JP2004236424A

JP2004236424A - 動力出力装置、モータ駆動方法およびモータの駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体

Info

Publication number: JP2004236424A
Application number: JP2003021512A
Authority: JP
Inventors: Kiyoe Ochiai; 清恵落合
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2004-08-19
Also published as: US20040150365A1; DE102004004577A1; US7276865B2

Abstract

【課題】機械分配式のハイブリッド車両に適した動力出力装置を提供する。
【解決手段】動力出力装置１００は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、直流電源３０、リレー４０、インバータ１８１〜１８３および制御ＣＰＵ１８４を備える。モータジェネレータＭＧ１は３相コイル１０，１１を含む。直流電源３０はリレー４０を介して３相コイル１０，１１の中性点Ｍ１，Ｍ２間に接続される。制御ＣＰＵ１８４は、モータジェネレータＭＧ１のパワーＰｇとモータジェネレータＭＧ２のパワーＰｍとの和Ｐｍ＋Ｐｇが零であるとき、リレー４０をオフするためのＬレベルの信号ＳＥを生成してリレー４０へ出力し、モータジェネレータＭＧ１によって発電された電力によりモータジェネレータＭＧ２を駆動するための信号ＰＷＭＣ１，２およびＰＷＭＩ３を生成してそれぞれインバータ１８１〜１８３へ出力する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力出力装置に関し、特に、２重巻線モータを用いた動力出力装置、モータ駆動方法およびモータの駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２重巻線モータを用いた動力出力装置としては、特開２００２−２１８７９３号公報に開示された動力出力装置が知られている。図１０を参照して、従来の動力出力装置３００は、２重巻線モータ３１０と、直流電源３２０と、インバータ３３０，３４０と、コンデンサ３５０とを備える。
【０００３】
２重巻線モータ３１０は、２つの３相コイル３１１，３１２を含む。そして、直流電源３２０は、３相コイル３１１の中性点と３相コイル３１２の中性点との間に接続される。
【０００４】
インバータ３３０は、３相コイル３１１のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルにそれぞれ対応した３つのアームを含み、３相コイル３１１への通電制御を行なう。また、インバータ３４０は、３相コイル３１２のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルにそれぞれ対応した３つのアームを含み、３相コイル３１２への通電制御を行なう。コンデンサ３５０およびインバータ３３０，３４０は、正極母線３０１と負極母線３０２との間に並列に接続される。
【０００５】
３相コイル３１１の中性点と３相コイル３１２の中性点との電位差をＶ０１２とし、直流電源３２０の電圧をＶｂとする。Ｖ０１２＜Ｖｂであるとき、直流電源３２０から直流電流が流れ出る。そして、直流電源３２０から流れ出た直流電流は、３相コイル３１１，３１２の１つのコイルに対応したインバータ３３０または３４０の１つのアームをスイッチング制御することにより、３相コイル３１１，３１２の１つのコイルに蓄積され、最終的に、コンデンサ３５０を充電する。つまり、３相コイル３１１，３１２の１つのコイルと、インバータ３３０，３４０の１つのアームとにより昇圧コンバータが構成され、直流電圧Ｖｂは、昇圧コンバータにより任意のレベルに昇圧されてコンデンサ３５０を充電する。
【０００６】
一方、Ｖ０１２＞Ｖｂのとき、コンデンサ３５０の両端の電圧は、インバータ３３０，３４０の１つのアームと、その１つのアームに対応する３相コイル３１１，３１２の１つのコイルとにより降圧されて直流電源３２０を充電する。
【０００７】
また、インバータ３３０，３４０は、コンデンサ３５０の両端の電圧によって、それぞれ、３相コイル３１１，３１２への通電制御を行ない、２重巻線モータ３１０を駆動する。そして、２重巻線モータ３１０の駆動条件によって３相コイル３１１，３１２の各相コイルに印加される電圧が異なり、３相コイル３１１の中性点と３相コイル３１２の中性点との電位差Ｖ０１２が直流電圧Ｖｂよりも大きくなったり、小さくなったりする。その結果、上述したように、直流電源３２０によってコンデンサ３５０を充電するモードと、コンデンサ３５０によって直流電源３２０を充電するモードとが生じる。
【０００８】
このように、動力出力装置３００においては、直流電源３２０の直流電圧Ｖｂは、２重巻線モータ３１０の一部のコイルを用いて任意のレベルに昇圧され、コンデンサ３５０を充電する。そして、充電されたコンデンサ３５０の両端の電圧によって２重巻線モータ３１０が駆動される。また、コンデンサ３５０の両端の電圧は、降圧されて直流電源３２０を充電する。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２１８７９３号公報
【００１０】
【特許文献２】
特許第３２１６５８９号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開２００２−１７１６０６号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開２００２−２１８７９３号公報には、機械分配式のハイブリッド車両に適用した動力出力装置が提案されていない。
【００１３】
それゆえに、この発明の目的は、機械分配式のハイブリッド車両に適した動力出力装置を提供することである。
【００１４】
また、この発明の別の目的は、機械分配式のハイブリッド車両に適したモータ駆動方法を提供することである。
【００１５】
さらに、この発明の別の目的は、機械分配式のハイブリッド車両に適したモータの駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、動力出力装置は、第１のインバータと、第２のインバータと、２Ｙモータと、電源と、電動機とを備える。２Ｙモータは、第１のインバータによって通電制御される第１の３相モータコイルと、第２のインバータによって通電制御される第２の３相モータコイルとをステータとする。電源は、第１の３相モータコイルの第１の中性点と第２の３相モータコイルの第２の中性点との間に接続される。電動機は、２Ｙモータと異なる。
【００１７】
好ましくは、２Ｙモータは、内燃機関からの回転力により発電を行ない、かつ、内燃機関を始動する。
【００１８】
好ましくは、動力出力装置は、プラネタリギアをさらに備える。プラネタリギアは、２Ｙモータ、電動機および内燃機関が接続される。
【００１９】
好ましくは、動力出力装置は、第３のインバータと、制御装置とをさらに備える。第３のインバータは、電動機を駆動する。制御装置は、第１、第２および第３のインバータを制御する。そして、制御装置は、２Ｙモータが発電機として機能するように前記第１および第２のインバータを制御しているとき、２Ｙモータが発電した発電電力によって電動機を駆動するように第３のインバータを駆動する。
【００２０】
好ましくは、制御装置は、さらに、電源を前記第１および第２の中性点から切り離す。
【００２１】
好ましくは、動力出力装置は、リレー手段をさらに備える。リレー手段が、第１および第２の中性点と電源との間に設けられる。そして、リレー手段は、制御装置からの制御に従って電源を第１および第２の中性点に接続／切離を行なう。
【００２２】
また、この発明によれば、モータ駆動方法は、ハイブリッド自動車の内燃機関に連結された２Ｙモータと、ハイブリッド自動車の駆動輪に連結された電動機とを駆動するモータ駆動方法であって、２Ｙモータの第１のパワーと電動機の第２のパワーとを演算する第１のステップと、演算された第１のパワーと第２のパワーとの和が零であるか否かを判定する第２のステップと、和が零であるとき、２Ｙモータに含まれる２つの３相コイルの中性点から電源を切離す第３のステップとを含む。
【００２３】
好ましくは、モータ駆動方法は、２Ｙモータを発電機として駆動する第４のステップと、２Ｙモータによって発電された電力によって電動機を駆動する第５のステップとをさらに含む。
【００２４】
好ましくは、モータ駆動方法は、和が零でないとき、電源からの電圧を昇圧して２Ｙモータを駆動するインバータの入力側に設けられたコンデンサを充電させながら２Ｙモータを電動機として駆動する第６のステップと、和が零でないとき、コンデンサからの直流電圧を降圧して電源を充電させながら２Ｙモータを発電機として駆動する第７のステップとをさらに含む。
【００２５】
さらに、この発明によれば、ハイブリッド自動車の内燃機関に連結された２Ｙモータと、ハイブリッド自動車の駆動輪に連結された電動機との駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体は、２Ｙモータの第１のパワーと電動機の第２のパワーとを演算する第１のステップと、演算された第１のパワーと第２のパワーとの和が零であるか否かを判定する第２のステップと、和が零であるとき、２Ｙモータに含まれる２つの３相コイルの中性点から電源を切離す第３のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【００２６】
好ましくは、プログラムは、２Ｙモータを発電機として駆動する第４のステップと、２Ｙモータによって発電された電力によって電動機を駆動する第５のステップとをさらにコンピュータに実行させる。
【００２７】
好ましくは、プログラムは、和が零でないとき、電源からの電圧を昇圧して２Ｙモータを駆動するインバータの入力側に設けられたコンデンサを充電させながら２Ｙモータを電動機として駆動する第６のステップと、和が零でないとき、コンデンサからの直流電圧を降圧して電源を充電させながら２Ｙモータを発電機として駆動する第７のステップとをさらにコンピュータに実行させる。
【００２８】
この発明においては、２Ｙモータによって発電された電力により電動機を駆動するとき、２Ｙモータに含まれる２つの３相コイルの中性点から電源が切離される。したがって、２Ｙモータの発電効率を向上させて電動機を広い範囲で動作させることができる。
【００２９】
また、電源の電圧を昇圧する昇圧動作または電源を充電するための降圧動作は、ハイブリッド車両の駆動輪を駆動しない２Ｙモータによって実行される。したがって、ハイブリッド車両の駆動輪を駆動する電動機の効率を最大にできる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３１】
図１は、この発明の実施の形態による動力出力装置の概略ブロック図を示す。図１を参照して、この発明の実施の形態による動力出力装置１００は、動力伝達ギア１１１と、駆動軸１１２と、ディファレンシャルギア１１４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、プラネタリギア１２０と、動力取出ギア１２８と、チェーンベルト１２９と、エンジン１５０と、レゾルバ１３９，１４９，１５９と、ダンパ１５７と、制御装置１８０とを備える。
【００３２】
エンジン１５０のクランクシャフト１５６は、ダンパ１５７を介してプラネタリギア１２０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に接続される。ダンパ１５７は、エンジン１５０のクランクシャフト１５６のねじり振動の振幅を抑制し、クランクシャフト１５６をプラネタリギア１２０に接続する。
【００３３】
動力取出ギア１２８は、チェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に接続される。そして、動力取出ギア１２８は、プラネタリギア１２０のリングギア（図示せず）から動力を受け、その受けた動力をチェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に伝達する。動力伝達ギア１１１は、駆動軸１１２およびディファレンシャルギア１１４を介して駆動輪に動力を伝達する。
【００３４】
図２を参照して、プラネタリギア１２０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２について詳細に説明する。プラネタリギア１２０は、キャリア軸１２７に軸中心を貫通された中空のサンギア軸１２５に結合されたサンギア１２１と、キャリア軸１２７と同軸のリングギア軸１２６に結合されたリングギア１２２と、サンギア１２１とリングギア１２２との間に配置され、サンギア１２１の外周を自転しながら公転する複数のプラネタリピニオンギア１２３と、キャリア軸１２７の端部に結合され、各プラネタリピニオンギア１２３の回転軸を軸支するプラネタリキャリア１２４とから構成されている。
【００３５】
このプラネタリギア１２０では、サンギア１２１、リングギア１２２およびプラネタリキャリア１２４にそれぞれ結合されたサンギア軸１２５、リングギア軸１２６およびキャリア軸１２７の３軸が動力の入出力軸とされ、３軸のいずれか２軸へ入出力される動力が決定されると、残りの１軸に入出力される動力は、決定された２軸へ入出力される動力に基づいて定まる。
【００３６】
なお、サンギア軸１２５、リングギア軸１２６およびキャリア軸１２７には、それぞれの回転角度θｓ，θｒ，θｃを検出するレゾルバ１３９，１４９，１５９が設けられている。
【００３７】
リングギア１２２には、動力の取り出し用の動力取出ギア１２８が結合されている。この動力取出ギア１２８は、チェーンベルト１２９により動力伝達ギア１１１に接続されており、動力取出ギア１２８と動力伝達ギア１１１との間で動力の伝達がなされる。
【００３８】
モータジェネレータＭＧ１は、同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石１３５を有するロータ１３２と、回転磁界を形成する３相コイル１３４が巻回されたステータ１３３とを備える。なお、３相コイル１３４は、後述するように、２つの３相コイルから成る。
【００３９】
ロータ１３２は、プラネタリギア１２０のサンギア１２１に結合されたサンギア軸１２５に結合されている。ステータ１３３は、無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、ケース１１９に固定されている。このモータジェネレータＭＧ１は、永久磁石１３５による磁界と、３相コイル１３４によって形成される磁界との相互作用によりロータ１３２を回転駆動する電動機として動作し、永久磁石１３５による磁界とロータ１３２の回転との相互作用により３相コイル１３４の両端に起電力を生じさせる発電機として動作する。
【００４０】
モータジェネレータＭＧ２は、外周面に複数個の永久磁石１４５を有するロータ１４２と、回転磁界を形成する３相コイル１４４が巻回されたステータ１４３とを備える。ロータ１４２は、プラネタリギア１２０のリングギア１２２に結合されたリングギア軸１２６に結合されており、ステータ１４３はケース１１９に固定されている。ステータ１４３も、無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されている。このモータジェネレータＭＧ２も、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電動機または発電機として動作する。
【００４１】
再び、図１を参照して、制御装置１８０は、レゾルバ１３９からのサンギア軸１２５の回転角度θｓ、レゾルバ１４９からのリングギア軸１２６の回転角度θｒ、レゾルバ１５９からのキャリア軸１２７の回転角度θｃ、アクセルペダルポジションセンサー１６４ａからのアクセルペダルポジション（アクセルペダルの踏込量）ＡＰ、ブレーキペダルポジションセンサー１６５ａからのブレーキペダルポジション（ブレーキペダルの踏込量）ＢＰ、シフトポジションセンサー１８５からのシフトポジションＳＰ、モータジェネレータＭＧ１に取り付けられた２つの電流センサー（図示せず）からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２、およびモータジェネレータＭＧ２に取り付けられた電流センサー（図示せず）からのモータ電流ＭＣＲＴ２を受ける。
【００４２】
そして、制御装置１８０は、これらの受けた各信号に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の３相コイル１３４，１４４に流す電流を制御してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。
【００４３】
図３は、動力出力装置１００の主要部の電気回路図を示す。図３を参照して、動力出力装置１００は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、電流センサー１２〜１４，３１と、直流電源３０と、リレー４０と、コンデンサ５０と、電圧センサー５１と、インバータ１８１〜１８３と、制御ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１８４とを備える。
【００４４】
なお、インバータ１８１〜１８３および制御ＣＰＵ１８４は図１に示す制御装置１８０を構成する。
【００４５】
モータジェネレータＭＧ１は、２つの３相コイル１０，１１を含む。そして、２つの３相コイル１０，１１は、図２に示す３相コイル１３４を構成する。つまり、モータジェネレータＭＧ１は、Ｙ型に結線された２つの３相コイル１０，１１を有する２重巻線モータ（「２Ｙモータ」とも言う。）である。
【００４６】
直流電源３０は、リレー４０を介して３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との間に接続される。
【００４７】
インバータ１８１は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７は、電源ライン１とアースライン２との間に並列に設けられる。
【００４８】
Ｕ相アーム１５は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２から成る。Ｖ相アーム１６は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成る。Ｗ相アーム１７は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成る。
【００４９】
ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５は、コレクタが電源ライン１に接続され、エミッタがそれぞれＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６のコレクタに接続される。ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６のエミッタはアースライン２に接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６のエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１〜Ｄ６がそれぞれ接続されている。
【００５０】
インバータ１８２は、Ｕ相アーム１８と、Ｖ相アーム１９と、Ｗ相アーム２０とを含む。Ｕ相アーム１８、Ｖ相アーム１９およびＷ相アーム２０は、電源ライン１とアースライン２との間に並列に設けられる。
【００５１】
Ｕ相アーム１８は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成る。Ｖ相アーム１９は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０から成る。Ｗ相アーム２０は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１２から成る。
【００５２】
ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１は、コレクタが電源ライン１に接続され、エミッタがそれぞれＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２のコレクタに接続される。ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２のエミッタはアースライン２に接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２のエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ７〜Ｄ１２がそれぞれ接続されている。
【００５３】
インバータ１８１の各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０の各相コイルの各相端に接続され、インバータ１８２の各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、３相コイル１０のＵ相、Ｖ相およびＷ相の３つのコイルの一端が中性点Ｍ１に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点にそれぞれ接続されている。また、３相コイル１１のＵ相、Ｖ相およびＷ相の３つのコイルの一端が中性点Ｍ２に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１２の中間点にそれぞれ接続されている。
【００５４】
インバータ１８３は、Ｕ相アーム２１と、Ｖ相アーム２２と、Ｗ相アーム２３とを含む。Ｕ相アーム２１、Ｖ相アーム２２およびＷ相アーム２３は、電源ライン１とアースライン２との間に並列に設けられる。
【００５５】
Ｕ相アーム２１は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１３，Ｑ１４から成る。Ｖ相アーム２２は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１５，Ｑ１６から成る。Ｗ相アーム２３は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１７，Ｑ１８から成る。
【００５６】
ＮＰＮトランジスタＱ１３，Ｑ１５，Ｑ１７は、コレクタが電源ライン１に接続され、エミッタがそれぞれＮＰＮトランジスタＱ１４，Ｑ１６，Ｑ１８のコレクタに接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１４，Ｑ１６，Ｑ１８のエミッタはアースライン２に接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１３〜Ｑ１８のエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１３〜Ｄ１８がそれぞれ接続されている。
【００５７】
インバータ１８３の各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ２は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ１３，Ｑ１４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ１５，Ｑ１６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ１７，Ｑ１８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００５８】
コンデンサ５０は、電源ライン１とアースライン２との間にインバータ１８１〜１８３に並列に接続される。
【００５９】
電流センサー１２は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１１を制御ＣＰＵ１８４へ出力する。電流センサー１３は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１２を制御ＣＰＵ１８４へ出力する。電流センサー１４は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルに流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２を制御ＣＰＵ１８４へ出力する。
【００６０】
直流電源３０は、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成る。電流センサー３１は、直流電源３０へ入出力する直流電流ＢＣＲＴを検出し、その検出した直流電流ＢＣＲＴを制御ＣＰＵ１８４へ出力する。
【００６１】
リレー４０は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＳＥによってオン／オフされる。より具体的には、リレー４０は、制御ＣＰＵ１８４からのＨ（論理ハイ）レベルの信号ＳＥによりオンされ、制御ＣＰＵ１８４からのＬ（論理ロー）レベルの信号ＳＥによりオフされる。
【００６２】
コンデンサ５０は、電源ライン１とアースライン２との間に印加される直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１８１〜１８３へ供給する。電圧センサー５１は、コンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃを検出し、その検出した電圧Ｖｃを制御ＣＰＵ１８４へ出力する。
【００６３】
インバータ１８１は、コンデンサ５０から供給された直流電圧を制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて交流電圧に変換して３相コイル１０の各相コイルに印加する。また、インバータ１８２は、コンデンサ５０から供給された直流電圧を制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて交流電圧に変換して３相コイル１１の各相コイルに印加する。これにより、インバータ１８１，１８２は、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。なお、直流電源３０がリレー４０によって中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続されている場合、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＩ１，２に応じて、直流電源３０から出力される直流電流が重畳された交流電流を３相コイル１０，１１の各相コイルに流す。
【００６４】
また、インバータ１８１は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＣ１に応じて３相コイル１０において発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０へ供給する。インバータ１８２は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＣ２に応じて３相コイル１１において発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０へ供給する。なお、直流電源３０がリレー４０によって中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続されている場合、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＣ１，２に応じて、コンデンサ５０からの直流電圧を降圧し、その降圧した直流電圧によって直流電源３０を充電する。
【００６５】
インバータ１８３は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＩ３に応じて、コンデンサ５０からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、インバータ１８３は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＣ３に応じて、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０に供給する。
【００６６】
制御ＣＰＵ１８４は、アクセルペダルポジションセンサー１６４ａからのアクセルペダルポジションＡＰ、ブレーキペダルポジションセンサー１６５ａからのブレーキペダルポジションＢＰおよびシフトポジションセンサー１８５からのシフトポジションＳＰに基づいて、エンジン指令パワー、発電機指令トルク（モータジェネレータＭＧ１指令トルク）ＴＲ１および電動機指令トルク（モータジェネレータＭＧ２指令トルク）ＴＲ２を演算する。
【００６７】
そして、制御ＣＰＵ１８４は、レゾルバ１３９からの回転角度θｓに基づいて発電機（モータジェネレータＭＧ１）の回転数を演算し、演算した発電機指令トルクＴＲ１と回転数とを乗算して発電機パワーＰｇを演算する。また、制御ＣＰＵ１８４は、レゾルバ１４９からの回転角度θｒに基づいて電動機（モータジェネレータＭＧ２）の回転数を演算し、演算した発電機指令トルクＴＲ２と回転数とを乗算して電動機パワーＰｍを演算する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、電動機パワーＰｍと発電機パワーＰｇとの和Ｐｍ＋Ｐｇが零であるか否かを判定し、和Ｐｍ＋Ｐｇが零であるとき、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。一方、和Ｐｍ＋Ｐｇが零でないとき、制御ＣＰＵ１８４は、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２に接続したままモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。
【００６８】
また、制御ＣＰＵ１８４は、演算した発電機指令トルクＴＲ１に基づいてモータジェネレータＭＧ１の電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊およびコンデンサ５０のコンデンサ電圧指令値Ｖｃ＊を演算する。さらに、制御ＣＰＵ１８４は、演算した電動機指令トルクＴＲ２に基づいてモータジェネレータＭＧ２の電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を演算する。
【００６９】
そうすると、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１２，１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２と、電流センサー３１からの直流電流ＢＣＲＴと、モータジェネレータＭＧ１の回転軸が結合されたサンギア軸１２５に設置されたレゾルバ１３９からの回転角度θｓと、演算した電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊およびコンデンサ電圧指令値Ｖｃ＊とに基づいて信号ＰＷＭＩ１，２，ＰＷＭＣ１，２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＭＷＣ１をインバータ１８１へ出力し、生成した信号ＰＷＭＩ２，ＰＭＷＣ２をインバータ１８１へ出力する。
【００７０】
また、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２と、モータジェネレータＭＧ２の回転軸が結合されたリングギア軸１２６に設置されたレゾルバ１４９からの回転角度θｒと、演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて信号ＰＷＭＩ３，ＰＷＭＣ３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ３，ＰＷＭＣ３をインバータ１８３へ出力する。
【００７１】
図４は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０，１１の平面配置図を示す。モータジェネレータＭＧ１は、一般的には、３相コイル１０と、３相コイル１０に対して回転方向にαだけずらせて巻回された３相コイル１１とを含む。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は、６相モータと考えることもできる。
【００７２】
この実施の形態においては、角度αは０度であるとして説明する。すなわち、２つの３相コイル１０，１１は、同位相で巻回されている。したがって、インバータ１８１，１８２は、同位相で３相コイル１０，１１に交流電流を流せばよい。つまり、３相コイル１０のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルには、それぞれ、３相コイル１１のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルと同位相で交流電流が流れる。
【００７３】
図５および図６を参照して、直流電源３０が中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続された場合のモータジェネレータＭＧ１およびインバータ１８１，１８２の動作原理について説明する。
【００７４】
図５は、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも小さい状態における電流の流れを２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＵ相の漏れインダクタンスに着目して説明するための回路図である。
【００７５】
３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも小さい状態でインバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ２がオンの状態かインバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７がオンの状態を考える。
【００７６】
この場合、図５の（ａ）か図５の（ｂ）中に実線矢印で示す短絡回路が形成され、２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＵ相はリアクトルとして機能する。この状態からインバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ２をオフするとともに、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７をオフすると、リアクトルとして機能している３相コイル１０，１１のＵ相に蓄積されたエネルギーは、図５の（ｃ）中の実線矢印で示す充電回路によってコンデンサ５０に蓄積される。したがって、この回路は、直流電源３０の直流電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧によってコンデンサ５０を充電するコンデンサ充電回路とみなすことができる。
【００７７】
そして、ＮＰＮトランジスタＱ２またはＱ７のオン期間に応じて昇圧レベルを自由に設定できるので、コンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃを直流電源３０の電圧Ｖｂよりも高い任意の電圧に操作できる。
【００７８】
２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＶ相およびＷ相についても、Ｕ相と同様にコンデンサ充電回路とみなすことができるから、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも小さい状態とするとともに、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６またはインバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１をオン／オフすることにより、直流電源３０の電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０を充電できる。
【００７９】
図６は、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも大きい状態における電流の流れを２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＵ相の漏れインダクタンスに着目して説明するための回路図を示す。
【００８０】
３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも大きい状態でインバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１がオンされ、ＮＰＮトランジスタＱ２がオフされ、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７がオフされ、ＮＰＮトランジスタＱ８がオンされた状態を考える。この場合、図６の（ａ）中に実線矢印で示す充電回路が形成され、コンデンサ５０の端子間電圧Ｖｃを用いて直流電源３０を充電する。このとき、２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＵ相は、前述したようにリアクトルとして機能する。この状態からインバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１をオフするかインバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ８をオフすると、リアクトルとして機能している３相コイル１０，１１のＵ相に蓄えられたエネルギーは、図６の（ｂ）または図６の（ｃ）中の実線矢印で示す充電回路により直流電源３０を充電する。
【００８１】
したがって、この回路は、コンデンサ５０のエネルギーを直流電源３０に蓄える直流電源充電回路とみなすことができる。２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＶ相およびＷ相も、Ｕ相と同様に直流電源充電回路とみなすことができるから、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも大きい状態とするとともに、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６またはインバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２をオン／オフすることにより、コンデンサ５０に蓄積されたエネルギーによって直流電源３０を充電できる。
【００８２】
このように、動力出力装置１００においては、直流電源３０によってコンデンサ５０を充電したり、コンデンサ５０により直流電源３０を充電することができるから、コンデンサ５０の端子間電圧Ｖｃを所定の値に制御することができる。
【００８３】
コンデンサ５０の端子間に電位差を生じさせると、インバータ１８１，１８２が接続された電源ライン１とアースライン２との間には、コンデンサ５０による直流電源が接続された状態となり、コンデンサ５０の端子間電圧Ｖｃがインバータ入力電圧Ｖｉとして作用するので、インバータ１８１，１８２のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６，Ｑ７〜Ｑ１２をスイッチング制御することによって２ＹモータＭＧ１を駆動制御できる。
【００８４】
この場合、３相コイル１０に印加する三相交流の各相の電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１は、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６のスイッチング制御によりインバータ入力電圧Ｖｉの範囲内で自由に設定できるとともに、３相コイル１１に印加する三相交流の各相の電位Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２は、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２のスイッチング制御によりインバータ入力電圧Ｖｉの範囲内で自由に設定できるので、２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０の中性点Ｍ１の電位Ｖ０１および３相コイル１１の中性点Ｍ２の電位Ｖ０２を自由に操作することができる。
【００８５】
図７に３相コイル１０の中性点Ｍ１の電位Ｖ０１と、３相コイル１１の中性点Ｍ２の電位Ｖ０２との差が直流電源３０の電圧Ｖｂに一致するように操作したときの３相コイル１０の電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１（図７の（ａ））と、３相コイル１１の電位Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２（図７の（ｂ））との波形図を示す。図７において、Ｖｘは、インバータ入力電圧Ｖｉの中央値（Ｖｉ／２）である。したがって、２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１の中性点間の電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも低くなるように操作してコンデンサ５０を充電したり、逆に、３相コイル１０，１１の中性点間の電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも高くなるように操作して直流電源３０を充電することもできる。そして、コンデンサ５０の充電電流または直流電源３０の充電電流は、３相コイル１０，１１の中性点Ｍ１，Ｍ２間の電位差Ｖ０１２を昇降することにより制御することができる。
【００８６】
図８は、信号ＰＷＭＩ１〜３，ＰＷＭＣ１〜３を生成する制御ＣＰＵ１８４の機能ブロック図を示す。図８を参照して、制御ＣＰＵ１８４は、電流変換部１８４１と、減算器１８４２，１８５２と、ＰＩ制御部１８４３，１８５３，１８５５と、加算器１８４４，１８４６と、変換部１８４５と、ＰＷＭ演算部１８４７と、回転速度演算部１８４９と、速度起電力予測演算部１８５０と、電池電流予測演算部１８５１と、加減算器１８５４とを含む。
【００８７】
まず、信号ＰＷＭＩ１，２および信号ＰＷＭＣ１，２を生成する制御ＣＰＵ１８４の機能について説明する。電流変換部１８４１は、電流センサー１２，１３が検出したモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２をレゾルバ１３９が検出した回転角度θｓを用いて三相二相変換する。つまり、電流変換部１８４１は、２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１の各相に流れる３相のモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２を回転角度θｓを用いてｄ軸およびｑ軸に流れる電流値Ｉｄ，Ｉｑに変換して減算器１８４２へ出力する。
【００８８】
減算器１８４２は、２ＹモータＭＧ１の駆動に関する指令値の１つとして制御ＣＰＵ１８４によって演算された電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊から電流変換部１８４１からの電流値Ｉｄ，Ｉｑを減算して偏差ΔＩｄ，ΔＩｑを演算する。ＰＩ制御部１８４３は、偏差ΔＩｄ，ΔＩｑに対してＰＩゲインを用いてモータ電流調整用の操作量を演算する。
【００８９】
回転速度演算部１８４９は、レゾルバ１３９からの回転角度θｓに基づいて２ＹモータＭＧ１の回転速度を演算し、その演算した回転速度を速度起電力予測演算部１８５０および電池電流予測演算部１８５１へ出力する。速度起電力予測演算部１８５０は、回転速度演算部１８４９からの回転速度に基づいて速度起電力の予測値を演算する。
【００９０】
加算器１８４４は、ＰＩ制御部１８４３からのモータ電流調整用の操作量と、速度起電力予測演算部１８５０からの速度起電力の予測値とを加算して電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを演算する。変換部１８４５は、加算器１８４４からの電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑをレゾルバ１３９からの回転角度θｓを用いて二相三相変換する。つまり、変換部１８４５は、ｄ軸およびｑ軸に印加する電圧の操作量Ｖｄ，Ｖｑを回転角度θｓを用いて２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１の３つの相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）に印加する電圧の操作量に変換する。
【００９１】
減算器１８５２は、制御ＣＰＵ１８４によって演算されたコンデンサ５０の両端の電圧の指令値であるコンデンサ電圧指令値Ｖｃ＊から電圧センサー５１によって検出されたコンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃを減算して偏差ΔＶｃを演算する。ＰＩ制御部１８５３は、偏差ΔＶｃに対してＰＩゲインを用いてコンデンサ電圧調整用の電池電流操作量を演算する。電池電流予測演算部１８５１は、回転速度演算部１８４９によって演算された回転速度と、電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊とに基づいて電池電流の予測値を演算し、その演算した電池電流の予測値を加減算器１８５４へ出力する。
【００９２】
加減算器１８５４は、電池電流予測演算部１８５１からの電池電流の予測値とＰＩ制御部１８５３からの電池電流操作量とを加算する。そして、加減算器１８５４は、電流センサー３１から直流電源３０に入出力する直流電流、すなわち、電池電流ＢＣＲＴを受け、既に演算した加算結果から電流電流ＢＣＲＴを減算し、その減算結果をＰＩ制御部１８５５へ出力する。ＰＩ制御部１８５５は、加減算器１８５４からの出力に対してＰＩゲインを用いて電池電流を調整するための３相コイル１０，１１の中性点Ｍ１，Ｍ２間の電位差Ｖ０１２を設定する。
【００９３】
加算器１８４６は、変換部１８４５から出力された各相電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１，Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２に、ＰＩ制御部１８５５から出力された電位差Ｖ０１２を加算し、その加算結果をＰＷＭ演算部１８４７へ出力する。ＰＷＭ演算部１８４７は、加算器１８４６からの出力に基づいて信号ＰＷＭＩ１，２，ＰＷＭＣ１，２を生成する。変換部１８４５により得られた各相電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１，Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２に、減算器１８５２、ＰＩ制御部１８５３、電池電流予測演算部１８５１、加減算器１８５４およびＰＩ制御部１８５５によって演算された中性点Ｍ１，Ｍ２間の電位差Ｖ０１２を加算してＰＷＭ信号（信号ＰＷＭＩ１，２および信号ＰＷＭＣ１，２）を演算することにより、直流電源３０に電流を流してインバータ入力電圧Ｖｉとしてのコンデンサ５０の電圧Ｖｃが指令値Ｖｃ＊に保持されるように３相コイル１０，１１に印加される三相交流を図７に例示するように中央値Ｖｘからオフセットした波形とすることができる。
【００９４】
次に、信号ＰＷＭＩ３，ＰＷＭＣ３を生成する制御ＣＰＵ１８４の機能について説明する。信号ＰＷＭＩ３，ＰＷＭＣ３は、上述した電流変換部１８４１、減算器１８４２、ＰＩ制御部１８４３、加算器１８４４、変換部１８４５、加算器１８４６、ＰＷＭ演算部１８４７、回転速度演算部１８４９および速度起電力予測演算部１８５０によって生成される。そして、電流変換部１８４１は、レゾルバ１４９からの回転角度θｒを用いて三相二相変換を行なう。また、変換部１８４５は、レゾルバ１４９からの回転角度θｒを用いて二相三相変換を行なう。さらに、回転速度演算部１８４９は、レゾルバ１４９からの回転角度θｒを用いて回転速度を演算する。さらに、加算器１８４６は、変換部１８４５からの各相電位Ｖｕ３，Ｖｖ３，Ｖｗ３（モータジェネレータＭＧ２の各相コイルに印加する電圧）に何も加算せずに、そのままＰＷＭ演算部１８４７へ出力する。これにより、ＰＷＭ演算部１８４７は信号ＰＷＭＩ３，ＰＷＭＣ３を生成する。
【００９５】
図９を参照して、動力出力装置１００における動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、ドライバー要求トルクを受ける。すなわち、制御ＣＰＵ１８４は、アクセルポジションＡＰ、シフトポジションＳＰおよびブレーキポジションＢＰを受ける（ステップＳ１）。そして、制御ＣＰＵ１８４は、回転数、温度および直流電源３０の容量（バッテリのＳＯＣ：ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）等のシステム情報を受ける（ステップＳ２）。
【００９６】
その後、制御ＣＰＵ１８４は、ステップＳ１，Ｓ２で受けた各種の信号に基づいてエンジン指令パワー、発電機指令トルクＴＲ１および電動機指令トルクＴＲ２を演算する（ステップＳ３）。そして、制御ＣＰＵ１８４は、レゾルバ１３９からの回転角度θｓに基づいてモータジェネレータＭＧ１（発電機）の回転数ＭＲＮ１を演算し、レゾルバ１４９からの回転角度θｒに基づいてモータジェネレータＭＧ２（電動機）の回転数ＭＲＮ２を演算する。
【００９７】
そうすると、制御ＣＰＵ１８４は、ステップＳ３において演算した発電機指令トルクＴＲ１および電動機指令トルクＴＲ２に、それぞれ、回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を乗算して発電機パワーＰｇおよび電動機パワーＰｍを演算する（ステップＳ４）。そして、制御ＣＰＵ１８４は、発電機パワーＰｇと電動機パワーＰｍとの和Ｐｇ＋Ｐｍが零であるか否かを判定し（ステップＳ５）、和Ｐｇ＋Ｐｍが零でないとき、さらに、前回、リレー４０をオンしたか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００９８】
ステップＳ６において、前回、リレー４０がオンされていないと判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、Ｈレベルの信号ＳＥを生成してリレー４０へ出力する。これにより、リレー４０はオンされ、直流電源３０が３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２とに接続される（ステップＳ７）。ステップＳ６において、前回、リレー４０がオンされたと判定されたとき、またはステップＳ７の後、減算器１８５２、ＰＩ制御部１８５３、電池電流予測演算部１８５１、加減算器１８５４およびＰＩ制御部１８５５は、上述した方法によって３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差、すなわち、２Ｙモータ中性点電圧指令を演算する（ステップＳ８）。その後、ステップＳ１３へ移行する。
【００９９】
一方、ステップＳ５において、和Ｐｇ＋Ｐｍが零であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、さらに、電流センサー３１からの電流ＢＣＲＴに基づいてバッテリ電流が零か否かを判定する（ステップＳ９）。そして、ステップＳ９において、バッテリ電流が零でないと判定されたとき、上述したステップＳ８へ移行する。
【０１００】
ステップＳ９において、バッテリ電流が零であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、前回、リレー４０がオフされたか否かを判定し（ステップＳ１０）、リレー４０がオフされていないとき、Ｌレベルの信号ＳＥを生成してリレー４０へ出力する。これにより、リレー４０はオフされ、直流電源３０は、３相コイル１０の中性点Ｍ１および３相コイル１１の中性点Ｍ２から切離される（ステップＳ１１）。そして、ステップＳ１０において、前回、リレー４０がオフされたと判定されたとき、またはステップＳ１１の後、上述した減算器１８５２、ＰＩ制御部１８５３、電池電流予測演算部１８５１、加減算器１８５４およびＰＩ制御部１８５５は、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２を零、すなわち、２Ｙモータ中性点電圧指令を零と演算する（ステップＳ１２）。
【０１０１】
そして、ステップＳ８の後、直流電源３０が中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続された状態で発電機（モータジェネレータＭＧ１）および電動機（モータジェネレータＭＧ２）が駆動される（ステップＳ１３）。また、ステップＳ１２の後、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離された状態で発電機（モータジェネレータＭＧ１）および電動機（モータジェネレータＭＧ２）が駆動される（ステップＳ１３）。
【０１０２】
ステップＳ５，Ｓ９〜Ｓ１２，Ｓ１３の経路は、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離された状態で発電機（モータジェネレータＭＧ１）および電動機（モータジェネレータＭＧ２）が駆動される経路、すなわち、モータジェネレータＭＧ１が発電した電力によってモータジェネレータＭＧ２が駆動される経路である。このようなモードにおいて、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２間に接続しておくと、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０，１１の各相に印加可能な電圧はＶｃ−Ｖｂになり、モータジェネレータＭＧ１における発電効率が低下する。
【０１０３】
モータジェネレータＭＧ２は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するためのモータであるため、回転数を広い範囲で制御できることがハイブリッド自動車のスムーズな走行を実現するためには好ましい。そこで、モータジェネレータＭＧ１における発電効率を向上し、モータジェネレータＭＧ２の回転数を広い範囲で制御可能にするために、モータジェネレータＭＧ１が発電した電力によってモータジェネレータＭＧ２を駆動しているモードにおいては、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離すことにしたものである。
【０１０４】
また、ステップＳ６〜Ｓ８，Ｓ１３で示す経路は、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２に接続した状態で発電機（モータジェネレータＭＧ１）および電動機（モータジェネレータＭＧ２）を駆動する経路である。そして、この経路においては、中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２を上下させることによってモータジェネレータＭＧ１は、直流電源３０からの電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０を充電し、またはコンデンサ５０の両端の電圧を降圧して直流電源３０を充電する。しかし、このような電圧の昇圧動作および降圧動作は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するトルクを出力しないモータジェネレータＭＧ１において行なわれるので、駆動輪を駆動するモータジェネレータＭＧ２の効率を最大にできる。
【０１０５】
このように、動力出力装置１００においては、発電機（モータジェネレータＭＧ１）によって発電された電力によって電動機（モータジェネレータＭＧ２）を駆動するモードにおいては、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２から切離して発電機（モータジェネレータＭＧ１）における発電効率を向上して電動機（モータジェネレータＭＧ２）を広い範囲で動作させ、発電機（モータジェネレータＭＧ１）によって発電された電力によって電動機（モータジェネレータＭＧ２）を駆動しないモードにおいては、駆動輪を駆動しないモータジェネレータＭＧ１によって直流電圧の昇圧動作および降圧動作を行なう。これによって、動力出力装置１００をハイブリッド自動車に適用した場合、ハイブリッド自動車をスムーズに走行させることができる。
【０１０６】
なお、この発明によるモータ駆動方法は、図９に示すフローチャートに従ってモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するモータ駆動方法である。
【０１０７】
また、制御ＣＰＵ１８４におけるモータの駆動制御は、実際にはＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）によって行なわれ、ＣＰＵは、図９に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）から読出し、その読出したプログラムを実行して図９に示すフローチャートに従ってモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動を制御する。したがって、ＲＯＭは、図９に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０１０８】
再び、図３を参照して、動力出力装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおける動力出力装置１００の動作について説明する。
【０１０９】
まず、ハイブリッド自動車のエンジン始動時における動力出力装置１００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、外部ＥＣＵ（ＥｌｅｔｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）からの起動信号に応じて、モータジェネレータＭＧ１をエンジン１５０の始動用に用いるためのトルク指令値ＴＲ１１（トルク指令値ＴＲ１の一種）およびモータ回転数ＭＲＮ１を生成する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、生成したトルク指令値ＴＲ１１に基づいてモータジェネレータＭＧ１のｄ軸およびｑ軸に流す電流の電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊とコンデンサ５０の電圧指令値Ｖｃ＊とを演算する。さらに、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１２，１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃおよびレゾルバ１３９からの回転角度θｓを受け、その受けたモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２、電圧Ｖｃおよび回転角度θｓと、演算した電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊および電圧指令値Ｖｃ＊とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１，２を生成する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、生成した信号ＰＷＭＩ１，２をそれぞれインバータ１８１，１８２へ出力する。また、制御ＣＰＵ１８４はＨレベルの信号ＳＥを生成してリレー４０へ出力する。
【０１１０】
そうすると、直流電源３０は中性点Ｍ１，Ｍ２に接続され、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６は信号ＰＷＭＩ１によってオン／オフされ、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２は信号ＰＷＭＩ２によってオン／オフされる。そして、インバータ１８１，１８２は、直流電源３０から出力される電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃが電圧指令値Ｖｃ＊になるようにコンデンサ５０を充電するとともに、コンデンサ５０からの直流電圧をそれぞれ信号ＰＷＭＩ１，２に基づいて交流電圧に変換して３相コイル１０，１１に印加する。
【０１１１】
これにより、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するように駆動され、モータジェネレータＭＧ１が出力するトルクは、サンギア軸１２５、プラネタリギア１２０およびキャリア軸１２７を介してクランクシャフト１５６へ伝達される。そして、クランクシャフト１５６が回転数ＭＲＮ１で回転され、エンジン１５０が始動される。これにより、ハイブリッド自動車のエンジン始動時における動力出力装置１００の動作が終了する。
【０１１２】
次に、ハイブリッド自動車の発進時における動力出力装置１００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、外部ＥＣＵから発進信号を受ける。そして、制御ＣＰＵ１８４は、発進信号に応じて、モータジェネレータＭＧ２を発進用に用いるためのトルク指令値ＴＲ２１（トルク指令値ＴＲ２の一種）およびモータ回転数ＭＲＮ２を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ２１に基づいてモータジェネレータＭＧ２のｄ軸およびｑ軸に流す電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を演算する。
【０１１３】
また、制御ＣＰＵ１８４は、始動後のエンジン１５０の回転力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるためのトルク指令値ＴＲ１２（トルク指令値ＴＲ１の一種）およびモータ回転数ＭＲＮ１を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１２に基づいてモータジェネレータＭＧ１のｄ軸およびｑ軸に流す電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊とコンデンサ５０の電圧指令値Ｖｃ＊とを演算する。
【０１１４】
そして、制御ＣＰＵ１８４は、トルク指令値ＴＲ２１とモータ回転数ＭＲＮ２とにより電動機（モータジェネレータＭＧ２）のパワーＰｍを演算し、トルク指令値ＴＲ１２とモータ回転数ＭＲＮ１とにより発電機（モータジェネレータＭＧ１）のパワーＰｇを演算する。制御ＣＰＵ１８４は、電動機のパワーＰｍと発電機のパワーＰｇとの和Ｐｍ＋Ｐｇが零か否かを判定し、和Ｐｍ＋Ｐｇが零でないとき、リレー４０がオンされているか否かを判定する。リレー４０は、エンジン１５０の始動時にオンされているので、制御ＣＰＵ１８４は、演算した電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊および電圧指令値Ｖｃ＊と、電圧センサー５１から受けた電圧Ｖｃとに基づいて、３相コイル１０，１１により発電しながらコンデンサ５０の直流電圧を降圧して直流電源３０を充電するための電位差Ｖ０１２を演算する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊と電流センサー１２，１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２とレゾルバ１３９からの回転角度θｓとに基づいて演算された３相コイル１０，１１の各相に印加する電圧Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１，Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２に、既に演算した電位差Ｖ０１２を加算してＰＷＭＣ１，２を生成してそれぞれインバータ１８１，１８２へ出力する。
【０１１５】
また、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２とレゾルバ１４９からの回転角度θｒとを受け、その受けたモータ電流ＭＣＲＴ２および回転角度θｒと、既に演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ３を生成してインバータ１８３へ出力する。
【０１１６】
そうすると、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＣ１，２に応じて３相コイル１０，１１によって発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０を充電するとともに、コンデンサ５０からの直流電圧を降圧して直流電源３０を充電する。また、インバータ１８３は、信号ＰＷＭＩ３に応じて、コンデンサ５０からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを生成し、その生成したトルクをリングギア軸１２６、プラネタリギア１２０、動力取出ギア１２８およびチェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に伝達して駆動輪を駆動し、ハイブリッド自動車は発進する。
【０１１７】
この場合、モータジェネレータＭＧ１においては、降圧動作が行なわれるが、モータジェネレータＭＧ１は駆動輪を駆動しないので、ハイブリッド自動車の発進性能が低下することはない。
【０１１８】
一方、電動機のパワーＰｍと発電機のパワーＰｇとの和Ｐｍ＋Ｐｇが零であるとき、制御ＣＰＵ１８４は、さらに、電流センサー３１からの電流ＢＣＲＴが零であるか否かを判定し、電流ＢＣＲＴが零でないとき、上述した和Ｐｍ＋Ｐｇが零でないときの動作が行なわれる。そして、電流センサー３１からの電流ＢＣＲＴが零であるとき、制御ＣＰＵ１８４は、リレー４０がオフされているか否かを判定する。この場合、エンジン１５０の始動時にリレー４０をオンしたままであるので、制御ＣＰＵ１８４は、Ｌレベルの信号ＳＥを生成してリレー４０へ出力する。これにより、リレー４０がオフされ、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２から切離される。
【０１１９】
そして、制御ＣＰＵ１８４は、中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２を零に設定して、既に演算した電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊と電流センサー１２，１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２とレゾルバ１３９からの回転角度θｓとに基づいて信号ＰＷＭＣ１，２を生成してそれぞれインバータ１８１，１８２へ出力する。
【０１２０】
また、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２とレゾルバ１４９からの回転角度θｒとを受け、その受けたモータ電流ＭＣＲＴ２および回転角度θｒと、既に演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ３を生成してインバータ１８３へ出力する。
【０１２１】
そうすると、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＣ１，２に応じて３相コイル１０，１１によって発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０を充電する。また、インバータ１８３は、信号ＰＷＭＩ３に応じて、コンデンサ５０からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを生成し、その生成したトルクをリングギア軸１２６、プラネタリギア１２０、動力取出ギア１２８およびチェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に伝達して駆動輪を駆動し、ハイブリッド自動車は発進する。
【０１２２】
この場合、直流電源３０は中性点Ｍ１，Ｍ２から切離されているので、モータジェネレータＭＧ１の発電効率が向上し、モータジェネレータＭＧ２は、発電効率が向上したモータジェネレータＭＧ１からの発電電力を受けて広い範囲で動作する。その結果、ハイブリッド自動車はスムーズに発進する。
【０１２３】
これにより、ハイブリッド自動車の発進時における動力出力装置１００の動作が終了する。
【０１２４】
次に、ハイブリッド自動車が軽負荷走行モードにある場合の動力出力装置１００における動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、外部ＥＣＵから軽負荷走行モードを示す信号を受ける。制御ＣＰＵ１８４は、軽負荷走行モードを示す信号に応じて、ハイブリッド自動車の前輪をモータジェネレータＭＧ２のみで駆動するためのトルク指令値ＴＲ２２（トルク指令値ＴＲ２の一種）およびモータ回転数ＭＲＮ２を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ２２に基づいてモータジェネレータＭＧ２のｄ軸およびｑ軸に流す電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を演算する。また、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２とレゾルバ１４９からの回転角度θｒとを受ける。そして、制御ＣＰＵ１８４は、受けたモータ電流ＭＣＲＴ２および回転角度θｒと、演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ３を生成してインバータ１８３へ出力する。
【０１２５】
インバータ１８３は、信号ＰＷＭＩ３に応じてコンデンサ５０からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２２によって指定されたトルクを生成し、その生成したトルクをリングギア軸１２６、プラネタリギア１２０、動力取出ギア１２８およびチェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に伝達して駆動輪を駆動し、ハイブリッド自動車は軽負荷走行を行なう。これにより、ハイブリッド自動車が軽負荷走行モードにある場合の動力出力装置１００の動作が終了する。
【０１２６】
次に、ハイブリッド自動車が中速低負荷走行モードにある場合の動力出力装置１００の動作について説明する。この場合の動力出力装置１００の動作は、上述したハイブリッド自動車のエンジン１５０の始動時における動力出力装置１００の動作と同じである。
【０１２７】
次に、ハイブリッド自動車が加速・急加速モードにある場合の動力出力装置１００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、外部ＥＣＵから加速・急加速モードを示す信号を受ける。そして、制御ＣＰＵ１８４は、加速・急加速モードを示す信号に応じて、モータジェネレータＭＧ２を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値ＴＲ２３（トルク指令値ＴＲ２の一種）およびモータ回転数ＭＲＮ２を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ２３に基づいてモータジェネレータＭＧ２のｄ軸およびｑ軸に流す電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を演算する。
【０１２８】
また、制御ＣＰＵ１８４は、エンジン１５０の回転力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるためのトルク指令値ＴＲ１３（トルク指令値ＴＲ１の一種）およびモータ回転数ＭＲＮ１を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１３に基づいてモータジェネレータＭＧ１のｄ軸およびｑ軸に流す電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊とコンデンサ５０の電圧指令値Ｖｃ＊とを演算する。
【０１２９】
そして、制御ＣＰＵ１８４は、トルク指令値ＴＲ２３とモータ回転数ＭＲＮ２とにより電動機（モータジェネレータＭＧ２）のパワーＰｍを演算し、トルク指令値ＴＲ１３とモータ回転数ＭＲＮ１とにより発電機（モータジェネレータＭＧ１）のパワーＰｇを演算する。制御ＣＰＵ１８４は、電動機のパワーＰｍと発電機のパワーＰｇとの和Ｐｍ＋Ｐｇが零か否かを判定し、和Ｐｍ＋Ｐｇが零でないとき、リレー４０がオンされているか否かを判定する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、リレー４０がオンされていなければＨレベルの信号ＳＥを生成してリレー４０へ出力する。これにより直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２に接続される。
【０１３０】
その後、制御ＣＰＵ１８４は、演算した電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊および電圧指令値Ｖｃ＊と、電圧センサー５１から受けた電圧Ｖｃとに基づいて、３相コイル１０，１１により発電しながらコンデンサ５０の直流電圧を降圧して直流電源３０を充電するための電位差Ｖ０１２を演算する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊と電流センサー１２，１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２とレゾルバ１３９からの回転角度θｓとに基づいて演算された３相コイル１０，１１の各相に印加する電圧Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１，Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２に、既に演算した電位差Ｖ０１２を加算してＰＷＭＣ１，２を生成してそれぞれインバータ１８１，１８２へ出力する。
【０１３１】
また、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２とレゾルバ１４９からの回転角度θｒとを受け、その受けたモータ電流ＭＣＲＴ２および回転角度θｒと、既に演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ３を生成してインバータ１８３へ出力する。
【０１３２】
そうすると、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＣ１，２に応じて３相コイル１０，１１によって発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０を充電するとともに、コンデンサ５０からの直流電圧を降圧して直流電源３０を充電する。また、インバータ１８３は、信号ＰＷＭＩ３に応じて、コンデンサ５０からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを生成し、その生成したトルクをリングギア軸１２６、プラネタリギア１２０、動力取出ギア１２８およびチェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に伝達して駆動輪を駆動し、ハイブリッド自動車は加速・急加速する。
【０１３３】
この場合、モータジェネレータＭＧ１においては、降圧動作が行なわれるが、モータジェネレータＭＧ１は駆動輪を駆動しないので、ハイブリッド自動車の発進性能が低下することはない。
【０１３４】
一方、電動機のパワーＰｍと発電機のパワーＰｇとの和Ｐｍ＋Ｐｇが零であるとき、制御ＣＰＵ１８４は、さらに、電流センサー３１からの電流ＢＣＲＴが零であるか否かを判定し、電流ＢＣＲＴが零でないとき、上述した和Ｐｍ＋Ｐｇが零でないときの動作が行なわれる。そして、電流センサー３１からの電流ＢＣＲＴが零であるとき、制御ＣＰＵ１８４は、リレー４０がオフされているか否かを判定する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、リレー４０がオフされていないときＬレベルの信号ＳＥを生成してリレー４０へ出力する。これにより、リレー４０はオフされ、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２から切離される。
【０１３５】
その後、制御ＣＰＵ１８４は、中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２を零に設定して、既に演算した電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊と電流センサー１２，１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２とレゾルバ１３９からの回転角度θｓとに基づいて信号ＰＷＭＣ１，２を生成してそれぞれインバータ１８１，１８２へ出力する。
【０１３６】
また、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２とレゾルバ１４９からの回転角度θｒとを受け、その受けたモータ電流ＭＣＲＴ２および回転角度θｒと、既に演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ３を生成してインバータ１８３へ出力する。
【０１３７】
そうすると、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＣ１，２に応じて３相コイル１０，１１によって発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０を充電する。また、インバータ１８３は、信号ＰＷＭＩ３に応じて、コンデンサ５０からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを生成し、その生成したトルクをリングギア軸１２６、プラネタリギア１２０、動力取出ギア１２８およびチェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に伝達して駆動輪を駆動し、ハイブリッド自動車は加速・急加速する。
【０１３８】
この場合、直流電源３０は中性点Ｍ１，Ｍ２から切離されているので、モータジェネレータＭＧ１の発電効率が向上し、モータジェネレータＭＧ２は、発電効率が向上したモータジェネレータＭＧ１からの発電電力を受けて広い範囲で動作する。その結果、ハイブリッド自動車はスムーズに加速・急加速する。これにより、ハイブリッド自動車の加速・急加速時における動力出力装置１００の動作が終了する。
【０１３９】
次に、ハイブリッド自動車が低μ路走行モードにある場合の動力出力装置１００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、外部ＥＣＵから低μ路走行モードを示す信号を受ける。制御ＣＰＵ１８４は、低μ路走行モードを示す信号に応じて、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動するためのトルク指令値ＴＲ２４およびモータ回転数ＭＲＮ２を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ２４に基づいてモータジェネレータＭＧ２のｄ軸およびｑ軸に流す電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を演算する。
【０１４０】
そして、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２とレゾルバ１４９からの回転角度θｒと、既に演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて信号ＰＷＭＣ３を生成してインバータ１８３へ出力する。
【０１４１】
そうすると、インバータ１８３は、信号ＰＷＭＣ３に基づいて、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０を充電する。これにより、ハイブリッド自動車の低μ路走行時における動力出力装置１００の動作が終了する。
【０１４２】
最後に、ハイブリッド自動車が減速・制動モードにある場合の動力出力装置１００の動作について説明する。この場合、走行エネルギーを電気エネルギーとして回収するので、モータジェネレータＭＧ２は回生モードで駆動される。したがって、この場合の動力出力装置１００の動作は、低μ路走行時における動力出力装置１００の動作と同じである。
【０１４３】
この実施の形態によれば、動力出力装置は、モータジェネレータＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ２と、直流電源と、モータジェネレータＭＧ１の２つの３相コイルの中性点間に直流電源を接続／不接続するリレーと、モータジェネレータＭＧ１によって発電された電力によってモータジェネレータＭＧ２を駆動するとき、直流電源をモータジェネレータＭＧ１の２つの３相コイルの中性点から切離すようにリレーを制御する制御ＣＰＵとを備えるので、モータジェネレータＭＧ１の発電効率を向上させてモータジェネレータＭＧ２を広い範囲で動作することができる。また、制御ＣＰＵは、昇圧動作または降圧動作をするようにモータジェネレータＭＧ１を駆動するので、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するモータジェネレータＭＧ２の効率を最大にできる。
【０１４４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態による動力出力装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示すプラネタリギアおよびそれに結合されるモータの拡大図である。
【図３】図１に示す動力出力装置の主要部の電気回路図である。
【図４】図３に示す２つの３相コイルの平面配置図である。
【図５】３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも小さい状態における電流の流れを２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＵ相の漏れインダクタンスに着目して説明するための回路図である。
【図６】３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも大きい状態における電流の流れを２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＵ相の漏れインダクタンスに着目して説明するための回路図である。
【図７】３相コイル１０の中性点Ｍ１の電位Ｖ０１と、３相コイル１１の中性点Ｍ２の電位Ｖ０２との差が直流電源３０の電圧Ｖｂに一致するように操作したときの３相コイル１０の電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１と、３相コイル１１の電位Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２とを示す波形図である。
【図８】図３に示す制御ＣＰＵの一部の機能を説明するための機能ブロック図である。
【図９】この発明による動力出力装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】従来の動力出力装置の概略ブロック図である。
【符号の説明】
１電源ライン、２アースライン、１０，１１，１３４，１４４，３１１，３１２３相コイル、１２〜１４，３１電流センサー、１５，１８，２１Ｕ相アーム、１６，１９，２２Ｖ相アーム、１７，２０，２３Ｗ相アーム、３０，３２０直流電源、４０リレー、５０，３５０コンデンサ、５１電圧センサー、１００，３００動力出力装置、１１１動力伝達ギア、１１２駆動軸、１１４ディファレンシャルギア、１２０プラネタリギア、１２１サンギア、１２２リングギア、１２３プラネタリピニオンギア、１２４プラネタリキャリア、１２５サンギア軸、１２６リングギア軸、１２７キャリア軸、１２８動力取出ギア、１２９チェーンベルト、１３２，１４２ロータ、１３３，１４３ステータ、１３５，１４５永久磁石、１３９，１４９，１５９レゾルバ、１５６クランクシャフト、１５７ダンパ、１６４ａアクセルペダルポジションセンサー、１６５ａブレーキペダルポジションセンサー、１８０制御装置、１８１〜１８３，３３０，３４０インバータ、１８４制御ＣＰＵ、１８５シフトポジションセンサー、３０１正極母線、３０２負極母線、３１０２重巻線モータ、１８４１電流変換部、１８４２，１８５２減算器、１８４３，１８５３，１８５５ＰＩ制御部、１８４４，１８４６加算器、１８４５変換部、１８４７ＰＷＭ演算部、１８４９回転速度演算部、１８５０速度起電力予測演算部、１８５４加減算器、ＭＧ１，ＭＧ２モータジェネレータ、Ｑ１〜Ｑ１８ＮＰＮトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ１８ダイオード、Ｍ１，Ｍ２中性点。

Claims

第１のインバータと、
第２のインバータと、
前記第１のインバータによって通電制御される第１の３相モータコイルと、前記第２のインバータによって通電制御される第２の３相モータコイルとをステータとする２Ｙモータと、
前記第１の３相モータコイルの第１の中性点と前記第２の３相モータコイルの第２の中性点との間に接続された電源と、
前記２Ｙモータと異なる電動機とを備える動力出力装置。
前記２Ｙモータは、内燃機関からの回転力により発電を行ない、かつ、前記内燃機関を始動する、請求項１に記載の動力出力装置。
前記２Ｙモータ、前記電動機および前記内燃機関が接続されるプラネタリーギアをさらに備える、請求項２に記載の動力出力装置。
前記電動機を駆動する第３のインバータと、
前記第１、第２および第３のインバータを制御する制御装置とをさらに備え、
前記制御装置は、前記２Ｙモータが発電機として機能するように前記第１および第２のインバータを制御しているとき、前記２Ｙモータが発電した発電電力によって前記電動機を駆動するように前記第３のインバータを駆動する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の動力出力装置。
前記制御装置は、さらに、前記電源を前記第１および第２の中性点から切り離す、請求項４に記載の動力出力装置。
前記第１および第２の中性点と前記電源との間に設けられたリレー手段をさらに備え、
前記リレー手段は、前記制御装置からの制御に従って前記電源を前記第１および第２の中性点に接続／切離を行なう、請求項５に記載の動力出力装置。
ハイブリッド自動車の内燃機関に連結された２Ｙモータと、前記ハイブリッド自動車の駆動輪に連結された電動機とを駆動するモータ駆動方法であって、
前記２Ｙモータの第１のパワーと前記電動機の第２のパワーとを演算する第１のステップと、
前記演算された第１のパワーと前記第２のパワーとの和が零であるか否かを判定する第２のステップと、
前記和が零であるとき、前記２Ｙモータに含まれる２つの３相コイルの中性点から電源を切離す第３のステップとを含むモータ駆動方法。
前記２Ｙモータを発電機として駆動する第４のステップと、
前記２Ｙモータによって発電された電力によって前記電動機を駆動する第５のステップとをさらに含む、請求項７に記載のモータ駆動方法。
前記和が零でないとき、前記電源からの電圧を昇圧して前記２Ｙモータを駆動するインバータの入力側に設けられたコンデンサを充電させながら前記２Ｙモータを電動機として駆動する第６のステップと、
前記和が零でないとき、前記コンデンサからの直流電圧を降圧して前記電源を充電させながら前記２Ｙモータを発電機として駆動する第７のステップとをさらに含む、請求項７または請求項８に記載のモータ駆動方法。
ハイブリッド自動車の内燃機関に連結された２Ｙモータと、前記ハイブリッド自動車の駆動輪に連結された電動機との駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
前記２Ｙモータの第１のパワーと前記電動機の第２のパワーとを演算する第１のステップと、
前記演算された第１のパワーと前記第２のパワーとの和が零であるか否かを判定する第２のステップと、
前記和が零であるとき、前記２Ｙモータに含まれる２つの３相コイルの中性点から電源を切離す第３のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
前記２Ｙモータを発電機として駆動する第４のステップと、
前記２Ｙモータによって発電された電力によって前記電動機を駆動する第５のステップとをさらにコンピュータに実行させる、請求項１０に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
前記和が零でないとき、前記電源からの電圧を昇圧して前記２Ｙモータを駆動するインバータの入力側に設けられたコンデンサを充電させながら前記２Ｙモータを電動機として駆動する第６のステップと、
前記和が零でないとき、前記コンデンサからの直流電圧を降圧して前記電源を充電させながら前記２Ｙモータを発電機として駆動する第７のステップとをさらにコンピュータに実行させる、請求項１０または請求項１１に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。