S 440) , 更にこのときのエンジン 150の出力 P eと 求トルク 'Γ e *とから、 エンジン 150の目標回転数 n c*を^する «iを行なう （ステップ S 450) 。 これらを決定を受けて、 実際にエンジン 150の遝転状態を変えるのは、 モータ MG1の仕事である。 図 22の J!:-線 I 1に したように、 勁作共線は、 |Π3端に作用 するトルクによリ変史されるから、 ^iftが定 i ^行しておリ、 動作共 ' 端 (リ ングギヤ軸の位 R) が固^されていれば、 勳作共^端のトルクバランスを調 整することにより、 エンジン 150の回転数は可変し得る。 そこで、 エンジン 1 50の回転数が n e *となるモータ MG 1の回 ;数 π gを決定するのである （ス テツブ S 460) 。 更に， モ一タ MG 2の受持トルク T a HIから、 モータ MG2 の要求トルク Tm*を決定する処现を行なう （ステップ S470) 。

以上の iQiSによリ、 制御装 [I 180の制御 であるエンジン 150, モータ G 1 , MG 2の動作点は全て決定されたから、 次に E F I ECU 170に指令 を出力し、 第 1の駆動回路 191などを制御して、 エンジン 150, モータ MG 1 , MG2などを卖際に制御する ϋθίΐを行ない （ステップ S480) 、 その後、 ΓΝΕΧΤ」 に抜けて、 本 里ルーチンを… 了する。

以上説明した第 5 例によれば、 分配 -段として、 ブラネタリギヤ 120を 用い、 いわゆる機械分配^の構成を用いて、 エンジン丄 50の勁力を前輪の車帕 および後輪の 軸に Θ由に分配することができる。 エンジン 150が 回転かつ 低トルクで運転されている場合に， その励力の一部をブラネタリギヤ 120力ら リングギヤ軸 126を介し、 更にチェーンベルト 129を絰て、 前輪に出力する と共に、 残余の動力をモータ MG 1から第 1の駆勛回路 191を介して回生€ "流 として取り出し， これを第 2の,!！勋 |。|路 192からモータ MG2にその力 として供給することによリ， ¾?·輛を全体として高いトルクで することができ る„ もとよりエンジン 150が低问転-高トルクで 31転されている場合に、 後輪 側のモータ MG 2から電流を回生し、 前輪側のモータ MG 1をカ行し、 高回. fe - 低トルクにトルク変換を行なっても良い （いわゆるオーバードライブ制御） 。 こ れらの制御は、 第 1 ^例ないし 例として説明した 気分配式の四輪駆 勦 とほぼ问様である。

そこで、 笫 5笑施例の四輪跶勳 で笑現可能な運転制御について、 図 2 6に 例示する運 制御ル一チンに づき説明する。 の 制御ル一チンが実行され ると、 制御 置 1 8 0の制御 C P U 1 9 0は， 审輛のアクセルペダルポジション A Pなどの運申云状態に基づレ、て、 屯幗に必要な出力エネルギを計界する処理を行 なうステップ S 5 0 0 ) 。 その後、 残容¾検山器 1 9 9により検出されるバッテ リ 1 9 4の残容¾8 を読み込む処现を行なって， 巡転モードの判定処现を行な う （ステップ S 5 1 0 ) 。 この運転モードの判定処 ifflは、 図 2 7に例示する運 モード判定 ル一チンによリ される 運 $ΐモ一ド判定処 Jレーチンでは、 運転制御ルーチンのス -7-ッブ S 5 0 0および S 5 0 8で読み込んだデータや計算 したデータなどを用いて、 そのときの動力出力装置 1 1 0にとつて適切な運転モ —ドを判定する。 ここで、 -旦図 2 6の運転制御 チンの説明を中断し、 先に 図 2 7の }Ι$ίΐ·- -ド判定処 ル' -チンに基づき運 ΐ· -ドの判定処理について説 明する。

51転モ一ド判 现ルーチン力実行されると、 制御装 ft 1 8 0の制御 C P U 1 9 0は、 バッテリ 1 9 4の残容鼋 BRMカ^！値 Bしと阖値 B Hとにより表わされる 範囲内にあるかを判定し （ステップ S 5 3 (3 ) . この範 11ΰ内にないときには、 ノ ッテリ 1 9 4の充放電力 S必耍であると判断して、 勁力山力装 IS 1 1 0の運 乇ー ドとして充放gモードを設定する （ステップ S 5 3 2 ) 。 ここで、 閾値 B Lと閾 値 B Hは、 バッテリ 1 9 4の残容 1¾1¾の下限値と上限値を示すものであり、 実 施例では、 ！¾値 B Lは、 後述の乇一タ駆動モードによるモータ MG 2のみによる 駆動やパヮ一アシストモードによるバッテリ 1 9 4からの放電電力による動力の 付加などを所定時間 ¾^して行なうのに必耍な ¾カ蚤以上の値として設定される。 また、 閾値 B Hは、 パッテリ 1 9 4の満充^時の残容^; BRMから通常走行状態に ある i両を停止する際にモータ MG 1やモータ MG 2により回生される電力量を 減じた値以下に設定されている。 ステップ S 53 ϋでバッテリ 194の残^ ¾Β Μが閡値 BJLと閾値 ΒΗとによ リ表わされる範 »1内にあるときには、 ΙΡ·輛全体の, 勐力として出力すべきェネル ギ P rがエンジン 150から出力 能な最大エネルギ P em axを越えているか 否かを半 'J定する （ステップ S534) 。 最大エネルギ P em axを越えていると きには、 エンジン 150から出力される ¾大工ネルギ P em axでは不足するェ ネルギをバッテリ 194に蓄えられたエネルギで う必要があると判断し、 動力 出力装置 110の運 モードとしてパワーアシストモ一ドを設定する （ステップ S 536) ₀

一方、 リングギヤ軸 126に出力すべきエネルギ P rがエンジン 150から出 力可能な最大エネルギ P e m a X以下のときには、 前後輪のトルク捐令値の $ 口 Tr*と軸冋車云数 Nrと力 ί所定の範囲内にあるかを判定し （ステップ S538) 、 所定の範囲内のときには、 運転モードとしてサンギヤ籼 125の回転を停止した 状態のロックアップモードを設定する （ステップ S 540) . ここで、 所定の範 囲とは， サンギヤ 121の回 ϊίδを停止した状態でエンジン 150を効率よく運 できる範囲である。 具体的には、 サンギヤ 121を停止した状態でエンジン 15 0を効率よく 51^できる範囲内の各運転ポィントでエンジン 150を ¾^したと きに、 リングギヤ軸 126に出力されるそれぞれのトルクと 0S乂とをマッブと して予め ROM 190bに記愴しておき、 トルク指令 丁 r *と [iiJfe数 N rで表 わされる 3Sfcポイントがこのマップの砣囲内にあるかを判定するのである。 ェン ジン丄 50を効率よく運 feできる呢囲の一例を図 21に一点 線の領域 QWとし て示した _u 図屮， 領域 QEの内側はエンジン 150の運転が QJ能な領域であり、 領 faJSQWはエンジン 150を効率よく運転できる範囲である。 なお、 この範囲 Q Wは、 ェンジン 150の運転効率のほかェミッション等によリ定められるものて- ぁリ. 了'め突験などにより設定できる。

ステップ S 538でトルク指令値の ΓΓ r *と籼回 数 N rとが所定の範 ffl 内にないときには、 出力すべきエネルギ P rが所定エネルギ PMLょリ小さく、 かつ、 軸 lJ転数 Nrが所定 |。|転数 NMLょリ小さいか否かを 定し （ステップ S 542) 、 共に小さいときには、 運転モードとしてモータ MG2のみによる駆勦 の乇一タ駆勁乇一ドを設定する （ステップ S544) 。 所定エネルギ PMLや所 定回転数 NMLは、 エンジン 1 5 0力低回転数で低トルクでは効率が低下するこ とに基づきその範囲を設定するものでぁリ、 エンジン 1 5 0の 領域として所 定の効率未満の領域となるエネルギ P rおよび回 fe¾¾N rとして設定される。 な お、 具体的な値は、 エンジン 1 5 0の特性やブラネタリギヤ 1 2 1)のギヤ比など によリ定められる。 ステップ S 5 4 2で、 エネルギ P rが所定エネルギ P ML以 上であったリ回転数 N r力所定问 数 NML以上のときには、 通常の運 sを行な うものと判断し、 述転モードとして通常運転モードを設定する （ステップ S 5 4 6 ) 。

こうして退 モードの判定力 ^s行なわれた後. 各モードでの運 ι|(云に切リ^えられ、 必要なトルク制御が行なわれる （ステップ S 5 1 2ないし S 5 2 0 ) „ これらの トルク制御は、 電気分配式の M輪駆助 辆の場合と ^わるところはないので， 説 明は省略するが. いくつかの制御モードでの! PJj力の流れも^ 2 8ないし図 3 3に / した。 これらの図は、 の 転モードに必ずしも対応している訳ではないが、 トルク制御の違いによる動力伝達のルートの逑ぃを知ることができる。 各図 2お いて、 矢印はエネルギの流れを示し、 ハッ を付した矢印は、 その運 モードで 実際にエネルギがやリ取リされる経路を す。 白抜き矢日」の i§ ^は， その 31¾モ —ドではエネルギのやり取りはなされていない。 [§12 8は， 通常 ilfeの場合のェ ネルギの流れを示し. ブラネタリギヤ 1 2 0により分配された劻カは， 前輪と後 輪とに分配される。 また、 は、 オーバ一ドライブ制御の状悲を示す。

の駆動力によリ結果的に同じ 1転数で lEl転する後輪からエネルギを InJ収し、 これ をモータ MG 2より回生してモータ MG 1を駆 し、 プラネタリギヤ 1 2 0を介 して、 前輪の回 ¾i数をエンジン 1 5 0の回 数よリ^くするのである。

また、 図 3 0， 図 3 1は、 いずれもエンジン 1 5 0の出力が、 前輪または後輪 にのみ出力される逝転モ一ドを示している。 図 3 0は， エンジン 1 5 0の全エネ ルギが前輪にのみ出力されている状態を示す„ 図 3 1は、 エンジン 1 5 0の全ェ ネルギカ後輪にのみ出力されている状態を -す。 なお、 この ¾合には、 前輪倒は、 リングギヤ籼 1 2 6をロックし、 かつ前輪 1 1 6 , 1 1 8はニュートラルな状態 にしておく必要がある。 更に、 図 3 2は， エンジン 1 5 0の全エネルギが、 モ一 タ MG 1により回 ¾電流の形態で回収され、 これがバッテリ 1 9 4に一旦蓄えら れた後、 後輪にのみ出力されている状態を示す。 なお、 パッテリ 194に一旦苔 えられるのは、 顿の駆動に必要なエネルギが低く、 エンジン 150を問欠運 ¾ するからである。 図 33の場合には-バヅテリ 19⁴との問の電力のやリ取リに加 えて、 モータ MG 2による回生も行なわれている。

次に、 木発明の第 6の実施例について説明する。 第 G実施例の四輪駆動 «は、 図 34に示す構成を有する。 この H輪駆動 «は、 ·5¾¾例と、 第 3の電 Ifr機 に相当するモータ 3を、 リングギヤ軸 12 Gに結合して備える点を除き同一 である _u モータ MG3の^ tは、 モータ MG 1と同様である。 また. この 例 では， 制御装笆 180内に笫 3の駆勁回路 193を備えるが、 その構成は第 1の 駆勦回路 1 91と冋一である。 かかる構成を有する四輪駆動 ¾®の制御について、 阂 35のフローチャートを参照して説明する。

制御装 180は、 図 35に す四輪処 ί里ルーチンを開始すると、 まずァクセ ル開度 ΑΡと車速 （車軸回転数 n a) とを読み込む 3i Hを行なう （ステップ S 6 00) 。 アクセル開虔 APは、 アクセルペダルポジションセンサ丄 64 aから^ み込むことができる。 また、 速は、 レゾルパ 149から読み込んだ後輪の审蚰 の回転数として知ること力できるが、 プロペラシャフトに設けられた図示しない 車速センサから読み込むものとしても良い。

アクセル開度 APと 速 （^転数 n a) と力ら， 审賴に^求されるトルク指令 値 Taど 出力 P aを演^^る Μ¾を行なう （ステップ S 610) 。 車綱に要 求されるトルク ½令値 T aは、 例えば第 5 例で説明した図 24のグラフから 求めること力 ίできる。 また、 輛の出力 P aは、 同 25に示したように、 ¾f.顿の トルク丁 aと^ (冋転数 n a) とから まる運転ポイントに相^ iする。 ^の 出力 P aを全てエンジン 150から得るものとして、 次にエンジン 150の出力 を決定し （Pe Pa) 、 ス ΠΙットル開 0 t hを決定する （ステップ S6 20) _β 次に、 このエンジン 150の出力 P aにおけるトルク Taを、 前輪の受 持トルク T f と後 ip命の受持トルク T rに配分する を行なう （ステップ S 63 0) 。 この Lf里により前輪と後輪に (W分されるトルク比が决定される。

続いて、 前輪の受持トルク '1' f とブラネタリギヤ 120のギヤ比とからェンジ ン 15 ϋの要^トルク Te*を决定する処理を行ない （ステップ S 640) 、 にこのときのエンジン 150の出力 P cと要求トルク T c *とから， エンジン 1 50の目樑回云数 n を決足する処理を行なう （ステップ S 650) ₀ これら の決定を受けて， 実際にエンジン 150の運転状態を変えるのは、 モータ MCi l の仕事である。 そこで、 エンジン 150の问転数が n e *となるモータ] IG 1の 回転数 ngを決定するのである （ステップ S 660) 。 更に、 後輪の受持トルク 丁 から. 後輪に^結されたモータ!IG 2の出力トルク Tmを決定し、 モータ M G 2を制御する ¾を行なう （ステップ S 670) 。

上の処理により， 制御装置 180の制御対象であるエンジン 1 50, モータ MG 1， MG 2の勵作点は全て决定されたから、 次にト: I ECU 1 70に指令 を山力し、 第〗の駆動回路〗 9 〗なども制御して、 エンジン 50, モータ MG 1 , ΜΩ 2などを支際に制御する処现を行ない （ステップ S 680) 、 その後、

ΓΝΕΧΤ.1 に抜けて、 本 ルーチンを一 U.終了する。

以上説 HJ]した第 6 例の四輪駆動 輛は、 第 5 例の構成と比べて、 その 動力伝達の桂路に、 笫 3の ϋ動機であるモ一タ MG 3を有する。 この結果、 である駆 SJ輪 1 16 , 1 1 8の¾1]に出力し得る駆動トルクの最大値は、 図 36 に示すように、 エンジン 150からのトルクにモータ MG 3のトルクを加えたも のになる。 他方， 後輪である駆勁輪 1 1 7, 1 1 9の車軸に出力し得る駆動トル クはモータ MG 2のトルクにより定まる。 したがって、 モータ iMG3がない場 fr

(図 3 7に例示した） と比べた場合、 前輪側の駆動トルクの最大値を大きく取る ことができ、 前後輪のトルク配分の白由度が極めて大きいという利点が得られる。 第 5実施例では、 J輪側の駆 S]トルクの 大 ifiは、 その時点のエンジン 1 50の 駆勅トルクの最大値に制限されてしまうから、 両者の配分比 Y a ： Y bの範 fflは 制限されるのに対して、 本支施例では、 Γ山]者の配分比 (Xa+Xb) _: Xc:は、 エンジン 1 50の出力トルクに制限されることがなく、 駆動力配分の自由度は人 きい。

次に本 明の第 7の実施例について説明する。 笫 7尖施例の四輪駆動車輛およ びその内部に組み込まれた動力伝途裝置は、 第 6実施例と同ーハ一ドゥエァを備 え、 その制御のみが異なる。 第 7実施例の制御を図 38に示した。 この処理ルー チンが開始されると、 まずアクセル Ι )Α^:ΑΡと車速 （車籼回転数 N a) とを読み 込む処理を行なう （ステップ S 700) 。

アクセル開度 ΛΡと車速 （回転数 Na) と力 、 审輛に耍求されるトルク指令 値 Taと車輛出力 PPを演算する i! flを行なう （ステップ S 71 ϋ) 。 車輛の出 力] ^J1^Jを仝てエンジン丄 b (〕から得るものとして、 次にエンジン丄 50の出力 P eを決定し （Pe— , この出力が得られるようにスロットル開度 6f t hを 決' し、 更にエンジン 150の 0標回転数 Ne*を決定する 甲-を行なう （ス亍 ップ S 720) 。 ステップ S 720で、 先にエンジン 150の出力のみならず、 目標回転数 N a *を定めるのは， エンジン 150の運転状態を' が最低もしく はエミッシヨンカ最良となる状態にするためである。 この点について説明する。 図 39は、 エンジン 150の運転ポィントとエンジン 150の効率との関係を 示すグラフである。 闵中曲線 Βはエンジン 150の運転 SJ能な領域の境界を示す。 エンジン 150の運 可能な領 fej$には、 その恃 f生に応じて効率; ^同一の運転ボイ ントを示す fttl線 tt lないし α6のような等効率線を描くこと力できる„ また、 ェ ンジン 150の運転可能な領域には トルク T eと回転数 N eとの積で表わされ るエネルギー定の曲線、 例えば曲線 C 1一 C 1ないし C 3— C 3を描くことがで きる。 こうして描いたエネルギ 定の曲線 C 1— C 1ないし C3— C3に沿って 各遝 ボイン卜の効率をエンジン 150の 転数 N eを横軸として表わすと^ 0のグラフのようになる。

1¾1 するように、 出力するエネルギが同じでも . どの ilfeボイントで速 する かによつてエンジン丄 50の効率は大きく異なる。 例えばエネルギー;^の曲線 C 丄一 C 1上では、 エンジン 150を運転ポィント A 1 (トルク T c 1 , 回転数 N e l) で運転することにより， その効率を最も高くすることができる。 このよう な効率が も高い運転ポィントは、 出力エネルギー定の曲線 C 2— C 2および C 3-C 3ではそれぞれ運転ボイント A 2および A 3カ湘当するように. 各ェネル ギ の^轹 に存在する。 図 39中の曲線 Aは、 これらのことに基づき各エネ ルギ P rに対してエンジン 150の効率ができる限り高くなる 51¾ボイントを連 続する線で結んだものである。 この实施例では、 この曲線 A上の各運転ポイント

(トルク Te, 回転数 Ne) とエネルギ P rとの関係をマップとしたものを用い て、 エンジン 150の B標トルク Te*および鬥標回 ¾数 Ne*を設 した。 な お、 ここで、 曲線 Aを連続する曲線で結ぶのは、 エネルギ P rの不纖な急変を 避けるためである。

こうしてまずエンジン 1 50の運転状態として、 ^求されている出力 PPカ^ られる運転状態として最適の条件を求めた後、 エンジン 1 50の回転数がこの目 標回転数 Ne *となるようモータ MG 1を制御する を行なう （ステップ S 7 30) „ 即ち、 モータ MG 1により， エンジン 1 50の遝転状態を 図 3 9に示 した曲線 A.に沿って. 燃費最適な点へと遷移させるのである。 次に， このモータ MG 1か¾7；されることによリ、 このモータ MG Ίの出力がベラ籼に寄与するト ルク分 t gを求める処 を行なう （ステップ S 740) 。 モータ MG 1はプラネ タリギヤ 1 20に結合されているので， モータ MG1の運 J云は、 車軸に付与され るトルクに寄与するからである。

続いて、 前後輪に配分する駆勁力の割合を決定する処理も行なう （ステップ S 75 0) 。 驱勛力の配分比を ]6とすると、 前輪：後輪の駆動力の配分を、 β ： ( 1 -/9) として決定するのである （但し 0≤^ ^ 1) 。 その後、 この配分比^ を用いて、 前輪の受持トルク Τ ίと後輪の'; S持トルク T rを決: ii£する ί[Μを行な う （ステップ S 760) 。 前輪の受持トルク Τ ίと後輪の受持トルク T rとは、 車輛 ±体で必要とされるトルク 'Γ p , モータ M G 1による寄与分 t g、 配分比 β を用いて， 次式 （8〕 により えられる _u

Ύ ί^ · Τ - t g

T r«- (1 -/5) p … C8) その後、 前後輪にそれぞれの受持トルク力得られるよう、 モータ MG2 , モ一 タ MG 3を制御し （ステップ S 770) 、 その後 「NEXT l に抜けて本ル一チ ンを終了する。

かかる 例によれば、 分比) 3を ϋから 1まで向由に,倜整することができる ので、 エンジン 1 50の 3 $云状態の制御を優先しながら、 ¾後輪の駆動力の Ε己分 を極めて広い範囲で甴由に制御することができる。 配分比 は、 遝転乇一ドゃ路 面の状態などから設定すること力 ^s '考えられる。 したがって， エンジン 1 50の燃 費やェミツションを十分に確保しながら、 かつ龃動力の自由な配分が可能となる.， 更に、 この 施例の構成によれば、 回生による制勁力も ¾後輪で自 ώに分拘.する ことができるので， アンチブレーキシステムゃ駆動力制御なども実現することが できる。

木実施例では、 前輪側の駆動軸にエンジン 1 5 0からの出力が結合される構成 としたが、 エンジン 1 5 0からの出力を後輪側に結合する構成とすることもでき る。 この場合には、 前後輪のトルク配分は、 配分比を βとして、 次式 （9 ) によ リ決定することができる。 τ r—e ■ τ p + 1 _g

T r— ( 1 - /3 ) T p -- t g - ( 9 ) 以上、 本発明の多数の 例について説明したが、 本発 ijaは上記した実施例や 突 ]¾ ^憩に限られるものではなく、 その 旨を逸脱しない範囲において種々の態 槔にて することが可能である。 例えば、 クラッチモータ 3 0 , アシストモー タ 4 0の配 と前後 ipiの関係、 あるいはモータ M G 1ないし MG 3の配置と 後 輪の関係は、 逆にしても差し支えない _u また、 冈 4 1に示したように、 ブラネタ リギヤ 1 2 0から前輪の m«Jに動力を取り出す部位にチェーンベルト 1 2 9に代 えて、 ノ ク機描を備えた核式ギヤ機横 2 0 0を用いることができる。 この^ ギヤ機構は、 リングギヤ 1 2 2に結合された第 1の連結ギヤ 2 2 1に螨台する笫 1ギヤ 2 3：! と、 リングギヤに 1 2 2に結合された第 2の速結ギヤ 2 2 2に逆転 用ギヤ 2 3 2を介して D 合する^ 2ギヤ 2 3 2とを備える。 ギヤ切換手段 2 1 0 が作動することによリ 動力伝遠ギヤ 1 1 1の駆 ¾J¾ 2 4 2は、 第 1ギヤ 2 3 1 もしくは第 2キ'ャ 2 3 2に係合するょぅ叨リ えられるから、 ブラネタリギヤ丄 2 0からの出力の回転方向を、 ¾いずれの方法にも切り替えること力⁵できる。 したがって， 一方向に IHJ転するエンジン 1 5 0を用いて. 車! Mを後退させる二と ができる。

また、 第 5実施例， 第 6実施例の構成では、 エンジン 1 5 0の回転軸にモータ M G 1 , ΜΩ 2どブラネタリギヤ 1 2 0を設けているが、 この構成には， 様々な パリエーシ ンが考えられる。 例えば、 図 4 2に示すように、 モータ MG 1とモ ータ M G 3とでエンジン 1 5 0を挾持する配置としてもよい。 また、 ト-記^例 では、 リングギヤ軸 1 2 6に出力された動力をリングギヤ 1 2 2に結合された動 力取出ギヤ 1 2 8を介してモータ MG 1とモータ MG 3との間から取り出したが、 図 4 3に示すように、 リングギヤ籼1 2 6 Eを延出してケース 1 1 9から取リ出 すものとしてもよい。

更に、 電気分配式の第〗ないし第 4実 J¾例の変开^ 1」としては， 篛 5 , 第 6麵 例と同様， 前 の审籼にクラッチモータ 3 0のみならず， 図 4 4に示すように、 第 3の電動機に相当するモータ 3 0 0を配置し、 前輪の iSllljをクラッチモ一タ 3 0によリ分配された勦力とモータ 3 0 0による動力によリ駆動し， 後輪の を アシストモータ 4 0によリ駆 する構成とすることもできる。 また、 笫 1 ¾¾例 等では図 1に示したように、 アシストモータ 4 0 1 ^動機 5 0の出力軸とはやく 分離するものとしたが、 図 4 5に示すように， 原勁機 5 ϋのクランクシャフト 5 6の両方の軸 ¾¾にクラッチモータ 3 O Aおよびクラッチモ一タ 3 0 Bを設ける栴 成を考えることもできる。 更に、 その一方のクラッチモータ 3 0 Bの出力軸であ る駆動軸 2 2 Bに、 アシストモータ 4 0を設けるものとしても良い。 この場合、 クラッチモ一タ 3 ϋ Bとアシストモータ 4 0の位 鬨係を逆にすることもできる。 即ち、 アシストモータ 4 0をクランクシャフト 5 6に直結し、 その出力铀にクラ ツチモータ 3 Ο Βを設けることもできる。

±3£した各¾¾例においては， 原助機 5 0としてガソリンにより運転されるガ ソリンエンジンを用いていたが、 その他にも、 ディーゼルエンジン等のレシブ α エンジンの他、 タ一ビンエンジンや、 ジェットエンジン. □—タリエンジンなど 各種内燃或いは外燃機関を用いることができる。

また、 クラツチモータ 3 0及びアシストモ一タ 4 0としては， Ρ Μ形 （永久磁 石形； Permanent Magnet type) 同期 機を用いたが、 回牛 j作及びカ行勁作を 行なわせるのであれば、 その他にも、 V R形 （可変リラクタンス形； Variable R eluctance type) 同期電勁機や、 バーニアモータや、 ^流電勐機や、 誘導電動機 や、 超電導モータなどを用いることができる。 また、 カ行動作のみ行なわせるの であれば， ステップモータなどを用いることができる _u また、 クラッチモータ 3 0では. ァウタロータ 3 2はクランクシャフト 5 6に、 ィンナロータ 3 4は駆動軸 2 2 Aにそれぞれ結合していたが、 ァウタロータ 3 2 を駆動軸 2 2 Aに、 ィンナロータ 3 4をクランクシャフト 5 6にそれぞれ結合す るようにしても良い。 また、 ァウタロータ 3 2とインナロ一タ 3 4の代わりに、 互いに対向する円盤状のロータを用いるようにしても良い。

まだ、 クラッチ ΐ - タ 3 0に対する電力の伝達手段としては回転トランス 3 8 を用いていたが、 その他、 スリップリング一ブラシ接触、 スリップリング一水銀 接触、 或いは磁気エネルギの半導体カツプリング等を用いることも可能である。 また、 第 1及び第 2の駆動冋路 9 1， 9 2としては、 トランジスタインバータ を用いていたが、 その他にも、 I G B丁 （絶緑ゲートパイポーラモードトランジ スタ； Insulated Gate Bipolar mode Transistor) インバ一タや、 サイリスタイ ンバータゃ、 tg P WM (パルス幅変調； Pulse Width Modulation) インバ一タ や、 方形波インバ一タ （m/王形インバータ， 形インバ—夕） や. 共振インパ —タなどが用いることができる _u

二次電池であるパッテリ 9 4としては P bバッテリ， N i MHバッテリ， L i パッテリなどを用いること力できる力 \ バッテリ 9 4に代えてキャパシタを).1 、 ることもできる。

なお、 以上の説明では、 特に断わらない限り、 クラッチモータ 3 0 , ブラネタ リギヤ 1 2 0やモータ MG 1ないし MG 3 , トランジスタ T r 1ないし T r 1 6 などの変換効率を碑 1 ( 1 0 0 %) として説 TOした。 実際には、 変換効率は値 1 未満であるから， ^終的なトルク配分を得るには、 エンジン 1 5 0から出力され るエネルギ P cをリングギヤ軸 1 2 6に山力するエネルギ P rよリ若干大きな値 とする力¹、 逆にリングギヤ軸 1 2 6に出力するエネルギ P rをエンジン丄 5 0か ら出力されるエネルギ よリ^- Γ·小さな値とする必要がある _u 例えば. ェンジ ン 1 5 ϋから出力さォ Iるエネルギ P eは、 リングギヤ軸 1 2 6に出力さォ lるエネ ルギ P rに変 効率の逆数を乗じて求めればよい。 また、 アシストモ一タ 4 0や ブラネタリギヤ 1 2 0て十 cM¾械麼檫などにより熱としてエネルギを損失するが、 その損失量は全体量からみれば極めて少なく、 モータ MG 1 , MG 2に用いた |司 期 ¾¾J機の効率は値 1に極めて近い。 また、 トランジスタ T r 1ないし T 1- 1 (3 のオン抵抗も GTOなど極めて小さいものが知られている。 したがって、 動力の 変換効卓は 1に近いものとなるから、 便: ϋ±値 1 (100%) として扱った„ 產 m の利用可能性

以ヒのように， 本 ¾明のかかる動力伝逹装置は、 輪駆励^!に川いることが できるが、 本発明はこれに限定されるものではなく、 2つの出力軸を有するもの であれば、船舶， 航空機などの交通 -段や、 その他各稞 ¾機械などに搭載する ことも可能である。 また、 本発明の 輪駆動糊の構成は、 乗用車， トラック，

W^ M,オフロード milなど各種 に適用することができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 原膽の動力力⁵ G達される IEI転軸を備え、 該回 軸から入力される原腿 からの勤力を、 の出力軸と， 該出力 Φ由と^^なる第 2の出力軸とに伝達する 動力伝達装置であって、

前記回«の回転に関連付けられた笫 1の電勤機と、

前記回転軸に入力される動力と、 前記第 1の出力軸に機械的な形憩で入出力さ れる動力と、 前記第 1の電動機に電気的な形態で入出力される動力との配分を、 入出力の !§?Π力バランスする条件の下で制御する分配李段と，

前記第 2の出力軸に結合された第 2の電動機と、

前記第 1の 動機に電 的な形憩で入出力される勁力を制御して、 前記第 1の 電動機の運 状態を可変し、 前記分配手段における前 力の配分を制御する第 1の勳カ制御手段と、

前記第 1の勤力制御手段によリ前記第 1の電動機に^気的な形態で人出力され る動力に基づき、前記第 2の電動機の運 ISを制御して、 前記第 2の出力軸に出力 される動力を制御する第 2の動力制御手段と

を備えた動力 iSS装置。

2 . 詰求の範 ffl第 1 ¾記戦の勳カ伝逹装置であって、

前記第 1の出力軸に結合された第 3の電 機と、

該第 3の 機の 51^、を制御して、 前記分配 段によリ機,形態で動力が人 出力される前記第 1の出力軸に、 第 3の電動機による勳力の入出力を加える第 3 の動力制御-Γ- と

を備えた動力伝逹装唐。

3 . 請求の範囲第 1項または第 2¾¾載の勒カ錢装置であって、

前記第 1の 動機は、

前 原動機の回- 軸に機械的に結合する第 1のロータと、 該第 1のロータと 電碰勺に結 し、 該第 1のロータに対して相対的に回転し得る第 2のロータとを 有すると共に、 該第 2のロータが、 前記 iの出力軸に機械的に結合したもので あって， 前記分西己手段を構成し、

前記第 1および第 2の動力制御手段は、

多相交流によって前記第 1の電動機における前記第 1及び第 2のロータ間の 鼋碰勺な結合を制御して、 前記笫 1の電勋機との間で少なくとも一方向の電力の やリ取リが可能な第 1の^)機駆動回路と、

前記第 2の電動機との間で少なくとも --方向の電力のゃリ取リカ s可能な第 2 の mi/l ffil 路と、

前記第 1および第 2の電動機駆動回路を制御して， 前記第 1および第 2の出 力軸に入出力される動力の配分を制御する動力配分制御手段と

を備えたものである

動力 装置。

4. 請求の箱 第 3項記載の動力伝達装 であって、

前記第 1または第 2の娜機龃動回路が前 j¾第 1または第 2の 職との間で 回生した電力の少なくとも- -部を蓄稂可能な二次 m¾を備え、

前 3d動力配分制御 Φ段は、 前記第 1および第2の鬼勛機 勛回路の制御による 前記第 1および第 2の¾,との間の電力のやリ取リに加えて， 前記二次電池へ の電力の蓄積および該—次 池からの 力の出力を制御して、 前記第 1および第

2の出力釉に入出力される勅力の配分を制御する手段である

励力伝 装 。

5 . 請求の範囲第 3¾または第 4¾記載の勁力 ίΓ;達装置であって、

前記動力配^ !1御手段は、

前記第 1の 回路を制御して、 前記第 1の 勁機よリ前 築 1の口 一タと第 2のロータとの |¾に生じる滑リ回転に応じた電力を前雷 1の電 J機駆 動回路を介して回 itする回生制御手段と、

該回 した電力の少なくとも一部を用いて前 ti第 2の電動機駆動回路によリ ms 2の铕 を 行するカ行制御手段と を備える動力 iS 装置。

6 . 請求の範 ffl第 4項 3cl載の動力伝逑装置であって、

前記動力配 il御手段は、 前記二次 に翻された電力を用い

前記第 1の ¾l 動回路を制御して、 前記第 1の m j機をカ行する第 1の 力 !!御手段と，

前記第 2の電勡撒駆動回路を制御して、 前記粱 2の電動機をカ行する第 2の カ行制御手段と

を備える動力伝達装匿。

7. 請求の範两第 1項または第 2項記蛾の動力 逹装置であって、

前記分配手段は、 前記原動機の回転軸と 第 1の出力軸と前記第 1の鼋動機 の回転軸とに各々結合される 3軸を有し、 該 3軸のうち前記原助機の回転軸に結 合された軸と前記第 1の TO機の^転軸に結合された籼とに入出力される助力が 決定したとき、 |¾¾定された勁力に基づいて、 前記第 1の出力軸に結台された軸 に入出力される励力が決定される 3軸式動力入出力手段であり、

前 _B第 1および第 2の勁力制御字段は、

前記第 1の 機との間で少なくとも一方向の 力のやリ取リか^ I能な第 1 の■機 «回路と.

前記第 2の電動機との iS]で少なくとも一方向の電力のやリ取リが可能な第 2 の ¾動機駆勤回路と、

前記第 1および第 2の ¾|カ鹏区動回路を制御して、 前 d第 1および第2の出 力軸に入出力する動力の配分を制御する動力配分制御手段と

を備えたものである

動力伝達装置。

8. 請求の範回第 7 記戦の動力伝達装 であつて，

前記第 1または第 2の mffii機駆動冋路が 記第 1または第 2の電動機との間で 回生した電力の少なくとも一部を蓄 ¾可能な二次電池を備え、 前 動力配分制御手段は、 前記第 1および第 2の電勁機駆勁回路の制御による 前記第 1および第 2の電 との IS]の 力のやリ取リに加えて， 前記—次 池へ の電力の 積および該 次電池からの電力の出力を制御して、 Ml己第 1および第 2の出力軸に入出力する動力の配分を制御する手段である

動力伝達装置，

9 - 請求の 5两第 7項または第 8項記载の動力 装！:であって、

前記動力配分制御 -段は、

前記第 1の電動機駆動回路を制御して、 前記原動機の回 軸に入出力される 動力と ΐίτϋ笫 1の出力軸に入出力される勒力との差分に応じた m¾を、 第 1の電 動機から前記第 1の 鄉区勦回路を介して回生する回生制御チ-段と、

該回生した電力の少なくとも一部を用いて前記第 2の電勦 動 InJ路にょリ 前記第 2の電励機をカ行するカ行制御手段と

を備える動力 iSl装^' 上 0 . 請求の範囲第 8項 ^の動力^装置であって、

記動力配分制御手段は、 前記二次電池に 積された ¾力を用い

前記第 1の鼋動機駆 ί冋路を制御して、 前記第 1の ¾'動機をカ行する第 1の カ^!!御手段と、

前記第 2の電動^^動回路を制御して、 前 ;¾第 2の 動機をカ行する.第 2の カ行制御手段と

を備える励力伝達装置。

1 1 . 原動機の出力する機械的エネルギを回転籼を介して第 1の 動機に伝達 し、該第 1の msj機を利用して伝達された^記機械的エネルギの一部を m ェ ネルギに変換して取リ出し.

残リの機械的エネルギを笫 1の出力袖に出力すると共に、 前 第 1の電動機よ リ取り出された ϊ記電気的エネルギの少なくとも"^を用 Lゝて第 2の HSi機を駆 勁して、 前記笫 1の出力袖とは異なる第 2の出力軸に山力し、 前記第 1の锘勤機において伝達される前記機械的エネルギと取り出される 1己 気的エネルギとの配分を制御して、 ^記第 1および第 2の出力軸に出力される 勁力を所定の大きさに調整する勋カ伝達装置。

1 2 . 請求の 15囲第 1項ないし第 3項および第 7項のいずれかに記敏の動力伝 達装置であって、

前記第 1の出力軸に出力される動力と 前記第 2の出力輔に出力される動力と の配分を決定する配分決定手段を備え、

前記第 1の動力制御手段は、 該配分决定手段によリ决定された動力配分を目標 値として制御を行なう手段である

勋カ伝達装置。

1 3 . 請求の範 ES第 2項 載の励力伝速装置であって，

前記第 1の動力制御手段を介して前記第 1の電勁機の動力を制御することによ リ、 前- dfli京動機を所望の遝 fe^域内で運転する原動機運転手段と，

前記第 1の出力軸に出力される動力と、 前記第 2の出力軸に出力される動力と の配分を決定する配分決定手段を俯えと共に，

前記第 3の動 制御手段は、 該配分決定手段にょリ前記第 1の出力軸について 決定された動力配分を円標値として制御を行なう手段であリ、

前記第 2の動力制御手段は、 該配分決定 ¾により —記第 2の出力軸について 決定された動力配分を目標摘として制御を行なう手段であリ、

を備えた動力伝達裝

1 . 求の範囲第 1 3 記戦の動力伝達装置であって，

前記第 1の ^は、

前記原勁機の问 4¾Φ由に «的に結合する第 1のロータと、 該第 1の卩一タと ϋ磁的に結合し，該第〗.のロータに対して相対的に回転し得る第 2の π—タとを 有すると共に， のロータが、 前記第 1の出力軸に機械的に結合したもので あって， 前記分 I！手段を構成する動力伝達装 。

1 5 . 請求の範囲第 1 3項記載の勁力伝违装 であって， 前記分配手段は. ii記原 Mの回 軸と前記第 1の出力軸と 第 1の電 の回転軸とに各々結合される 3軸を有し、 該 3軸のうち前記原動機の回転軸に結 合された軸と前記第 1の亀勖機の回 軸に結合された軸とに入出力される動力が 決定したとき、 該決定された助力に某づいて、 前記第 1の出力軸に結合された軸 に入出力される II力が決定される 3軸^ II力入出力手段である励力伝達装置。

1 6. 請求の ®囲第 1項ないし第 3項および第 7項のいずれか記战の動力 装甲であって、

前記 mm機は、 多相の交流により構成される同転磁界と、 永久磁石による磁界 との相互作用によリ回転する同期 動機である勦カ伝逄装置。

1 7. 輛の第 1の車軸および第 2の卓籼に独 r_に勁力を伝達する四輪 jra車 輛であって、

動力が取リ出される回転軸を有し. 該回 軸を回転させる原動機と、 該回転軸の回転に |¾連付けられた第 1の電 と，

ii記问転軸に入力される励力と， 前記第 1の車籼に機械的な形態で入出力され る励力と， 前記第 1の電動機に電^ 1勺な形態で入出力される動力との配分を、 入 出力の^ [1カ^∑バランスする条件のドで制御する分配 段と、

前記第 2の；^ illに結合された第 2の^ Ε機と、

前; a第 1の 動機に電 的な形態で入出力される動力を制御して、 前記第 1の 励機の運転状態を可変し、前 分配手段における前記励力の配分を制御する第

1の動力制御手段と、

tir¾i第 1の助力制御 段によリ ^記第 1の 動機に ¾気¾な形態で人出力され る勁力に基づき、 前記笫 2の 1¾勋機の運転を制御して， 前記第 2の に出力さ れる動力を制御する第 2の動力制御手段と

を備えた四輪駆動 丄 8 . 請求の範囲第 1 7項記祯の四輪駆動 であって、 前 id第 1の «1に結合された第 3の電動機と、

該第 3の電動機の運転を制御して、 前記分配手段によリ機械霧態で動力力 ί入 出力される前記第 1の¾&に， 第 3の電動機による動力の入出力を加える第 3の 助力制御手段と

を備えた四輪駆動賴'

1 9. 請求の 笫 1 7頊または第 1 8項 FE敏の四輪駆勁車輛であって、 前記第 1の^機は、

前 動機の出力軸に機械的に結合する第 1の口- -タと、 該第 1のロータと 電磁的に結合し，該第 1のロータに対して相対的に回転し得る第 2のロータとを 有すると共に、 該第 2のロータが、 前記 iの *filに機,に結合したものであ つて、 ΙΪ 分配チ段を構成し、

ttrsa第 1および第 2の動力制御手段は、

多相交流によって前記第 1の電動機における前記第 1及び第 2の口一タ冏の 電磁的な結合を制御して、 前記第 1の^!機との間で少なくとも一方向の電力の やリ取リか^ Γ能な第 1の電動機駆動回路と，

前記第 2のE励機との問で少なくとも一方向の電力のやリ取リが可能な第 2 の m¾j機駆 i回路と，

前 第 1および第 2の^:動機 5ϋ動冋路を制御して、 前記原 ¾/遞の觔カを j¾g の配分で、 前記笫 1および第 2の出力軸に出力する勐カ配分制御手投と

を備えたものである

四輪駆動細。

2 0 . 請求の範 II第 1 9項記載の ω輪駆動車輛であって、

前言 ci第 1または第 2の ¾]機«]回路が前記第 1または第 2の^動機との |¾|で 回 itした鼋力の少なくとも一部を蓄稍可能な二次 池を備え .

前記動力 PSW 御手段は、 前 第 1および笫 2のi動機駆動回路の制御による 前記第 1および第 2の電動機との間の！:力のやり取りに加えて， 前 二次電池へ の電力の薪稂および該二次電池からの^:力の出力を制御して、 前記第 1および第 2の出力軸に出力する動力の配分を制御する手段である

四輪駆勡率輛。

2 1 . m m 1 9 ¾または 2 0項記載の四輪駆動牢帼であって、 前記動力配分制御手段は、

前記第 1の ms&^sg勤回路を制御して、 前記第 1の電動機よリ前 第 1の口 ータと第 2の D—タとの t¾に生じる滑り回転に応じた鼋カを前記第 1の^動 動回路を介して冋生する回 制御手段と、

該回生した電力の少なくとも 5を用 ヽて前記笫 2の電動機駆動回路によリ 前記第 2の 動機を力打-するカ行制御手段と

を備える四 ¾Μϋ·"Μ。

2 2 . 請求の範囲笫 1 9項または第 2 0頊記戟の四輪駆 であって、 前記動力配分制御手段は、

前記第 2の電動機駆勦回路を制御して、 記第λ 'の 軸の Μ転によリ回 さ れる前記第 2の mSl機から It力を 生する回生制御 段と、

該回生した ¾力の少なくとも一都を用いて Ιίί記第 1の電励機駆動回路によリ 前 第 1の鱸動機をカ行する力 ίί 御手段と

を備える四輪駆

2 3 . 請^の範囲第 2 ()項記赖の四輪駆動卓綱であって，

前記動力配分制御手段は、

前 ΠΒ第 1の 動 β /回路を制御して、 前記第 1の電動機よリ前記第 1の口 一タと第 2のロータとの間に^じる滑り |π|転に応じた電力を前 m 1の^:動機 動回路を介して回生する第 1の In]生制御 -段と、

前記第 2の 欄区勵回路を制御して、 前記第 2の亨勒の回 によリ回 $Γ;さ れる前記第 2の電動機から電力を回生する第 2の回生制御手段と，

を備え， 該 lEl生された電力の少なくとも一都を前記二次 也に蓄積する四輪 ΜΛ«。

2 4 . 請求の範囲第 2 0項記載の四 ME動車輛であって，

前記動力配分制御手段は， 前記一-次電池に蓄積された電力を用い

前記第 1の電動機駆励回路を制御して、 前記第 1の電動機をカ行する第 1の カ行制御手段と、

前記第 2の電動機駆動回路を制御して、 前; H第 2の電動機をカ行する第 2の 力 ^御手段と

を備える四輪駆勦車镧。

2 5 . 請求の範囲第 1 7項または第 1 8項記載の四輪駆動車輛であって、 前醫己分配チ段は、 前記原動機の回転軸と前^第 1の車軸と前記第 1の馄職の 回転軸とに各々結合される 3軸を有し、 該 3軸のうち前記原«の In]転軸に結合 された軸と前記第 1の鼋 の回転軸に結合された軸とに入出力される動力が決 定したとき、 該^された動力に基づいて、 前記 1の に結合された軸に入 出力される動力が決定される 3軸式動力人出力手段であリ、

前記第 1および第 2の動力制御手段は、

前記第 1の ¾®J機との間で少なくとも -方向の電力のやり取リカ可能な第 1 の^ SiiiS i動问路と、

前記第 2の電 ¾J機との間で少なくとも '方向の電力のゃリ取りが 能な ¾ 2 の電動 TO動回路と、

前記笫 1および第 2の 動回路を制御して， 前記第 1および第 2の車 軸に入出力する励力の配分を制御する勡カ配分制御手段と

を備えたものである

四輪纖車骊。

2 6 . 請求の範困第 2 5項記戦の四輪駆動取镧であって、

前記第 1または ® 2の 動機駆動回路が前記第 1または第 2の電動機との間で IE]生した電 の少なくとも一都を蓄稂可能な一次港池を備え、 前記動力配分制御手段は、 前記第 1および第 2の ' 勁概区動回路の制御による 前記第 1および第 2の電勁機との間の電力のやリ取リに加えて， 前記二次電池へ の電力の蓄積および該一次電池からの踅力の出力を制御して、 前記第 1および第 2の率軸に出力する動力の配分を制御する手段である

2 7 . 請求の $5网第 2 5項または第 2 載の四輪駆動 であって、 前記動力配 御 段は、

前記第 1の 動回路を制御して、 前 d原勡機の回転軸に入出力される 動力と前記笫 1の m¾bに入出力される動力との差分に応じた ¾力を、 第 1の ¾J 機から前記第 1の電動機駆勦回路を介して回牛-する回生制御手段と、

該回生した電力の少なくとも一部を用いて前 2の電動 »勁回路によリ 前記第 2の電,をカ行する力 御手段と

を備える四輪 J»ffi。

2 8 · 請求の? Slffl第 5 ¾または第 2 6項記載の四輪駆動車輛であって、 前 d動力配分制御手段は、

ίί記第 2の甩¾]機駆動回路を制御して、 前記; e 2の車軸の回転によリ回転さ れる前記第 2の電動機から電力を回生する回牛制御手段と、

該冋生した ϋ力の少なくとも一都を甩いて前記第 1の電動離区動回路により 前記第 1の電動機をカ行するカ行制御手段と

を備える四輪駆動

2 9 . 請求の筘囲第 2 6項記載の四輪駆勋 硐であって、

前記動力配分制御 は、

前 ci第 iの罨動概駆動回路を制御して， 前^原 1¾機の回- fe軸に入出力される 励力と ^記第 1の Miに入出力される動力との^分に応じた電力を， 第： I.の^ 機から前記第 1の電動機駆動回路を介して问生する第 1の回牛.制御手段と、

前記第 2の電動 ¾ 動冋路を制御して . 前記第 2の ill籼の问転によリ回転さ れる前 ffi第 2の m i機から镎カを回生する第 2の回生制御手段と、

を備え、

該回生された電力の少なくとも "^を ^記一次 urnに蓄稷する四輪 s

3 0. 詰求の範囲第 2 6項記戦の 輪駆励 ^¾であって、

前記動力配分制御手段は、 前記二次電池に蓄積された電力を用い

前記笫 1の電動機駆勖回路を制御して、 前記第 1の電動機をカ行する第 1の カ行制御手段と、

前記第 2の «勁回路を制御して、 前記笫 2の電動機をカ行する笫 2の カ行制御手段と

を備える四輪駆動 *lfi_D

3 1 . 原動機の出力する機械的エネルギを Uil転軸を介して第 1の ¾1勤機に伝達 し、該第 1の m¾j ^において、 された 記機械的エネルギの一部を電 ェ ネルギに雄して取リ出し、

残リの機械的エネルギを第 1の 由に出力すると共に、 前記第 1の電 機よリ 取リ出された前記電気的エネルギの少なくとも一都を用いて第 2の電動機を « して、 第 2の率軸に出力し.

前記第 1の ¾Si機において伝達される前記機械的エネルギと取リ出される前 電気的エネルギとの配分を制御して、 前記 および第 2の に出力される動 力を所定の人きさに調榨する四輪駆動車綱„

3 2. 請^の範 11笫 1 7¾ないし第 1 9項および第 2 5項のいずれか記載の四 輪駆動車輛であって、

前記笫 1の車籼に出力される勦力と、 前記第 2の皋籼に出力される動力との配 分を決定する配分決定手段を備え、

前記第 1の動力制御手段は、 該配分決定手段によリ決定された動力配分を H標 値として制御を行なう手段である

輪, »ΐϋ。

3 3 . 請求の範囲第 1 8項記戦の四輪駆励 輛であって.

前記第 1の助力制御手段を介して前記第 1の電勒機の動力を制御することによ リ、 前記原動機を所望の運 领域内で 3¾する原動機運 Jfe手段と.

前記第]の車軸に出力される動力と、 前記第 2の車軸に出力される動力との配 分を決定する配分決定手段を備えると共に、

前! 2第 3の動力制御手段は、 該 分決定手段によリ前記第 1の車軸にっ 、て決 定された動力配分を目標値として制御を行なう手段でぁリ、

前記第 2の勋カ制御手段は、 該配分決定手段にょリ前記第 2の単軸について決 定された動力配分を目標値として制御を行なう手段であリ、

を備えた四輪駆動 。

3 4 . 請求の範 ffl第 3 3項記載の四輪駆動車辆であって、

前 d ' lの電動機は、

^記原助機の回 ½軸に機械的に結合する第 1のロータと、 該第 1のロータと 電磁的に結合し、 該第 1のロータに対して相纖に面転し得る第 2のロータとを 有すると共に、 該第 2の Π—タが、 前記第 1の車軸に機械的に結合したものであ つて、 前記分配手段を構成する四輪駆動泉輛。

3 5 . ^求の 5两第 3 3 ¾記載の四輪駆 中 であって、

前記分配手段は、 前記原動機の回転軸と前記第 1の 由と前記第 1の電動機の 回転軸とに各々結台される 3-軸を有し、 該 3軸のうち前 §Β 動機の回転刺 Iに結合 された軸と前記第 1の電動機の回転軸に結合された軸とに入出力される動力が决 定したとき、 該¾½された勐カに基づいて， 前^第丄の に結合された軸に入 出力される 3¾力が決定される 3軸式動力人出力手段である四輪駆動 J»。

3 6 . 原動機の動力を糊の第 1の率铀と總 1の車軸と 1¾¾械的に直接! 合されていない第 2の車軸に伝達する勁カ^ g装^を備えた四輪 S区動 Mであつ て、 動力を出力する冋転軸を有し、 該回転軸を回転させる原動機と、

動機の回 jfe軸に機械的に結 する第 1のロータと、 該第丄のロータと 磁 的に結合し、 該第 1のロータに対して相対的に回^し得る第 2のロータとを^し， 該第 2のロータに前記第 1の車蚰を機械的に結合した第 1の¾«と，

多相交流によって前記第 1の電勋機における前記第 1及び笫 2の Π—タ間の電 磁的な結合を制御して、 前記第 1の電動機との間で少なくとも一方向の電力のや リ取リが可能な第 1の電動機 ¾¾動回路と、

前記原励 の他の回転軸に機械的に結合する笫 3のロータと、 該第 3のロータ と電磁的に結合し、 該第 3のロータに対して相対的に回^し得る第 4のロータと を有し、 該第 4のロータに前記第 2の車 を機械的に結合した第 2の電動機と、 多相交流によって前 ffi第 1の電動機における前記第】及び第 2の口一タ阆の電 磁的な結合を制御して、 前記笫 2の電動機との問で少なくとも一方向の電力のや リ取リ力 S可能な第 2の鼋動機駆動回路と、

前記第 1および第 2の電纖麵 M路を制御して、 前 H原動機の動力を所定の 配分で、 前記第 1および第 2の車軸に出力する動力配分制御手段と

を備えた四 劻 镧。

3 7 . 請求の範囲笫 3 6 ¾記載の四輪駆動車輛であって、

前記第 1または第 ' 2の 勤機駆励回路が前記第 1または第 2の電则機との間で 回生した電力の少なくとも一部を薪可能な—次鲎池を備え、

前記助力配分制御手段は， 前記第 1および第 2の電動機駆動回路の制御による 電力の回生.および消费に加えて、 前記二次電池への電力の蓄積および Zまたは該 二次電池からの電力の山力を制御する二次電池制御手段を備えた四輪駆動 ffl。

3 8 . 原動機の動力を糊の第 1の审 および第 2の^ illに伝達する動力链 装!！を備えた四輪駆動 であって，

動力が出力される回転軸を し、該回転軸を回転させる原動機と、

言繊動機の回転軸に機械的に結合する第 1のロータと， 該第 1のロータと 磁 的に結合し、 該第 1のロータに対して相対的に回転し得る第 2のロータとを有し、 該第 2のロータに^ 1の車軸を機械的に結合した第 1の と、 多相交流によって前記第 1の ®機における前記第 1及び第 2の u—タ閱の常 磁的な結合を制御して、 前記笫丄の電動機との間で少なくとも一方向の電力のや リ取リか^ Τ能な第 1の電動 W (勐回路と、

前記第 1の車 4と (塌械的に直接は結合されていない第 2の帟勒が結合された 第 2の m!Wと、

該第 2の 動機との聞で少なくとも一方向の電力のやリ取リが可能な第 2の 動: 動回路と、

前記第 1および第 2の電動機駆動 |ϋ|路を制御して、 前記第 1および/または第 2の に制動トルクを付与する制動力制御手段と

を備えた四輪駆動 輛。

3 9. 原勤機の勦力が^される |£|転軸を備え， 該 lei転軸から人力される原動 機からの動力を として、 第 1の原動機が結合された第 1の出力軸に入出力さ れる勛力と、 笫 2の 機が結合され、 該第 1出力軸とは異なる第 2の出力軸に 入出力される助力との配分を制御する方法であって，

前記回転軸に入力される動力と、 前記笫 1の出カ籼に機械的な形態で入出力さ れる動力と、 前記笫 1の mii機に電気的な形態で入出力される励力との配分を、 入出力の aがパランスする条件の下で制御する分配手段を用意し、

前記第 1の m¾機に電気的な形態で入出力される動力を制御して if記第 1の 铠動機の運 状態を可変し、 前記分配 ί殺における前記動力の配分を制御し， 前記分配手段の動作に伴い前記笫 1の電 Sii機に 気的な形態で入出力される勦 力に基づき、 前 d第 2の 動機の運転を制御して、 前記第 2の出力軸に出力され る ¾力を制御する

勤力配分方法。

4 0. 原動機の勅力が ^される回転軸を備え、 該回-転軸から入力される原動 機からの動力を として， 第 1の原助機が結合された第 1の事 *tlに入出力され る動力と、 第 2の電励機が結台され、 該第 1聯 とは興なる第 2の笨軸に入出力 される動力との配分を制御する 輪駆動方法であつて

前記冋転 Ψ'由に入力される勋力と. 前記第 1の Ψϋΐιに機械的な形態で入出 され る動力と， 前記第 1の鼋動機に電 的な形態で入出力される動力との配分を、 入 出力の iがバランスする条件の下で制御する分配乎段を用怠し、

前記第 1の '動機に電気的な形態で入出力される動力を制御して、 前記第 1の 電動機の運転^!を可変し、 前記分配 τ殺における前記動力の配分を制御し、 前記分配手段の動作に伴い前 ia第 1の電励機に な形態で入出力される動 力に基づき、 前記第 2の m¾機の運転を制御して， 前記第 2の-中 に入出力され る動力を制御する

四輪駆動方法。