JPH0947092A - 動力伝達装置およびその制御方法 - Google Patents

動力伝達装置およびその制御方法

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JPH0947092A
JPH0947092A JP25194495A JP25194495A JPH0947092A JP H0947092 A JPH0947092 A JP H0947092A JP 25194495 A JP25194495 A JP 25194495A JP 25194495 A JP25194495 A JP 25194495A JP H0947092 A JPH0947092 A JP H0947092A
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electric motor
power transmission
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英治 山田
Yasumi Kawabata
康己 川端
Takao Miyatani
孝夫 宮谷
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 脈動する出力により回転動力を得る原動機か
らの動力の脈動成分を、動力伝達装置により低減して出
力軸に伝達する。 【解決手段】 エンジン５０のクランクシャフト５６に
連結された動力伝達装置２０には、クラッチモータ３０
とアシストモータ４０とが設けられ、制御装置８０によ
り制御される。エンジン５０が目標トルク及び目標回転
数で安定して運転されるようエンジン５０の回転数はク
ラッチモータ３０のトルクによってフィードバック制御
がなされる。この制御では、エンジン５０が定常運転し
ているときにその脈動する出力に基づいて生じる回転数
のバラツキ（回転むら，トルク脈動）の範囲、即ちエン
ジン５０の回転数が目標回転数から閾値Ｎｒｅｆ２以内
の範囲は、不感帯として制御は行なわれない。この不感
帯を設けることにより、エンジン５０の回転むら（トル
ク脈動）は駆動軸２２に伝達されない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力伝達装置およ
びその制御方法に関し、詳しくは原動機より得られる動
力を効率的に伝達または利用する動力伝達装置およびそ
の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】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
タが用いられていた。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、両軸の回転数差とその時の
伝達トルクとの積で表わされる。このエネルギ損失は、
熱となって消費されてしまう。従って、こうした動力伝
達装置を用いた車両では、発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１００パーセントにならず、例えば手動式のトラン
スミッションと較べて、その燃費は低くならざるを得な
い。
【０００３】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、機械−電気−機械変換により動力を伝達
しようとするものが提案されている（例えば特公昭５１
−２２１３２号公報に示された「回転電気機械の配列」
等）。この技術は、原動機の出力を電磁継手および回転
電機からなる動力伝達手段に結合し、回転電機の極数Ｐ
１、電磁継手の極数Ｐ２により、１＋Ｐ２／Ｐ１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
磁継手と回転電機の効率を高めれば、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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
動力伝達装置では、トルク変換比が固定であり、車両な
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、車両や原動機の運転
状態に応じて、所望の変換比を実現することも困難であ
った。もとより、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れ得ないことは、上述した通り
である。
【０００５】一方、脈動する出力により出力軸（動力伝
達装置への入力軸）を回転させる原動機、例えば吸気，
圧縮，燃焼，排気等のサイクルにより機械エネルギを取
り出すエンジン等では、動力伝達装置の出力軸に脈動す
る動力が伝達される場合がある。こうした原動機と動力
伝達装置が移動車両に搭載されると、出力軸に伝達され
る動力の脈動が車両や車両に搭載される機器を振動させ
る。
【０００６】こうした問題に対し、従来、脈動する出力
により出力軸を回転させる原動機におけるトルク脈動を
抑制する装置として、エンジンの出力軸であるクランク
軸に設けられたフライホイールをロータとする電動機を
備え、クランク軸に伝達されるトルク脈動に対して逆位
相のトルクを電動機からフライホイールを介してクラン
ク軸に作用させることによりトルク脈動を低減するもの
（例えば、特開昭６１−１５５６３５号公報等）も提案
されているが、この装置では、トルク脈動の発生源であ
る原動機（クランク軸）に直接取り付けられたフライホ
イールでトルク脈動を低減しようとするから、脈動成分
の減衰（平滑化）が小さく、脈動成分を打ち消すのに必
要なトルクも大きなものとなる。
【０００７】また、動力の脈動は、原動機の運転制御や
動力伝達装置の制御を行なう際の制御対象の挙動に反映
されるから、制御をきめ細かく行なうと、動力の脈動に
基づく挙動を検出し、この挙動に基づいて制御してしま
うという問題もあった。
【０００８】本発明の動力伝達装置及びその制御方法
は、こうした問題を解決し、原動機より得られた動力を
高効率に伝達または利用して、原動機の出力軸の回転方
向と同じ方向のトルクを出力すると共に、脈動する出力
により回転動力を得る原動機からの動力の脈動成分を動
力伝達装置により低減して出力軸に伝達することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の第１の動力伝達装置は、出力軸を有し、脈動する
出力により該出力軸を回転させる原動機と、前記原動機
の出力軸に結合される第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対的に回転
可能な第２のロータとを有し、該第２のロータに結合さ
れる回転軸をトルクの出力軸とする電動機と、前記電動
機における前記第１および第２のロータ間の電磁的な結
合の程度を制御する電動機制御手段とを備えた動力伝達
装置であって、前記原動機の出力軸の状態を検出する出
力軸状態検出手段を備え、前記電動機制御手段は、前記
出力軸状態検出手段により検出される前記原動機の出力
軸の状態を、目標状態を含む所定範囲内となるよう前記
第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御
する手段であることを要旨とする。
【００１０】この第１の動力伝達装置は、電動機が、原
動機の出力軸に結合される第１のロータと、この第１の
ロータと電磁的に結合し第１のロータに対して相対的に
回転可能な第２のロータとの間の電磁的な結合の程度を
電動機制御手段によって制御されることにより、脈動す
る出力により出力軸を回転させる原動機の動力を第２の
ロータに結合される回転軸に伝達する。こうした動力の
伝達において、電動機制御手段は、出力軸状態検出手段
により検出される原動機の出力軸の状態を、目標状態を
含む所定範囲内となるよう電動機の第１のロータと第２
のロータと間の電磁的な結合の程度を制御する。
【００１１】こうした制御により、原動機が脈動する出
力により出力軸を回転させることによるトルクの脈動成
分を低減することができ、その程度によってはトルク脈
動の全くない動力として伝達することができる。
【００１２】この第１の動力伝達装置において、前記電
動機制御手段は、前記出力軸状態検出手段により検出さ
れる前記原動機の出力軸の状態が前記所定範囲を含む第
２の所定範囲内にあるとき、該原動機の出力軸の状態が
前記所定範囲内となるよう制御する手段である構成とす
ることもできる。こうすれば、原動機の出力軸の状態が
ほぼ定常状態に至ったときに、出力軸の状態を目標状態
を含む所定範囲内とするから、原動機の出力軸の状態が
大きく変化している過渡期には所定範囲内への制御をす
ることはない。この結果、スムースに原動機の出力軸の
状態を変化させることができる。
【００１３】これらの第１の動力伝達装置において、前
記所定範囲は、前記原動機の出力軸の状態が目標状態と
なるよう該原動機が運転された際、該原動機の脈動する
出力によって前記出力軸の状態が変動し得る範囲または
該変動し得る範囲より若干広い範囲であるものとするこ
ともできる。こうすれば、原動機の脈動する出力に基づ
く出力軸の状態の変動をトルク変動として伝達すること
がなく、より高い精度で電動機を制御することができ
る。
【００１４】本発明の第２の動力伝達装置は、出力軸を
有し、脈動する出力により該出力軸を回転させる原動機
と、前記原動機の出力軸に結合される第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
て相対的に回転可能な第２のロータとを有し、該第２の
ロータに結合される回転軸をトルクの出力軸とする第１
の電動機と、前記第１の電動機における前記第１および
第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御する第１電
動機制御手段と、前記第１の電動機の第２のロータに結
合される第３のロータを有し、該第３のロータに結合さ
れる回転軸をトルクの出力軸とする第２の電動機と、該
第２の電動機を駆動制御する第２電動機制御手段とを備
える動力伝達装置であって、前記原動機の出力軸の状態
を検出する出力軸状態検出手段を備え、前記第１電動機
制御手段は、前記出力軸状態検出手段により検出される
前記原動機の出力軸の状態を目標状態となるよう前記第
１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御す
る手段であり、前記第２電動機制御手段は、前記第２の
ロータに結合された回転軸に伝達されたトルクの脈動成
分が、前記第３のロータに結合された回転軸に低減して
伝達されるよう前記第２の電動機を駆動制御する手段で
あることを要旨とする。
【００１５】この第２の動力伝達装置は、第１の電動機
が、原動機の出力軸に結合される第１のロータと、この
第１のロータと電磁的に結合し第１のロータに対して相
対的に回転可能な第２のロータとの間の電磁的な結合の
程度を第１電動機制御手段によって制御されることによ
り、脈動する出力により出力軸を回転させる原動機の動
力を第２のロータに結合される回転軸に伝達する。第２
の電動機は、第２電動機制御手段により駆動制御される
ことにより、第１の電動機の第２のロータに結合される
第３のロータを介して第３のロータに結合された回転軸
に第１の電動機により伝達された動力を加減する。
【００１６】こうした動力の伝達の際に、第１電動機制
御手段は、出力軸状態検出手段により検出される原動機
の出力軸の状態を目標状態となるよう第１の電動機の第
１のロータと第２のロータと間の電磁的な結合の程度を
制御する。そして、第２電動機制御手段は、第２のロー
タに結合された回転軸に伝達されたトルクの脈動成分
が、第３のロータに結合された回転軸に低減して伝達さ
れるよう第２の電動機を駆動制御する。
【００１７】この第２の動力伝達装置によれば、第３の
ロータに結合された回転軸に伝達されるトルクの脈動成
分を低減することができ、制御の程度によってはトルク
脈動の全くない動力を伝達することができる。
【００１８】この第２の動力伝達装置において、前記第
２電動機制御手段は、前記第２のロータに結合された回
転軸に伝達されるトルクの脈動成分を検出する脈動成分
検出手段と、該検出された脈動成分が、前記第３のロー
タに結合された回転軸に低減して伝達されるよう前記第
２の電動機を駆動制御する脈動成分低減手段とを備える
ものとすることもできる。
【００１９】こうした脈動成分検出手段と脈動成分低減
手段とを備えた第２の動力伝達装置は、脈動成分検出手
段が、第２のロータに結合された回転軸に伝達されるト
ルクの脈動成分を検出し、脈動成分低減手段が、この検
出されたトルクの脈動成分が、第３のロータに結合され
た回転軸に低減して伝達されるよう第２の電動機を駆動
制御する。
【００２０】この脈動成分検出手段と脈動成分低減手段
とを備えた第２の動力伝達装置において、前記脈動成分
検出手段は、前記第１電動機制御手段による前記第１お
よび第２のロータ間の電磁的な結合の程度に基づいて前
記トルクの脈動成分を検出する手段であるものとするこ
ともできる。こうすれば、第２の電動機の駆動制御を第
１の電動機の駆動制御にリンクすることができる。
【００２１】また、この脈動成分検出手段と脈動成分低
減手段とを備えた第２の動力伝達装置において、前記脈
動成分検出手段は、前記出力軸状態検出手段により検出
される前記原動機の出力軸の状態の基づいて前記トルク
の脈動成分を検出する手段であるものとすることもでき
る。こうすれば、第２の電動機の駆動制御を原動機の出
力軸の状態にリンクすることができる。
【００２２】これらの脈動成分検出手段と脈動成分低減
手段とを備えた第２の動力伝達装置において、前記脈動
成分低減手段は、前記第２のロータに結合された回転軸
に伝達されるトルクの脈動成分と大きさが同じで位相が
半周期異なる脈動成分を有するトルクを、前記第３のロ
ータに結合される回転軸に作用させるよう前記第２の電
動機を駆動制御する手段であるものとすることもでき
る。こうすれば、トルク脈動のない動力として第３のロ
ータに結合された回転軸に伝達することができる。
【００２３】また、第２の動力伝達装置において、前記
第２電動機制御手段は、前記第３のロータに結合された
回転軸に伝達されるトルクの脈動成分を検出する脈動成
分検出手段と、該検出されたトルクの脈動成分の周波数
を演算する周波数演算手段と、該演算された周波数で振
幅と位相とが順次調整される正弦波トルクを、前記第３
のロータに結合された回転軸に順次付加する正弦波トル
ク付加手段と、該順次付加される正弦波トルクから、前
記脈動成分検出手段により検出される前記トルクの脈動
成分を低減する振幅と位相の正弦波トルクを決定する正
弦波トルク決定手段とを備え、該決定された正弦波トル
クを前記第２の電動機により前記第３のロータに結合さ
れた回転軸に付加するよう該第２の電動機を駆動制御す
る手段であるものとすることもできる。
【００２４】この構成では、周波数演算手段が、脈動成
分検出手段により検出された第３のロータに結合された
回転軸に伝達されるトルクの脈動成分の周波数を演算
し、正弦波トルク付加手段が、この演算された周波数で
振幅と位相とが順次調整される正弦波トルクを、第３の
ロータに結合された回転軸に順次付加する。正弦波トル
ク決定手段は、この順次付加される正弦波トルクから、
脈動成分検出手段により検出されるトルクの脈動成分を
低減する振幅と位相の正弦波トルクを決定する。そし
て、こうして決定された正弦波トルクを第２の電動機に
より第３のロータに結合された回転軸に付加するよう第
２の電動機を駆動制御する。
【００２５】こうした正弦波トルクを付加する第２の動
力伝達装置によれば、第３のロータに結合された回転軸
に伝達されるトルクの脈動成分が経時的に変化しても、
この脈動成分をより確実に低減することができる。
【００２６】この正弦波トルクを付加する第２の動力伝
達装置において、前記脈動成分検出手段は、前記第３の
ロータに結合された回転軸の回転状態に基づいて伝達さ
れるトルクの脈動成分を検出する手段であるものとする
こともできる。こうすれば、第３のロータに結合された
回転軸の回転状態に基づいて伝達されるトルクの脈動成
分を検出することができる。
【００２７】また、正弦波トルクを付加する第２の動力
伝達装置において、前記第２電動機制御手段は、前記周
波数演算手段に代えて、前記出力軸状態検出手段により
検出される前記原動機の出力軸の状態に基づいて前記第
２のロータに結合された回転軸に伝達されるトルクの脈
動成分の周波数を演算する周波数演算手段を備えるもの
とすることもできる。こうすれば、原動機の出力軸の状
態に基づいて伝達されるトルクの脈動成分の周波数を演
算することができる。
【００２８】こうした第１または第２の動力伝達装置の
いずれかにおいて、前記原動機の出力軸の状態は、該出
力軸の回転状態、または該原動機の該出力軸へのトルク
の出力状態、あるいは前記原動機の出力軸の回転数と前
記電動機の第２のロータの回転数との偏差であるものと
することもできる。
【００２９】本発明の第１の動力伝達装置の制御方法
は、出力軸を有し、脈動する出力により該出力軸を回転
させる原動機と、前記原動機の出力軸に結合される第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
ロータに対して相対的に回転可能な第２のロータとを有
し、該第２のロータに結合される回転軸をトルクの出力
軸とする電動機と、前記電動機における前記第１および
第２のロータ間を電磁的に結合可能な電動機制御回路と
を備えた動力伝達装置の制御方法であって、前記原動機
の出力軸の状態を検出し、該検出された状態が、目標状
態を含む所定範囲内となるよう前記電動機制御回路によ
る前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合の程度
を制御することを要旨とする。
【００３０】このように動力伝達装置を制御することに
より、原動機が脈動する出力により出力軸を回転させる
ことによるトルクの脈動成分を低減することができ、そ
の程度によってはトルク脈動の全くない動力として伝達
することができる。
【００３１】本発明の第２の動力伝達装置の制御方法
は、出力軸を有し、脈動する出力により該出力軸を回転
させる原動機と、前記原動機の出力軸に結合される第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
ロータに対して相対的に回転可能な第２のロータとを有
し、該第２のロータに結合される回転軸をトルクの出力
軸とする第１の電動機と、前記第１の電動機における前
記第１および第２のロータ間を電磁的に結合可能な第１
電動機制御回路と、前記第１の電動機の第２のロータに
結合される第３のロータを有し、該第３のロータに結合
される回転軸をトルクの出力軸とする第２の電動機と、
該第２の電動機を駆動する第２電動機駆動回路とを備え
る動力伝達装置の制御方法であって、前記原動機の出力
軸の状態を検出し、該検出された状態が、目標状態とな
るよう前記第１電動機制御回路による前記第１および第
２のロータ間の電磁的な結合の程度を制御すると共に、
前記第２のロータに結合された回転軸に伝達されるトル
クの脈動成分が、前記第３のロータに結合された回転軸
に低減して伝達されるよう前記第２電動機駆動回路によ
る前記第２の電動機の駆動を制御することを要旨とす
る。
【００３２】このように動力伝達装置を制御することに
より、第３のロータに結合された回転軸に伝達されるト
ルクの脈動成分を低減することができ、制御の程度によ
ってはトルク脈動の全くない動力として伝達することが
できる。
【００３３】
【発明の他の態様】本発明は、以下のような他の態様を
とることも可能である。
【００３４】第１の態様は、前記第１の発明のいずれか
において、前記電動機の第２のロータに結合される第３
のロータを有し、該第３のロータに結合される回転軸を
トルクの出力軸とする第２の電動機と、該第２の電動機
を駆動制御する第２電動機制御手段とを備え、前記電動
機制御手段は、前記電動機より前記第１のロータと第２
のロータとの間に生じる滑り回転に応じた電力を回生可
能な手段であり、前記第２電動機制御手段は、前記電動
機制御手段により回生された電力を用いて前記第２の電
動機を駆動可能な手段であるものとすることもできる。
【００３５】また、第２の態様は、前記第２の発明のい
ずれかにおいて、前記電動機制御手段は、前記電動機よ
り前記第１のロータと第２のロータとの間に生じる滑り
回転に応じた電力を回生可能な手段であり、前記第２電
動機制御手段は、前記電動機制御手段により回生された
電力を用いて前記第２の電動機を駆動可能な手段である
ものとすることもできる。
【００３６】このように第１の態様や第２の態様とすれ
ば、原動機が発生するエネルギをより効率よく伝達する
ことができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施例と
しての動力伝達装置２０の概略構成を示す構成図、図２
は図１の動力伝達装置２０を構成するクラッチモータ３
０及びアシストモータ４０の構造を示す断面図、図３は
図１の動力伝達装置２０を組み込んだ車両のエンジン５
０を含む概略構成を示す構成図である。説明の都合上、
まず図３を用いて、車両全体の構成から説明する。
【００３８】図３に示すように、この車両には、動力源
であるエンジン５０としてガソリンにより運転されるガ
ソリンエンジンが備えられている。このエンジン５０
は、吸気系からスロットルバルブ６６を介して吸入した
空気と燃料噴射弁５１から噴射されたガソリンとの混合
気を燃焼室５２に吸入し、この混合気の爆発により押し
下げられるピストン５４の運動をクランクシャフト５６
の回転運動に変換する。ここで、スロットルバルブ６６
はアクチュエータ６８により開閉駆動される。点火プラ
グ６２は、イグナイタ５８からディストリビュータ６０
を介して導かれた高電圧によって電気火花を形成し、混
合気はその電気火花によって点火されて爆発燃焼する。
【００３９】このエンジン５０の運転は、電子制御ユニ
ット（以下、ＥＦＩＥＣＵと呼ぶ）７０により制御され
ている。ＥＦＩＥＣＵ７０には、エンジン５０の運転状
態を示す種々のセンサが接続されている。例えば、スロ
ットルバルブ６６の開度（ポジション）を検出するスロ
ットルバルブポジションセンサ６７、原動機の５０の負
荷を検出する吸気管負圧センサ７２、エンジン５０の水
温を検出する水温センサ７４、ディストリビュータ６０
に設けられクランクシャフト５６の回転数と回転角度を
検出する回転数センサ７６及び回転角度センサ７８など
である。なお、ＥＦＩＥＣＵ７０には、この他、例えば
イグニッションキーの状態ＳＴを検出するスタータスイ
ッチ７９なども接続されているが、その他のセンサ，ス
イッチなどの図示は省略した。
【００４０】エンジン５０のクランクシャフト５６に
は、本実施例の動力伝達装置２０が結合されている。動
力伝達装置２０の駆動軸２２は、ディファレンシャルギ
ヤ２４に結合されており、動力伝達装置２０からのトル
クは最終的に左右の駆動輪２６，２８に伝達される。こ
の動力伝達装置２０は、制御装置８０により、制御され
ている。制御装置８０の構成は後で詳述するが、内部に
は制御ＣＰＵが備えられており、シフトレバー８２に設
けられたシフトポジションセンサ８４やアクセルペダル
６４に設けられたアクセルペダルポジションセンサ６５
なども接続されている。また、制御装置８０は、上述し
たＥＦＩＥＣＵ７０と通信により、種々の情報をやり取
りしている。これらの情報のやり取りを含む制御につい
ては、後述する。
【００４１】動力伝達装置２０の構成について説明す
る。図１に示すように、エンジン５０のクランクシャフ
ト５６の一端に取り付けられた動力伝達装置２０は、大
きくは、クランクシャフト５６にアウタロータ３２が機
械的に結合されたクラッチモータ３０、このクラッチモ
ータ３０のインナロータ３４に機械的に結合されたロー
タ４２を有するアシストモータ４０、及びクラッチモー
タ３０とアシストモータ４０を駆動・制御する制御装置
８０から構成されている。
【００４２】各モータの概略構成について、図１により
説明する。クラッチモータ３０は、図１に示すように、
アウタロータ３２の内周面に永久磁石３５を備え、イン
ナロータ３４に形成されたスロットに三相のコイル３６
を巻回する同期電動機として構成されている。この三相
コイル３６への電力は、回転トランス３８を介して供給
される。インナロータ３４において三相コイル３６用の
スロット及びティースを形成する部分は、無方向性電磁
鋼板の薄板を積層することで構成されている。なお、ク
ランクシャフト５６には、その回転角度θｅを検出する
レゾルバ３９が設けられているが、このレゾルバ３９
は、ディストリビュータ６０に設けられた回転角度セン
サ７８と兼用することも可能である。
【００４３】他方、アシストモータ４０も同期電動機と
して構成されているが、回転磁界を形成する三相コイル
４４は、ケース４５に固定されたステータ４３に巻回さ
れている。このステータ４３も、無方向性電磁鋼板の薄
板を積層することで形成されている。ロータ４２の外周
面には、複数個の永久磁石４６が設けられている。アシ
ストモータ４０では、この永久磁石４６により磁界と三
相コイル４４が形成する磁界との相互作用により、ロー
タ４２が回転する。ロータ４２が機械的に結合された軸
は、動力伝達装置２０のトルクの出力軸である駆動軸２
２であり、駆動軸２２には、その回転角度θｄを検出す
るレゾルバ４８が設けられている。また、駆動軸２２
は、ケース４５に設けられたベアリング４９により軸支
されている。
【００４４】係るクラッチモータ３０とアシストモータ
４０とは、クラッチモータ３０のインナロータ３４がア
シストモータ４０のロータ４２、延いては駆動軸２２に
機械的に結合されている。従って、エンジン５０と両モ
ータ３０，４０の関係を簡略を言えば、エンジン５０の
クランクシャフト５６の回転及び軸トルクが、クラッチ
モータ３０のアウタロータ３２からインナロータ３４に
伝達されたとき、アシストモータ４０による回転とトル
クがこれに加減算されるということになる。
【００４５】アシストモータ４０は、通常の永久磁石型
三相同期モータとして構成されているが、クラッチモー
タ３０は、永久磁石３５を有するアウタロータ３２も三
相コイル３６を備えたインナロータ３４も、共に回転す
るよう構成されている。そこで、クラッチモータ３０の
構成の詳細について、図２を用いて補足する。クラッチ
モータ３０のアウタロータ３２は、クランクシャフト５
６に嵌合されたホイール５７の外周端に圧入ピン５９ａ
及びネジ５９ｂにより取り付けられている。ホイール５
７の中心部は、軸形状に突設されており、ここにベアリ
ング３７Ａ，３７Ｂを用いてインナロータ３４が回転自
在に取り付けられている。また、インナロータ３４に
は、駆動軸２２の一端が固定されている。
【００４６】アウタロータ３２に永久磁石３５が設けら
れていることは既に説明した。この永久磁石３５は、実
施例では４個設けられており、アウタロータ３２の内周
面に貼付されている。その磁化方向はクラッチモータ３
０の軸中心に向かう方向であり、一つおき磁極の方向は
逆向きになっている。この永久磁石３５と僅かなギャッ
プにより対向するインナロータ３４の三相コイル３６
は、インナロータ３４に設けられた計２４個のスロット
（図示せず）に巻回されており、各コイルに通電する
と、スロットを隔てるティースを通る磁束を形成する。
各コイルに三相交流を流すと、この磁界は回転する。三
相コイル３６の各々は、回転トランス３８から電力の供
給を受けるよう接続されている。この回転トランス３８
は、ケース４５に固定された一次巻線３８Ａとインナロ
ータ３４に結合された駆動軸２２に取り付けられた二次
巻線３８Ｂとからなり、電磁誘導により、一次巻線３８
Ａと二次巻線３８Ｂとの間で、双方向に電力をやり取り
することができる。なお、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）の電流
をやり取りするために、回転トランス３８には三相分の
巻線が用意されている。
【００４７】隣接する一組の永久磁石３５が形成する磁
界と、インナロータ３４に設けられた三相コイル３６が
形成する回転磁界との相互作用により、アウタロータ３
２とインナロータ３４とは種々の振る舞いを示す。通常
は、三相コイル３６に流す三相交流の周波数は、クラン
クシャフト５６に直結されたアウタロータ３２の回転数
（１秒間の回転数）とインナロータ３４の回転数との偏
差の周波数としている。この結果、両者の回転には滑り
を生じることになる。クラッチモータ３０及びアシスト
モータ４０の制御の詳細については、後でフローチャー
トを用いて詳しく説明する。
【００４８】次に、クラッチモータ３０及びアシストモ
ータ４０を駆動・制御する制御装置８０について説明す
る。制御装置８０は、クラッチモータ３０を駆動する第
１の駆動回路９１、アシストモータ４０を駆動する第２
の駆動回路９２、両駆動回路９１，９２を制御する制御
ＣＰＵ９０、二次電池であるバッテリ９４から構成され
ている。制御ＣＰＵ９０は、１チップマイクロプロセッ
サであり、内部に、ワーク用のＲＡＭ９０ａ、処理プロ
グラムを記憶したＲＯＭ９０ｂ、入出力ポート（図示せ
ず）及びＥＦＩＥＣＵ７０と通信を行なうシリアル通信
ポート（図示せず）を備える。この制御ＣＰＵ９０に
は、レゾルバ３９からのエンジン５０の回転角度θｅ、
レゾルバ４８からの駆動軸２２の回転角度θｄ、アクセ
ルペダルポジションセンサ６５からのアクセルペダルポ
ジション（アクセルペダルの踏込量）ＡＰ、シフトポジ
ションセンサ８４からのシフトポジションＳＰ、第１の
駆動回路９１に設けられた２つの電流検出器９５，９６
からのクラッチ電流値Ｉｕｃ，Ｉｖｃ、第２の駆動回路
に設けられた２つの電流検出器９７，９８からのアシス
ト電流値Ｉｕａ，Ｉｖａ、バッテリ９４の残容量を検出
する残容量検出器９９からの残容量ＢRMなどが、入力ポ
ートを介して入力されている。なお、残容量検出器９９
は、バッテリ９４の電解液の比重またはバッテリ９４の
全体の重量を測定して残容量を検出するものや、充電・
放電の電流値と時間を演算して残容量を検出するもの
や、バッテリの端子間を瞬間的にショートさせて電流を
流し内部抵抗を測ることにより残容量を検出するものな
どが知られている。
【００４９】また、制御ＣＰＵ９０からは、第１の駆動
回路９１に設けられたスイッチング素子である６個のト
ランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ６を駆動する制御信号ＳＷ１
と、第２の駆動回路９２に設けられたスイッチング素子
としての６個のトランジスタＴｒ１１乃至Ｔｒ１６を駆
動する制御信号ＳＷ２とが出力されている。第１の駆動
回路９１内の６個のトランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ６は、
トランジスタインバータを構成しており、それぞれ、一
対の電源ラインＰ１，Ｐ２に対してソース側とシンク側
となるよう２個ずつペアで配置され、その接続点に、ク
ラッチモータ３０の三相コイル（ＵＶＷ）３６の各々
が、回転トランス３８を介して接続されている。電源ラ
インＰ１，Ｐ２は、バッテリ９４のプラス側とマイナス
側に、それぞれ接続されているから、制御ＣＰＵ９０に
より対をなすトランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ６のオン時間
の割合を制御信号ＳＷ１により順次制御し、各コイル３
６に流れる電流を、ＰＷＭ制御によって擬似的な正弦波
にすると、三相コイル３６により、回転磁界が形成され
る。
【００５０】他方、第２の駆動回路９２の６個のトラン
ジスタＴｒ１１乃至Ｔｒ１６も、トランジスタインバー
タを構成しており、それぞれ、第１の駆動回路９１と同
様に配置されていて、対をなすトランジスタの接続点
は、アシストモータ４０の三相コイル４４の各々に接続
されている。従って、制御ＣＰＵ９０により対をなすト
ランジスタＴｒ１１乃至Ｔｒ１６のオン時間を制御信号
ＳＷ２により順次制御し、各コイル４４に流れる電流
を、ＰＷＭ制御によって擬似的な正弦波にすると、三相
コイル４４により、回転磁界が形成される。
【００５１】以上構成を説明した動力伝達装置２０の動
作について説明する。動力伝達装置２０の動作原理、特
にトルク変換の原理は以下の通りである。エンジン５０
がＥＦＩＥＣＵ７０により運転され、所定の回転数Ｎ１
で回転しているとする。このとき、制御装置８０が回転
トランス３８を介してクラッチモータ３０の三相コイル
３６に何等電流を流していないとすれば、即ち第１の駆
動回路９１のトランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ６が常時オフ
状態であれば、三相コイル３６には何等の電流も流れな
いから、クラッチモータ３０のアウタロータ３２とイン
ナロータ３４とは電磁的に全く結合されていない状態と
なり、エンジン５０のクランクシャフト５６は空回りし
ている状態となる。この状態では、トランジスタＴｒ１
乃至Ｔｒ６がオフとなっているから、三相コイル３６か
らの回生も行なわれない。即ち、エンジン５０はアイド
ル回転をしていることになる。
【００５２】制御装置８０の制御ＣＰＵ９０が制御信号
ＳＷ１を出力してトランジスタをオンオフ制御すると、
エンジン５０のクランクシャフト５６の回転数と駆動軸
２２の回転数との偏差（言い換えれば、クラッチモータ
３０におけるアウタロータ３２とインナロータ３４の回
転数差）に応じて、クラッチモータ３０の三相コイル３
６に一定の電流が流れる。即ち、クラッチモータ３０は
発電機として機能し、電流が第１の駆動回路９１を介し
て回生され、バッテリ９４が充電される。この時、アウ
タロータ３２とインナロータ３４とは一定の滑りが存在
する結合状態となる。即ち、エンジン５０のクランクシ
ャフト５６の回転数よりは低い回転数でインナロータ３
４は回転する。この状態で、回生された電気エネルギと
等しいエネルギがアシストモータ４０で消費されるよう
に、制御ＣＰＵ９０が第２の駆動回路９２を制御する
と、アシストモータ４０の三相コイル４４に電流が流
れ、アシストモータ４０においてトルクが発生する。図
４に照らせば、クランクシャフト５６が回転数Ｎ１，ト
ルクＴ１で運転しているとき、領域Ｇ１のエネルギをク
ラッチモータ３０から回生し、これをアシストモータ４
０に付与することで、駆動軸２２を回転数Ｎ２，トルク
Ｔ２で回転するということになる。こうして、クラッチ
モータ３０における滑り（回転数差）に応じたエネルギ
がトルクとして駆動軸２２に付与され、トルクの変換が
行なわれることになる。
【００５３】以下、制御装置８０における制御について
詳しく説明する。図５は制御ＣＰＵ９０におけるトルク
制御の処理の概要を示すフローチャートである。図示す
るように、この処理ルーチンが起動されると、まず駆動
軸２２の回転数Ｎｄを読み込む処理を行なう（ステップ
Ｓ１００）。駆動軸２２の回転数は、レゾルバ４８から
読み込んだ駆動軸２２の回転角度θｄから求めることが
できる。次に、アクセルペダルポジションセンサ６５か
らのアクセルペダルポジションＡＰを読み込む処理を行
なう（ステップＳ１０１）。アクセルペダル６４は運転
者が出力トルクが足りないと感じたときに踏み込まれる
ものであり、従って、アクセルペダルポジションＡＰの
値は運転者の欲している出力トルク（すなわち、駆動軸
２２のトルク）に対応するものである。続いて、読み込
まれたアクセルペダルポジションＡＰに応じた出力トル
ク（駆動軸２２のトルク）目標値（以下、トルク指令値
とも言う）Ｔｄ＊を導出する処理を行なう（ステップＳ
１０２）。すなわち、各アクセルペダルポジションＡＰ
に対しては、それぞれ、予め出力トルク指令値Ｔｄ＊が
設定されており、アクセルペダルポジションＡＰが読み
込まれると、そのアクセルペダルポジションＡＰに対応
して設定された出力トルク指令値Ｔｄ＊の値が導き出さ
れる。
【００５４】次に、導き出された出力トルク（駆動軸２
２のトルク）指令Ｔｄ＊と読み込まれた駆動軸２２の回
転数Ｎｄとから、駆動軸２２より出力すべきエネルギＰ
ｄを計算（Ｐｄ＝Ｔｄ＊×Ｎｄ）により求める処理を行
なう（ステップＳ１０３）。そして、この求めた出力エ
ネルギＰｄに基づいて、エンジン５０の目標トルクＴｅ
＊とエンジンの目標回転数Ｎｅ＊を設定する処理を行な
う（ステップＳ１０４）。ここで、駆動軸２２より出力
すべきエネルギＰｄを全てエンジン５０によって供給す
るものとすると、エンジン５０の供給するエネルギはエ
ンジントルクＴｅとエンジン５０の回転数Ｎｅとの積に
等しいため、出力エネルギＰｄとエンジン５０の目標ト
ルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊との関係はＰｄ＝Ｔ
ｅ＊×Ｎｅ＊となる。しかし、かかる関係を満足するエ
ンジン５０の目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊の組
合せは無数に存在する。そこで、本実施例では、エンジ
ン５０ができる限り効率の高い状態で動作するように、
エンジン５０の目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊の
組合せを設定する。
【００５５】次に、設定された目標トルクＴｅ＊に基づ
いて、クラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊を設定
する処理を行なう（ステップＳ１０６）。エンジン５０
の回転数Ｎｅをほぼ一定となるようにするには、クラッ
チモータ３０のトルクをエンジン５０のトルクと等しく
して釣り合わせるようにすれば良い。そこで、ここでは
クラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊をエンジン５
０の目標トルクＴｅ＊と等しくなるように設定する。
【００５６】こうして、クラッチモータトルク指令値Ｔ
ｃ＊を設定した後（ステップＳ１０６）、クラッチモー
タ３０の制御（ステップＳ１０８）とアシストモータ４
０の制御（ステップＳ１１０）とエンジン５０の制御
（ステップＳ１１１）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
とエンジン５０の制御は別々のステップとして記載した
が、実際には、これらの制御は総合的に行なわれる。例
えば、制御ＣＰＵ９０が割り込み処理を利用して、クラ
ッチモータ３０とアシストモータ４０の制御を同時に実
行すると共に、通信によりＥＦＩＥＣＵ７０に指示を送
信して、ＥＦＩＥＣＵ７０によりエンジン５０の制御も
同時に行なわせる。
【００５７】クラッチモータ３０の制御（図５のステッ
プＳ１０８）は、図６および図７に例示するクラッチモ
ータ制御処理によりなされる。この処理が実行される
と、制御ＣＰＵ９０は、エンジン５０の目標トルクＴｅ
＊または目標回転数Ｎｅ＊が前回から変更されていない
かを判定する（ステップＳ１２０）。エンジン５０の目
標トルクＴｅ＊または目標回転数Ｎｅ＊の変更は、運転
者のアクセルペダル６４の踏込量（アクセルペダルポジ
ションＡＰ）の変更に基づいて変更されたり、他の理由
によりエンジン５０の運転ポイントが変更されたことを
意味する。今、こうしたエンジン５０の運転ポイントが
変更されたときであるとすると、ステップＳ１２０で
は、エンジン５０の目標トルクＴｅ＊または目標回転数
Ｎｅ＊が変更されたと判定し、図７のステップＳ１３４
に進む。
【００５８】ステップＳ１３４では、駆動軸２２の回転
角度θｄをレゾルバ４８から読み込む処理が行なわれ
る。次に、レゾルバ３９からエンジン５０のクランクシ
ャフト５６の回転角度θｅを入力し（ステップＳ１３
６）、両軸の相対角度θｃを求める処理を行なう（ステ
ップＳ１３８）。即ち、θｃ＝θｅ−θｄを演算するの
である。
【００５９】次に、電流検出器９５，９６により、クラ
ッチモータ３０の三相コイル３６のＵ相とＶ相に流れて
いる電流Ｉｕｃ，Ｉｖｃを検出する処理を行なう（ステ
ップＳ１４０）。電流はＵ，Ｖ，Ｗの三相に流れている
が、その総和はゼロなので、二つの相に流れる電流を測
定すれば足りる。こうして得られた三相の電流を用いて
座標変換（三相−二相変換）を行なう（ステップＳ１４
８）。座標変換は、永久磁石型の同期電動機のｄ軸，ｑ
軸の電流値に変換することであり、次式（１）を演算す
ることにより行なわれる。
【００６０】
【数１】
【００６１】ここで座標変換を行なうのは、永久磁石型
の同期電動機においては、ｄ軸及びｑ軸の電流が、トル
クを制御する上で本質的な量だからである。もとより、
三相のまま制御することも可能である。次に、２軸の電
流値に変換した後、クラッチモータ３０におけるトルク
指令値Ｔｃ＊から求められる各軸の電流指令値Ｉｄｃ
＊，Ｉｑｃ＊と実際各軸に流れた電流Ｉｄｃ，Ｉｑｃと
偏差を求め、各軸の電圧指令値Ｖｄｃ，Ｖｑｃを求める
処理を行なう（ステップＳ１４４）。即ち、まず以下の
式（２）の演算を行ない、次に次式（３）の演算を行な
うのである。
【００６２】
【数２】
【００６３】
【数３】
【００６４】ここで、Ｋｐ１，２及びＫｉ１，２は、各
々係数である。これらの係数は、適用するモータの特性
に適合するよう調整される。
【００６５】ここで、電圧指令値Ｖｄｃ，Ｖｑｃは、電
流指令値Ｉ＊との偏差△Ｉに比例する部分（上式（３）
右辺第１項）と偏差△Ｉのｉ回分の過去の累積分（右辺
第２項）とから求められる。その後、こうして求めた電
圧指令値をステップＳ１４２で行なった変換の逆変換に
相当する座標変換（二相−三相変換）を行ない（ステッ
プＳ１４６）、実際に三相コイル３６に印加する電圧Ｖ
ｕｃ，Ｖｖｃ，Ｖｗｃを求める処理を行なう。各電圧
は、次式（４）により求める。
【００６６】
【数４】
【００６７】実際の電圧制御は、第１の駆動回路９１の
トランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ６のオンオフ時間によりな
されるから、式（４）によって求めた各電圧指令値とな
るよう各トランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ６のオン時間をＰ
ＷＭ制御する（ステップＳ１４８）。
【００６８】エンジン５０の運転ポイントに変更なくク
ラッチモータ制御が実施されたときには、図６のステッ
プＳ１２０で、エンジン５０の目標トルクＴｅ＊および
目標回転数Ｎｅ＊のいずれにも変更がないと判定され
る。この場合、ステップＳ１２２に進んで、エンジン５
０の回転数Ｎｅが読み込まれる（ステップＳ１２２）。
エンジン５０の回転数Ｎｅは、レゾルバ３９から読み込
んだクランクシャフト５６の回転角度θｅ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。
回転数センサ７６を用いる場合には、回転数センサ７６
に接続されたＥＦＩＥＣＵ７０から通信により回転数Ｎ
ｅの情報を受け取ることになる。
【００６９】次に、目標回転数Ｎｅ＊から読み込んだ回
転数Ｎｅを減じて偏差△Ｎｅを算出し（ステップＳ１２
４）、偏差△Ｎｅの絶対値を閾値Ｎｒｅｆ１および閾値
Ｎｒｅｆ２と比較する（ステップＳ１２６，Ｓ１２
８）。ここで、閾値Ｎｒｅｆ１は、エンジン５０が運転
ポイントで定常運転状態に至ったとみなせる領域を設定
する閾値であり、この範囲内（回転数Ｎｅが目標回転数
Ｎｅ＊から閾値Ｎｒｅｆ１以内の範囲）では、後述する
ように、エンジン５０を安定して運転するために、エン
ジン５０の回転数Ｎｅについてクラッチモータ３０の伝
達トルクＴｃ（エンジン５０のトルクＴｅ）によるフィ
ードバック制御がなされる。なお、エンジン５０が定運
転ポイントで常運転状態に至ったとみなせる領域は、エ
ンジン５０の種類や特性および運転ポイント等により定
まるから、閾値Ｎｒｅｆ１もこれらを勘案して個別に設
定される。
【００７０】また、閾値Ｎｒｅｆ２は、このフィードバ
ック制御における目標回転数Ｎｅ＊からの不感帯の領域
を設定する閾値であり、エンジン５０が目標トルクＴｅ
＊および目標回転数Ｎｅ＊で運転されたときに、エンジ
ン５０の脈動する出力（吸気，圧縮，燃焼，排気等のサ
イクルによる出力）に基づく回転数Ｎｅの脈動成分（回
転むら或いは回転バラツキ）を包含するように設定され
る。図８にエンジン５０のトルクＴｃと回転数Ｎｅの脈
動を例示する。実施例では、図示するように、閾値Ｎｒ
ｅｆ２を、回転数Ｎｅの脈動成分が示す波形の振幅の半
分より若干大きな値に設定している。こうした回転数Ｎ
ｅの脈動成分は、エンジン５０の種類や特性および運転
ポイント等によって異なるから、閾値Ｎｒｅｆ２もこれ
らを勘案して個別に定められる。
【００７１】ステップＳ１２６で、偏差△Ｎｅの絶対値
が閾値Ｎｒｅｆ１より大きいときには、エンジン５０が
定常運転状態に至っていないと判断し、図７のステップ
Ｓ１３４に進む。ステップＳ１２６，Ｓ１２８で偏差△
Ｎｅの絶対値が閾値Ｎｒｅｆ１以下で閾値Ｎｒｅｆ２よ
り大きいときには、前回このクラッチモータ制御を行な
ったときのトルク指令値Ｔｃ＊から制御ゲインＫｎに偏
差△Ｎｅを乗じたものを減じて新たなトルク指令値Ｔｃ
＊として設定し（ステップＳ１３０）、偏差△Ｎｅの絶
対値が閾値Ｎｒｅｆ２以下のときには、前回のトルク指
令値Ｔｃ＊をそのまま新たなトルク指令値Ｔｃ＊として
設定し（ステップＳ１３２）、図７のステップＳ１３４
に進む。
【００７２】ここで、ステップＳ１３０で新たなトルク
指令値Ｔｃ＊を式 Ｔｃ＊＝前回のＴｃ＊−Ｋｎ・△Ｎｅ で算出するのは、エンジン５０からの出力エネルギＰｄ
が一定の場合には、エンジン５０のトルクＴｅがクラッ
チモータ３０のトルクＴｃに等しく、出力エネルギＰｄ
がエンジン５０の回転数ＮｅとトルクＴｅとの積により
計算されることから、エンジン５０の回転数Ｎｅがクラ
ッチモータ３０のトルクＴｃに対して反比例するからで
ある。また、このようにエンジン５０の回転数Ｎｅをフ
ィードバック制御するのは、エンジン５０を安定して運
転するためである。
【００７３】ステップＳ１２６ないしＳ１３２の処理を
グラフに示せば図９のようになる。エンジン５０の目標
トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊が設定されると、
クラッチモータ３０のトルクＴｃが目標トルクＴｅ＊に
設定されると共に、後述する図５のトルク制御のステッ
プＳ１１１のエンジン制御（ＥＦＩＥＣＵ７０によるス
ロットルバルブ６６の開度制御や燃料噴射制御および点
火制御等）により、エンジン５０は目標トルクＴｅ＊お
よび目標回転数Ｎｅ＊となるように制御される。エンジ
ン５０が定常運転状態の領域（回転数Ｎｅが目標回転数
Ｎｅ＊から閾値Ｎｒｅｆ１以内の領域）に至ると、出力
エネルギＰｄ一定の曲線（Ｐｄ＝Ｔｃ×Ｎｅ）上で、エ
ンジン５０の回転数Ｎｅはクラッチモータ３０の伝達ト
ルクＴｃ（エンジン５０のトルクＴｅ）によってフィー
ドバック制御がなされる。エンジン５０の回転数Ｎｅが
不感帯の領域（回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊から閾値
Ｎｒｅｆ２以内の領域）に入ると、即ち図９のグラフで
中央のボックス内に入ると、フィードバック制御はなさ
れず、その状態を保持する。したがって、回転数Ｎｅの
脈動成分（回転むらや回転バラツキ）に基づくフィード
バック制御を行なうことはない。この結果、駆動軸２２
には、こうした動力の脈動成分が伝達されることはな
い。
【００７４】次にアシストモータ４０によるトルク制御
（図５のステップＳ１１０）について図１０および図１
１に例示するアシストモータ制御処理に基づき説明す
る。アシストモータ制御処理では、制御ＣＰＵ９０は、
まず駆動軸２２の回転数Ｎｄを読み込む処理を行なう
（ステップＳ１５０）。駆動軸２２の回転数は、レゾル
バ４８から読み込んだ駆動軸２２の回転角度θｄから求
めることができる。続いて、エンジン５０の回転数Ｎｅ
を読み込む処理を行なう（ステップＳ１５２）。
【００７５】その後、読み込んだ駆動軸２２の回転数Ｎ
ｄとエンジン５０の回転数Ｎｅとから、両軸の回転数差
Ｎｃを計算（Ｎｃ＝Ｎｅ−Ｎｄ）により求める処理を行
なう（ステップＳ１５４）。次に、クラッチモータ３０
側で発電される電力を演算する処理を行なう（ステップ
Ｓ１５６）。即ち、回生される電力（エネルギ）Ｐｃ
を、 Ｐｃ＝Ｋｓｃ×Ｎｃ×Ｔｃ として演算するのである。ここで、Ｔｃはクラッチモー
タ３０における実際のトルクであり、Ｎｃは回転数差で
あるから、Ｎｃ×Ｔｃは、図４における領域Ｇ１に相当
するエネルギを求めることに相当する。Ｋｓｃはクラッ
チモータ３０の発電（回生）の効率である。
【００７６】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Ｔａ＊を、 Ｔａ＊＝ｋｓａ×Ｐｃ／Ｎｄ として演算する（ステップＳ１５８）。尚、ｋｓａは、
アシストモータ４０自身の効率である。求めたトルク指
令値Ｔａ＊がアシストモータ４０によって付与し得る最
大トルクＴａｍａｘを越えているか否かの判断を行ない
（ステップＳ１６０）、越えている場合には、最大値に
制限する処理を行なう（ステップＳ１６２）。
【００７７】次に、駆動軸２２の回転角度θｄをレゾル
バ４８を用いて検出し（ステップＳ１６４）、更にアシ
ストモータ４０の各相電流を電流検出器９７，９８を用
いて検出する処理（ステップＳ１６６）を行なう。その
後、図１１に示すように、クラッチモータ３０と同様座
標変換（ステップＳ１６８）及び電圧指令値Ｖｄａ，Ｖ
ｑａの演算を行ない（ステップＳ１７０）、更に電圧指
令値の逆座標変換（ステップＳ１７２）を行なって、ア
シストモータ４０の第２の駆動回路９２のトランジスタ
Ｔｒ１１乃至Ｔｒ１６のオンオフ制御時間を求め、ＰＷ
Ｍ制御を行なう（ステップＳ１７４）。これらの処理
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。
【００７８】次に、エンジン５０の制御（ステップＳ１
１１）について説明する。エンジン５０は、図５のステ
ップＳ１０４において設定される目標トルクＴｅ＊およ
び目標回転数Ｎｅ＊で運転ポイントで定常運転状態とな
るようそのトルクＴｅおよび回転数Ｎｅの制御がなされ
る。実際には、制御ＣＰＵ９０から通信によりＥＦＩＥ
ＣＵ７０に指示を送信し、燃料噴射量やスロットルバル
ブ開度を増減して、エンジン５０のトルクが目標トルク
Ｔｅ＊に、回転数が目標回転数Ｎｅ＊になるように徐々
に調整する。
【００７９】以上の処理により、クラッチモータ３０に
より所定の効率Ｋｓｃで電力に変換されたトルク、即ち
エンジン５０のクランクシャフト５６の回転数とクラッ
チモータ３０のインナロータ３４の回転数の偏差に比例
してクラッチモータ３０で回生された電力により、アシ
ストモータ４０において駆動軸２２にトルクとして付与
することができる。アシストモータ４０が駆動軸２２に
付与するトルクは、クラッチモータ３０により電力に変
換されたトルクに一致している。この結果、図４におい
て、領域Ｇ１のエネルギを領域Ｇ２に移して、トルク変
換を行なうことができる。
【００８０】しかも、エンジン５０の回転数Ｎｅが目標
回転数Ｎｅ＊から閾値Ｎｒｅｆ１以内の範囲に入ると、
回転数Ｎｅをクラッチモータ３０のトルクＴｃによりフ
ィードバック制御するから、エンジン５０を目標トルク
Ｔｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊の運転ポイントで安定し
て運転することができる。また、エンジン５０の回転数
Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊から閾値Ｎｒｅｆ２以内の範囲
では、回転数Ｎｅのクラッチモータ３０のトルクＴｃに
よるフィードバック制御は行なわないから、エンジン５
０の脈動する出力に基づくクランクシャフト５６の回転
むら（トルク脈動）は駆動軸２２に伝達されない。この
結果、エンジン５０の脈動する出力に基づく車両の振動
を防止することができ、乗り心地をより向上させること
ができる。
【００８１】もとより、クラッチモータ３０やアシスト
モータ４０あるいは第１の駆動回路９１，第２の駆動回
路９２でも損失は幾らか存在するから、領域Ｇ１で示さ
れたエネルギと領域Ｇ２で示されたエネルギが完全に一
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較的小さい。また、トランジスタＴ
ｒ１乃至Ｔｒ１６のオン抵抗も、ＧＴＯなど極めて小さ
いものが知られているから、第１の駆動回路９１，第２
の駆動回路９２での損失も十分に小さなものとし得る。
従って、両軸の回転数の偏差、即ち両軸間の回転の滑り
の大部分は、三相コイル３６において発電のエネルギに
変換され、アシストモータ４０においてトルクとして駆
動軸２２に伝達される。
【００８２】実施例では、エンジン５０の回転数Ｎｅが
目標回転数Ｎｅ＊から閾値Ｎｒｅｆ１以内の範囲に入っ
たら、回転数Ｎｅをクラッチモータ３０のトルクＴｃに
よりフィードバック制御したが、フィードバック制御を
行なわない領域（目標回転数Ｎｅ＊から閾値Ｎｒｅｆ２
以内の範囲）を定めるのみで、閾値Ｎｒｅｆ１を設定し
ない構成としてもよい。
【００８３】次に本発明の第２の実施例である動力伝達
装置２０Ｂについて説明する。第２実施例の動力伝達装
置２０Ｂは、第１実施例の動力伝達装置２０と同一のハ
ード構成をしている。したがって、第２実施例の動力伝
達装置２０Ｂのハード構成についての説明および動力伝
達装置２０Ｂの基本的な動作原理についての説明は省略
する。なお、明示しない限り第１実施例の説明の際に用
いた符号をそのまま同じ意味で用いる。
【００８４】第２実施例の動力伝達装置２０Ｂでも、第
１実施例の動力伝達装置２０の制御装置８０が実行する
図５のトルク制御を実行するが、ステップＳ１０８で実
行する図６および図７のクラッチモータ制御に代えて図
１２および図７のクラッチモータ制御を、ステップＳ１
１０で実行する図１０および図１１のアシストモータ制
御に代えて図１３および図１１のアシストモータ制御を
実行する。以下、この第２実施例の動力伝達装置２０Ｂ
が実行するクラッチモータ制御およびアシストモータ制
御について、第１実施例における制御と異なる点を中心
に説明する。
【００８５】クラッチモータ制御処理では、制御ＣＰＵ
９０は、まず第１実施例のクラッチモータ制御（図６）
のステップＳ１２０ないしＳ１２６と同一の処理のステ
ップＳ２２０ないしＳ２２６を実行する。即ち、エンジ
ン５０の目標トルクＴｅ＊または目標回転数Ｎｅ＊が前
回から変更されていないかを判定し（ステップＳ２２
０）、変更されていないときには、エンジン５０の回転
数Ｎｅが読み込む（ステップＳ２２２）。そして、目標
回転数Ｎｅ＊から読み込んだ回転数Ｎｅを減じて偏差△
Ｎｅを算出し（ステップＳ２２４）、偏差△Ｎｅの絶対
値を閾値Ｎｒｅｆ１と比較する（ステップＳ２２６）。
【００８６】偏差△Ｎｅの絶対値が閾値Ｎｒｅｆ１以下
のとき、即ち回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊から閾値Ｎ
ｒｅｆ１以内の範囲に入っているときには、エンジン５
０が定常運転状態の領域にあると判断し、前回のトルク
指令値Ｔｃ＊から制御ゲインＫｎに偏差△Ｎｅを乗じた
ものを減じて新たなトルク指令値Ｔｃ＊として設定する
（ステップＳ２３０）。そして、上述した図７のステッ
プＳ１３４ないしＳ１４８の処理を行なう。
【００８７】このように、第２実施例のクラッチモータ
制御では、第１実施例のクラッチモータ制御での不感帯
の領域（回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊から閾値Ｎｒｅ
ｆ２以内の領域）が設定されていないから、エンジン５
０の脈動する出力に基づく回転数Ｎｅの脈動成分によっ
てもフィードバック制御がなされる。したがって、駆動
軸２２にトルクの脈動成分が伝達される。こうして駆動
軸２２に伝達されたトルクの脈動成分は、次に説明する
アシストモータ制御によって低減される。
【００８８】アシストモータ制御処理では、制御ＣＰＵ
９０は、第１実施例のアシストモータ制御（図１０）の
ステップＳ１５０ないしＳ１５８と同一の処理のステッ
プＳ２５０ないしＳ２５８を実行する。即ち、駆動軸２
２の回転数Ｎｄおよびエンジン５０の回転数Ｎｅを読み
込み（ステップＳ２５０，Ｓ２５２）、両軸の回転数差
Ｎｃを計算し（ステップＳ２５４）、クラッチモータ３
０側で発電される電力の演算（ステップＳ２５６）およ
びアシストモータ４０により付与されるトルク指令値Ｔ
ａ＊の演算（ステップＳ２５８）を行なう。
【００８９】次に、求めたトルク指令値Ｔａ＊からトル
ク指令値Ｔｃ＊と目標トルクＴｅ＊との差を減じて新た
なトルク指令値Ｔａ＊を設定する（ステップＳ２５
９）。ここで、トルク指令値Ｔｃ＊は、図１２のステッ
プＳ２２０ないしＳ２３０の処理によって定まる図７の
ステップＳ１３４以降に用いられるトルク指令値Ｔｃ＊
である。即ち、図１２のステップＳ２３０の処理を実行
する場合には、この処理で設定された新たなトルク指令
値Ｔｃ＊であり、ステップＳ２３０を実行しない場合に
は、図５のステップＳ１０６で設定されたトルク指令値
Ｔｃ＊である。
【００９０】こうした新たなトルク指令値Ｔａ＊を設定
すると、次に、このトルク指令値Ｔａ＊がアシストモー
タ４０によって付与し得る最大トルクＴａｍａｘを越え
ているか否かの判断を行なって（ステップＳ２６０）、
越えている場合には最大値に制限する処理を行なう（ス
テップＳ２６２）。そして、上述した図１１のステップ
Ｓ１６４ないしＳ１７４の処理を行なう。
【００９１】第２実施例の動力伝達装置２０Ｂでは、ク
ラッチモータ制御とアシストモータ制御を同期して行な
う。即ち、クラッチモータ制御における三相コイル３６
に印加する電圧Ｖｕｃ，Ｖｖｃ，Ｖｗｃと、アシストモ
ータ制御における三相コイル４４に印加する電圧Ｖｕ
ａ，Ｖｖａ，Ｖｗａとを同時進行で演算し、クラッチモ
ータ制御におけるトランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ６のオン
時間のＰＷＭ制御（図７のステップＳ１４７）と、アシ
ストモータ制御におけるトランジスタＴｒ１１乃至Ｔｒ
１６のオン時間をＰＷＭ制御（図１１のステップＳ１７
４）を同期して行なう。
【００９２】このようにクラッチモータ制御とアシスト
モータ制御とを同期して行なうと共にアシストモータ制
御のステップＳ２５９でトルク指令値Ｔａ＊を Ｔａ＊←Ｔａ＊−（Ｔｃ＊−Ｔｅ＊） として求めて三相コイル４４に印加する電圧を演算する
ことにより、クラッチモータ３０を介して駆動軸２２に
伝達されるトルクの脈動成分をアシストモータ４０によ
り打ち消すことができる。
【００９３】図１４に、目標トルクＴｅ＊および目標回
転数Ｎｅ＊の運転ポイントで定常運転状態にあるエンジ
ン５０の回転数Ｎｅ，クラッチモータ３０のトルクＴ
ｃ，アシストモータ４０のトルクＴａおよび駆動軸２２
に出力されるトルクＴｄの一例を示す。図示するよう
に、エンジン５０の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊を中
心として脈動するから、この回転数Ｎｅを目標回転数Ｎ
ｅ＊とするよう伝達トルクＴｃも目標トルクＴｅ＊を中
心として脈動する。一方、定常状態から演算されるトル
ク指令値Ｔａ＊（ステップＳ２５８）は一定であるが、
このトルク指令値Ｔａ＊からトルク指令値Ｔｃ＊と目標
トルクＴｅ＊との差が減じられるから、アシストモータ
４０のトルク指令値Ｔａ＊はクラッチモータ３０の伝達
トルクＴｃと同じ振幅で脈動することになる。このトル
ク指令値Ｔａ＊の脈動は、クラッチモータ制御とアシス
トモータ制御とが同期して行なわれるから、クラッチモ
ータ３０の伝達トルクＴｃの脈動と位相がπだけずれ
る。駆動軸２２へはクラッチモータ３０からの伝達トル
クＴｃとアシストモータ４０からのトルクＴａが作用す
るから、クラッチモータ３０の伝達トルクＴｃの脈動成
分とアシストモータ４０のトルクＴａの脈動成分が打ち
消し合って脈動のないトルクが作用することになる。
【００９４】以上説明した第２実施例の動力伝達装置２
０Ｂによれば、エンジン５０の回転数Ｎｅをクラッチモ
ータ３０のトルクＴｃによってフィードバック制御する
ことに伴ってエンジン５０の脈動する動力が駆動軸２２
に伝達されても、クラッチモータ３０の伝達トルクＴｃ
の脈動成分を打ち消し合うようアシストモータ４０のト
ルクＴａを制御するから、駆動軸２２へは脈動成分のな
いトルクを作用させることができる。したがって、エン
ジン５０の脈動する出力に基づく車両の振動を防止する
ことができ、乗り心地をより向上させることができる。
【００９５】第２実施例では、クラッチモータ３０のト
ルクＴｃの脈動成分をアシストモータ４０の脈動成分と
して加減して、駆動軸２２にクラッチモータ３０を介し
て伝達されるトルクの脈動成分を打ち消したが、クラッ
チモータ３０により駆動軸２２に伝達されるトルクの脈
動波形をエンジン５０の運転ポイント毎に予め測定して
記憶しておき、エンジン５０の運転ポイントに応じて記
憶した脈動波形を反転してアシストモータ４０のトルク
指令値Ｔａ＊に付加することにより、駆動軸２２にクラ
ッチモータ３０を介して伝達されるトルクの脈動成分を
打ち消すものとしてもよい。この場合、クラッチモータ
制御とアシストモータ制御を同期して実行する必要はな
く、反転させた脈動波形のアシストモータ４０のトルク
指令値Ｔａ＊への付加のタイミングをレゾルバ３９によ
り検出されるエンジン５０のクランクシャフト５６の回
転角度θｅに基づいて行なえばよい。
【００９６】次に本発明の第３の実施例である動力伝達
装置２０Ｃについて説明する。第３実施例の動力伝達装
置２０Ｃは、第１実施例の動力伝達装置２０と同一のハ
ード構成をしている。したがって、第２実施例の動力伝
達装置２０Ｃのハード構成についての説明および動力伝
達装置２０Ｃの基本的な動作原理についての説明は省略
する。なお、第３実施例の以下の説明でも明示しない限
り第１実施例の説明の際に用いた符号をそのまま同じ意
味で用いる。
【００９７】第３実施例の動力伝達装置２０Ｂでも、第
１実施例の動力伝達装置２０の制御装置８０が実行する
図５のトルク制御を実行するが、ステップＳ１０８で実
行する図６および図７のクラッチモータ制御に代えて第
２実施例で実行する図１２および図７のクラッチモータ
制御と同一の制御を、ステップＳ１１０で実行する図１
０および図１１のアシストモータ制御に代えて図１０お
よび図１５のアシストモータ制御を実行する。クラッチ
モータ制御については第２実施例で既に説明したので、
その説明は省略する。以下に、第３実施例の動力伝達装
置２０Ｂが実行するアシストモータ制御について第１実
施例における制御と異なる点を中心に説明する。
【００９８】アシストモータ制御が実行されると、制御
ＣＰＵ９０は、まず第１実施例のアシストモータ制御
（図１０）のステップＳ１５０ないしＳ１６２の処理と
同一の処理を実行する。この処理については、第１実施
例で詳述したので、その説明は省略する。
【００９９】続いて図１５の処理に移って、制御ＣＰＵ
９０は、駆動軸２２の回転角度θｄをレゾルバ４８を用
いて検出し（ステップＳ３６０）、正弦波トルクが決定
されたか否かを判定する（ステップＳ３６２）。ここ
で、正弦波トルクは、駆動軸２２に伝達されるトルクの
脈動成分を低減するトルクであり、後述する正弦波トル
ク決定処理ルーチンにより定められるものである。
【０１００】説明の都合上、ここで、正弦波トルク決定
処理ルーチンについて説明する。この正弦波トルク決定
処理ルーチンは、クラッチモータ制御（図１２）でエン
ジン５０の回転数Ｎｅがクラッチモータ３０のトルクＴ
ｃによりフィードバック制御されるようになったとき
に、即ちステップＳ２２６で偏差△Ｎｅの絶対値が閾値
Ｎｒｅｆ１以下となったときに実行され、駆動軸２２に
伝達されるトルクの脈動成分を低減するトルク（正弦波
トルク）を決定する。
【０１０１】本ルーチンが実行されると、制御ＣＰＵ９
０は、まずエンジン５０の回転数Ｎｅを読み込む処理を
実行する（ステップＳ３８０）。そして、この読み込ん
だエンジン５０の回転数Ｎｅから駆動軸２２に伝達され
るトルクの脈動成分の周波数を決定する（ステップＳ３
８２）。駆動軸２２に伝達されるトルクの脈動成分はエ
ンジン５０からの脈動する出力に基づくから、エンジン
５０の１回転当たりの脈動回数が既知であれば、エンジ
ン５０の回転数Ｎｅを検出することによりトルクの脈動
成分の周波数を求めることができる。なお、エンジン５
０の１回転当たりの脈動回数は、エンジン５０の種類や
気筒数，各気筒のピストンとクランクシャフト５６との
結合の仕方等により定まるものである。
【０１０２】次に、エンジン５０の回転数Ｎｅから求め
た周波数で所定の振幅の正弦波のトルク（正弦波トル
ク）を順次位相を変えて駆動軸２２に付加すると共に、
駆動軸２２の回転数Ｎｄを検出して駆動軸２２の回転む
らを検出し、この回転むらの振幅が最も小さくなる位相
を求め、その位相を正弦波トルクの位相として決定する
（ステップＳ３８４）。ここで、所定の振幅は、実施例
では、過去の実験により駆動軸２２に生じるトルクの脈
動成分の平均値等として定められたものであるが、正弦
波トルクの位相を変えることにより、駆動軸２２の回転
むらが変化し得る程度の値であれば如何なる値でも差し
支えない。また、駆動軸２２の回転むらは、駆動軸２２
の回転数Ｎｅを所定時間毎に複数回検出することによっ
て求めることができる。また、回転むらの振幅は、脈動
成分の振幅に応じて定まる。正弦波トルクを駆動軸２２
に付加する手法としては、例えば、アシストモータ４０
のトルク指令値Ｔａ＊に、駆動軸２２の回転角度θｄに
応じた正弦波トルクの値を加えて新たなトルク指令値Ｔ
ａ＊を設定し、この新たなトルク指令値Ｔａ＊を用いて
図１１のステップＳ１６６ないし１７４の処理をすれば
よい。なお、実施例では、位相は、値０にπ／６４ずつ
加えて変化させたが、変化させる値は如何なる値であっ
ても差し支えない。
【０１０３】続いて、正弦波トルクを決定した位相で順
次振幅を変えて駆動軸２２に付加すると共に、駆動軸２
２の回転むらを検出し、この回転むらの振幅が最も小さ
くなる振幅を求め、その振幅を正弦波トルクの振幅とし
て決定し（ステップＳ３８４）、本ルーチンを終了す
る。実施例では、振幅は、前述の所定の振幅の５０分の
１の大きさの値ずつ所定の振幅から変化させたが、変化
させる値は、如何なる値であっても差し支えない。こう
して駆動軸２２に伝達されるトルクの脈動成分を低減す
ることができる正弦波トルクの周波数，位相および振幅
を決定する。
【０１０４】図１５のアシストモータ制御処理に戻って
ステップＳ３６２以降を説明する。上述した正弦波トル
クは、エンジン５０の回転数Ｎｅが定常状態に至ったと
判断されたときに図１６の正弦波トルク決定処理ルーチ
ンにより実行されて決定されるから、エンジン５０の回
転数Ｎｅが定常状態に至っていないときや、エンジン５
０の回転数Ｎｅが定常状態に至っていても図１６の正弦
波トルク決定処理ルーチンにより正弦波トルクがまだ決
定されていないときには、ステップＳ３６６ないしＳ３
７４の処理、即ち図１１のステップＳ１６６ないしＳ１
７４と同一の処理を行なう。この処理についても第１実
施例で詳細に説明したので、ここではその説明は省略す
る。
【０１０５】一方、正弦波トルクが決定されていると、
ステップＳ３６０で読み込んだ駆動軸２２の回転角度θ
ｄに対応する正弦波トルクの値、即ち、正弦波トルクを
現わす式において駆動軸２２の回転角度θｄに対応する
時刻のときの値を付加トルクＴａｓとして決定し（ステ
ップＳ３６４）、この付加トルクＴａｓをトルク指令値
Ｔａ＊に加えて新たなトルク指令値Ｔａ＊として設定し
て（ステップＳ３６５）、ステップＳ３６６以降の処理
を行なう。
【０１０６】以上説明した第３実施例の動力伝達装置２
０Ｃによれば、駆動軸２２に伝達されるトルクの脈動成
分を、エンジン５０の回転数Ｎｅに基づいて求めた周波
数で、順次変化させて定めた位相および振幅の正弦波の
トルクを駆動軸２２に付加することにより低減すること
ができる。この結果、エンジン５０の脈動する出力に基
づく車両の振動を防止することができ、乗り心地をより
向上させることができる。しかも、位相および振幅は、
エンジン５０の回転数Ｎｅが定常状態に至ったとき毎に
定めるから、経年使用により伝達されるトルクの脈動成
分が変化しても、その変化した脈動成分を低減すること
ができる。
【０１０７】第３実施例の動力伝達装置２０Ｃでは、駆
動軸２２に伝達されるトルクの脈動成分を周波数，位相
および振幅を調整した正弦波のトルクにより低減した
が、この正弦波トルクを付加した上に、この正弦波トル
クを付加した駆動軸２２の回転数Ｎｄにより検出される
回転むらから、この回転むらを低減し得る第２の正弦波
トルクを求めて更に付加するものとしてもよい。即ち、
正弦波トルクを付加した後の駆動軸２２に生じるトルク
の脈動成分から第２の正弦波トルクを求めて更に付加す
るのである。第２の正弦波トルクの周波数は、駆動軸２
２の回転むらから求めることができ、第２の正弦波トル
クの位相と振幅は、上述の処理と同様の処理にて決定す
ればよい。更に、第３の正弦波トルク，第４の正弦波ト
ルク等を求めて付加するものとしてもよい。
【０１０８】以上説明した第１ないし第３の実施例で
は、エンジン５０の回転数Ｎｅをクラッチモータ３０の
トルクＴｃによりフィードバック制御したが、エンジン
５０の回転数Ｎｅと駆動軸２２の回転数Ｎｄとの偏差が
目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｄとの偏差に一致するよう
クラッチモータ３０のトルクＴｃによりフィードバック
制御する構成としてもよい。
【０１０９】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【０１１０】例えば、図１に示した動力伝達装置を４輪
駆動車（４ＷＤ）に適用した場合は、図１７に示すごと
くになる。図１７に示す構成では、駆動軸２２に機械的
に結合していたアシストモータ４０を駆動軸２２より分
離して、車両の後輪部に独立して配置し、このアシスト
モータ４０によって後輪部の駆動輪２７，２９を駆動す
る。一方、駆動軸２２の先端はギヤ２３を介してディフ
ァレンシャルギヤ２４に結合されており、この駆動軸２
２によって前輪部の駆動輪２６，２８を駆動する。この
ような構成の下においても、前述した第１実施例を実現
することは可能である。
【０１１１】また、図１８（ａ）に示すように、アシス
トモータ４０がエンジン５０とクラッチモータ３０との
間に介在するよう配置された構成や図１８（ｂ）に示す
ように、アシストモータ４０がエンジン５０を挟んでク
ラッチモータ３０と対峙するよう配置された構成でも、
前述した第１実施例を実現することができる。
【０１１２】ところで、上述した各実施例では、エンジ
ン５０としてガソリンにより運転されるガソリンエンジ
ンを用いたが、脈動する出力により動力を得るタイプの
原動機であれば如何なる原動機であっても用いることが
できる。
【０１１３】また、実施例では、クラッチモータ３０及
びアシストモータ４０としてＰＭ形（永久磁石形；Perm
anent Magnet type）同期電動機を用いていたが、回生
動作及び力行動作を行なわせるのであれば、その他に
も、ＶＲ形（可変リラクタンス形；Variable Reluctanc
e type）同期電動機や、バーニアモータや、直流電動機
や、誘導電動機や、超電導モータや、ステップモータな
どを用いることもできる。
【０１１４】さらに、実施例では、クラッチモータ３０
に対する電力の伝達手段として回転トランス３８を用い
たが、その他、スリップリング−ブラシ接触、スリップ
リング−水銀接触、或いは磁気エネルギの半導体カップ
リング等を用いることもできる。
【０１１５】あるいは、実施例では、第１および第２の
駆動回路９１，９２としてトランジスタインバータを用
いたが、その他に、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラモ
ードトランジスタ；Insulated Gate Bipolar mode Tran
sistor）インバータや、サイリスタインバータや、電圧
ＰＷＭ（パルス幅変調；Pulse Width Modulation）イン
バータや、方形波インバータ（電圧形インバータ，電流
形インバータ）や、共振インバータなどを用いることも
できる。
【０１１６】また、バッテリ９４としては、Ｐｂバッテ
リ，ＮｉＭＨバッテリ，Ｌｉバッテリなどを用いること
ができるが、バッテリ９４に代えてキャパシタを用いる
こともできる。
【０１１７】ところで、以上の各実施例では、動力伝達
装置を車両に搭載する場合について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、船舶，航空機などの
交通手段や、その他各種産業機械などに搭載することも
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例としての動力伝達装置２
０の概略構成を示す構成図である。
【図２】図１の動力伝達装置２０を構成するクラッチモ
ータ３０及びアシストモータ４０の構造を示す断面図で
ある。
【図３】図１の動力伝達装置２０を組み込んだ車両のエ
ンジン５０を含む概略構成を示す構成図である。
【図４】動力伝達装置２０の動作原理を説明するための
グラフである。
【図５】制御装置８０により実行されるトルク制御処理
の一例を示すフローチャートである。
【図６】制御装置８０により実行されるクラッチモータ
３０の制御の基本的な処理の前半部分を例示するフロー
チャートである。
【図７】制御装置８０により実行されるクラッチモータ
３０の制御の基本的な処理の後半部分を例示するフロー
チャートである。
【図８】エンジン５０のトルクＴｃと回転数Ｎｅの脈動
を例示する説明図である。
【図９】フィードバック制御の処理を説明するグラフで
ある。
【図１０】制御装置８０により実行されるアシストモー
タ４０の制御の基本的な処理の前半部分を例示するフロ
ーチャートである。
【図１１】制御装置８０により実行されるアシストモー
タ４０の制御の基本的な処理の後半部分を例示するフロ
ーチャートである。
【図１２】第２実施例の動力伝達装置２０Ｂの制御装置
８０により実行されるクラッチモータ３０の制御の基本
的な処理の前半部分を例示するフローチャートである。
【図１３】第２実施例の動力伝達装置２０Ｂの制御装置
８０により実行されるアシストモータ４０の制御の基本
的な処理の前半部分を例示するフローチャートである。
【図１４】第２実施例における目標トルクＴｅ＊および
目標回転数Ｎｅ＊の運転ポイントで定常運転状態にある
エンジン５０の回転数Ｎｅ，クラッチモータ３０のトル
クＴｃ，アシストモータ４０のトルクＴａおよび駆動軸
２２に出力されるトルクＴｄの一例を示す説明図であ
る。
【図１５】第３実施例の動力伝達装置２０Ｃの制御装置
８０により実行されるアシストモータ４０の制御の基本
的な処理の後半部分を例示するフローチャートである。
【図１６】第３実施例の動力伝達装置２０Ｃの制御装置
８０により実行される正弦波トルク決定処理ルーチンを
例示するフローチャートである。
【図１７】第１実施例の動力伝達装置２０を４輪駆動車
に適用した場合の構成を示す構成図である。
【図１８】第１実施例の動力伝達装置２０の変形例を示
す構成図である。
【符号の説明】
２０…動力伝達装置 ２２…駆動軸 ２３…ギヤ ２４…ディファレンシャルギヤ ２６，２８…駆動輪 ２７，２９…駆動輪 ３０，４０…両モータ ３０…クラッチモータ ３２…アウタロータ ３４…インナロータ ３５…永久磁石 ３６…三相コイル ３７Ａ，３７Ｂ…ベアリング ３８…回転トランス ３８Ａ…一次巻線 ３８Ｂ…二次巻線 ３９…レゾルバ ４０…アシストモータ ４２…ロータ ４３…ステータ ４４…三相コイル ４５…ケース ４６…永久磁石 ４８…レゾルバ ４９…ベアリング ５０…エンジン ５１…燃料噴射弁 ５２…燃焼室 ５４…ピストン ５６…クランクシャフト ５７…ホイール ５８…イグナイタ ５９ａ…圧入ピン ５９ｂ…ネジ ６０…ディストリビュータ ６２…点火プラグ ６４…アクセルペダル ６５…アクセルペダルポジションセンサ ６６…スロットルバルブ ６７…スロットルバルブポジションセンサ ６８…アクチュエータ ７０…ＥＦＩＥＣＵ ７２…吸気管負圧センサ ７４…水温センサ ７６…回転数センサ ７８…回転角度センサ ７９…スタータスイッチ ８０…制御装置 ８２…シフトレバー ８４…シフトポジションセンサ ９０…制御ＣＰＵ ９０ａ…ＲＡＭ ９０ｂ…ＲＯＭ ９１，９２…駆動回路 ９１，９２…両駆動回路 ９１…駆動回路 ９２…駆動回路 ９４…バッテリ ９５，９６…電流検出器 ９７，９８…電流検出器 ９９…残容量検出器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年７月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１５】

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 出力軸を有し、脈動する出力により該出
    力軸を回転させる原動機と、 前記原動機の出力軸に結合される第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
    対的に回転可能な第２のロータとを有し、該第２のロー
    タに結合される回転軸をトルクの出力軸とする電動機
    と、 前記電動機における前記第１および第２のロータ間の電
    磁的な結合の程度を制御する電動機制御手段とを備えた
    動力伝達装置であって、 前記原動機の出力軸の状態を検出する出力軸状態検出手
    段を備え、 前記電動機制御手段は、前記出力軸状態検出手段により
    検出される前記原動機の出力軸の状態を、目標状態を含
    む所定範囲内となるよう前記第１および第２のロータ間
    の電磁的な結合の程度を制御する手段である動力伝達装
    置。
  2. 【請求項２】 前記電動機制御手段は、前記出力軸状態
    検出手段により検出される前記原動機の出力軸の状態が
    前記所定範囲を含む第２の所定範囲内にあるとき、該原
    動機の出力軸の状態を前記所定範囲内となるよう制御す
    る手段である請求項１記載の動力伝達装置。
  3. 【請求項３】 前記所定範囲は、前記原動機の出力軸の
    状態が目標状態となるよう該原動機が運転された際、該
    原動機の脈動する出力によって前記出力軸の状態が変動
    し得る範囲または該変動し得る範囲より若干広い範囲で
    ある請求項１または２記載の動力伝達装置。
  4. 【請求項４】 出力軸を有し、脈動する出力により該出
    力軸を回転させる原動機と、 前記原動機の出力軸に結合される第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
    対的に回転可能な第２のロータとを有し、該第２のロー
    タに結合される回転軸をトルクの出力軸とする第１の電
    動機と、 前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ
    間の電磁的な結合の程度を制御する第１電動機制御手段
    と、 前記第１の電動機の第２のロータに結合される第３のロ
    ータを有し、該第３のロータに結合される回転軸をトル
    クの出力軸とする第２の電動機と、 該第２の電動機を駆動制御する第２電動機制御手段とを
    備える動力伝達装置であって、 前記原動機の出力軸の状態を検出する出力軸状態検出手
    段を備え、 前記第１電動機制御手段は、前記出力軸状態検出手段に
    より検出される前記原動機の出力軸の状態を目標状態と
    なるよう前記第１および第２のロータ間の電磁的な結合
    の程度を制御する手段であり、 前記第２電動機制御手段は、前記第２のロータに結合さ
    れた回転軸に伝達されたトルクの脈動成分が、前記第３
    のロータに結合された回転軸に低減して伝達されるよう
    前記第２の電動機を駆動制御する手段である動力伝達装
    置。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の動力伝達装置であって、 前記第２電動機制御手段は、 前記第２のロータに結合された回転軸に伝達されるトル
    クの脈動成分を検出する脈動成分検出手段と、 該検出された脈動成分が、前記第３のロータに結合され
    た回転軸に低減して伝達されるよう前記第２の電動機を
    駆動制御する脈動成分低減手段とを備える動力伝達装
    置。
  6. 【請求項６】 前記脈動成分検出手段は、前記第１電動
    機制御手段による前記第１および第２のロータ間の電磁
    的な結合の程度に基づいて前記トルクの脈動成分を検出
    する手段である請求項５記載の動力伝達装置。
  7. 【請求項７】 前記脈動成分検出手段は、前記出力軸状
    態検出手段により検出される前記原動機の出力軸の状態
    の基づいて前記トルクの脈動成分を検出する手段である
    請求項５記載の動力伝達装置。
  8. 【請求項８】 前記脈動成分低減手段は、前記第２のロ
    ータに結合された回転軸に伝達されるトルクの脈動成分
    と大きさが同じで位相が半周期異なる脈動成分を有する
    トルクを、前記第３のロータに結合される回転軸に作用
    させるよう前記第２の電動機を駆動制御する手段である
    請求項５ないし７いずれか記載の動力伝達装置。
  9. 【請求項９】 請求項４記載の動力伝達装置であって、 前記第２電動機制御手段は、 前記第３のロータに結合された回転軸に伝達されるトル
    クの脈動成分を検出する脈動成分検出手段と、 該検出されたトルクの脈動成分の周波数を演算する周波
    数演算手段と、 該演算された周波数で振幅と位相とが順次調整される正
    弦波トルクを、前記第３のロータに結合された回転軸に
    順次付加する正弦波トルク付加手段と、 該順次付加される正弦波トルクから、前記脈動成分検出
    手段により検出される前記トルクの脈動成分を低減する
    振幅と位相の正弦波トルクを決定する正弦波トルク決定
    手段とを備え、該決定された正弦波トルクを前記第２の
    電動機により前記第３のロータに結合された回転軸に付
    加するよう該第２の電動機を駆動制御する手段である動
    力伝達装置。
  10. 【請求項１０】 前記脈動成分検出手段は、前記第３の
    ロータに結合された回転軸の回転状態に基づいて伝達さ
    れるトルクの脈動成分を検出する手段である請求項９記
    載の動力伝達装置。
  11. 【請求項１１】 前記第２電動機制御手段は、前記周波
    数演算手段に代えて、前記出力軸状態検出手段により検
    出される前記原動機の出力軸の状態に基づいて前記第２
    のロータに結合された回転軸に伝達されるトルクの脈動
    成分の周波数を演算する周波数演算手段を備える請求項
    ９記載の動力伝達装置。
  12. 【請求項１２】 前記原動機の出力軸の状態は、該出力
    軸の回転状態である請求項１ないし１１いずれか記載の
    動力伝達装置。
  13. 【請求項１３】 前記原動機の出力軸の状態は、該原動
    機の該出力軸へのトルクの出力状態である請求項１ない
    し１１いずれか記載の動力伝達装置。
  14. 【請求項１４】 前記出力軸の状態は、前記原動機の出
    力軸の回転数と前記電動機の第２のロータの回転数との
    偏差である請求項１ないし１１いずれか記載の動力伝達
    装置。
  15. 【請求項１５】 出力軸を有し、脈動する出力により該
    出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機の出力軸に結合される第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
    対的に回転可能な第２のロータとを有し、該第２のロー
    タに結合される回転軸をトルクの出力軸とする電動機
    と、 前記電動機における前記第１および第２のロータ間を電
    磁的に結合可能な電動機制御回路とを備えた動力伝達装
    置の制御方法であって、 前記原動機の出力軸の状態を検出し、 該検出された状態が、目標状態を含む所定範囲内となる
    よう前記電動機制御回路による前記第１および第２のロ
    ータ間の電磁的な結合の程度を制御する動力伝達装置の
    制御方法。
  16. 【請求項１６】 出力軸を有し、脈動する出力により該
    出力軸を回転させる原動機と、 前記原動機の出力軸に結合される第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
    対的に回転可能な第２のロータとを有し、該第２のロー
    タに結合される回転軸をトルクの出力軸とする第１の電
    動機と、 前記第１の電動機における前記第１および第２のロータ
    間を電磁的に結合可能な第１電動機制御回路と、 前記第１の電動機の第２のロータに結合される第３のロ
    ータを有し、該第３のロータに結合される回転軸をトル
    クの出力軸とする第２の電動機と、 該第２の電動機を駆動する第２電動機駆動回路とを備え
    る動力伝達装置の制御方法であって、 前記原動機の出力軸の状態を検出し、 該検出された状態が、目標状態となるよう前記第１電動
    機制御回路による前記第１および第２のロータ間の電磁
    的な結合の程度を制御すると共に、 前記第２のロータに結合された回転軸に伝達されるトル
    クの脈動成分が、前記第３のロータに結合された回転軸
    に低減して伝達されるよう前記第２電動機駆動回路によ
    る前記第２の電動機の駆動を制御する動力伝達装置の制
    御方法。
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