JPH0946966A - 動力伝達装置及びその制御方法 - Google Patents

動力伝達装置及びその制御方法

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JPH0946966A
JPH0946966A JP24546295A JP24546295A JPH0946966A JP H0946966 A JPH0946966 A JP H0946966A JP 24546295 A JP24546295 A JP 24546295A JP 24546295 A JP24546295 A JP 24546295A JP H0946966 A JPH0946966 A JP H0946966A
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徹也 三浦
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康己 川端
Eiji Yamada
英治 山田
Takao Miyatani
孝夫 宮谷
Ryoji Mizutani
良治 水谷
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    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
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    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
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    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
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    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
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    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K51/00—Dynamo-electric gears, i.e. dynamo-electric means for transmitting mechanical power from a driving shaft to a driven shaft and comprising structurally interrelated motor and generator parts
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    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
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    • B60K23/0808—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 原動機より得られた動力を高効率に伝達また
は利用すると共に、トルクの出力軸を原動機の出力軸の
回転の向きとは逆向きに回転させる。 【解決手段】 クラッチモータ３０はアウタロータ３２
が原動機５０のクランクシャフト５６に、インナロータ
３４が駆動軸２２に結合されている。アシストモータ４
０はロータ４２が駆動軸２２に結合されている。これら
モータ３０，４０は制御装置８０により制御される。制
御ＣＰＵ９０は第１の駆動回路９１を制御しクラッチモ
ータ３０に回生動作をさせる。クラッチモータ３０はア
ウタロータ３２とインナロータ３４との滑りに応じたエ
ネルギを電力の形で回生する。制御ＣＰＵ９０は第２の
駆動回路９２を制御しこの電力を用いてアシストモータ
４０を逆向きの力行動作させる。トルクの出力軸である
駆動軸２２はクランクシャフト５６の回転の向きと逆向
きに回転する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力伝達装置及び
その制御方法に関し、詳しくは原動機より得られた動力
を効率的に伝達または利用すると共に、トルクの出力軸
を原動機の出力軸の回転の向きとは逆向きに回転させる
動力伝達装置及びその制御方法に関するものである。
【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（例えば特開昭５３
−１３３８１４号公報に示された「電気駆動車の推進装
置」等）。かかる既提案例では、原動機の出力軸に電磁
継手を介して直流電動機の回転軸を結合し、その回転軸
をトルクの出力軸としている。そして、原動機によって
電磁継手の一方のロータを駆動して、他方のロータによ
り直流電動機の回転軸であるトルクの出力軸を駆動する
と共に、電磁継手の電機子巻線の滑りによって生じる電
力を整流器を介して直流電動機に供給して、直流電動機
によってもトルクの出力軸を駆動している。この構成に
よれば、流体を用いたトルクコンバータのように流体に
よるエネルギ損失が存在しないので、電磁継手と直流電
導機の効率を高めれば、これら動力伝達手段におけるエ
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、上記し
た既提案例においては、直流電動機の回転軸であるトル
クの出力軸の回転の向きは、原動機の出力軸の回転の向
きと同じであると考えられ、トルクの出力軸を原動機の
出力軸の回転の向きと逆向きに回転させることについて
は特に考慮されていなかった。
【０００５】そこで、本発明は、こうした既提案例にお
いて考慮されていなかった点に鑑みなされたものであ
り、原動機より得られた動力を高効率に伝達または利用
すると共に、トルクの出力軸を原動機の出力軸の回転の
向きとは逆向きに回転させることを目的として、次の構
成を採った。
【０００６】
【課題を解決するための手段及びその作用・効果】上記
した目的の少なくとも一部を達成するために、第１の発
明は、出力軸を有し、該出力軸を第１の向きに回転させ
る原動機と、該原動機の出力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のロータに機械的に結合された回転軸をト
ルクの出力軸とする第１の電動機と、該第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の電動機より電力を回生することが可
能な第１の電動機駆動回路と、前記トルクの出力軸に機
械的に結合する第３のロータを有する第２の電動機と、
該第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、電
力を蓄積する蓄積手段と、を備える動力伝達装置であっ
て、前記第１の電動機駆動回路を制御して、前記第１の
電動機において発生するトルクを所定値以下にすると共
に、前記第２の電動機駆動回路を制御して、前記蓄積手
段に蓄積された電力を用いて前記第２の電動機を駆動
し、前記トルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向きの
第２の向きに回転させる制御手段を備えることを要旨と
する。
【０００７】このように、第１の発明では、制御手段
が、第２の電動機駆動回路を制御して第２の電動機を駆
動することにより、トルクの出力軸を第２の向き、即
ち、原動機の出力軸の回転の向きと逆向きに回転させ
る。第２の電動機の駆動は、蓄積手段に蓄積された電力
を用いて行なっている。また、第１の電動機駆動回路を
制御して、第１の電動機の発生トルクを所定値以下にし
ているため、トルクの出力軸より出力されるトルクが、
第１の電動機によって減少される量は少ない。
【０００８】第１の発明によれば、逆回転するためのギ
ヤ等を要することなく、トルクの出力軸を原動機の出力
軸の回転の向きと逆向きに回転させることができる。従
って、ギヤ等の無い分、重量の低減、組付工数の低減、
コストの削減などを図ることができる。
【０００９】第２の発明は、出力軸を有し、該出力軸を
第１の向きに回転させる原動機と、該原動機の出力軸に
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のロータに機械的に
結合された回転軸をトルクの出力軸とする第１の電動機
と、該第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の電動機より電
力を回生することが可能な第１の電動機駆動回路と、前
記トルクの出力軸に機械的に結合する第３のロータを有
する第２の電動機と、該第２の電動機を駆動する第２の
電動機駆動回路と、を備える動力伝達装置であって、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前記第１の電動機駆動回路を介し
て回生すると共に、前記第２の電動機駆動回路を制御し
て、前記回生した電力を用いて前記第２の電動機を駆動
し、前記トルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向きの
第２の向きに回転させる制御手段を備えることを要旨と
する。
【００１０】このように、第２の発明では、制御手段
が、第１の電動機駆動回路を制御して、第１の電動機よ
り前記第１のロータと第２のロータとの間の回転数差に
応じた電力を第１の電動機駆動回路を介して回生すると
共に、第２の電動機駆動回路を制御して、回生した電力
を用いて第２の電動機を駆動し、トルクの出力軸を第２
の向きに回転させる。即ち、原動機の発生する動力を第
１の電動機で電力として回生し、その回生した電力を用
いて第２の電動機を駆動して、トルクの出力軸を原動機
の出力軸の回転の向きと逆向きに回転させる。従って、
第２の発明によれば、原動機より得られた動力をエネル
ギ変換を利用して効率良く伝達し、トルクの出力軸の逆
回転を実現することができる。
【００１１】また、第２の発明の構成において、電力を
蓄積する蓄積手段をさらに備えると共に、前記制御手段
は、前記第２の電動機駆動回路を制御して、前記第１の
電動機により回生した電力の他に、前記蓄積手段に蓄積
された電力を用いて前記第２の電動機を駆動し、前記ト
ルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向きの第２の向き
に回転させることが好ましい。
【００１２】この構成では、第２の電動機を、第１の電
動機で回生した電力のみならず、蓄積手段に蓄積された
電力も用いて駆動して、トルクの出力軸を原動機の出力
軸の回転の向きと逆向きに回転させるようにしている。
従って、この構成によれば、第１の電動機で回生した電
力と蓄積手段に蓄積された電力を用いてトルクの出力軸
を逆向きに回転させているので、トルクの出力軸には大
きなトルクを出力させることができる。
【００１３】さらに、第２の発明の構成において、電力
を蓄積する蓄積手段をさらに備えると共に、前記制御手
段は、前記第１の電動機により回生した電力の少なくと
も一部を前記蓄積手段に蓄積させることが好ましい。
【００１４】この構成では、第１の電動機で回生した電
力を第２の電動機に供給して、トルクの出力軸を原動機
の出力軸の回転の向きと逆向きに回転させると共に、残
った電力を蓄積手段に蓄えるようにしている。従って、
この構成によれば、トルクの出力軸を逆向きに回転させ
つつ、蓄積手段に電力を蓄積させることができるので、
蓄積手段内の電力の残容量が少ない場合に有効である。
【００１５】またさらに、このような蓄積手段に回生さ
れた電力を蓄積する構成においては、前記蓄積手段にお
ける蓄積された電力の残容量を検出する残容量検出手段
と、前記検出された残容量が所定の値以下の場合には、
前記原動機の出力軸の回転数を増加させて、前記第１の
電動機より回生される電力を増加させる回生電力増加手
段と、をさらに備えることが好ましい。この構成によれ
ば、蓄積手段の残容量が十分にない場合でも、蓄積手段
を電力源としてトルクの出力軸を逆向きに回転させるこ
とができる。
【００１６】第３の発明は、出力軸を有し、該出力軸を
第１の向きに回転させる原動機と、該原動機の出力軸に
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のロータに機械的に
結合された回転軸をトルクの出力軸とする電動機と、該
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、前記電動機を駆動する電動機駆動回路
と、電力を蓄積する蓄積手段と、を備える動力伝達装置
であって、前記電動機駆動回路を制御して、前記蓄積手
段に蓄積された電力を用いて前記電動機を駆動し、該電
動機により、前記トルクの出力軸において前記第１の向
きと逆向きの第２の向きのトルクを発生させ、前記トル
クの出力軸を前記第２の向きに回転させる制御手段を備
えることを要旨とする。
【００１７】このように、第３の発明では、制御手段
が、電動機駆動回路を制御して、蓄積手段に蓄積された
電力を用いて電動機を駆動し、電動機により、トルクの
出力軸において原動機の回転の向きと逆向きのトルクを
発生させる。この時、原動機の出力軸では、電動機によ
るトルクと原動機の出力軸の持つ摩擦トルクがほぼ釣り
合った状態（定常時）となる。従って、原動機の摩擦ト
ルクを支えとして、電動機により、トルクの出力軸を、
原動機の出力軸の回転の向きと逆向きに回転させること
ができる。
【００１８】また、第３の発明の構成において、前記原
動機の出力軸が回転を停止している際には、前記制御手
段は、前記電動機により、前記トルクの出力軸において
発生するトルクとして、前記原動機の出力軸の持つ静止
最大摩擦トルク以下のトルクを発生させることが好まし
い。電動機により、原動機の出力軸の持つ静止最大摩擦
トルクよりも大きなトルクを発生させると、原動機の出
力軸も回転してしまうからである。
【００１９】さらに、第３の発明の構成においては、前
記原動機の出力軸及び前記トルクの出力軸のうち、一方
の出力軸に機械的に結合するロータを有する電動機をさ
らに備えることが好ましい。このように電動機を追加す
ることによって、トルクの出力軸において、原動機の出
力軸の回転の向きと逆向きのトルクの大きさを大きくす
ることができる。
【００２０】第４の発明は、出力軸を有し、該出力軸を
第１の向きに回転させる原動機と、該原動機の出力軸に
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のロータに機械的に
結合された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の電動機を駆
動する第１の電動機駆動回路と、前記トルクの出力軸に
機械的に結合する第３のロータを有する第２の電動機
と、該第２の電動機から電力を回生することが可能な第
２の電動機駆動回路と、を備える動力伝達装置であっ
て、前記トルクの出力軸が前記第１の向きとは逆向きの
第２の向きに回転している際に、前記第２の電動機駆動
回路を制御して、前記第２の電動機より電力を前記第２
の電動機駆動回路を介して回生し、前記第２の電動機に
より前記トルクの出力軸において前記第１の向きにトル
クを発生させると共に、前記第１の電動機駆動回路を制
御して、前記回生した電力を用いて前記第１の電動機を
駆動し、該第１の電動機により前記トルク出力軸におい
て前記第２の向きにトルクを発生させる制御手段を備え
ることを要旨とする。
【００２１】このように、第４の発明では、トルクの出
力軸が原動機の回転の向きと逆向きに回転している際
に、制御手段が、第２の電動機駆動回路を制御して、第
２の電動機より電力を回生し、第１の電動機駆動回路を
制御して、回生した電力を用いて第１の電動機を駆動す
る。ここで、第２の電動機から第１の電動機へ回生され
た電力を伝達する際にエネルギ損失が生じるため、第１
の電動機で使用される電力は、第２の電動機で回生され
る電力よりも小さい。また、第２の電動機の回転数は第
１の電動機の回転数よりも低い。従って、第２の電動機
の発生するトルクの大きさは、第１の電動機の発生する
トルクの大きさよりも大きくなる。また、トルクの出力
軸において、第１の電動機の発生するトルクの向きは原
動機の回転の向きと逆向きであるが、第２の電動機の発
生するトルクの向きは原動機の回転の向きと同じ向きで
ある。よって、総合的には、トルクの出力軸に原動機の
回転の向きと同じ向きのトルクが得られる。この結果、
トルクの出力軸には原動機の向きと同じ向きの加速度
（即ち、減速度）が加わるため、原動機の回転の向きと
逆向きに回転しているトルクの出力軸は次第に減速され
る。
【００２２】このように、第４の発明によれば、電力を
蓄積する蓄積手段の残容量が満容量であって、回生した
電力を蓄積手段で吸収できないような場合であっても、
回生した電力を第１の電動機で消費させることができる
ので、逆向きに回転しているトルクの出力軸を減速させ
ることができる。
【００２３】また、第４の発明の構成において、前記ト
ルクの出力軸において、前記第２の電動機により発生す
るトルクは、前記第１の電動機により発生するトルクよ
りも大きいことが好ましい。
【００２４】前述したように、逆向きに回転するトルク
の出力軸を減速させるためには、トルクの出力軸におい
て、第２の電動機の発生するトルクの大きさを、第１の
電動機の発生するトルクの大きさよりも大きくする必要
がある。
【００２５】さらに、第４の発明の構成において、前記
原動機が回転を停止している際には、前記制御手段は、
前記第１の電動機により、前記トルクの出力軸において
発生するトルクとして、前記原動機の出力軸の持つ静止
最大摩擦トルク以下のトルクを発生させることが好まし
い。第１の電動機により、原動機の出力軸の持つ静止最
大摩擦トルクよりも大きなトルクを発生させると、原動
機の出力軸も回転してしまうからである。
【００２６】第５の発明は、出力軸を有し、該出力軸を
第１の向きに回転させる原動機と、該原動機の出力軸に
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のロータに機械的に
結合された回転軸をトルクの出力軸とする第１の電動機
と、該第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の電動機を駆動
する第１の電動機駆動回路と、前記原動機の出力軸に機
械的に結合する第３のロータを有する第２の電動機と、
該第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、電
力を蓄積する蓄積手段と、を備える動力伝達装置であっ
て、前記原動機の出力軸の回転を停止させ、前記第２の
電動機駆動回路を制御して、前記原動機の出力軸が回転
しないよう、前記第２の電動機によって、前記蓄積手段
に蓄積された電力を用いて前記原動機の出力軸を固定さ
せると共に、前記第１の電動機駆動回路を制御して、前
記蓄積手段に蓄積された電力を用いて前記第１の電動機
を駆動し、前記トルクの出力軸を前記第１の向きとは逆
向きの第２の向きに回転させる制御手段を備えることを
要旨とする。
【００２７】このように、第５の発明では、制御手段
が、第１の電動機駆動回路を制御して第１の電動機を駆
動することにより、トルクの出力軸を、原動機の出力軸
の回転の向きと逆向きに回転させる。第１の電動機の駆
動は、蓄積手段に蓄積された電力を用いて行なってい
る。また、第２の電動機駆動回路を制御して、原動機の
出力軸が回転しないよう第２の電動機により原動機の出
力軸を固定させる。このため、第１の電動機によって原
動機の出力軸にトルクが加わっても、原動機の出力軸は
回転することがない。従って、原動機の出力軸を支えに
してトルクの出力軸を逆向きに十分回転させることがで
きる。
【００２８】第６の発明は、出力軸を有し、該出力軸を
第１の向きに回転させる原動機と、該原動機の出力軸に
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のロータに機械的に
結合された回転軸をトルクの出力軸とする第１の電動機
と、該第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の電動機を駆動
する第１の電動機駆動回路と、前記原動機の出力軸に機
械的に結合する第３のロータを有する第２の電動機と、
該第２の電動機から電力を回生することが可能な第２の
電動機駆動回路と、を備える動力伝達装置であって、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
より電力を前記第２の電動機駆動回路を介して回生する
と共に、前記第１の電動機駆動回路を制御して、前記回
生した電力を用いて前記第１の電動機を駆動し、前記ト
ルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向きの第２の向き
に回転させる制御手段を備えることを要旨とする。
【００２９】このように、第６の発明では、制御手段
が、第２の電動機駆動回路を制御して、第２の電動機よ
り電力を回生すると共に、第１の電動機駆動回路を制御
して、回生した電力を用いて第１の電動機を駆動し、ト
ルクの出力軸を原動機の出力軸の回転の向きと逆向きに
回転させる。従って、第６の発明によれば、原動機より
得られた動力をエネルギ変換を利用して効率良く伝達
し、トルクの出力軸の逆回転を実現することができる。
【００３０】また、第６の発明の構成において、電力を
蓄積する蓄積手段をさらに備えると共に、前記制御手段
は、前記第１の電動機駆動回路を制御して、前記第２の
電動機により回生した電力の他に、前記蓄積手段に蓄積
された電力を用いて前記第１の電動機を駆動し、前記ト
ルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向きの第２の向き
に回転させることが好ましい。
【００３１】この構成によれば、第２の電動機で回生し
た電力と蓄積手段に蓄積された電力を用いてトルクの出
力軸を逆向きに回転させているので、トルクの出力軸に
は大きなトルクを出力させることができる。
【００３２】さらにまた、第６の発明の構成において、
電力を蓄積する蓄積手段をさらに備えると共に、前記制
御手段は、前記第２の電動機により回生した電力の少な
くとも一部を前記蓄積手段に蓄積させることが好まし
い。
【００３３】従って、この構成によれば、トルクの出力
軸を逆向きに回転させつつ、蓄積手段に電力を蓄積させ
ることができるので、蓄積手段内の電力の残容量が少な
い場合に有効である。
【００３４】第１乃至第３，第５及び第６の発明の構成
において、シフトポジションが後進ポジションにあるか
否かを検出する検出手段をさらに備えると共に、前記制
御手段は、前記検出手段が後進ポジションにあることを
検出した際に、前記トルクの出力軸を第２の向きに回転
させる制御を開始することが好ましい。この構成によれ
ば、運転者の意志に従って、トルクの出力軸を原動機の
出力軸の回転の向きと逆向きに回転させることができ
る。
【００３５】第７の発明は、原動機の出力する機械的エ
ネルギを第１の回転軸を介して第１の電動機に伝達する
と共に、第２の電動機において得られた機械的エネルギ
の一部を第２の回転軸を介して第１の電動機に伝達し、
該第１の電動機において、伝達された前記機械的エネル
ギを電気的エネルギに変換して取り出し、前記第２の電
動機において、前記第１の電動機より取り出された電気
的エネルギを機械的エネルギに変換し、得られた該機械
的エネルギのうち、前記第１の電動機に伝達された機械
的エネルギを除く残りの機械的エネルギを出力軸より出
力することを要旨とする。
【００３６】このように第７の発明では、原動機の発生
する機械的エネルギと第２の電動機より得られる機械的
エネルギを第１の電動機により電気的エネルギに変換し
て取り出し、その電気的エネルギを第２の電動機で機械
的エネルギに変換し、その一部を第１の電動機に伝達
し、残りを出力軸より出力する。
【００３７】従って、第７の発明によれば、原動機の発
生する機械的エネルギを効率的に伝達及び利用すること
ができると共に、多量な電力が必要な場合でも、十分に
対応することができるという効果がある。
【００３８】また、第７の発明において、前記第１の電
動機で取り出された前記電気的エネルギを蓄積手段に蓄
積することが好ましい。このようにすれば、取り出した
電気的エネルギを一旦蓄え、必要なときに取り出すこと
ができる。
【００３９】また、第７の発明において、蓄積手段に蓄
積された電気的エネルギを前記第２の電動機に供給する
ことが好ましい。このようにすれば、第１の電動機で取
り出された電気的エネルギだけでは不足する場合でも、
十分対応することができる。
【００４０】第８の発明は、出力軸を有し、該出力軸を
第１の向きに回転させる原動機と、該原動機の出力軸に
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のロータに機械的に
結合された回転軸をトルクの出力軸とする第１の電動機
と、該第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の電動機より電
力を回生することが可能な第１の電動機駆動回路と、前
記トルクの出力軸に機械的に結合する第３のロータを有
する第２の電動機と、該第２の電動機を駆動する第２の
電動機駆動回路と、電力を蓄積する蓄積手段と、を備え
る動力伝達装置の制御方法であって、前記第１の電動機
駆動回路を制御して、前記第１の電動機において発生す
るトルクを所定値以下にする工程と、前記第２の電動機
駆動回路を制御して、前記蓄積手段に蓄積された電力を
用いて前記第２の電動機を駆動し、前記トルクの出力軸
を前記第１の向きとは逆向きの第２の向きに回転させる
工程と、を含むことを要旨とする。
【００４１】動力伝達装置の制御方法として、第１及び
第２の電動機駆動回路に対し、上記のような制御を採る
ことによって、第１の発明と同様の効果を奏することが
できる。
【００４２】第９の発明は、出力軸を有し、該出力軸を
第１の向きに回転させる原動機と、該原動機の出力軸に
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のロータに機械的に
結合された回転軸をトルクの出力軸とする第１の電動機
と、該第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の電動機より電
力を回生することが可能な第１の電動機駆動回路と、前
記トルクの出力軸に機械的に結合する第３のロータを有
する第２の電動機と、該第２の電動機を駆動する第２の
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、前記第１の電動機駆動回路を制御して、前記第
１の電動機より前記第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前記第１の電動機駆動
回路を介して回生する工程と、前記第２の電動機駆動回
路を制御して、前記回生した電力を用いて前記第２の電
動機を駆動し、前記トルクの出力軸を前記第１の向きと
は逆向きの第２の向きに回転させる工程と、を含むこと
を要旨とする。
【００４３】動力伝達装置の制御方法として、第１及び
第２の電動機駆動回路に対し、上記のような制御を採る
ことによって、第２の発明と同様の効果を奏することが
できる。
【００４４】第１０の発明は、出力軸を有し、該出力軸
を第１の向きに回転させる原動機と、該原動機の出力軸
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のロータに機械的
に結合された回転軸をトルクの出力軸とする電動機と、
該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、前記電動機を駆動する電動機駆動回
路と、電力を蓄積する蓄積手段と、を備える動力伝達装
置の制御方法であって、前記電動機駆動回路を制御し
て、前記蓄積手段に蓄積された電力を用いて前記電動機
を駆動し、該電動機により、前記トルクの出力軸におい
て前記第１の向きと逆向きの第２の向きのトルクを発生
させ、前記トルクの出力軸を前記第２の向きに回転させ
る工程を含むことを要旨とする。電動機駆動回路に対し
て、上記のような制御を採ることによって、第３の発明
と同様の効果を奏することができる。
【００４５】第１０の発明の方法において、前記工程
は、前記原動機が回転を停止している際には、前記電動
機により、前記トルクの出力軸において発生するトルク
として、前記原動機の出力軸の持つ静止最大摩擦トルク
以下のトルクを発生させる工程を含むことが好ましい。
電動機により、原動機の出力軸の持つ静止最大摩擦トル
クよりも大きなトルクを発生させると、原動機の出力軸
も回転してしまうからである。
【００４６】第１１の発明は、出力軸を有し、該出力軸
を第１の向きに回転させる原動機と、該原動機の出力軸
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のロータに機械的
に結合された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の電動機を
駆動する第１の電動機駆動回路と、前記トルクの出力軸
に機械的に結合する第３のロータを有する第２の電動機
と、該第２の電動機から電力を回生することが可能な第
２の電動機駆動回路と、を備える動力伝達装置の制御方
法であって、前記トルクの出力軸が前記第１の向きとは
逆向きの第２の向きに回転している際に、前記第２の電
動機駆動回路を制御して、前記第２の電動機より電力を
前記第２の電動機駆動回路を介して回生し、前記第２の
電動機により前記トルクの出力軸において前記第１の向
きにトルクを発生させる第１の工程と、前記トルクの出
力軸が前記第１の向きとは逆向きの第２の向きに回転し
ている際に、前記第１の電動機駆動回路を制御して、前
記回生した電力を用いて前記第１の電動機を駆動し、該
第１の電動機により前記トルク出力軸において前記第２
の向きにトルクを発生させる第２の工程と、を含むこと
を要旨とする。第１及び第２の電動機駆動回路に対し、
上記のような制御を採ることによって、第４の発明と同
様の効果を奏することができる。
【００４７】第１１の発明の方法において、前記第２の
工程は、前記原動機が回転を停止している際には、前記
第１の電動機により、前記トルクの出力軸において発生
するトルクとして、前記原動機の出力軸の持つ静止最大
摩擦トルク以下のトルクを発生させる工程を含むことが
好ましい。第１の電動機により、原動機の出力軸の持つ
静止最大摩擦トルクよりも大きなトルクを発生させる
と、原動機の出力軸も回転してしまうからである。
【００４８】第１２の発明は、出力軸を有し、該出力軸
を第１の向きに回転させる原動機と、該原動機の出力軸
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のロータに機械的
に結合された回転軸をトルクの出力軸とする第１の電動
機と、該第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の電動機を駆
動する第１の電動機駆動回路と、前記原動機の出力軸に
機械的に結合する第３のロータを有する第２の電動機
と、該第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路
と、電力を蓄積する蓄積手段と、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回転を停止
させる工程と、前記第２の電動機駆動回路を制御して、
前記原動機の出力軸が回転しないよう、前記第２の電動
機によって、前記蓄積手段に蓄積された電力を用いて前
記原動機の出力軸を固定させる工程と、前記第１の電動
機駆動回路を制御して、前記蓄積手段に蓄積された電力
を用いて前記第１の電動機を駆動し、前記トルクの出力
軸を前記第１の向きとは逆向きの第２の向きに回転させ
る工程と、を含むことを要旨とする。原動機、第１及び
第２の電動機駆動回路に対し、上記のような制御を採る
ことによって、第５の発明と同様の効果を奏することが
できる。
【００４９】第１３の発明は、出力軸を有し、該出力軸
を第１の向きに回転させる原動機と、該原動機の出力軸
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のロータに機械的
に結合された回転軸をトルクの出力軸とする第１の電動
機と、該第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の電動機を駆
動する第１の電動機駆動回路と、前記原動機の出力軸に
機械的に結合する第３のロータを有する第２の電動機
と、該第２の電動機から電力を回生することが可能な第
２の電動機駆動回路と、を備える動力伝達装置の制御方
法であって、前記第２の電動機駆動回路を制御して、前
記第２の電動機より電力を前記第２の電動機駆動回路を
介して回生する工程と、前記第１の電動機駆動回路を制
御して、前記回生した電力を用いて前記第２の電動機を
駆動し、前記トルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向
きの第２の向きに回転させる工程と、を含むことを要旨
とする。第１及び第２の電動機駆動回路に対して、上記
のような制御を採ることによって第６の発明と同様の効
果を奏することができる。
【００５０】
【発明の他の態様】本発明は、以下のような他の態様を
採ることも可能である。第１の態様は、第１の発明の動
力伝達装置において、前記制御手段が、前記第１の電動
機駆動回路を制御して、前記第１の電動機において発生
するトルクをほぼ０にすることを要旨とする。このよう
に、第１の電動機のトルクをほぼ０にすることによっ
て、トルクの出力軸より出力されるトルクが、第１の電
動機によって減少させられることはなくなる。
【００５１】第２の態様は、第２の発明の動力伝達装置
において、前記第１の電動機により電力が回生される際
には、前記原動機の出力軸の回転数を増加させて、前記
第１の電動機より回生される電力を増加させる回生電力
増加手段をさらに備えることを要旨とする。
【００５２】このように、第１の電動機より回生される
電力を増加させることによって、第２の電動機に供給さ
れる電力を増やすことができ、第２の電動機において大
きなトルクを発生させることができる。
【００５３】第３の態様は、第１の発明の動力伝達装置
において、前記蓄積手段における蓄積された電力の残容
量を検出する残容量検出手段をさらに備えると共に、前
記検出された残容量が所定の値以下の場合には、前記制
御手段が、前記一連の制御を停止することを要旨とす
る。
【００５４】このように、蓄積手段の残容量が十分でな
い場合には、蓄積手段の電力を用いるような制御は行な
わないようにする。これにより、蓄積手段の電力の消費
を抑えることができる。
【００５５】第４の態様は、出力軸を有し、該出力軸を
第１の向きに回転させる原動機と、該原動機の出力軸に
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のロータに機械的に
結合された回転軸をトルクの出力軸とする第１の電動機
と、該第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の電動機より電
力を回生することが可能な第１の電動機駆動回路と、前
記トルクの出力軸に機械的に結合する第３のロータを有
する第２の電動機と、該第２の電動機を駆動する第２の
電動機駆動回路と、電力を蓄積する蓄積手段と、を備え
る動力伝達装置の制御方法であって、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
電力を前記第１の電動機駆動回路を介して回生する工程
と、前記第２の電動機駆動回路を制御して、前記回生し
た電力を用いて前記第２の電動機を駆動し、前記トルク
の出力軸を前記第１の向きとは逆向きの第２の向きに回
転させる工程と、前記回生した電力の少なくとも一部を
前記蓄積手段に蓄積させる工程と、を含むことを要旨と
する。
【００５６】第１及び第２の電動機駆動回路に対して、
第９の発明と同様な制御を採ると共に、蓄積手段に対
し、上記のような制御を行なうことにより、トルクの出
力軸を逆向きに回転させつつ、蓄積手段に電力を蓄積さ
せることができるので、蓄積手段内の電力の残容量が少
ない場合に有効である。
【００５７】第５の態様は、出力軸を有し、該出力軸を
第１の向きに回転させる原動機と、該原動機の出力軸に
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のロータに機械的に
結合された回転軸をトルクの出力軸とする第１の電動機
と、該第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の電動機より電
力を回生することが可能な第１の電動機駆動回路と、前
記トルクの出力軸に機械的に結合する第３のロータを有
する第２の電動機と、該第２の電動機を駆動する第２の
電動機駆動回路と、電力を蓄積する蓄積手段と、を備え
る動力伝達装置の制御方法であって、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
電力を前記第１の電動機駆動回路を介して回生する工程
と、前記第２の電動機駆動回路を制御して、前記回生し
た電力と前記蓄積手段に蓄積された電力を用いて前記第
２の電動機を駆動し、前記トルクの出力軸を前記第１の
向きとは逆向きの第２の向きに回転させる工程と、を含
むことを要旨とする。
【００５８】第１及び第２の電動機駆動回路に対して、
上記のような制御を採ることにより、第１の電動機で回
生した電力と蓄積手段に蓄積された電力を用いてトルク
の出力軸を逆向きに回転させているので、トルクの出力
軸には大きなトルクを出力させることができる。
【００５９】第６の態様は、車両であって、第１乃至第
７の発明並び第１乃至第３の態様のうちの任意の一つの
動力伝達装置を搭載することを要旨とする。このよう
に、第１乃至第７の発明並び第１乃至第３の態様のうち
の任意の一つの動力伝達装置を車両に搭載した場合に
は、原動機の発生する動力を効率良く伝達または利用す
ることができるので、燃費等を向上させることができる
と共に、トルクの出力軸を、原動機の出力軸の回転の向
きと逆向きに回転させることにより、車両を逆進させる
ことができる。
【００６０】
【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を搭載する車両の概略構成を示
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。
【００６１】図３に示すように、この車両には、動力源
である原動機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。この原動機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はモー
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。
【００６２】この原動機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、原動機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の開度を検出するスロットルポジションセ
ンサ６７や、原動機の５０の負荷を検出する吸気管負圧
センサ７２、原動機５０の水温を検出する水温センサ７
４、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、ＥＦＩＥＣ
Ｕ７０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。
【００６３】原動機５０のクランクシャフト５６は、ク
ラッチモータ３０，アシストモータ４０を介して駆動軸
２２に結合されている。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、駆動軸２２から出力され
るトルクは最終的に左右の駆動輪２６，２８に伝達され
る。クラッチモータ３０及びアシストモータ４０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。
【００６４】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、動力伝達装置２０は、大きく
は、動力を発生する原動機５０、この原動機５０のクラ
ンクシャフト５６の一端にアウタロータ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３
０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。
【００６５】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。
【００６６】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。
【００６７】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、原動機５０と両モー
タ３０，４０の関係を簡略に言えば、原動機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。
【００６８】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。
【００６９】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、一つおきに磁極の方向
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。
【００７０】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。
【００７１】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からのエンジン回転角度θｅ、レゾル
バ４８からの駆動軸回転角度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Ｉｕ
ａ，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。
【００７２】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（パルス幅変調；Pulse Widt
h Modulation）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。
【００７３】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。
【００７４】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。まず、駆動軸２２を、原動機５０
のクランクシャフト５６の回転の向きと同じ向きに回転
させる場合、即ち、車両を前進させる場合の一般的な動
作は以下の通りである。原動機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、原動機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からの電力の回生も行な
われない。即ち、原動機５０はアイドル回転をしている
ことになる。
【００７５】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、
原動機５０のクランクシャフト５６の回転数と駆動軸２
２の回転数との偏差（言い換えれば、クラッチモータ３
０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３６
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、インナロータ３４は、原動機
５０のクランクシャフト５６の回転数よりは低い回転数
で、原動機５０のクランクシャフト５６の回転の向きと
同じ向きに回転する。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。
【００７６】従って、図４に示すように、原動機５０の
クランクシャフト５６が回転数Ｎ１、トルクＴ１で回転
している場合に、領域Ｇ１のエネルギをクラッチモータ
３０によって電力として回生し、この電力をアシストモ
ータ４０に付与して領域Ｇ２に移し変えることで、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２
２に付与され、トルクの変換が行なわれることになる。
【００７７】以下、車両を前進させる場合（即ち、駆動
軸２２を、原動機５０のクランクシャフト５６の回転の
向きと同じ向きに回転させる場合）における制御装置８
０の一般的な制御について詳しく説明する。図５は車両
を前進させる場合の制御ＣＰＵ９０における制御の処理
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Ｓ１０
０）。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Ｓ１
０２）。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。
【００７８】次に、導き出された出力トルク（駆動軸２
２のトルク）指令値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
Ｐｄ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、目標とするエンジントルクＴ
ｅとエンジン回転数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を全て原動機５０によって供給するものとす
ると、原動機５０の供給するエネルギはエンジントルク
Ｔｅとエンジン回転数Ｎｅとの積に等しいため、出力エ
ネルギＰｄとエンジントルクＴｅ，エンジン回転数Ｎｅ
との関係はＰｄ＝Ｔｅ×Ｎｅとなる。しかし、かかる関
係を満足するエンジントルクＴｅ，エンジン回転数Ｎｅ
の組合せは無数に存在する。そこで、本実施例では、原
動機５０ができる限り効率の高い状態で動作するよう
に、エンジントルクＴｅ，エンジン回転数Ｎｅの組合せ
を設定する。
【００７９】次に、設定されたエンジントルク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）。原動機５０
の回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のトルクを原動機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＊をエンジントルクＴ
ｅと等しくなるように設定する。
【００８０】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４０
の制御（ステップＳ１１０）と原動機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の制御と原動
機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により原動機５０の制御も同時に行な
わせる。
【００８１】クラッチモータ３０の制御処理（図５ステ
ップＳ１０８）では、図６に示したように、まず駆動軸
２２の回転角度θｄをレゾルバ４８から読み込む処理
（ステップＳ１１２）が行なわれる。次に、レゾルバ３
９から原動機５０のクランクシャフト５６の回転角度θ
ｅを入力し（ステップＳ１１４）、両軸の相対角度θｃ
を求める処理を行なう（ステップＳ１１６）。即ち、θ
ｃ＝θｅ−θｄを演算するのである。
【００８２】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Ｓ１１８）。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Ｓ１２
０）。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。
【００８３】
【数１】
【００８４】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Ｓ１２２）。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。
【００８５】
【数２】
【００８６】
【数３】
【００８７】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
【００８８】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Ｓ１２０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Ｓ１２４）、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。
【００８９】
【数４】
【００９０】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Ｓ１２６）。以上の処理によ
り、クラッチモータ３０が機械的に駆動軸２２に伝達す
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。
【００９１】次にアシストモータ４０によるトルク制御
（図５ステップＳ１１０）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、まず駆
動軸２２の回転数Ｎｄを読み込む処理を行なう（ステッ
プＳ１３１）。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、原動機５０の回転数Ｎｅを読み込む処
理を行なう（ステップＳ１３２）。原動機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ＥＦＩＥ
ＣＵ７０から通信により回転数Ｎｅの情報を受け取るこ
とになる。
【００９２】その後、読み込んだ駆動軸２２の回転数Ｎ
ｄと原動機５０の回転数Ｎｅとから、両軸の回転数差Ｎ
ｃを計算（Ｎｃ＝Ｎｅ−Ｎｄ）により求める処理を行な
う（ステップＳ１３３）。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Ｓ
１３４）。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。
【００９３】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Ｓ１３５）。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Ｓ１３６）、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Ｓ１３８）。
【００９４】次に、駆動軸２２の角度θｄをレゾルバ４
８を用いて検出し（ステップＳ１４０）、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Ｓ１４２）を行なう。その後、
図８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Ｓ１４４）及び電圧指令値Ｖｄａ，Ｖｑａの
演算を行ない（ステップＳ１４６）、更に電圧指令値の
逆座標変換（ステップＳ１４８）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Ｔｒ１
１乃至Ｔｒ１６のオンオフ制御時間を求め、ＰＷＭ制御
を行なう（ステップＳ１５０）。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。
【００９５】次に、原動機５０の制御（ステップＳ１１
１）について説明する。原動機５０の制御は、図４のス
テップＳ１０４において、既に、目標とするエンジント
ルクＴｅとエンジン回転数Ｎｅが設定されているので、
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、原動機５０のトルク及び回転数を制御する。
実際には、制御ＣＰＵ９０から通信によりＥＦＩＥＣＵ
７０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、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。
【００９６】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
原動機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。
【００９７】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。
【００９８】さて、次に、駆動軸２２を、原動機５０の
クランクシャフト５６の回転の向きと反対向きに回転さ
せる場合、即ち、車両を逆進（バック）させる場合の制
御について説明する。本実施例においては、前述したよ
うに原動機５０としてガソリンエンジンを用いている。
一般にガソリンエンジンのような内燃機関は出力軸を逆
回転させることは不可能である。そこで、本実施例では
車両を逆進させるために次のようにしている。すなわ
ち、車両を逆進させる場合は、通常、短時間で且つ短距
離であると考えられるので、主として、バッテリ９４に
蓄えられた電力を用いて逆進するようにし、バッテリ９
４の残容量が足りない場合にはクラッチモータ３０で回
生した電力を用いて逆進するようにする。
【００９９】図９は車両を逆進させる場合の制御ＣＰＵ
９０における制御の処理の概要を示すフローチャートで
ある。即ち、この処理が開始されると、まずシフトポジ
ションセンサ８４より出力されるシフトポジションＳＰ
を読み込み（ステップＳ２００）、シフトレバー８２の
位置が逆進ポジションにあるかどうかを判定を行なう
（ステップＳ２０２）。逆進ポジションにあれば、運転
者が車両の逆進を欲していると判断できるので、ステッ
プＳ２０４に進む。しかし、逆進ポジションにない場合
には、運転者が車両を逆進することを欲していないの
で、処理を終了する。
【０１００】ステップＳ２０４では、駆動軸２２の回転
数Ｎｄを読み込む処理を行なう。なお、駆動軸２２は原
動機５０のクランクシャフト５６の回転の向きと反対向
き、すなわち、図５のステップＳ１００の場合とは逆向
きに回転している。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
む処理を行ない（ステップＳ２０６）、その後、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）指令値Ｔｄ＊を導出する処理
を行なう（ステップＳ２０８）。車両を逆進させるため
には、出力トルク（駆動軸２２のトルク）の向きも、原
動機５０のクランクシャフト５６の回転の向きと反対向
きにする必要がある。従って、ここで導き出される出力
トルク指令値Ｔｄ＊は、図５のステップＳ１０２で導き
出した出力トルク指令値Ｔｄ＊と比較して符号が逆にな
っている（負の符号が付されている）。
【０１０１】次に、残容量検出器９９の出力を参照して
バッテリ９４の残容量ＢRMが基準最低値Ｂｍｉｎより大
きいか否かの判断を行なう（ステップＳ２１０）。残容
量ＢRMが基準最低値Ｂｍｉｎより大きい場合には、バッ
テリ９４の残容量ＢRMは十分にあると判断し、ステップ
Ｓ２１２側に進んで、バッテリ９４に蓄えられた電力の
みを用いて車両を逆進させるように制御する。逆に、残
容量ＢRMが基準最低値Ｂｍｉｎ以下の場合には、バッテ
リ９４の残容量ＢRMは十分でないと判断し、ステップＳ
２２０側に進んで、クラッチモータ３０で電力を回生し
て、その回生した電力を用いて車両を逆進させるように
制御する。
【０１０２】では、前者の制御（ステップＳ２１２側の
制御）について説明すると、まず、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Ｓ２１２）。ここでは駆動軸２２とクランクシャフト
５６との結合を断つために、クラッチモータ３０のトル
ク指令値Ｔｃ＊を０に設定する。
【０１０３】次に、アシストモータ４０のトルク指令値
Ｔａ＊を設定する処理を行なう（ステップＳ２１４）。
駆動軸２２に加わるトルクとしては、クラッチモータ３
０によるトルクＴｃとアシストモータ４０によるトルク
Ｔａとが考えられるが、クラッチモータ３０のトルク指
令値Ｔｃ＊は０と設定されているので、アシストモータ
４０によるトルクＴａのみによって、出力トルクＴｄを
賄う必要がある。従って、ここではアシストモータ４０
のトルク指令値Ｔａ＊をステップＳ２０８で設定した出
力トルク指令値Ｔｄ＊と等しくなるように設定する。な
お、前述したように、車両を逆進させるためには、出力
トルク指令値Ｔｄ＊は符号が逆になっている（負の符号
が付されている）ため、アシストモータ４０のトルク指
令値Ｔａ＊も、図７のステップＳ１３５で得たアシスト
モータ４０のトルク指令値Ｔａ＊と比較して符号が逆に
なっている。
【０１０４】続いて、ステップＳ２１２で設定したクラ
ッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊に基づいて、クラ
ッチモータ３０を制御する処理を行なう（ステップＳ２
１６）。なお、クラッチモータ３０の制御は図６に示し
た制御と同じものである。この結果、クラッチモータ３
０のトルクＴｃは０になるため、クラッチモータ３０の
アウタロータ３２とインナロータ３４との間の電磁的結
合はほぼ０となり、クラッチモータ３０では回生動作も
力行動作もなされない。また、これによって、原動機５
０のクランクシャフト５６も無負荷状態になるので、原
動機５０はアイドル状態に保たれる。
【０１０５】ステップＳ２１４で設定したアシストモー
タ４０のトルク指令値Ｔａ＊に基づいて、アシストモー
タ４０を制御する処理を行なう（ステップＳ２１８）。
この処理は、図７及び図８に示した処理のうち、ステッ
プＳ１３６以降に示した処理と同じものである。但し、
この場合、図７のステップＳ１３６及びＳ１３８におけ
るＴａｍａｘは、アシストモータ４０が逆回転している
際のアシストモータ４０によって付与し得る最大トルク
を表すことなる。このようにして、アシストモータ４０
が制御されることによって、アシストモータ４０は、逆
向きの力行動作によって、原動機５０のクランクシャフ
ト５６の回転の向きとは反対向きに回転し、クランクシ
ャフト５６の回転の向きとは逆向きのトルクＴａを発生
して、これが駆動軸２２の出力トルクＴｄとなる。な
お、この制御では、クラッチモータ３０のトルク指令値
Ｔｃ＊を０に設定していたが、クラッチモータ３０で多
少トルクを発生させるために、トルク指令値Ｔｃ＊を所
定値以下に設定するようにしても良い。
【０１０６】一方、後者の制御（ステップＳ２２０側の
制御）について説明すると、まず、ステップＳ２０８で
導き出された出力トルク（駆動軸２２のトルク）指令値
Ｔｄ＊とステップＳ２０４で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
Ｐｄを計算（Ｐｄ＝｜Ｔｄ＊｜×Ｎｄ）により求める処
理を行なう（ステップＳ２２０）。但し、前述したよう
に、出力トルク指令値Ｔｄ＊は符号が逆になっているの
で、出力エネルギＰｄを求める場合には、出力トルク指
令値Ｔｄ＊の絶対値を用いることにする。
【０１０７】次に、この求めた出力エネルギＰｄを賄う
に足りるエネルギを原動機５０が供給できるように、原
動機５０の回転数（エンジン回転数）Ｎｅを増加する処
理を行なう（ステップＳ２２２）。実際には、制御ＣＰ
Ｕ９０から通信によりＥＦＩＥＣＵ７０に指示を送信
し、燃料噴射量を増加して、高効率回転数の範囲内で、
原動機５０の供給するエネルギを増大するのである。そ
の上で、クラッチモータ３０のトルクＴｃ（言い換えれ
ば、原動機５０のトルク（エンジントルク）Ｔｅ）がな
るべく小さくなるようにするために、クラッチモータ３
０のトルク指令値Ｔｃ＊を所望の値Ｔｍｉｎに設定する
処理を行なう（ステップＳ２２４）。
【０１０８】続いて、設定したトルク指令値Ｔｃ＊に基
づいて、クラッチモータ３０を制御する処理を行なう
（ステップＳ２２６）。この処理は、図６に示したクラ
ッチモータ３０の制御処理と同じものである。この結
果、クラッチモータ３０は、低トルクで且つ高速度で回
転されて、回生動作を行なうことになる。すなわち、ク
ラッチモータ３０のアウタロータ３２は原動機５０によ
りクランクシャフト５６の回転の向きと同じ向きに回転
されるのに対し、インナロータ３４は逆向きに回転され
るため、アウタロータ３２とインナロータ３４の回転数
差（つまり、クラッチモータ３０の回転数）Ｎｃは非常
に大きなものとなり、クラッチモータ３０からは、その
回転数差ＮｃとトルクＴｃと回生効率Ｋｓｃの積に対応
するエネルギが、電力として回生されることになる。
【０１０９】次に、アシストモータ４０を制御する処理
を行なう（ステップＳ２２８）。この処理は、図７及び
図８に示したアシストモータ４０の制御処理と同じもの
である。この結果、クラッチモータ３０で回生された電
力を用いて、アシストモータ４０は、逆向きの力行動作
をして、原動機５０のクランクシャフト５６の回転の向
きとは反対向きに回転し、クランクシャフト５６の回転
の向きとは逆向きのトルクＴａを発生する。従って、駆
動軸２２においては、クラッチモータ３０によってクラ
ンクシャフト５６の回転の向きと同じ向きにトルクＴｃ
が発生されるが、アシストモータ４０によってそれとは
逆向きにそれよりも大きなトルクＴａが発生されること
になり、最終的な出力トルクＴｄとしては、クランクシ
ャフト５６の回転の向きと逆向きに、｜Ｔｃ−Ｔａ｜の
大きさのトルクが出力される。
【０１１０】なお、図９においては、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。
【０１１１】図１０はクラッチモータ３０で回生される
エネルギ量とアシストモータ４０で使用されるエネルギ
量を概略的に示す説明図である。図１０に示すように、
原動機５０がエンジン回転数Ｎｅ、エンジントルクＴｅ
で回転している場合、原動機５０は領域Ｇｅのエネルギ
を出力している。また、駆動軸２２が回転数Ｎｄで原動
機５０のクランクシャフト５６の回転の向きと反対向き
に回転しているとすると、後者の制御（ステップＳ２２
０側の制御）によれば、クラッチモータ３０によって、
領域Ｇｅ＋Ｇｍのエネルギが電力として回生される。そ
して、この回生された電力をアシストモータ４０に供給
することにより、アシストモータ４０では領域Ｇｄ＋Ｇ
ｍのエネルギが使用されて、領域ＧｅがＧｄに移し変え
られる。この結果、駆動軸２２からは出力トルクＴｄと
してＴｃ−Ｔａが出力される。すなわち、エネルギとし
ては領域Ｇｅのエネルギが駆動軸２２から出力される。
【０１１２】なお、実際には、クラッチモータ３０にお
いて電力を回生する際、回生した電力をアシストモータ
４０に伝達する際、或いは伝達した電力をアシストモー
タ４０において使用する際などにエネルギ損失が幾らか
発生するため、領域Ｇｅで示されたエネルギと領域Ｇｄ
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、前述したように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。
【０１１３】図１１は原動機５０，クラッチモータ３
０，アシストモータ４０の間のエネルギの流れを示す説
明図である。図１１に示すように、原動機５０において
発生された機械的エネルギ（Ｔｅ×Ｎｅ：領域Ｇｅ）は
クラッチモータ３０に伝達され、アシストモータ４０か
ら伝達される機械的エネルギ（Ｔｃ×Ｎｄ：領域Ｇｍ）
と共に、クラッチモータ３０において、電気的エネルギ
（Ｔｃ×Ｎｃ：領域Ｇｍ＋Ｇｅ）に変換される。変換さ
れた電気的エネルギはアシストモータ４０に伝達され
て、アシストモータ４０において機械的エネルギ（Ｔａ
×Ｎｄ：領域Ｇｍ＋Ｇｄ）に変換されて、一部の機械的
エネルギ（Ｔｃ×Ｎｄ：領域Ｇｍ）はクラッチモータ３
０に伝達されるが、残りの機械的エネルギ（Ｔｄ×Ｎ
ｄ：領域Ｇｄ）は駆動軸２２より出力される。
【０１１４】以上の処理により、駆動軸２２は原動機５
０のクランクシャフト５６の回転向きとは逆向きに回転
し、車両は逆進する。その際のエネルギは主としてバッ
テリ９４に蓄えられた電力を用いるが、バッテリ９４の
残容量が足りない場合にはクラッチモータ３０で回生し
た電力を用いる。従って、バッテリ９４に無用な負担を
掛けることなく、車両の逆進を行なうことができる。ま
た、逆進用のギヤ等を要しないので、車載機器の重量の
低減、組み付け工数の低減、コストの削減などを図るこ
ともできる。
【０１１５】なお、バッテリ９４の残容量ＢRMが基準最
低値Ｂｍｉｎ以下の場合に、ステップＳ２２２において
原動機５０の回転数（エンジン回転数）Ｎｅを上記の場
合よりもさらに増加して原動機５０の供給するエネルギ
を増大することにより、アシストモータ４０で消費され
る以上の電力を、クラッチモータ３０において回生し
て、増大した電力分でバッテリ９４を充電させるように
しても良い。
【０１１６】また、バッテリ９４の残容量ＢRMが基準最
低値Ｂｍｉｎ以下であっても未だ余裕がある場合は、ク
ラッチモータ３０で電力で回生される電力の他に、バッ
テリ９４に蓄えられた電力も用いて、アシストモータ４
０を駆動して、駆動軸２２を逆向きに回転させるように
しても良い。
【０１１７】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。なお、本実施例においても、動力伝達装置２０自
体の構成は前述した第１の実施例と同様である。さて、
上記した第１の実施例では、アシストモータ４０を逆向
きに力行動作させることにより車両を逆進させていた
が、クラッチモータ３０に力行動作をさせることによっ
ても車両を逆進させることができる。そこで、本実施例
では、原動機５０のクランクシャフト５６を停止させた
状態で、バッテリ９４に蓄えられた電力を利用してクラ
ッチモータ３０を力行動作するように制御し、クラッチ
モータ３０において、原動機５０のクランクシャフト５
６における静止最大摩擦トルク以下のトルクを発生させ
て、駆動軸２２をクランクシャフト５６の通常の回転の
向きと逆向きに回転させるようにしている。
【０１１８】図１２は本発明の第２の実施例としての動
力伝達装置における各軸に加わるトルクを説明するため
の説明図である。本実施例においては、本来なら一点鎖
線で描いた白抜き矢印の向きに回転するクランクシャフ
ト５６は、回転を停止しており、その回転数（エンジン
回転数）Ｎｅは０となっている。そこで、駆動軸２２を
クランクシャフト５６の本来の回転の向きとは逆向き
（駆動軸２２上の白抜き矢印の向き）に回転させるよう
に、クラッチモータ３０に力行動作をさせると、クラン
クシャフト５６，駆動軸２２にそれぞれ加わるトルクは
次のようになる。まず、クランクシャフト５６に加わる
トルクは、クラッチモータ３０によるトルクＴｃとクラ
ンクシャフト５６の静止摩擦トルクＴｅｆであり、これ
らは互いに逆向きで釣り合っている。次に、駆動軸２２
に加わるトルクは、クラッチモータ３０によるトルクＴ
ｃと駆動軸２２の摩擦トルクＴｄｆであり、これらは互
いに逆向きとなっている。なお、クラッチモータ３０に
よるトルクＴｃのうち、クランクシャフト５６に加わる
トルクと駆動軸２２に加わるトルクとは作用・反作用の
関係にある。
【０１１９】ここで、クラッチモータ３０によって原動
機５０のクランクシャフト５６を回転させないための条
件は、クランクシャフト５６の静止最大摩擦トルクをＴ
ｅｆｍａｘとすると、 Ｔｅｆｍａｘ≧Ｔｅｆ＝Ｔｃ …（５） である。また、駆動軸２２がクランクシャフト５６の本
来の回転の向きと逆向きに回転するための条件は、 Ｔｄ＞０ …（６） である。なお、出力トルクＴｄは、Ｔｄ＝Ｔｃ−Ｔｄｆ
であるので、式（６）の条件は、 Ｔｃ＞Ｔｄｆ …（７） と書き換えられる。従って、式（５）と（７）とを組み
合わせると、 Ｔｅｆｍａｘ≧Ｔｃ＞Ｔｄｆ …（８） となる。よって、式（８）に示す条件が満たされれば、
クラッチモータ３０によって原動機５０のクランクシャ
フト５６を回転させることなく、駆動軸２２を逆向きに
回転させることができる。なお、ここで、クランクシャ
フト５６の静止最大摩擦トルクには、実際の摩擦によっ
て生じるトルクの他、ガソリンエンジンである原動機５
０において、例えばシリンダ内の空気をピストンで圧縮
しようとする際の抵抗力などによって生じるトルクも含
まれる。
【０１２０】図１３は第２の実施例において車両を逆進
させる場合の制御ＣＰＵ９０における制御の処理の概要
を示すフローチャートである。なお、この処理が開始さ
れるに当たり、原動機５０は動作を停止しており、クラ
ンクシャフト５６は回転を停止した状態にあるものとす
る。この処理が開始されると、図９に示した処理と同様
に、まずシフトポジションセンサ８４より出力されるシ
フトポジションＳＰを読み込み（ステップＳ３００）、
シフトレバー８２の位置が逆進ポジションにあるかどう
かを判定を行なう（ステップＳ３０２）。逆進ポジショ
ンにあれば、ステップＳ３０６に進むが、逆進ポジショ
ンにない場合には、処理を終了する。
【０１２１】ステップＳ３０６では、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Ａ
Ｐを読み込む処理を行なう。そして、続いてその読み込
んだ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）指令値Ｔｄ＊を導出する処理を
行なう（ステップＳ３０８）。図９に示した処理と同様
に、ここで導き出される出力トルク指令値Ｔｄ＊は、図
５のステップＳ１０２で導き出した出力トルク指令値Ｔ
ｄ＊と比較して符号が逆になっている（負の符号が付さ
れている）。
【０１２２】次に、残容量検出器９９の出力を参照して
バッテリ９４の残容量ＢRMが基準最低値Ｂｍｉｎより大
きいか否かの判断を行なう（ステップＳ３１０）。残容
量ＢRMが基準最低値Ｂｍｉｎより大きい場合には、バッ
テリ９４の残容量ＢRMは十分にあると判断し、ステップ
Ｓ３１２に進むが、残容量ＢRMが基準最低値Ｂｍｉｎ以
下の場合には、バッテリ９４の残容量ＢRMは十分でない
と判断し、処理を終了する。本実施例においては、クラ
ッチモータ３０による力行動作はバッテリ９４に蓄えら
れた電力を用いて行なうことを前提としているため、バ
ッテリ９４の残容量ＢRMが十分でないときは処理を終了
するようにしている。
【０１２３】続いて、ステップＳ３０８で設定した出力
トルク指令値Ｔｄ＊が、予め求められた原動機５０のク
ランクシャフト５６の静止最大摩擦トルクＴｅｆｍａｘ
以下であるか否かの判断を行なう（ステップＳ３１
２）。出力トルク指令値Ｔｄ＊が静止最大摩擦トルクＴ
ｅｆｍａｘ以下であれば、クラッチモータ３０のトルク
指令値Ｔｃ＊を、運転者の欲した出力トルク指令値Ｔｄ
＊と等しい値に設定する（ステップＳ３１４）。また、
出力トルク指令値Ｔｄ＊が静止最大摩擦トルクＴｅｆｍ
ａｘより大きければ、式（８）で示した条件を満たすよ
うに、クラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊を静止
最大摩擦トルクＴｅｆｍａｘと等しい値に設定する（ス
テップＳ３１６）。
【０１２４】クラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊
が設定されたら、クラッチモータ３０を制御する処理を
行なう（ステップＳ３１８）。なお、クラッチモータ３
０の制御は図６に示した制御と同じものである。
【０１２５】以上のようにして、クラッチモータ３０に
よって原動機５０のクランクシャフト５６を回転させる
ことなく、駆動軸２２をクランクシャフト５６の本来の
回転の向きとは逆向きに回転させることができるため、
車両を逆進させることができる。
【０１２６】なお、本実施例においては、アシストモー
タ４０の動作については言及しなかったが、アシストモ
ータ４０の動作としては、次のような動作を行なわせる
ことができる。即ち、第１としてはアシストモータ４０
を停止状態にすることである。この場合は、クラッチモ
ータ３０のみによって車両の逆進がなされる。第２とし
ては、アシストモータ４０に力行動作をさせることであ
る。この場合は、駆動軸２２を逆向きに回転させる向き
に、アシストモータ４０で生じるトルクがさらに加わる
ことになり、クラッチモータ３０とアシストモータ４０
とで車両の逆進がなされることになる。第３としては、
アシストモータ４０に回生動作をさせることである。こ
の場合は、クラッチモータ３０で生じたトルクをキャン
セルする向きに、アシストモータ４０のトルクが生じる
ため、その分、出力トルクは小さくなるが、アシストモ
ータ４０で回生した電力を利用することによって、バッ
テリ９４に蓄えられた電力の消費速度を遅らせることが
できる。
【０１２７】また、本実施例では、動力伝達装置２０自
体の構成は第１の実施例と同様の構成であるとしたが、
本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、ク
ラッチモータ３０によって車両を逆進させるという処理
においては、少なくともクラッチモータ３０と原動機５
０とバッテリ９４を構成要素として備えていれば実現す
ることができ、アシストモータ４０は必須の構成要素で
はない。
【０１２８】また、本実施例では、クラッチモータ３０
によって駆動軸２２を逆向きに回転させるに際して、ク
ランクシャフト５６の回転を停止させた状態にしていた
が、必ずしも停止させた状態にしておく必要はない。即
ち、クラッチモータ３０によって駆動軸２２を逆向きに
回転させるには、少なくとも、クランクシャフト５６に
おいて、クラッチモータ３０によって生ずるトルクＴｃ
と等しいかそれよりも大きなトルクが、トルクＴｃの向
きと反対向きに加わっていれば良く、クランクシャフト
５６が回転しているか否かは問題ではないからである。
【０１２９】従って、例えば、クランクシャフト５６を
回転させた状態で、クラッチモータ３０によって駆動軸
２２を逆向きに回転させる場合は、クランクシャフト５
６において、クラッチモータ３０によるトルクＴｃと逆
向きに、原動機５０のクランクシャフト５６の動摩擦ト
ルクが加わり、トルク同士が釣り合うことになる。ま
た、この時、原動機５０は動作していても良いし、動作
を停止していても良い。即ち、この場合、原動機５０は
いわゆるエンジンブレーキをかけるのと、似たような状
態になる。なお、ここで、クランクシャフト５６の動摩
擦トルクには、実際の摩擦によって生じるトルクの他、
ガソリンエンジンである原動機５０において、例えばシ
リンダ内の空気をピストンで圧縮しようとする際の抵抗
力やシリンダ内に吸気を行なう際の抵抗力などによって
生じるトルクも含まれる。またさらに、原動機５０に排
気ブレーキの機能が付いている場合には、この排気ブレ
ーキを動作させることによって大きなトルクを取り出す
ことが可能となる。
【０１３０】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。なお、本実施例においても、動力伝達装置２０自
体の構成は前述した第１の実施例と同様である。ところ
で、逆進している車両を減速させる場合、即ち言い換え
れば、原動機５０のクランクシャフト５６の回転の向き
とは逆向きに回転している駆動軸２２に制動をかける場
合、アシストモータ４０またはクラッチモータ３０に回
生動作を行なわせて、回生制動をかける必要がある。し
かしながら、バッテリ９４の残容量ＢRMが基準最高値Ｂ
ｍａｘ以上である場合（即ち、バッテリ９４が満容量の
場合）には、もはやこれ以上、バッテリ９４は電力を蓄
えることができないため、アシストモータ４０またはク
ラッチモータ３０に回生動作を行なわせても、回生した
電力をバッテリ９４によって吸収させることはできな
い。従って、このままでは後進している車両を減速させ
ることができない。そこで、本実施例では、原動機５０
を停止させた状態で、アシストモータ４０に回生動作を
行なわせて、駆動軸２２に回生制動をかけると共に、回
生した電力をクラッチモータ３０に供給して力行動作を
行なわせ、クラッチモータ３０において回生した電力を
消費させるようしている。
【０１３１】図１４は本発明の第３の実施例としての動
力伝達装置における各軸に加わるトルクを説明するため
の説明図である。本実施例においては、前述したよう
に、原動機５０は動作を停止しており、本来なら一点鎖
線で描いた白抜き矢印の向きに回転するクランクシャフ
ト５６は停止している（即ち、エンジン回転数Ｎｅは
０）。一方、駆動軸２２はクランクシャフト５６の本来
の回転の向きとは逆向き（駆動軸２２上の白抜き矢印の
向き）に回転している。この際、アシストモータ４０に
回生動作をさせ、クラッチモータ３０に力行動作をさせ
ると、クランクシャフト５６，駆動軸２２にそれぞれ加
わるトルクは次のようになる。まず、クランクシャフト
５６に加わるトルクは、図１２において説明したのと同
様に、クラッチモータ３０によるトルクＴｃとクランク
シャフト５６の静止摩擦トルクＴｅｆであり、これらは
互いに逆向きで釣り合っている。次に、駆動軸２２に加
わるトルクは、クラッチモータ３０によるトルクＴｃと
アシストモータ４０によるトルクＴａであり、トルクＴ
ｃは駆動軸２２をさらに回転させようとする向きに働
き、トルクＴａは駆動軸２２の回転を阻害する（即ち、
制動をかける）向きに働き、両者は互い逆向きとなって
いる。なお、クラッチモータ３０によるトルクＴｃのう
ち、クランクシャフト５６に加わるトルクと駆動軸２２
に加わるトルクとは作用・反作用の関係にある。また、
駆動軸２２の摩擦トルクは考慮していない。
【０１３２】ここで、アシストモータ４０において電力
として回生されるエネルギＰａは、アシストモータ４０
の回生効率をＫｓａ、駆動軸２２の回転数をＮｄとする
と、 Ｐａ＝Ｋｓａ×Ｔａ×Ｎｄ …（９） となる。
【０１３３】また、クラッチモータ３０において消費さ
れるエネルギＰｃは、クラッチモータ３０の力行効率を
ｋｓｃ、クラッチモータ３０の回転数（すなわち、クラ
ンクシャフト５６と駆動軸２２の回転数差）をＮｃとす
ると、 Ｐｃ＝（１／ｋｓｃ）×Ｔｃ×Ｎｃ …（１０） となる。
【０１３４】但し、アシストモータ４０で電力として回
生したエネルギをクラッチモータ３０に伝達する際に
は、伝達経路中において幾らかのエネルギ損失が発生す
るため、エネルギＰａとＰｃの関係は、 Ｐａ＞Ｐｃ …（１１） となる。
【０１３５】また、クランクシャフト５６は停止してい
るため、クラッチモータ３０の回転数Ｎｃは駆動軸２２
の回転数Ｎｄとは等しい。よって、式（９），（１０）
を式（１１）に代入すると、 Ｋｓａ×Ｔａ＞（１／ｋｓｃ）×Ｔｃ …（１２） となる。
【０１３６】さらに、アシストモータ４０の回生効率Ｋ
ｓａとクラッチモータ３０の力行効率ｋｓｃが共に１に
近いものとすると、式（１２）から、 Ｔａ＞Ｔｃ …（１３） の関係が得られる。
【０１３７】一方、出力トルクＴｄは、図１４から明ら
かなように、Ｔｄ＝Ｔａ−Ｔｃであるので、式（１３）
から、 Ｔｄ＝Ｔａ−Ｔｃ＞０ …（１４） となり、出力トルクＴｄは駆動軸２２の回転の向きと逆
向き、すなわち、駆動軸２２に制動をかける向きとなる
ことがわかる。この結果、駆動軸２２には回転の向きと
は逆向きに加速度（即ち、減速度）が加わり、後進して
いる車両は減速することになる。
【０１３８】但し、クラッチモータ３０によって原動機
５０のクランクシャフト５６を回転させないようにする
には、第２の実施例において説明したように、式（５）
の条件を満足させる必要がある。
【０１３９】図１５は第３の実施例において逆進してい
る車両を減速させる場合の制御ＣＰＵ９０における制御
の処理の概要を示すフローチャートである。なお、この
処理が開始されるに当たり、車両は逆進している状態、
即ち、駆動軸２２が逆向きに回転している状態にあるも
のとし、原動機５０は動作を停止している状態にあるも
のとする。図１５に示す処理が開始されると、まず、ブ
レーキペダル（図示せず）が踏み込まれたか否かを判断
する処理を行なう（ステップＳ４００）。ブレーキペダ
ルは、通常、運転者が車両を減速または停止させたい場
合に踏み込まれるものであるので、ブレーキペダルの踏
み込み有りによって、運転者による車両の減速要求が確
認されたときに、以下の減速処理を行なうようにする。
【０１４０】次に、残容量検出器９９の出力を参照して
バッテリ９４の残容量ＢRMが基準最高値Ｂｍａｘより小
さい否かの判断を行なう（ステップＳ４０２）。残容量
ＢRMが基準最高値Ｂｍａｘより小さい場合には、バッテ
リ９４に未だ電力を蓄える余裕があると判断して、バッ
テリ９４を利用した他の減速処理（例えば、クラッチモ
ータ３０やアシストモータ４０で回生制動をかけ、回生
した電力をバッテリ９４に吸収させるような減速処理）
を行なうべく、図１５の処理を終了する。残容量ＢRMが
基準最高値Ｂｍａｘ以上の場合には、バッテリ９４の残
容量ＢRMは一杯（即ち、満容量）であり、もはやこれ以
上、バッテリ９４には電力を蓄積することはできないと
判断して、ステップＳ４０４に進む。
【０１４１】ステップＳ４０４では、原動機５０のクラ
ンクシャフト５６の静止最大摩擦トルクＴｅｆｍａｘに
基づいて、前述の式（５）の条件を満足するように、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。次に、駆動軸２２の回転数Ｎｄを読み込む処
理を行なう（ステップＳ４０６）。前述したように、原
動機５０のクランクシャフト５６は停止しており、クラ
ッチモータ３０の回転数Ｎｃは駆動軸２２の回転数Ｎｄ
とは等しいので、駆動軸２２の回転数Ｎｄを読み込むこ
とにより、クラッチモータ３０の回転数Ｎｃも得られ
る。
【０１４２】続いて、ステップＳ４０４で設定したクラ
ッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊とステップＳ４０
６で得られたクラッチモータ３０の回転数Ｎｃに基づい
て、クラッチモータ３０の消費電力Ｐｃを式（１０）の
計算により求める処理を行なう（ステップＳ４０８）。
そして、求めた消費電力Ｐｃから、伝達経路中のエネル
ギ損失も考慮に入れた上で、アシストモータ４０で回生
すべき電力Ｐａを導き出す（ステップＳ４１０）。こう
して、アシストモータ４０で回生すべき電力Ｐａを求め
たら、ステップＳ４０６で読み込んだ駆動軸２２の回転
数Ｎｄに基づいて、アシストモータ４０のトルク指令値
Ｔａ＊を式（９）に従って計算により求める（ステップ
Ｓ４１２）。
【０１４３】その後、ステップＳ４０４で設定されたク
ラッチモータ３０のトルク指令値Ｔｃ＊に基づいてクラ
ッチモータ３０を制御する処理を行なう（ステップＳ４
１４）。なお、クラッチモータ３０の制御は図６に示し
た制御と同じものである。続いて、ステップＳ４１２で
設定したアシストモータ４０のトルク指令値Ｔａ＊に基
づいて、アシストモータ４０を制御する処理を行なう
（ステップＳ４１８）。この処理は、図７及び図８に示
した処理のうち、ステップＳ１４０以降に示した処理と
同じものである。なお、図１５においても、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、例えば、制御ＣＰＵ９
０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。
【０１４４】以上の処理により、アシストモータ４０は
回生動作を行なって、駆動軸２２に回生制動をかけると
共に、クラッチモータ３０は力行動作を行なって、回生
された電力を消費する。こうして、アシストモータ４０
で回生した電力をクラッチモータで３０で吸収させつ
つ、駆動軸２２に制動をかけることができ、後進する車
両を減速させることができる。
【０１４５】なお、出力トルクＴｄの大きさは、クラッ
チモータ３０及びアシストモータ４０の各運転状態を制
御して、各モータでのエネルギ損失の大きさ（すなわ
ち、アシストモータ４０の回生効率Ｋｓａ、クラッチモ
ータ３０の力行効率ｋｓｃなど）を変えることによっ
て、変化させることができる。
【０１４６】また、本実施例では、第２の実施例と同様
に、クランクシャフト５６は回転を停止させた状態にし
ていたが、必ずしも停止させた状態にしておく必要はな
く、クランクシャフト５６を回転させた状態で、駆動軸
２２に制動をかけて車両を減速させるようにしても良
い。
【０１４７】次に、本発明の第４の実施例について説明
する。図１６は本発明の第４の実施例としての動力伝達
装置の主要部の概略構成を示す構成図である。上記した
第１の実施例においては、アシストモータ４０を駆動軸
２２に取り付けていたが、本実施例では、図１６に示す
ように、アシストモータ４０を原動機５０のクランクシ
ャフト５６に取り付けるようしている。アシストモータ
４０をクランクシャフト５６に取り付ける場合、その取
り付け場所としては次の２通りがある。一つは図１６
（ａ）に示すにように原動機５０とクラッチモータ３０
との間である。もう一つは図１６（ｂ）に示すように原
動機５０を間に挟んだクラッチモータ３０の反対側であ
る。なお、本実施例において、クラッチモータ３０，ア
シストモータ４０及び原動機５０以外の構成は図１に示
した構成と同様である。
【０１４８】さて、以上のような構成において、車両を
逆進すべく、駆動軸２２を、クランクシャフト５６の回
転の向きと逆向きに回転させるための制御方法として
は、次の４つの方法が考えられる。なお、アシストモー
タ４０を図１６（ａ）のように取り付ける場合も、図１
６（ｂ）のように取り付ける場合も、制御としては同じ
となる。
【０１４９】では、第１の制御方法について説明する。
まず、制御ＣＰＵ９０は、通信によりＥＦＩＥＣＵ７０
に指示を送信して、ＥＦＩＥＣＵ７０により原動機５０
の制御し、原動機５０の動作を停止させ、クランクシャ
フト５６の回転を停止させる。その上で、制御ＣＰＵ９
０は第２の駆動回路９２を制御して、アシストモータ４
０におけるステータ４３とロータ４２との電磁的結合に
よって、クランクシャフト５６を回転しないよう固定さ
せる。これは、三相コイル４４で発生する磁界を回転磁
界ではなく固定磁界とすることによって実現される。次
に、制御ＣＰＵ９０は第１の駆動回路９１を制御して、
クラッチモータ３０に力行動作をさせ、駆動軸２２を、
クランクシャフト５６が本来回転する向きとは逆向きに
回転させる。なお、アシストモータ４０及びクラッチモ
ータ３０を駆動するのに用いる電力は、バッテリ９４に
蓄えられた電力によって賄われる。
【０１５０】図１７は図１６の動力伝達装置における各
軸に加わるトルクを説明するための説明図である。図１
７に示すように、クラッチモータ３０によって、駆動軸
２２が、クランクシャフト５６の本来の回転の向き（一
点鎖線の白抜きの矢印）と逆向き（白抜きの矢印）に回
転するとき、クランクシャフト５６には、クラッチモー
タ３０によって、クランクシャフト５６の回転の向きと
同じ向きにトルクＴｃが加わるが、これと釣り合うよう
にアシストモータ４０によってトルクＴａが生じるた
め、クランクシャフト５６は回転することがない。従っ
て、このクランクシャフト５６を支えとして、駆動軸２
２は逆向きに回転し続けることが可能である。但し、こ
の場合、原動機５０においてクランクシャフト５６の持
つ静止摩擦トルクＴｅｆも生じるため、実際には、静止
摩擦トルクＴｅｆとトルクＴａの和と、トルクＴｃとが
釣り合うことになる。
【０１５１】なお、アシストモータ４０において、ステ
ータ４３とロータ４２との電磁的結合を解いてクランク
シャフト５６に対する固定を解除した場合、クランクシ
ャフト５６を固定するのは、原動機５０におけるクラン
クシャフト５６の持つ静止摩擦トルクＴｅｆのみとな
り、従って、この場合は、前述した第２の実施例と同じ
状態となる。
【０１５２】次に、第２の制御方法について説明する。
原動機５０が動作してクランクシャフト５６が回転して
いる状態において、制御ＣＰＵ９０は第２の駆動回路９
２を制御して、アシストモータ４０に回生動作をさせ
る。そして、第１の駆動回路９１を制御して、アシスト
モータ４０により回生された電力を用いてクラッチモー
タ３０に力行動作をさせ、駆動軸２２を、クランクシャ
フト５６の回転の向きとは逆向きに回転させる。なお、
このとき、バッテリ９４に蓄えられた電力は使用されな
い。
【０１５３】図１８も、図１７と同じく図１６の動力伝
達装置における各軸に加わるトルクを説明するための説
明図である。図１８に示すように、クランクシャフト５
６が黒矢印の向きに回転している場合に、アシストモー
タ４０において回生動作がされると、クランクシャフト
５６にはアシストモータ４０によって回生トルクとして
トルクＴａが発生する。一方、クラッチモータ３０にお
いて力行動作がなされているため、クランクシャフト５
６にはクランクシャフト５６の回転の向きと同じ向きに
トルクＴｃが発生し、トルクＴａと釣り合う（但し、ク
ランクシャフト５６が定回転の場合）。また、駆動軸２
２においては、クラッチモータ３０により、作用・反作
用の法則に従って、クランクシャフト５６の回転の向き
と逆向きのトルクＴｃが発生しており、これが、出力ト
ルクＴｄとして駆動軸２２より出力される。
【０１５４】図１９は図１８においてアシストモータ４
０で回生されるエネルギ量とクラッチモータ３０で使用
されるエネルギ量を概略的に示す説明図である。図１９
に示すように、原動機５０がエンジン回転数Ｎｅ、エン
ジントルクＴｅで回転している場合、原動機５０は領域
Ｇｅのエネルギを出力している。また、アシストモータ
４０においては、領域Ｇｅ＋Ｇｍのエネルギが電力とし
て回生される。そして、この回生された電力をアシスト
モータ４０に供給することにより、アシストモータ４０
では領域Ｇｄ＋Ｇｍのエネルギが使用され、駆動軸２２
を、クランクシャフト５６の回転の向きと逆向きに回転
数Ｎｄで回転させる。この結果、領域ＧｅがＧｄに移し
変えられ、駆動軸２２からは出力トルクＴｄとしてＴｅ
−Ｔａが出力される。すなわち、エネルギとしては領域
Ｇｅのエネルギが駆動軸２２から出力される。
【０１５５】なお、実際には、アシストモータ４０にお
いて電力を回生する際、回生した電力をクラッチモータ
３０に伝達する際、或いは伝達した電力をクラッチモー
タ３０において使用する際などにエネルギ損失が幾らか
発生するため、領域Ｇｅで示されたエネルギと領域Ｇｄ
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、両モータにおける損失は比較的小さい。
【０１５６】図２０は原動機５０，クラッチモータ３
０，アシストモータ４０の間のエネルギの流れを示す説
明図である。図２０に示すように、原動機５０において
発生された機械的エネルギ（Ｔｅ×Ｎｅ：領域Ｇｅ）は
アシストモータ４０に伝達され、クラッチモータ３０か
ら伝達される機械的エネルギ（Ｔｃ×Ｎｅ：領域Ｇｍ）
と共に、アシストモータ４０において、電気的エネルギ
（Ｔａ×Ｎａ：領域Ｇｍ＋Ｇｅ）に変換される。変換さ
れた電気的エネルギはクラッチモータ３０に伝達され
て、クラッチモータ３０において機械的エネルギ（Ｔｃ
×Ｎｃ：領域Ｇｍ＋Ｇｄ）に変換されて、一部の機械的
エネルギ（Ｔｃ×Ｎｅ：領域Ｇｍ）はアシストモータ４
０に伝達されるが、残りの機械的エネルギ（Ｔｄ×Ｎ
ｄ：領域Ｇｄ）は駆動軸２２より出力される。
【０１５７】次に、第３の制御方法について説明する。
制御ＣＰＵ９０は、第２の制御方法と同じ制御によっ
て、アシストモータ４０で回生動作、クラッチモータ３
０で力行動作をそれぞれさせるが、アシストモータ４０
で回生された電力を全てクラッチモータ３０に伝達する
のではなく、一部をバッテリ９４に供給する。この結
果、駆動軸２２を逆向きに回転させつつ、バッテリ９４
に電力を蓄積することができる。
【０１５８】次に、第４の制御方法について説明する。
制御ＣＰＵ９０は、第２の制御方法と同じ制御によっ
て、アシストモータ４０で回生動作、クラッチモータ３
０で力行動作をそれぞれさせるが、アシストモータ４０
で回生された電力を使うだけでなく、バッテリ９４に蓄
えられた電力も用いてクラッチモータ３０に力行動作を
させる。この結果、逆向きに回転する駆動軸２２には、
出力トルクとして大きなトルクを出力させることができ
る。
【０１５９】以上のように、図１６に示したような構成
においても、上記した４つの制御のいずれかによって、
駆動軸２２を、クランクシャフト５６の回転の向きと逆
向きに回転させることはできる。
【０１６０】さて、本発明は上記した実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様にて実施することが可能である。
【０１６１】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２１に示すごと
くになる。図２１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。
【０１６２】このような構成の下においても、前述した
第１乃至第３の各実施例を実現することは可能である。
例えば、第１の実施例について説明すると、バッテリ９
４の残容量が十分ある場合、クラッチモータ３０のトル
クをほぼ０にした状態で、バッテリ９４の電力を用いて
アシストモータ４０を逆向きに力行動作させ、また、バ
ッテリ９４の残容量が十分でない場合には、前輪部の駆
動輪２６，２８の回転によってクラッチモータ３０で電
力を回生すると共に、その回生した電力を用いてアシス
トモータ４０を逆向きに力行動作をさせることによっ
て、後輪部の駆動輪２７，２９を逆回転させて車両を後
進させる。
【０１６３】また、第２の実施例について説明すると、
バッテリ９４の電力を利用して、クラッチモータ３０に
力行動作させることにより、前輪部の駆動輪２６，２８
を逆回転させて車両を後退させる。
【０１６４】また、第３の実施例について説明すると、
バッテリ９４の残容量が満容量である場合、後輪部にあ
るアシストモータ４０によって回生制動をかけつつ、ク
ラッチモータ３０に力行動作をさせて回生電力を吸収さ
せる。
【０１６５】ところで、上述した各実施例においては、
原動機５０としてガソリンにより運転されるガソリンエ
ンジンを用いていたが、その他にも、ディーゼルエンジ
ンや、タービンエンジンや、ジェットエンジンなど各種
内燃或いは外燃機関を用いることができる。
【０１６６】また、クラッチモータ３０及びアシストモ
ータ４０としては、ＰＭ形（永久磁石形；Permanent Ma
gnet 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 Reluctance 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、超電導モータなどを用いることができる。ま
た、力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。
【０１６７】また、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５６に、インナロータ３４は駆
動軸２２にそれぞれ結合していたが、アウタロータ３２
を駆動軸２２に、インナロータ３４をクランクシャフト
５６にそれぞれ結合するようにしても良い。また、アウ
タロータ３２とインナロータ３４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。
【０１６８】また、クラッチモータ３０に対する電力の
伝達手段としては回転トランス３８を用いていたが、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
を用いることも可能である。
【０１６９】また、第１及び第２の駆動回路９１，９２
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、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラモードトラ
ンジスタ；Insulated Gate Bipolar mode Transistor）
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が用いることができ
る。
【０１７０】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。
【０１７１】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を搭載する車両の概略
構成を示す構成図である。
【図４】図１においてクラッチモータ３０で回生される
エネルギ量とアシストモータ４０で使用されるエネルギ
量を概略的に示す説明図である。
【図５】車両を前進させる場合の制御ＣＰＵ９０におけ
る制御の処理の概要を示すフローチャートである。
【図６】図５におけるクラッチモータ３０の制御処理の
詳細を示すフローチャートである。
【図７】図５におけるアシストモータ４０の制御処理の
前半部分の詳細を示すフローチャートである。
【図８】図５におけるアシストモータ４０の制御処理の
後半部分の詳細を示すフローチャートである。
【図９】車両を逆進させる場合の制御ＣＰＵ９０におけ
る制御の処理の概要を示すフローチャートである。
【図１０】クラッチモータ３０で回生されるエネルギ量
とアシストモータ４０で使用されるエネルギ量を概略的
に示す説明図である。
【図１１】原動機５０，クラッチモータ３０，アシスト
モータ４０の間のエネルギの流れを示す説明図である。
【図１２】本発明の第２の実施例としての動力伝達装置
における各軸に加わるトルクを説明するための説明図で
ある。
【図１３】第２の実施例において車両を逆進させる場合
の制御ＣＰＵ９０における制御の処理の概要を示すフロ
ーチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施例としての動力伝達装置
における各軸に加わるトルクを説明するための説明図で
ある。
【図１５】第３の実施例において逆進している車両を減
速させる場合の制御ＣＰＵ９０における制御の処理の概
要を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第４の実施例としての動力伝達装置
の主要部の概略構成を示す構成図である。
【図１７】図１６の動力伝達装置における各軸に加わる
トルクを説明するための説明図である。
【図１８】図１６の動力伝達装置における各軸に加わる
トルクを説明するための説明図である。
【図１９】図１８においてアシストモータ４０で回生さ
れるエネルギ量とクラッチモータ３０で使用されるエネ
ルギ量を概略的に示す説明図である。
【図２０】原動機５０，クラッチモータ３０，アシスト
モータ４０の間のエネルギの流れを示す説明図である。
【図２１】図１に示す動力伝達装置を４輪駆動車に適用
した場合の構成を示す構成図である。
【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…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…原動機 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…スロットルポジションセンサ ６８…モータ 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…第１の駆動回路 ９２…第２の駆動回路 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 ＡＰ…アクセルペダルポジション ＢRM…残容量 Ｇ１…領域 Ｇ２…領域 Ｇｄ…領域 Ｇｅ…領域 Ｇｍ…領域 Ｉｄｃ，Ｉｑｃ…電流 Ｉｕｃ，Ｉｖｃ…電流 Ｋｓａ…アシストモータの回生効率 Ｋｓｃ…クラッチモータの回生効率 Ｎ１…回転数 Ｎｃ…回転数 Ｎｄ…回転数 Ｎｅ…エンジン回転数 Ｐ１，Ｐ２…電源ライン Ｐａ…エネルギ Ｐｃ…エネルギ Ｐｄ…出力エネルギ ＳＰ…シフトポジション ＳＴ…イグニッションキーの状態 ＳＷ１…制御信号 ＳＷ２…制御信号 Ｔ１…トルク Ｔａ…アシストモータのトルク Ｔａｍａｘ…最大トルク Ｔｃ…クラッチモータのトルク Ｔｄ…出力トルク Ｔｄｆ…摩擦トルク Ｔｅ…エンジントルク Ｔｅｆ…静止摩擦トルク Ｔｅｆｍａｘ…静止最大摩擦トルク Ｖｕｃ，Ｖｖｃ，Ｖｗｃ…電圧 ｋｓｃ…クラッチモータの力行効率 θｃ…相対角度 θｄ…駆動軸回転角度 θｅ…エンジン回転角度
─────────────────────────────────────────────────────
【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８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図８】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮谷 孝夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 水谷 良治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 出力軸を有し、該出力軸を第１の向きに
    回転させる原動機と、 該原動機の出力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
    のロータに機械的に結合された回転軸をトルクの出力軸
    とする第１の電動機と、 該第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の電動機より電力を
    回生することが可能な第１の電動機駆動回路と、 前記トルクの出力軸に機械的に結合する第３のロータを
    有する第２の電動機と、 該第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 電力を蓄積する蓄積手段と、 を備える動力伝達装置であって、 前記第１の電動機駆動回路を制御して、前記第１の電動
    機において発生するトルクを所定値以下にすると共に、
    前記第２の電動機駆動回路を制御して、前記蓄積手段に
    蓄積された電力を用いて前記第２の電動機を駆動し、前
    記トルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向きの第２の
    向きに回転させる制御手段を備える動力伝達装置。
  2. 【請求項２】 出力軸を有し、該出力軸を第１の向きに
    回転させる原動機と、 該原動機の出力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
    のロータに機械的に結合された回転軸をトルクの出力軸
    とする第１の電動機と、 該第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の電動機より電力を
    回生することが可能な第１の電動機駆動回路と、 前記トルクの出力軸に機械的に結合する第３のロータを
    有する第２の電動機と、 該第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 を備える動力伝達装置であって、 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前記第１の電動機駆動回路を介
    して回生すると共に、前記第２の電動機駆動回路を制御
    して、前記回生した電力を用いて前記第２の電動機を駆
    動し、前記トルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向き
    の第２の向きに回転させる制御手段を備える動力伝達装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の動力伝達装置におい
    て、 電力を蓄積する蓄積手段をさらに備えると共に、 前記制御手段は、前記第２の電動機駆動回路を制御し
    て、前記第１の電動機により回生した電力の他に、前記
    蓄積手段に蓄積された電力を用いて前記第２の電動機を
    駆動し、前記トルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向
    きの第２の向きに回転させる動力伝達装置。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載の動力伝達装置におい
    て、 電力を蓄積する蓄積手段をさらに備えると共に、 前記制御手段は、前記第１の電動機により回生した電力
    の少なくとも一部を前記蓄積手段に蓄積させる動力伝達
    装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の動力伝達装置におい
    て、 前記蓄積手段における蓄積された電力の残容量を検出す
    る残容量検出手段と、 前記検出された残容量が所定の値以下の場合には、前記
    原動機の出力軸の回転数を増加させて、前記第１の電動
    機より回生される電力を増加させる回生電力増加手段
    と、 をさらに備える動力伝達装置。
  6. 【請求項６】 出力軸を有し、該出力軸を第１の向きに
    回転させる原動機と、 該原動機の出力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
    のロータに機械的に結合された回転軸をトルクの出力軸
    とする電動機と、 該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、前記電動機を駆動する電動機駆動回
    路と、 電力を蓄積する蓄積手段と、 を備える動力伝達装置であって、 前記電動機駆動回路を制御して、前記蓄積手段に蓄積さ
    れた電力を用いて前記電動機を駆動し、該電動機によ
    り、前記トルクの出力軸において前記第１の向きと逆向
    きの第２の向きのトルクを発生させ、前記トルクの出力
    軸を前記第２の向きに回転させる制御手段を備える動力
    伝達装置。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の動力伝達装置であっ
    て、 前記原動機の出力軸が回転を停止している際には、前記
    制御手段は、前記電動機により、前記トルクの出力軸に
    おいて発生するトルクとして、前記原動機の出力軸の持
    つ静止最大摩擦トルク以下のトルクを発生させる動力伝
    達装置。
  8. 【請求項８】 請求項６または７に記載の動力伝達装置
    において、 前記原動機の出力軸及び前記トルクの出力軸のうち、一
    方の出力軸に機械的に結合するロータを有する電動機を
    さらに備える動力伝達装置。
  9. 【請求項９】 出力軸を有し、該出力軸を第１の向きに
    回転させる原動機と、 該原動機の出力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
    のロータに機械的に結合された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の電動機を駆動す
    る第１の電動機駆動回路と、 前記トルクの出力軸に機械的に結合する第３のロータを
    有する第２の電動機と、 該第２の電動機から電力を回生することが可能な第２の
    電動機駆動回路と、 を備える動力伝達装置であって、 前記トルクの出力軸が前記第１の向きとは逆向きの第２
    の向きに回転している際に、前記第２の電動機駆動回路
    を制御して、前記第２の電動機より電力を前記第２の電
    動機駆動回路を介して回生し、前記第２の電動機により
    前記トルクの出力軸において前記第１の向きにトルクを
    発生させると共に、前記第１の電動機駆動回路を制御し
    て、前記回生した電力を用いて前記第１の電動機を駆動
    し、該第１の電動機により前記トルク出力軸において前
    記第２の向きにトルクを発生させる制御手段を備える動
    力伝達装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の動力伝達装置におい
    て、 前記トルクの出力軸において、前記第２の電動機により
    発生するトルクは、前記第１の電動機により発生するト
    ルクよりも大きい動力伝達装置。
  11. 【請求項１１】 請求項９または１０に記載の動力伝達
    装置であって、 前記原動機が回転を停止している際には、前記制御手段
    は、前記第１の電動機により、前記トルクの出力軸にお
    いて発生するトルクとして、前記原動機の出力軸の持つ
    静止最大摩擦トルク以下のトルクを発生させる動力伝達
    装置。
  12. 【請求項１２】 出力軸を有し、該出力軸を第１の向き
    に回転させる原動機と、 該原動機の出力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
    のロータに機械的に結合された回転軸をトルクの出力軸
    とする第１の電動機と、 該第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の電動機を駆動する
    第１の電動機駆動回路と、 前記原動機の出力軸に機械的に結合する第３のロータを
    有する第２の電動機と、 該第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 電力を蓄積する蓄積手段と、 を備える動力伝達装置であって、 前記原動機の出力軸の回転を停止させ、前記第２の電動
    機駆動回路を制御して、前記原動機の出力軸が回転しな
    いよう、前記第２の電動機によって、前記蓄積手段に蓄
    積された電力を用いて前記原動機の出力軸を固定させる
    と共に、前記第１の電動機駆動回路を制御して、前記蓄
    積手段に蓄積された電力を用いて前記第１の電動機を駆
    動し、前記トルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向き
    の第２の向きに回転させる制御手段を備える動力伝達装
    置。
  13. 【請求項１３】 出力軸を有し、該出力軸を第１の向き
    に回転させる原動機と、 該原動機の出力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
    のロータに機械的に結合された回転軸をトルクの出力軸
    とする第１の電動機と、 該第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の電動機を駆動する
    第１の電動機駆動回路と、 前記原動機の出力軸に機械的に結合する第３のロータを
    有する第２の電動機と、 該第２の電動機から電力を回生することが可能な第２の
    電動機駆動回路と、 を備える動力伝達装置であって、 前記第２の電動機駆動回路を制御して、前記第２の電動
    機より電力を前記第２の電動機駆動回路を介して回生す
    ると共に、前記第１の電動機駆動回路を制御して、前記
    回生した電力を用いて前記第１の電動機を駆動し、前記
    トルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向きの第２の向
    きに回転させる制御手段を備える動力伝達装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の動力伝達装置にお
    いて、 電力を蓄積する蓄積手段をさらに備えると共に、 前記制御手段は、前記第１の電動機駆動回路を制御し
    て、前記第２の電動機により回生した電力の他に、前記
    蓄積手段に蓄積された電力を用いて前記第１の電動機を
    駆動し、前記トルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向
    きの第２の向きに回転させる動力伝達装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の動力伝達装置にお
    いて、 電力を蓄積する蓄積手段をさらに備えると共に、 前記制御手段は、前記第２の電動機により回生した電力
    の少なくとも一部を前記蓄積手段に蓄積させる動力伝達
    装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１乃至８及び１２乃至１５のう
    ちの任意の一つに記載の動力伝達装置であって、 シフトポジションが後進ポジションにあるか否かを検出
    する検出手段をさらに備えると共に、 前記制御手段は、前記検出手段が後進ポジションにある
    ことを検出した際に、前記トルクの出力軸を第２の向き
    に回転させる制御を開始する動力伝達装置。
  17. 【請求項１７】 原動機の出力する機械的エネルギを第
    １の回転軸を介して第１の電動機に伝達すると共に、第
    ２の電動機において得られた機械的エネルギの一部を第
    ２の回転軸を介して第１の電動機に伝達し、該第１の電
    動機において、伝達された前記機械的エネルギを電気的
    エネルギに変換して取り出し、前記第２の電動機におい
    て、前記第１の電動機より取り出された電気的エネルギ
    を機械的エネルギに変換し、得られた該機械的エネルギ
    のうち、前記第１の電動機に伝達された機械的エネルギ
    を除く残りの機械的エネルギを出力軸より出力する動力
    伝達装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の動力伝達装置にお
    いて、 前記第１の電動機で取り出された前記電気的エネルギを
    蓄積手段に蓄積する動力伝達装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１７に記載の動力伝達装置にお
    いて、 蓄積手段に蓄積された電気的エネルギを前記第２の電動
    機に供給する動力伝達装置。
  20. 【請求項２０】 出力軸を有し、該出力軸を第１の向き
    に回転させる原動機と、 該原動機の出力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
    のロータに機械的に結合された回転軸をトルクの出力軸
    とする第１の電動機と、 該第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の電動機より電力を
    回生することが可能な第１の電動機駆動回路と、 前記トルクの出力軸に機械的に結合する第３のロータを
    有する第２の電動機と、 該第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 電力を蓄積する蓄積手段と、 を備える動力伝達装置の制御方法であって、 前記第１の電動機駆動回路を制御して、前記第１の電動
    機において発生するトルクを所定値以下にする工程と、 前記第２の電動機駆動回路を制御して、前記蓄積手段に
    蓄積された電力を用いて前記第２の電動機を駆動し、前
    記トルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向きの第２の
    向きに回転させる工程と、 を含む動力伝達装置の制御方法。
  21. 【請求項２１】 出力軸を有し、該出力軸を第１の向き
    に回転させる原動機と、 該原動機の出力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
    のロータに機械的に結合された回転軸をトルクの出力軸
    とする第１の電動機と、 該第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の電動機より電力を
    回生することが可能な第１の電動機駆動回路と、 前記トルクの出力軸に機械的に結合する第３のロータを
    有する第２の電動機と、 該第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 を備える動力伝達装置の制御方法であって、 前記第１の電動機駆動回路を制御して、前記第１の電動
    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前記第１の電動機駆動回路を介
    して回生する工程と、 前記第２の電動機駆動回路を制御して、前記回生した電
    力を用いて前記第２の電動機を駆動し、前記トルクの出
    力軸を前記第１の向きとは逆向きの第２の向きに回転さ
    せる工程と、 を含む動力伝達装置の制御方法。
  22. 【請求項２２】 出力軸を有し、該出力軸を第１の向き
    に回転させる原動機と、 該原動機の出力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
    のロータに機械的に結合された回転軸をトルクの出力軸
    とする電動機と、 該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、前記電動機を駆動する電動機駆動回
    路と、 電力を蓄積する蓄積手段と、 を備える動力伝達装置の制御方法であって、 前記電動機駆動回路を制御して、前記蓄積手段に蓄積さ
    れた電力を用いて前記電動機を駆動し、該電動機によ
    り、前記トルクの出力軸において前記第１の向きと逆向
    きの第２の向きのトルクを発生させ、前記トルクの出力
    軸を前記第２の向きに回転させる工程を含む動力伝達装
    置の制御方法。
  23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の動力伝達装置の制
    御方法であって、 前記工程は、前記原動機が回転を停止している際には、
    前記電動機により、前記トルクの出力軸において発生す
    るトルクとして、前記原動機の出力軸の持つ静止最大摩
    擦トルク以下のトルクを発生させる工程を含む動力伝達
    装置の制御方法。
  24. 【請求項２４】 出力軸を有し、該出力軸を第１の向き
    に回転させる原動機と、 該原動機の出力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
    のロータに機械的に結合された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の電動機を駆動す
    る第１の電動機駆動回路と、 前記トルクの出力軸に機械的に結合する第３のロータを
    有する第２の電動機と、 該第２の電動機から電力を回生することが可能な第２の
    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、 前記トルクの出力軸が前記第１の向きとは逆向きの第２
    の向きに回転している際に、前記第２の電動機駆動回路
    を制御して、前記第２の電動機より電力を前記第２の電
    動機駆動回路を介して回生し、前記第２の電動機により
    前記トルクの出力軸において前記第１の向きにトルクを
    発生させる第１の工程と、 前記トルクの出力軸が前記第１の向きとは逆向きの第２
    の向きに回転している際に、前記第１の電動機駆動回路
    を制御して、前記回生した電力を用いて前記第１の電動
    機を駆動し、該第１の電動機により前記トルク出力軸に
    おいて前記第２の向きにトルクを発生させる第２の工程
    と、 を含む動力伝達装置の制御方法。
  25. 【請求項２５】 請求項２４に記載の動力伝達装置の制
    御方法であって、 前記第２の工程は、前記原動機が回転を停止している際
    には、前記第１の電動機により、前記トルクの出力軸に
    おいて発生するトルクとして、前記原動機の出力軸の持
    つ静止最大摩擦トルク以下のトルクを発生させる工程を
    含む動力伝達装置の制御方法。
  26. 【請求項２６】 出力軸を有し、該出力軸を第１の向き
    に回転させる原動機と、 該原動機の出力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
    のロータに機械的に結合された回転軸をトルクの出力軸
    とする第１の電動機と、 該第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の電動機を駆動する
    第１の電動機駆動回路と、 前記原動機の出力軸に機械的に結合する第３のロータを
    有する第２の電動機と、 該第２の電動機を駆動する第２の電動機駆動回路と、 電力を蓄積する蓄積手段と、 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回転を停止させる工程と、 前記第２の電動機駆動回路を制御して、前記原動機の出
    力軸が回転しないよう、前記第２の電動機によって、前
    記蓄積手段に蓄積された電力を用いて前記原動機の出力
    軸を固定させる工程と、 前記第１の電動機駆動回路を制御して、前記蓄積手段に
    蓄積された電力を用いて前記第１の電動機を駆動し、前
    記トルクの出力軸を前記第１の向きとは逆向きの第２の
    向きに回転させる工程と、 を含む動力伝達装置の制御方法。
  27. 【請求項２７】 出力軸を有し、該出力軸を第１の向き
    に回転させる原動機と、 該原動機の出力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
    のロータに機械的に結合された回転軸をトルクの出力軸
    とする第１の電動機と、 該第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の電動機を駆動する
    第１の電動機駆動回路と、 前記原動機の出力軸に機械的に結合する第３のロータを
    有する第２の電動機と、 該第２の電動機から電力を回生することが可能な第２の
    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、 前記第２の電動機駆動回路を制御して、前記第２の電動
    機より電力を前記第２の電動機駆動回路を介して回生す
    る工程と、 前記第１の電動機駆動回路を制御して、前記回生した電
    力を用いて前記第２の電動機を駆動し、前記トルクの出
    力軸を前記第１の向きとは逆向きの第２の向きに回転さ
    せる工程と、 を含む動力伝達装置の制御方法。
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