(57)【要約】【課題】機械分配式のハイブリッド車両に適した動力出力装置を提供する。【解決手段】制御ＣＰＵ１８４は、スタートキーからの信号ＳＴＯＮに応じて、Ｈレベルの信号ＳＥを生成してリレー４０へ出力し、システムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ３をオンする。これにより、直流電源３０は、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２とに接続される。そして、制御ＣＰＵ１８４は、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃが電圧センサー３２からの電圧Ｖｂ以上になると信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２を生成してインバータ１８１または１８２へ出力する。インバータ１８１または１８２は、信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２に応じて直流電源３０の出力電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０を所定の電圧以上にプリチャージする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のインバータと、
第２のインバータと、
前記第１のインバータによって通電制御される第１の３相モータコイルと、前記第２のインバータによって通電制御される第２の３相モータコイルとをステータとする２Ｙモータと、
前記第１の３相モータコイルの第１の中性点と前記第２の３相モータコイルの第２の中性点との間に接続された電源と、
前記第１および第２のインバータの入力側に設けられた容量素子と、
前記容量素子をプリチャージするように前記第１または第２のインバータを制御する制御装置とを備える動力出力装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記プリチャージの完了後、前記電源から出力される電源電圧を昇圧する昇圧動作および前記２Ｙモータを駆動する駆動動作が行なわれるように前記第１および第２のインバータを制御し、
前記２Ｙモータは、内燃機関を起動する、請求項１に記載の動力出力装置。
【請求項３】
前記プリチャージは、前記容量素子の出力電圧が基準値以上になるように前記電源から出力される電源電圧を昇圧することである、請求項１または請求項２に記載の動力出力装置。
【請求項４】
前記第１のインバータは、前記第１の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含み、
前記第２のインバータは、前記第１の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含み、
前記プリチャージは、前記第１の３相モータコイルの全部および前記第１のインバータの前記３つのアーム、または前記第２の３相モータコイルの全部および前記第２のインバータの前記３つのアームを用いて行なわれる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記プリチャージを行なうように前記第１または第２のインバータの前記３つのアームを制御する、請求項４に記載の動力出力装置。
【請求項６】
前記第１のインバータは、前記第１の３相モータコイルに対応して、３つのアームを含み、
前記第２のインバータは、前記第１の３相モータコイルに対応して、３つのアームを含み、
前記プリチャージは、前記第１の３相モータコイルから選択された１つのモータコイルである第１のモータコイルおよび前記第１のモータコイルに対応する前記第１のインバータの前記３つのアームから選択された１つののアームである第１のアーム、または前記第２の３相モータコイルから選択された１つのモータコイルである第２のモータコイルおよび前記第２のモータコイルに対応する前記第２のインバータの前記３つのアームから選択された１つののアームである第２のアームを用いて行なわれる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の動力出力装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記プリチャージが行なわれるように前記第１または第２のアームを制御する、請求項６に記載の動力出力装置。
【請求項８】
前記第１の中性点と前記電源との間に設けられた第１のスイッチと、
前記第１の中性点と前記電源との間に前記第１のスイッチに並列に設けられた第２のスイッチと、
前記第１の中性点と前記第１のスイッチとの間に接続された抵抗素子とをさらに備え、
前記制御装置は、前記プリチャージの開始に伴い、前記第１および第２のスイッチをそれぞれオンおよびオフし、前記電源の前記第１および第２の中性点への接続を確認すると、前記第１および第２のスイッチをそれぞれオフおよびオンする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の動力出力装置。
【請求項９】
前記制御装置は、さらに、前記プリチャージの完了後、当該動力出力装置の駆動準備が完了したことを示す表示を表示装置に表示する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の動力出力装置。
【請求項１０】
前記２Ｙモータは、さらに、前記内燃機関からの回転力により発電を行なう、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の動力出力装置。
【請求項１１】
前記２Ｙモータと異なる電動機と、
前記２Ｙモータ、前記電動機および前記内燃機関が接続されるプラネタリギアをさらに備える、請求項１０に記載の動力出力装置。
【請求項１２】
前記電動機を駆動する第３のインバータをさらに備え、
前記制御装置は、前記２Ｙモータが発電機として機能するように前記第１および第２のインバータを制御しているとき、前記２Ｙモータが発電した発電電力によって前記電動機を駆動するように前記第３のインバータを駆動する、請求項１１に記載の動力出力装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、さらに、前記電源を前記第１および第２の中性点から切離す、請求項１２に記載の動力出力装置。
【請求項１４】
ハイブリッド自動車の内燃機関に連結された２Ｙモータと、前記ハイブリッド自動車の駆動輪に連結された電動機とを駆動するモータ駆動方法であって、
前記２Ｙモータに含まれる第１および第２の３相モータコイルの通電制御をそれぞれ行なう第１および第２のインバータの入力側に設けられた容量素子をプリチャージする第１のステップと、
前記プリチャージの完了後、前記容量素子をさらに充電しながら前記２Ｙモータおよび前記電動機を駆動する第２のステップとを含むモータ駆動方法。
【請求項１５】
前記第１のステップは、
電源から出力される電源電圧を前記第１または第２のインバータを介して前記容量素子に印加する第１のサブステップと、
前記電源電圧を昇圧して前記容量素子を充電する第２のサブステップとを含む、請求項１４に記載のモータ駆動方法。
【請求項１６】
前記第１のサブステップは、
前記第１の３相モータコイルの第１の中性点と前記第２の３相モータコイルの第２の中性点との間に前記電源を抵抗素子を介して接続するステップＡと、
前記電源が前記第１の中性点と前記第２の中性点との間に接続されたことを確認するステップＢと、
前記確認の完了後、前記第１の中性点と前記第２の中性点との間に前記電源を直接接続するステップＣとを含む、請求項１５に記載のモータ駆動方法。
【請求項１７】
前記ステップＢは、前記容量素子の両端の電圧が前記電源電圧以上であると判定する、請求項１６に記載のモータ駆動方法。
【請求項１８】
前記第１のインバータは、前記第１の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含み、
前記第２のインバータは、前記第２の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含み、
前記第２のサブステップは、前記電源電圧を昇圧するように前記第１または第２のインバータの前記３つのアームを同時に駆動する、請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載のモータ駆動方法。
【請求項１９】
前記第１のインバータは、前記第１の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含み、
前記第２のインバータは、前記第２の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含み、
前記第２のサブステップは、前記電源電圧を昇圧するように前記第１または第２のインバータの前記３つのアームから選択された１つのアームを駆動する、請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載のモータ駆動方法。
【請求項２０】
前記プリチャージの完了後、前記２Ｙモータおよび／または前記電動機の駆動準備が完了したことを表示装置に表示する第３のステップをさらに含む、請求項１４から請求項１９のいずれか１項に記載のモータ駆動方法。
【請求項２１】
前記第２のステップは、
電源から出力される電源電圧を昇圧して前記容量素子をさらに充電する第３のサブステップと、
前記２Ｙモータの第１のパワーと前記電動機の第２のパワーとを演算する第４のサブステップと、
前記演算された第１のパワーと前記第２のパワーとの和が零であるか否かを判定する第５のサブステップと、
前記和が零であるとき、前記２Ｙモータに含まれる２つの３相コイルの中性点から電源を切離す第６のサブステップとを含む、請求項１４から請求項２０のいずれか１項に記載のモータ駆動方法。
【請求項２２】
前記第２のステップは、
前記２Ｙモータを発電機として駆動する第７のサブステップと、
前記２Ｙモータによって発電された電力によって前記電動機を駆動する第８のサブステップとをさらに含む、請求項２１に記載のモータ駆動方法。
【請求項２３】
前記第２のステップは、
前記和が零でないとき、前記容量素子からの直流電圧により前記２Ｙモータを電動機として駆動する第９のサブステップと、
前記和が零でないとき、前記容量素子からの直流電圧を降圧して前記電源を充電させながら前記２Ｙモータを発電機として駆動する第１０のサブステップとをさらに含む、請求項２１または請求項２２に記載のモータ駆動方法。
【請求項２４】
ハイブリッド自動車の内燃機関に連結された２Ｙモータと、前記ハイブリッド自動車の駆動輪に連結された電動機との駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
前記２Ｙモータに含まれる第１および第２の３相モータコイルの通電制御をそれぞれ行なう第１および第２のインバータの入力側に設けられた容量素子をプリチャージする第１のステップと、
前記プリチャージの完了後、前記容量素子をさらに充電しながら前記２Ｙモータおよび前記電動機を駆動する第２のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項２５】
前記第１のステップは、
電源から出力される電源電圧を前記第１または第２のインバータを介して前記容量素子に印加する第１のサブステップと、
前記電源電圧を昇圧して前記容量素子を充電する第２のサブステップとを含む、請求項２４に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項２６】
前記第１のサブステップは、
前記第１の３相モータコイルの第１の中性点と前記第２の３相モータコイルの第２の中性点との間に前記電源を抵抗素子を介して接続するステップＡと、
前記電源が前記第１の中性点と前記第２の中性点との間に接続されたことを確認するステップＢと、
前記確認の完了後、前記第１の中性点と前記第２の中性点との間に前記電源を直接接続するステップＣとを含む、請求項２５に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項２７】
前記ステップＢは、前記容量素子の両端の電圧が前記電源電圧以上であると判定する、請求項２６に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項２８】
前記第１のインバータは、前記第１の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含み、
前記第２のインバータは、前記第２の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含み、
前記プログラムの前記第２のサブステップは、前記電源電圧を昇圧するように前記第１または第２のインバータの前記３つのアームを同時に駆動する、請求項２５から請求項２７のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項２９】
前記第１のインバータは、前記第１の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含み、
前記第２のインバータは、前記第２の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含み、
前記プログラムの前記第２のサブステップは、前記電源電圧を昇圧するように前記第１または第２のインバータの前記３つのアームから選択された１つのアームを駆動する、請求項２５から請求項２７のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項３０】
前記プリチャージの完了後、前記２Ｙモータおよび／または前記電動機の駆動準備が完了したことを表示装置に表示する第３のステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項２４から請求項２９のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項３１】
前記第２のステップは、
電源から出力される電源電圧を昇圧して前記容量素子をさらに充電する第３のサブステップと、
前記２Ｙモータの第１のパワーと前記電動機の第２のパワーとを演算する第４のサブステップと、
前記演算された第１のパワーと前記第２のパワーとの和が零であるか否かを判定する第５のサブステップと、
前記和が零であるとき、前記２Ｙモータに含まれる２つの３相コイルの中性点から電源を切離す第６のサブステップとを含む、請求項２４から請求項３０のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項３２】
前記第２のステップは、
前記２Ｙモータを発電機として駆動する第７のサブステップと、
前記２Ｙモータによって発電された電力によって前記電動機を駆動する第８のサブステップとをさらに含む、請求項３１に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項３３】
前記第２のステップは、
前記和が零でないとき、前記容量素子からの直流電圧により前記２Ｙモータを電動機として駆動する第９のサブステップと、
前記和が零でないとき、前記容量素子からの直流電圧を降圧して前記電源を充電させながら前記２Ｙモータを発電機として駆動する第１０のサブステップとをさらに含む、請求項３１または請求項３２に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力出力装置に関し、特に、２重巻線モータを用いた動力出力装置、２重巻線モータのモータ駆動方法およびモータの駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２重巻線モータを用いた動力出力装置としては、特開２００２−２１８７９３号公報に開示された動力出力装置が知られている。図１４を参照して、従来の動力出力装置３００は、２重巻線モータ３１０と、直流電源３２０と、インバータ３３０，３４０と、コンデンサ３５０とを備える。
【０００３】
２重巻線モータ３１０は、２つの３相コイル３１１，３１２を含む。そして、直流電源３２０は、３相コイル３１１の中性点と３相コイル３１２の中性点との間に接続される。
【０００４】
インバータ３３０は、３相コイル３１１のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルにそれぞれ対応した３つのアームを含み、３相コイル３１１への通電制御を行なう。また、インバータ３４０は、３相コイル３１２のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルにそれぞれ対応した３つのアームを含み、３相コイル３１２への通電制御を行なう。コンデンサ３５０およびインバータ３３０，３４０は、正極母線３０１と負極母線３０２との間に並列に接続される。
【０００５】
３相コイル３１１の中性点と３相コイル３１２の中性点との電位差をＶ０１２とし、直流電源３２０の電圧をＶｂとする。Ｖ０１２＜Ｖｂであるとき、直流電源３２０から直流電流が流れ出る。そして、直流電源３２０から流れ出た直流電流は、３相コイル３１１，３１２の１つのコイルに対応したインバータ３３０または３４０の１つのアームをスイッチング制御することにより、３相コイル３１１，３１２の１つのコイルに蓄積され、最終的に、コンデンサ３５０を充電する。つまり、３相コイル３１１，３１２の１つのコイルと、インバータ３３０，３４０の１つのアームとにより昇圧コンバータが構成され、直流電圧Ｖｂは、昇圧コンバータにより任意のレベルに昇圧されてコンデンサ３５０を充電する。
【０００６】
一方、Ｖ０１２＞Ｖｂのとき、コンデンサ３５０の両端の電圧は、インバータ３３０，３４０の１つのアームと、その１つのアームに対応する３相コイル３１１，３１２の１つのコイルとにより降圧されて直流電源３２０を充電する。
【０００７】
また、インバータ３３０，３４０は、コンデンサ３５０の両端の電圧によって、それぞれ、３相コイル３１１，３１２への通電制御を行ない、２重巻線モータ３１０を駆動する。そして、２重巻線モータ３１０の駆動条件によって３相コイル３１１，３１２の各相コイルに印加される電圧が異なり、３相コイル３１１の中性点と３相コイル３１２の中性点との電位差Ｖ０１２が直流電圧Ｖｂよりも大きくなったり、小さくなったりする。その結果、上述したように、直流電源３２０によってコンデンサ３５０を充電するモードと、コンデンサ３５０によって直流電源３２０を充電するモードとが生じる。
【０００８】
このように、動力出力装置３００においては、直流電源３２０の直流電圧Ｖｂは、２重巻線モータ３１０の一部のコイルを用いて任意のレベルに昇圧され、コンデンサ３５０を充電する。そして、充電されたコンデンサ３５０の両端の電圧によって２重巻線モータ３１０が駆動される。また、コンデンサ３５０の両端の電圧は、降圧されて直流電源３２０を充電する。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２１８７９３号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開平１０−３３７０４７号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開平１１−１７８１１４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開２００２−２１８７９３号公報には、機械分配式のハイブリッド車両に適用した動力出力装置が提案されていない。
【００１３】
それゆえに、この発明の目的は、機械分配式のハイブリッド車両に適した動力出力装置を提供することである。
【００１４】
また、この発明の別の目的は、機械分配式のハイブリッド車両に適したモータ駆動方法を提供することである。
【００１５】
さらに、この発明の別の目的は、機械分配式のハイブリッド車両に適したモータの駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、動力出力装置は、第１のインバータと、第２のインバータと、２Ｙモータと、電源と、容量素子と、制御装置とを備える。２Ｙモータは、第１のインバータによって通電制御される第１の３相モータコイルと、第２のインバータによって通電制御される第２の３相モータコイルとをステータとする。電源は、第１の３相モータコイルの第１の中性点と第２の３相モータコイルの第２の中性点との間に接続される。容量素子は、第１および第２のインバータの入力側に設けられる。制御装置は、容量素子をプリチャージするように第１または第２のインバータを制御する。
【００１７】
好ましくは、制御装置は、プリチャージの完了後、電源から出力される電源電圧を昇圧する昇圧動作および２Ｙモータを駆動する駆動動作が行なわれるように第１および第２のインバータを制御する。そして、２Ｙモータは、内燃機関を起動する。
【００１８】
好ましくは、プリチャージは、容量素子の出力電圧が基準値以上になるように電源から出力される電源電圧を昇圧することである。
【００１９】
好ましくは、第１のインバータは、第１の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含む。第２のインバータは、第１の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含む。そして、プリチャージは、第１の３相モータコイルの全部および第１のインバータの３つのアーム、または第２の３相モータコイルの全部および第２のインバータの３つのアームを用いて行なわれる。
【００２０】
好ましくは、制御装置は、プリチャージを行なうように第１または第２のインバータの３つのアームを制御する。
【００２１】
好ましくは、第１のインバータは、第１の３相モータコイルに対応して、３つのアームを含む。第２のインバータは、第１の３相モータコイルに対応して、３つのアームを含む。そして、プリチャージは、第１の３相モータコイルから選択された１つのモータコイルである第１のモータコイルおよび第１のモータコイルに対応する第１のインバータの３つのアームから選択された１つののアームである第１のアーム、または第２の３相モータコイルから選択された１つのモータコイルである第２のモータコイルおよび第２のモータコイルに対応する第２のインバータの３つのアームから選択された１つののアームである第２のアームを用いて行なわれる。
【００２２】
好ましくは、制御装置は、プリチャージが行なわれるように第１または第２のアームを制御する。
【００２３】
好ましくは、動力出力装置は、第１および第２のスイッチと、抵抗素子とをさらに備える。第１のスイッチは、第１の中性点と電源との間に設けられる。第２のスイッチは、第１の中性点と電源との間に第１のスイッチに並列に設けられる。抵抗素子は、第１の中性点と第１のスイッチとの間に接続される。そして、制御装置は、プリチャージの開始に伴い、第１および第２のスイッチをそれぞれオンおよびオフし、電源の第１および第２の中性点への接続を確認すると、第１および第２のスイッチをそれぞれオフおよびオンする。
【００２４】
好ましくは、制御装置は、さらに、プリチャージの完了後、当該動力出力装置の駆動準備が完了したことを示す表示を表示装置に表示する。
【００２５】
好ましくは、２Ｙモータは、さらに、内燃機関からの回転力により発電を行なう。
【００２６】
好ましくは、動力出力装置は、電動機と、プラネタリギアとをさらに備える。電動機は、２Ｙモータと異なる電動機である。プラネタリギアは、２Ｙモータ、電動機および内燃機関が接続される。
【００２７】
好ましくは、動力出力装置は、第３のインバータをさらに備える。第３のインバータは、電動機を駆動する。そして、制御装置は、２Ｙモータが発電機として機能するように第１および第２のインバータを制御しているとき、２Ｙモータが発電した発電電力によって電動機を駆動するように第３のインバータを駆動する。
【００２８】
好ましくは、制御装置は、さらに、電源を第１および第２の中性点から切離す。
【００２９】
また、この発明によれば、モータ駆動方法は、ハイブリッド自動車の内燃機関に連結された２Ｙモータと、ハイブリッド自動車の駆動輪に連結された電動機とを駆動するモータ駆動方法であって、２Ｙモータに含まれる第１および第２の３相モータコイルの通電制御をそれぞれ行なう第１および第２のインバータの入力側に設けられた容量素子をプリチャージする第１のステップと、プリチャージの完了後、容量素子をさらに充電しながら２Ｙモータおよび電動機を駆動する第２のステップとを含む。
【００３０】
好ましくは、第１のステップは、電源から出力される電源電圧を第１または第２のインバータを介して容量素子に印加する第１のサブステップと、電源電圧を昇圧して容量素子を充電する第２のサブステップとを含む。
【００３１】
好ましくは、第１のサブステップは、第１の３相モータコイルの第１の中性点と第２の３相モータコイルの第２の中性点との間に電源を抵抗素子を介して接続するステップＡと、電源が第１の中性点と第２の中性点との間に接続されたことを確認するステップＢと、確認の完了後、第１の中性点と第２の中性点との間に電源を直接接続するステップＣとを含む。
【００３２】
好ましくは、ステップＢは、容量素子の両端の電圧が電源電圧以上であると判定する。
【００３３】
好ましくは、第１のインバータは、第１の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含む。第２のインバータは、第２の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含む。
【００３４】
モータ駆動方法の第２のサブステップは、電源電圧を昇圧するように第１または第２のインバータの３つのアームを同時に駆動する。
【００３５】
好ましくは、第１のインバータは、第１の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含む。第２のインバータは、第２の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含む。
【００３６】
モータ駆動方法の第２のサブステップは、電源電圧を昇圧するように第１または第２のインバータの３つのアームから選択された１つのアームを駆動する。
【００３７】
好ましくは、モータ駆動方法は、プリチャージの完了後、２Ｙモータおよび／または電動機の駆動準備が完了したことを表示装置に表示する第３のステップをさらに含む。
【００３８】
好ましくは、第２のステップは、電源から出力される電源電圧を昇圧して容量素子をさらに充電する第３のサブステップと、２Ｙモータの第１のパワーと電動機の第２のパワーとを演算する第４のサブステップと、演算された第１のパワーと第２のパワーとの和が零であるか否かを判定する第５のサブステップと、第１のパワーと第２のパワーとの和が零であるとき、２Ｙモータに含まれる２つの３相コイルの中性点から電源を切離す第６のサブステップとを含む。
【００３９】
好ましくは、第２のステップは、２Ｙモータを発電機として駆動する第７のサブステップと、２Ｙモータによって発電された電力によって電動機を駆動する第８のサブステップとをさらに含む。
【００４０】
好ましくは、第２のステップは、第１のパワーと第２のパワーとの和が零でないとき、容量素子からの直流電圧により２Ｙモータを電動機として駆動する第９のサブステップと、第１のパワーと第２のパワーとの和が零でないとき、容量素子からの直流電圧を降圧して電源を充電させながら２Ｙモータを発電機として駆動する第１０のサブステップとをさらに含む。
【００４１】
さらに、この発明によれば、ハイブリッド自動車の内燃機関に連結された２Ｙモータと、ハイブリッド自動車の駆動輪に連結された電動機との駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体は、２Ｙモータに含まれる第１および第２の３相モータコイルの通電制御をそれぞれ行なう第１および第２のインバータの入力側に設けられた容量素子をプリチャージする第１のステップと、プリチャージの完了後、容量素子をさらに充電しながら２Ｙモータおよび電動機を駆動する第２のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【００４２】
好ましくは、第１のステップは、電源から出力される電源電圧を第１または第２のインバータを介して容量素子に印加する第１のサブステップと、電源電圧を昇圧して容量素子を充電する第２のサブステップとを含む。
【００４３】
好ましくは、第１のサブステップは、第１の３相モータコイルの第１の中性点と第２の３相モータコイルの第２の中性点との間に電源を抵抗素子を介して接続するステップＡと、電源が第１の中性点と第２の中性点との間に接続されたことを確認するステップＢと、確認の完了後、第１の中性点と第２の中性点との間に電源を直接接続するステップＣとを含む。
【００４４】
好ましくは、ステップＢは、容量素子の両端の電圧が電源電圧以上であると判定する。
【００４５】
好ましくは、第１のインバータは、第１の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含む。第２のインバータは、第２の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含む。
【００４６】
プログラムの第２のサブステップは、電源電圧を昇圧するように第１または第２のインバータの３つのアームを同時に駆動する。
【００４７】
好ましくは、第１のインバータは、第１の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含む。第２のインバータは、第２の３相モータコイルに対応して設けられた３つのアームを含む。
【００４８】
プログラムの第２のサブステップは、電源電圧を昇圧するように第１または第２のインバータの３つのアームから選択された１つのアームを駆動する。
【００４９】
好ましくは、プログラムは、プリチャージの完了後、２Ｙモータおよび／または電動機の駆動準備が完了したことを表示装置に表示する第３のステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００５０】
好ましくは、第２のステップは、電源から出力される電源電圧を昇圧して容量素子をさらに充電する第３のサブステップと、２Ｙモータの第１のパワーと電動機の第２のパワーとを演算する第４のサブステップと、演算された第１のパワーと第２のパワーとの和が零であるか否かを判定する第５のサブステップと、第１のパワーと第２のパワーとの和が零であるとき、２Ｙモータに含まれる２つの３相コイルの中性点から電源を切離す第６のサブステップとを含む。
【００５１】
好ましくは、第２のステップは、２Ｙモータを発電機として駆動する第７のサブステップと、２Ｙモータによって発電された電力によって電動機を駆動する第８のサブステップとをさらに含む。
【００５２】
好ましくは、第２のステップは、第１のパワーと第２のパワーとの和が零でないとき、容量素子からの直流電圧により２Ｙモータを電動機として駆動する第９のサブステップと、第１のパワーと第２のパワーとの和が零でないとき、容量素子からの直流電圧を降圧して電源を充電させながら２Ｙモータを発電機として駆動する第１０のサブステップとをさらに含む。
【００５３】
この発明においては、２Ｙモータを駆動する第１および第２のインバータの入力側に設けられた容量素子がプリチャージされた後に２Ｙモータが駆動される。
【００５４】
したがって、この発明によれば、動力出力装置の起動をスムーズに行なうことができる。
【００５５】
また、この発明によれば、動力出力装置においては、容量素子のプリチャージが完了した後、２Ｙモータおよび電動機が駆動される。そして、２Ｙモータを駆動する第１および第２のインバータと、電動機を駆動する第３のインバータとに入力されるインバータ入力電圧が高電圧となり、２Ｙモータおよび電動機を高出力および高効率で駆動できる。その結果、動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車の燃費を向上できる。
【００５６】
さらに、第１から第３のインバータに入力されるインバータ入力電圧が容量素子のプリチャージにより高電圧になる結果、エンジンクランク時の振動を低減できる。
【００５７】
さらに、この発明においては、２Ｙモータによって発電された電力により電動機を駆動するとき、２Ｙモータに含まれる２つの３相コイルの中性点から電源が切離される。したがって、２Ｙモータの発電効率を向上させて電動機を広い範囲で動作させることができる。
【００５８】
さらに、電源の電圧を昇圧する昇圧動作または電源を充電するための降圧動作は、ハイブリッド車両の駆動輪を駆動しない２Ｙモータによって実行される。したがって、ハイブリッド車両の駆動輪を駆動する電動機の効率を最大にできる。
【００５９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００６０】
図１は、この発明の実施の形態による動力出力装置の概略ブロック図を示す。図１を参照して、この発明の実施の形態による動力出力装置１００は、動力伝達ギア１１１と、駆動軸１１２と、ディファレンシャルギア１１４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、プラネタリギア１２０と、動力取出ギア１２８と、チェーンベルト１２９と、エンジン１５０と、レゾルバ１３９，１４９，１５９と、ダンパ１５７と、制御装置１８０とを備える。
【００６１】
エンジン１５０のクランクシャフト１５６は、ダンパ１５７を介してプラネタリギア１２０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に接続される。ダンパ１５７は、エンジン１５０のクランクシャフト１５６のねじり振動の振幅を抑制し、クランクシャフト１５６をプラネタリギア１２０に接続する。
【００６２】
動力取出ギア１２８は、チェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に接続される。そして、動力取出ギア１２８は、プラネタリギア１２０のリングギア（図示せず）から動力を受け、その受けた動力をチェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に伝達する。動力伝達ギア１１１は、駆動軸１１２およびディファレンシャルギア１１４を介して駆動輪に動力を伝達する。
【００６３】
図２を参照して、プラネタリギア１２０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２について詳細に説明する。プラネタリギア１２０は、キャリア軸１２７に軸中心を貫通された中空のサンギア軸１２５に結合されたサンギア１２１と、キャリア軸１２７と同軸のリングギア軸１２６に結合されたリングギア１２２と、サンギア１２１とリングギア１２２との間に配置され、サンギア１２１の外周を自転しながら公転する複数のプラネタリピニオンギア１２３と、キャリア軸１２７の端部に結合され、各プラネタリピニオンギア１２３の回転軸を軸支するプラネタリキャリア１２４とから構成されている。
【００６４】
このプラネタリギア１２０では、サンギア１２１、リングギア１２２およびプラネタリキャリア１２４にそれぞれ結合されたサンギア軸１２５、リングギア軸１２６およびキャリア軸１２７の３軸が動力の入出力軸とされ、３軸のいずれか２軸へ入出力される動力が決定されると、残りの１軸に入出力される動力は、決定された２軸へ入出力される動力に基づいて定まる。
【００６５】
なお、サンギア軸１２５、リングギア軸１２６およびキャリア軸１２７には、それぞれの回転角度θｓ，θｒ，θｃを検出するレゾルバ１３９，１４９，１５９が設けられている。
【００６６】
リングギア１２２には、動力の取り出し用の動力取出ギア１２８が結合されている。この動力取出ギア１２８は、チェーンベルト１２９により動力伝達ギア１１１に接続されており、動力取出ギア１２８と動力伝達ギア１１１との間で動力の伝達がなされる。
【００６７】
モータジェネレータＭＧ１は、同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石１３５を有するロータ１３２と、回転磁界を形成する３相コイル１３４が巻回されたステータ１３３とを備える。なお、３相コイル１３４は、後述するように、２つの３相コイルから成る。
【００６８】
ロータ１３２は、プラネタリギア１２０のサンギア１２１に結合されたサンギア軸１２５に結合されている。ステータ１３３は、無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、ケース１１９に固定されている。このモータジェネレータＭＧ１は、永久磁石１３５による磁界と、３相コイル１３４によって形成される磁界との相互作用によりロータ１３２を回転駆動する電動機として動作し、永久磁石１３５による磁界とロータ１３２の回転との相互作用により３相コイル１３４の両端に起電力を生じさせる発電機として動作する。
【００６９】
モータジェネレータＭＧ２は、外周面に複数個の永久磁石１４５を有するロータ１４２と、回転磁界を形成する３相コイル１４４が巻回されたステータ１４３とを備える。ロータ１４２は、プラネタリギア１２０のリングギア１２２に結合されたリングギア軸１２６に結合されており、ステータ１４３はケース１１９に固定されている。ステータ１４３も、無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されている。このモータジェネレータＭＧ２も、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電動機または発電機として動作する。
【００７０】
再び、図１を参照して、制御装置１８０は、スタートキー１８６からの信号ＳＴＯＮ、レゾルバ１３９からのサンギア軸１２５の回転角度θｓ、レゾルバ１４９からのリングギア軸１２６の回転角度θｒ、レゾルバ１５９からのキャリア軸１２７の回転角度θｃ、アクセルペダルポジションセンサー１６４ａからのアクセルペダルポジション（アクセルペダルの踏込量）ＡＰ、ブレーキペダルポジションセンサー１６５ａからのブレーキペダルポジション（ブレーキペダルの踏込量）ＢＰ、シフトポジションセンサー１８５からのシフトポジションＳＰ、モータジェネレータＭＧ１に取り付けられた２つの電流センサー（図示せず）からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２、およびモータジェネレータＭＧ２に取り付けられた電流センサー（図示せず）からのモータ電流ＭＣＲＴ２を受ける。信号ＳＴＯＮは、動力出力装置１００がオンされたことを示す信号である。
【００７１】
そして、制御装置１８０は、これらの受けた各信号に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の３相コイル１３４，１４４に流す電流を制御してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。
【００７２】
図３は、動力出力装置１００の主要部の電気回路図を示す。図３を参照して、動力出力装置１００は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、電流センサー１２〜１４，３１と、直流電源３０と、電圧センサー３２，５１と、リレー４０と、コンデンサ５０と、インバータ１８１〜１８３と、制御ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１８４と、表示装置１９０とを備える。
【００７３】
なお、インバータ１８１〜１８３および制御ＣＰＵ１８４は図１に示す制御装置１８０を構成する。
【００７４】
モータジェネレータＭＧ１は、２つの３相コイル１０，１１を含む。そして、２つの３相コイル１０，１１は、図２に示す３相コイル１３４を構成する。つまり、モータジェネレータＭＧ１は、Ｙ型に結線された２つの３相コイル１０，１１を有する２重巻線モータ（「２Ｙモータ」とも言う。）である。
【００７５】
直流電源３０は、リレー４０を介して３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との間に接続される。
【００７６】
インバータ１８１は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７は、電源ライン１とアースライン２との間に並列に設けられる。
【００７７】
Ｕ相アーム１５は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２から成る。Ｖ相アーム１６は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成る。Ｗ相アーム１７は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成る。
【００７８】
ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５は、コレクタが電源ライン１に接続され、エミッタがそれぞれＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６のコレクタに接続される。ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６のエミッタはアースライン２に接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６のエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１〜Ｄ６がそれぞれ接続されている。
【００７９】
インバータ１８２は、Ｕ相アーム１８と、Ｖ相アーム１９と、Ｗ相アーム２０とを含む。Ｕ相アーム１８、Ｖ相アーム１９およびＷ相アーム２０は、電源ライン１とアースライン２との間に並列に設けられる。
【００８０】
Ｕ相アーム１８は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成る。Ｖ相アーム１９は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０から成る。Ｗ相アーム２０は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１２から成る。
【００８１】
ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１は、コレクタが電源ライン１に接続され、エミッタがそれぞれＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２のコレクタに接続される。ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２のエミッタはアースライン２に接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２のエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ７〜Ｄ１２がそれぞれ接続されている。
【００８２】
インバータ１８１の各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０の各相コイルの各相端に接続され、インバータ１８２の各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、３相コイル１０のＵ相、Ｖ相およびＷ相の３つのコイルの一端が中性点Ｍ１に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点にそれぞれ接続されている。また、３相コイル１１のＵ相、Ｖ相およびＷ相の３つのコイルの一端が中性点Ｍ２に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１２の中間点にそれぞれ接続されている。
【００８３】
インバータ１８３は、Ｕ相アーム２１と、Ｖ相アーム２２と、Ｗ相アーム２３とを含む。Ｕ相アーム２１、Ｖ相アーム２２およびＷ相アーム２３は、電源ライン１とアースライン２との間に並列に設けられる。
【００８４】
Ｕ相アーム２１は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１３，Ｑ１４から成る。Ｖ相アーム２２は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１５，Ｑ１６から成る。Ｗ相アーム２３は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１７，Ｑ１８から成る。
【００８５】
ＮＰＮトランジスタＱ１３，Ｑ１５，Ｑ１７は、コレクタが電源ライン１に接続され、エミッタがそれぞれＮＰＮトランジスタＱ１４，Ｑ１６，Ｑ１８のコレクタに接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１４，Ｑ１６，Ｑ１８のエミッタはアースライン２に接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１３〜Ｑ１８のエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１３〜Ｄ１８がそれぞれ接続されている。
【００８６】
インバータ１８３の各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ２は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ１３，Ｑ１４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ１５，Ｑ１６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ１７，Ｑ１８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００８７】
コンデンサ５０は、電源ライン１とアースライン２との間にインバータ１８１〜１８３に並列に接続される。
【００８８】
電流センサー１２は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１１を制御ＣＰＵ１８４へ出力する。電流センサー１３は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１２を制御ＣＰＵ１８４へ出力する。電流センサー１４は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルに流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２を制御ＣＰＵ１８４へ出力する。
【００８９】
直流電源３０は、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成る。電流センサー３１は、直流電源３０へ入出力する電池電流ＢＣＲＴを検出し、その検出した電池電流ＢＣＲＴを制御ＣＰＵ１８４へ出力する。電圧センサー３２は、直流電源３０から出力される直流電圧Ｖｂを検出し、その検出した直流電圧Ｖｂを制御ＣＰＵ１８４へ出力する。
【００９０】
リレー４０は、システムリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３と抵抗Ｒ１とを含む。システムリレーＳＭＲ１および抵抗Ｒ１は、３相コイル１０の中性点Ｍ１と直流電源３０のプラス端子との間に直列に接続される。システムリレーＳＭＲ２は、３相コイル１０の中性点Ｍ１と直流電源３０のプラス端子との間に、システムリレーＳＭＲ１および抵抗Ｒ１に並列に接続される。システムリレーＳＭＲ３は、３相コイル１１の中性点Ｍ２と直流電源３０のマイナス端子との間に接続される。
【００９１】
システムリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３の各々は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＳＥによってオン／オフされる。より具体的には、システムリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３の各々は、制御ＣＰＵ１８４からのＨ（論理ハイ）レベルの信号ＳＥによりオンされ、制御ＣＰＵ１８４からのＬ（論理ロー）レベルの信号ＳＥによりオフされる。
【００９２】
コンデンサ５０は、電源ライン１とアースライン２との間に印加される直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１８１〜１８３へ供給する。電圧センサー５１は、コンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃを検出し、その検出した電圧Ｖｃを制御ＣＰＵ１８４へ出力する。
【００９３】
インバータ１８１は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＰＣ１に基づいて、直流電源３０から出力された直流電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０をプリチャージする。また、インバータ１８２は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＰＣ２に基づいて、直流電源３０から出力された直流電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０をプリチャージする。これにより、コンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃは、所定の電圧に上昇し、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する準備が整う。
【００９４】
また、インバータ１８１は、コンデンサ５０から供給された直流電圧を制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて交流電圧に変換して３相コイル１０の各相コイルに印加する。インバータ１８２は、コンデンサ５０から供給された直流電圧を制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて交流電圧に変換して３相コイル１１の各相コイルに印加する。これにより、インバータ１８１，１８２は、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。なお、直流電源３０がリレー４０によって中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続されている場合、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＩ１，２に応じて、直流電源３０から出力される直流電流が重畳された交流電流を３相コイル１０，１１の各相コイルに流す。
【００９５】
さらに、インバータ１８１は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＣ１に応じて３相コイル１０において発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０へ供給する。インバータ１８２は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＣ２に応じて３相コイル１１において発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０へ供給する。なお、直流電源３０がリレー４０によって中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続されている場合、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＣ１，２に応じて、コンデンサ５０からの直流電圧を降圧し、その降圧した直流電圧によって直流電源３０を充電する。
【００９６】
インバータ１８３は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＩ３に応じて、コンデンサ５０からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、インバータ１８３は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＣ３に応じて、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０に供給する。
【００９７】
制御ＣＰＵ１８４は、動力出力装置１００が搭載されたハイブリッド自動車のスタートキーがオンされたことを示すスタートキー１８６からの信号ＳＴＯＮに基づいて、システムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ３をオンするためのＨレベルの信号ＳＥ１（信号ＳＥの一種）を生成し、その生成したＨレベルの信号ＳＥ１をリレー４０へ出力する。これにより、直流電源３０は、抵抗Ｒ１を介して中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続される。そして、直流電源３０から出力された直流電流は、３相コイル１０のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルとインバータ１８１のダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５とを介してコンデンサ５０に供給される。
【００９８】
そうすると、制御ＣＰＵ１８４は、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃが直流電圧Ｖｂ以上であるか否かを判定し、電圧Ｖｃが直流電圧Ｖｂ以上であると判定すると、システムリレーＳＭＲ２をオンし、その後にシステムリレーＳＭＲ１をオフするための信号ＳＥ２（信号ＳＥの一種：システムリレーＳＭＲ２へのＨレベルの信号ＳＥ２１とシステムリレーＳＭＲ１へのＬレベルの信号ＳＥ２２からなる。）を生成してリレー４０へ出力する。
【００９９】
そして、制御ＣＰＵ１８４は、電圧センサー３２からの直流電圧Ｖｂと電圧センサー５１からの電圧Ｖｃとに基づいて、後述する方法によって、直流電源３０から出力された直流電圧Ｖｂを昇圧するための信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２をインバータ１８１または１８２へ出力する。これにより、直流電源３０から出力された直流電圧Ｖｂは、昇圧されてコンデンサ５０に供給され、コンデンサ５０は、所定の電圧にプリチャージされる。
【０１００】
このように、制御ＣＰＵ１８４は、スタートキー１８６から信号ＳＴＯＮを受けると、コンデンサ５０を所定の電圧にプリチャージするようにインバータ１８１または１８２を制御する。
【０１０１】
また、制御ＣＰＵ１８４は、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃが所定の電圧であるか否かを判定し、電圧Ｖｃが所定の電圧以上であるとき、コンデンサ５０がプリチャージされたことを示す信号ＤＰＬを生成して表示装置１９０へ出力する。一方、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃが所定の電圧よりも低いとき、制御ＣＰＵ１８４は、エラー表示を表示装置１９０に表示するための信号ＥＲＲを生成して表示装置１９０へ出力する。
【０１０２】
さらに、制御ＣＰＵ１８４は、アクセルペダルポジションセンサー１６４ａからのアクセルペダルポジションＡＰ、ブレーキペダルポジションセンサー１６５ａからのブレーキペダルポジションＢＰおよびシフトポジションセンサー１８５からのシフトポジションＳＰに基づいて、エンジン指令パワー、発電機指令トルク（モータジェネレータＭＧ１指令トルク）ＴＲ１および電動機指令トルク（モータジェネレータＭＧ２指令トルク）ＴＲ２を演算する。
【０１０３】
そして、制御ＣＰＵ１８４は、レゾルバ１３９からの回転角度θｓに基づいて発電機（モータジェネレータＭＧ１）の回転数を演算し、演算した発電機指令トルクＴＲ１と回転数とを乗算して発電機パワーＰｇを演算する。また、制御ＣＰＵ１８４は、レゾルバ１４９からの回転角度θｒに基づいて電動機（モータジェネレータＭＧ２）の回転数を演算し、演算した発電機指令トルクＴＲ２と回転数とを乗算して電動機パワーＰｍを演算する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、電動機パワーＰｍと発電機パワーＰｇとの和Ｐｍ＋Ｐｇが零であるか否かを判定し、和Ｐｍ＋Ｐｇが零であるとき、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。一方、和Ｐｍ＋Ｐｇが零でないとき、制御ＣＰＵ１８４は、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２に接続したままモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。
【０１０４】
また、制御ＣＰＵ１８４は、演算した発電機指令トルクＴＲ１に基づいてモータジェネレータＭＧ１の電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊およびコンデンサ５０のコンデンサ電圧指令値Ｖｃ＊を演算する。さらに、制御ＣＰＵ１８４は、演算した電動機指令トルクＴＲ２に基づいてモータジェネレータＭＧ２の電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を演算する。
【０１０５】
そうすると、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１２，１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２と、電流センサー３１からの電池電流ＢＣＲＴと、モータジェネレータＭＧ１の回転軸が結合されたサンギア軸１２５に設置されたレゾルバ１３９からの回転角度θｓと、演算した電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊およびコンデンサ電圧指令値Ｖｃ＊とに基づいて信号ＰＷＭＩ１，２，ＰＷＭＣ１，２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＭＷＣ１をインバータ１８１へ出力し、生成した信号ＰＷＭＩ２，ＰＭＷＣ２をインバータ１８２へ出力する。
【０１０６】
また、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２と、モータジェネレータＭＧ２の回転軸が結合されたリングギア軸１２６に設置されたレゾルバ１４９からの回転角度θｒと、演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて信号ＰＷＭＩ３，ＰＷＭＣ３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ３，ＰＷＭＣ３をインバータ１８３へ出力する。
【０１０７】
表示装置１９０は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＤＰＬに応じて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する準備が整ったことを示す「ＲＥＡＤＹ」を表示する。また、表示装置１９０は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＥＲＲに応じて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する準備が整わなかったことを示す「エラー」を表示する。表示装置１９０は、より具体的には、メータパネルからなる。
【０１０８】
図４は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０，１１の平面配置図を示す。モータジェネレータＭＧ１は、一般的には、３相コイル１０と、３相コイル１０に対して回転方向にαだけずらせて巻回された３相コイル１１とを含む。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は、６相モータと考えることもできる。
【０１０９】
この実施の形態においては、角度αは０度であるとして説明する。すなわち、２つの３相コイル１０，１１は、同位相で巻回されている。したがって、インバータ１８１，１８２は、同位相で３相コイル１０，１１に交流電流を流せばよい。つまり、３相コイル１０のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルには、それぞれ、３相コイル１１のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルと同位相で交流電流が流れる。
【０１１０】
図５および図６を参照して、直流電源３０が中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続された場合のモータジェネレータＭＧ１およびインバータ１８１，１８２の動作原理について説明する。
【０１１１】
図５は、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも小さい状態における電流の流れを２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＵ相の漏れインダクタンスに着目して説明するための回路図である。
【０１１２】
３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも小さい状態でインバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ２がオンの状態かインバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７がオンの状態を考える。
【０１１３】
この場合、図５の（ａ）か図５の（ｂ）中に実線矢印で示す短絡回路が形成され、２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＵ相はリアクトルとして機能する。この状態からインバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ２をオフするとともに、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７をオフすると、リアクトルとして機能している３相コイル１０，１１のＵ相に蓄積されたエネルギーは、図５の（ｃ）中の実線矢印で示す充電回路によってコンデンサ５０に蓄積される。したがって、この回路は、直流電源３０の直流電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧によってコンデンサ５０を充電するコンデンサ充電回路とみなすことができる。
【０１１４】
そして、ＮＰＮトランジスタＱ２またはＱ７のオン期間に応じて昇圧レベルを自由に設定できるので、コンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃを直流電源３０の電圧Ｖｂよりも高い任意の電圧に操作できる。
【０１１５】
２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＶ相およびＷ相についても、Ｕ相と同様にコンデンサ充電回路とみなすことができるから、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも小さい状態とするとともに、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６またはインバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１をオン／オフすることにより、直流電源３０の電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０を充電できる。
【０１１６】
図６は、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも大きい状態における電流の流れを２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＵ相の漏れインダクタンスに着目して説明するための回路図を示す。
【０１１７】
３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも大きい状態でインバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１がオンされ、ＮＰＮトランジスタＱ２がオフされ、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７がオフされ、ＮＰＮトランジスタＱ８がオンされた状態を考える。この場合、図６の（ａ）中に実線矢印で示す充電回路が形成され、コンデンサ５０の端子間電圧Ｖｃを用いて直流電源３０を充電する。このとき、２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＵ相は、前述したようにリアクトルとして機能する。この状態からインバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１をオフするかインバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ８をオフすると、リアクトルとして機能している３相コイル１０，１１のＵ相に蓄えられたエネルギーは、図６の（ｂ）または図６の（ｃ）中の実線矢印で示す充電回路により直流電源３０を充電する。
【０１１８】
したがって、この回路は、コンデンサ５０のエネルギーを直流電源３０に蓄える直流電源充電回路とみなすことができる。２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＶ相およびＷ相も、Ｕ相と同様に直流電源充電回路とみなすことができるから、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも大きい状態とするとともに、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６またはインバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２をオン／オフすることにより、コンデンサ５０に蓄積されたエネルギーによって直流電源３０を充電できる。
【０１１９】
このように、動力出力装置１００においては、直流電源３０によってコンデンサ５０を充電したり、コンデンサ５０により直流電源３０を充電することができるから、コンデンサ５０の端子間電圧Ｖｃを所定の値に制御することができる。
【０１２０】
コンデンサ５０の端子間に電位差を生じさせると、インバータ１８１，１８２が接続された電源ライン１とアースライン２との間には、コンデンサ５０による直流電源が接続された状態となり、コンデンサ５０の端子間電圧Ｖｃがインバータ入力電圧Ｖｉとして作用するので、インバータ１８１，１８２のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６，Ｑ７〜Ｑ１２をスイッチング制御することによって２ＹモータＭＧ１を駆動制御できる。
【０１２１】
この場合、３相コイル１０に印加する三相交流の各相の電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１は、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６のスイッチング制御によりインバータ入力電圧Ｖｉの範囲内で自由に設定できるとともに、３相コイル１１に印加する三相交流の各相の電位Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２は、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２のスイッチング制御によりインバータ入力電圧Ｖｉの範囲内で自由に設定できるので、２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０の中性点Ｍ１の電位Ｖ０１および３相コイル１１の中性点Ｍ２の電位Ｖ０２を自由に操作することができる。
【０１２２】
図７に３相コイル１０の中性点Ｍ１の電位Ｖ０１と、３相コイル１１の中性点Ｍ２の電位Ｖ０２との差が直流電源３０の電圧Ｖｂに一致するように操作したときの３相コイル１０の電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１（図７の（ａ））と、３相コイル１１の電位Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２（図７の（ｂ））との波形図を示す。図７において、Ｖｘは、インバータ入力電圧Ｖｉの中央値（Ｖｉ／２）である。したがって、２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１の中性点Ｍ１，Ｍ２間の電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも低くなるように操作してコンデンサ５０を充電したり、逆に、３相コイル１０，１１の中性点Ｍ１，Ｍ２間の電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも高くなるように操作して直流電源３０を充電することもできる。そして、コンデンサ５０の充電電流または直流電源３０の充電電流は、３相コイル１０，１１の中性点Ｍ１，Ｍ２間の電位差Ｖ０１２を昇降することにより制御することができる。
【０１２３】
図８は、図３に示す制御ＣＰＵ１８４の機能ブロック図である。図８を参照して、制御ＣＰＵ１８４は、モータ制御手段１８４Ａと、プリチャージ制御手段１８４Ｂとを含む。
【０１２４】
モータ制御手段１８４Ａは、プリチャージ制御手段１８４Ｂから信号ＤＰＬを受けると、レゾルバ１３９からの回転角度θｓ、レゾルバ１４９からの回転角度θｒ、電流センサー１２からのモータ電流ＭＣＲＴ１１、電流センサー１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１２、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２、電流センサー３１からの電池電流ＢＣＲＴ、および電圧センサー５１からの電圧Ｖｃに基づいて、後述する方法によって信号ＰＷＭＩ１〜３および信号ＰＷＭＣ１〜３を生成する。そして、モータ制御手段１８４Ａは、生成した信号ＰＷＭＩ１および信号ＰＷＭＣ１をインバータ１８１へ出力し、生成した信号ＰＷＭＩ２および信号ＰＷＭＣ２をインバータ１８２へ出力し、生成した信号ＰＷＭＩ３および信号ＰＷＭＣ３をインバータ１８３へ出力する。なお、モータ制御手段１８４Ａは、プリチャージ制御手段１８４Ｂから信号ＥＲＲを受けると、信号ＰＷＭＩ１〜３および信号ＰＷＭＣ１〜３を生成しない。
【０１２５】
プリチャージ制御手段１８４Ｂは、スタートキー１８６から信号ＳＴＯＮを受けると、システムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ３をオンするためのＨレベルの信号ＳＥ１を生成してリレー４０へ出力する。そして、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃが電圧センサー３２からの電圧Ｖｂ以上であるか否かを判定し、電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上であると判定すると、システムリレーＳＭＲ２をオンし、その後にシステムリレーＳＭＲ１をオフするための信号ＳＥ２を生成してリレー４０へ出力する。
【０１２６】
そうすると、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、電圧Ｖｂを所定の電圧に昇圧してコンデンサ５０をプリチャージするための信号ＰＷＭＰＣ１または信号ＰＷＭＰＣ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＰＣ１または信号ＰＷＭＰＣ２をインバータ１８１または１８２へ出力する。
【０１２７】
そして、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃが所定の電圧に到達すると、コンデンサ５０がプリチャージされたことを示す信号ＤＰＬを生成し、その生成した信号ＤＰＬをモータ制御手段１８４Ａおよび表示装置１９０へ出力する。また、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上でないとき、コンデンサ５０がプリチャージされなかったことを示す信号ＥＲＲを生成してモータ制御手段１８４Ａおよび表示装置１９０へ出力する。
【０１２８】
図９は、図８に示すモータ制御手段１８４Ａの機能ブロック図を示す。図９を参照して、モータ制御手段１８４Ａは、電流変換部１８４１と、減算器１８４２，１８５２と、ＰＩ制御部１８４３，１８５３，１８５５と、加算器１８４４，１８４６と、変換部１８４５と、ＰＷＭ演算部１８４７と、回転速度演算部１８４９と、速度起電力予測演算部１８５０と、電池電流予測演算部１８５１と、加減算器１８５４とを含む。
【０１２９】
モータ制御手段１８４Ａは、上述したように信号ＰＷＭＩ１〜３および信号ＰＷＭＣ１〜３を生成する。まず、信号ＰＷＭＩ１，２および信号ＰＷＭＣ１，２を生成するモータ制御手段１８４Ａの機能について説明する。電流変換部１８４１は、プリチャージ制御手段１８４Ｂからの信号ＤＰＬに応じて、電流センサー１２，１３がそれぞれ検出したモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２をレゾルバ１３９が検出した回転角度θｓを用いて三相二相変換する。つまり、電流変換部１８４１は、２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１の各相に流れる３相のモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２を回転角度θｓを用いてｄ軸およびｑ軸に流れる電流値Ｉｄ，Ｉｑに変換して減算器１８４２へ出力する。
【０１３０】
減算器１８４２は、２ＹモータＭＧ１の駆動に関する指令値の１つとして制御ＣＰＵ１８４によって演算された電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊から電流変換部１８４１からの電流値Ｉｄ，Ｉｑを減算して偏差ΔＩｄ，ΔＩｑを演算する。ＰＩ制御部１８４３は、減算器１８４２からの偏差ΔＩｄ，ΔＩｑに対してＰＩゲインを用いてモータ電流調整用の操作量を演算する。
【０１３１】
回転速度演算部１８４９は、レゾルバ１３９からの回転角度θｓに基づいて２ＹモータＭＧ１の回転速度を演算し、その演算した回転速度を速度起電力予測演算部１８５０および電池電流予測演算部１８５１へ出力する。速度起電力予測演算部１８５０は、回転速度演算部１８４９からの回転速度に基づいて速度起電力の予測値を演算する。
【０１３２】
加算器１８４４は、ＰＩ制御部１８４３からのモータ電流調整用の操作量と、速度起電力予測演算部１８５０からの速度起電力の予測値とを加算して電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを演算する。変換部１８４５は、加算器１８４４からの電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑをレゾルバ１３９からの回転角度θｓを用いて二相三相変換する。つまり、変換部１８４５は、ｄ軸およびｑ軸に印加する電圧の操作量Ｖｄ，Ｖｑを回転角度θｓを用いて２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１の３つの相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）に印加する電圧の操作量に変換する。
【０１３３】
減算器１８５２は、制御ＣＰＵ１８４によって演算されたコンデンサ５０の両端の電圧の指令値であるコンデンサ電圧指令値Ｖｃ＊から電圧センサー５１によって検出されたコンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃを減算して偏差ΔＶｃを演算する。ＰＩ制御部１８５３は、減算器１８５２からの偏差ΔＶｃに対してＰＩゲインを用いてコンデンサ電圧調整用の電池電流操作量を演算する。電池電流予測演算部１８５１は、回転速度演算部１８４９によって演算された回転速度と、電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊とに基づいて電池電流の予測値を演算し、その演算した電池電流の予測値を加減算器１８５４へ出力する。
【０１３４】
加減算器１８５４は、電池電流予測演算部１８５１からの電池電流の予測値とＰＩ制御部１８５３からの電池電流操作量とを加算する。そして、加減算器１８５４は、電流センサー３１から直流電源３０に入出力する直流電流、すなわち、電池電流ＢＣＲＴを受け、既に演算した加算結果から電池電流ＢＣＲＴを減算し、その減算結果をＰＩ制御部１８５５へ出力する。ＰＩ制御部１８５５は、加減算器１８５４からの出力に対してＰＩゲインを用いて電池電流を調整するための３相コイル１０，１１の中性点Ｍ１，Ｍ２間の電位差Ｖ０１２を設定する。
【０１３５】
加算器１８４６は、変換部１８４５から出力された各相電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１，Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２に、ＰＩ制御部１８５５から出力された電位差Ｖ０１２を加算し、その加算結果をＰＷＭ演算部１８４７へ出力する。ＰＷＭ演算部１８４７は、加算器１８４６からの出力に基づいて信号ＰＷＭＩ１，２および信号ＰＷＭＣ１，２を生成する。変換部１８４５により得られた各相電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１，Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２に、減算器１８５２、ＰＩ制御部１８５３、電池電流予測演算部１８５１、加減算器１８５４およびＰＩ制御部１８５５によって演算された中性点Ｍ１，Ｍ２間の電位差Ｖ０１２を加算してＰＷＭ信号（信号ＰＷＭＩ１，２および信号ＰＷＭＣ１，２）を演算することにより、直流電源３０に電流を流してインバータ入力電圧Ｖｉとしてのコンデンサ５０の電圧Ｖｃが指令値Ｖｃ＊に保持されるように３相コイル１０，１１に印加される三相交流を図７に例示するように中央値Ｖｘからオフセットした波形とすることができる。
【０１３６】
次に、信号ＰＷＭＩ３，ＰＷＭＣ３を生成するモータ制御手段１８４Ａの機能について説明する。信号ＰＷＭＩ３，ＰＷＭＣ３は、上述した電流変換部１８４１、減算器１８４２、ＰＩ制御部１８４３、加算器１８４４、変換部１８４５、加算器１８４６、ＰＷＭ演算部１８４７、回転速度演算部１８４９および速度起電力予測演算部１８５０によって生成される。そして、電流変換部１８４１は、レゾルバ１４９からの回転角度θｒを用いてモータ電流ＭＣＲＴ２の三相二相変換を行なう。また、変換部１８４５は、レゾルバ１４９からの回転角度θｒを用いて二相三相変換を行なう。さらに、回転速度演算部１８４９は、レゾルバ１４９からの回転角度θｒを用いて回転速度を演算する。さらに、加算器１８４６は、変換部１８４５からの各相電位Ｖｕ３，Ｖｖ３，Ｖｗ３（モータジェネレータＭＧ２の各相コイルに印加する電圧）に何も加算せずに、そのままＰＷＭ演算部１８４７へ出力する。これにより、ＰＷＭ演算部１８４７は信号ＰＷＭＩ３，ＰＷＭＣ３を生成する。
【０１３７】
なお、電流変換部１８４１は、プリチャージ制御手段１８４Ｂから信号ＥＲＲを受けると、モータ電流ＭＣＲＴ１１，ＭＣＲＴ１２，ＭＣＲＴ２の三相二相変換を行なわない。
【０１３８】
図１０は、図８に示すプリチャージ制御手段１８４Ｂの機能ブロック図である。図１０を参照して、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、制御部１８６１と、電圧指令設定部１８６２と、フィードバック電圧指令演算部１８６３と、デューティー比変換部１８６４とを含む。
【０１３９】
制御部１８６１は、スタートキー１８６から信号ＳＴＯＮを受けると、システムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ３をオンするためのＨレベルの信号ＳＥ１を生成してリレー４０へ出力する。そして、制御部１８６１は、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃが電圧センサー３２からの電圧Ｖｂ以上であるか否かを判定する。制御部１８６１は、電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上でないと判定すると、エラー表示を表示装置１９０に表示するための信号ＥＲＲを生成してモータ制御手段１８４Ａおよび表示装置１９０へ出力する。
【０１４０】
一方、制御部１８６１は、電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上であると判定すると、システムリレーＳＭＲ２をオンし、その後にシステムリレーＳＭＲ１をオフするための信号ＳＥ２と、コンデンサ５０のプリチャージを開始するための信号ＳＴＡＴとを生成する。そして、制御部１８６１は、生成した信号ＳＥ２をリレー４０へ出力し、生成した信号ＳＴＡＴを電圧指令設定部１８６２へ出力する。
【０１４１】
また、制御部１８６１は、信号ＳＴＡＴを電圧指令設定部１８６２へ出力した後、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃが電圧指令設定部１８６２からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ以上であるか否かを判定する。そして、制御部１８６１は、電圧Ｖｃが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍよりも低いと判定すると、信号ＥＲＲを生成してモータ制御手段１８４Ａおよび表示装置１９０へ出力する。
【０１４２】
一方、制御部１８６１は、電圧Ｖｃが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ以上であると判定すると、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する準備が整ったことを示す信号ＤＰＬと、コンデンサ５０のプリチャージを停止するための信号ＳＴＰとを生成する。そして、制御部１８６１は、生成した信号ＤＰＬをモータ制御手段１８４Ａおよび表示装置１９０へ出力し、生成した信号ＳＴＰを電圧指令設定部１８６２へ出力する。
【０１４３】
電圧指令設定部１８６２は、コンデンサ５０をプリチャージするときのコンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃの目標値である電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを予め保持している。そして、電圧指令設定部１８６２は、制御部１８６１から信号ＳＴＡＴを受けると、予め保持している電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを制御部１８６１およびフィードバック電圧指令演算部１８６３へ出力する。
【０１４４】
また、電圧指令設定部１８６２は、制御部１８６１から信号ＳＴＰを受けると、０Ｖからなる電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０をフォードバック電圧指令演算部１８６３へ出力する。
【０１４５】
フィードバック電圧指令演算部１８６３は、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃと、電圧指令設定部１８６２からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を含む。）とに基づいて、フィードバック電圧指令を演算し、その演算したフィードバック電圧指令をデューティー比変換部１８６４へ出力する。
【０１４６】
デューティー比変換部１８６４は、電圧センサー３２からの電圧Ｖｂと、フィードバック電圧指令演算部１８６３からのフィードバック電圧指令とに基づいて、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃを、フィードバック電圧指令演算部１８６３からのフィードバック電圧指令に設定するためのデューティー比を演算し、その演算したデューティー比に基づいてインバータ１８１または１８２のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６またはＱ７からＱ１２をオン／オフするための信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２を生成する。そして、デューティー比変換部１８６４は、生成した信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２をインバータ１８１または１８２のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６またはＱ７〜Ｑ１２へ出力する。
【０１４７】
なお、インバータ１８１または１８２を昇圧コンバータのスイッチング回路として用いる場合、インバータ１８１の下側のＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６またはインバータ１８２の上側のＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１のオンデューティーを大きくすることにより３相コイル１０，１１における電力蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることができる。
【０１４８】
図１１は、図１に示す動力出力装置１００の動作を説明するためのフローチャートである。図１１を参照して、一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４のプリチャージ制御手段１８４Ｂは、スタートキー１８６からの信号ＳＴＯＮに応じて、信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２をインバータ１８１または１８２へ出力する。
【０１４９】
インバータ１８１または１８２は、信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２に応じて、直流電源３０から３相コイル１０または１１を介して流れる直流電流をスイッチングし、３相コイル１０または１１に電力を蓄積する。そして、インバータ１８１または１８２は、３相コイル１０または１１に蓄積された電力に応じた直流電圧をコンデンサ５０に供給する。これにより、コンデンサ５０は、所定の電圧にプリチャージされる（ステップＳ１０）。
【０１５０】
コンデンサ５０のプリチャージが完了すると、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２（電動機および発電機）を駆動する準備が完了したことを示す信号ＤＰＬをモータ制御手段１８４Ａおよび表示装置１９０へ出力する。そして、表示装置１９０は、信号ＤＰＬに応じて「ＲＥＡＤＹ」を表示する。また、モータ制御手段１８４Ａは、信号ＤＰＬに応じて、モータジェネレータＭＧ１．ＭＧ２（電動機および発電機）を駆動する（ステップＳ２０）。
【０１５１】
図１２は、図１１に示すステップＳ１０の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図１２を参照して、一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４のプリチャージ制御手段１８４Ｂは、スタートキー１８６から信号ＳＴＯＮを受ける（ステップＳ１０１）。そして、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、信号ＳＴＯＮに応じて、信号ＳＥ１を生成してリレー４０へ出力する。リレー４０のシステムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ３は、信号ＳＥ１に応じてオンされる（ステップＳ１０２）。これにより、直流電源３０は、抵抗Ｒ１を介して３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との間に接続される。そして、直流電源３０は、抵抗Ｒ１、３相コイル１０およびダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５を介してコンデンサ５０に直流電流を供給する。つまり、システムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ３がオンされると、直流電源３０は、抵抗Ｒ１を介してコンデンサ５０に直流電流を供給する。したがって、信号ＳＴＯＮに応じて直流電源３０を中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続してもコンデンサ５０に突入電流が流れるのを防止できる。
【０１５２】
その後、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃが電圧センサー３２からの電圧Ｖｂ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。そして、電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上でないとき、一連の動作はステップＳ１１１へ移行し、電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上であるとき、一連の動作はステップＳ１０４へ移行する。
【０１５３】
ステップＳ１０３において、電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上であるか否かを判定することにしたのは、ステップＳ１０２においてシステムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ３がオンされると、直流電源３０は、上述したように、コンデンサ５０に直流電流を供給する。したがって、直流電源３０が中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続されると、コンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃは、少なくとも直流電源３０の出力電圧である電圧Ｖｂまで上昇する。
【０１５４】
しかし、直流電源３０とコンデンサ５０との間の回路において断線等の故障が存在する場合、電圧Ｖｃは電圧Ｖｂまで上昇しない。したがって、ステップＳ１０３において、電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上であるか否かを判定することにより、直流電源３０がコンデンサ５０に直流電流を正常に供給していることを確認することにしたものである。
【０１５５】
そして、ステップＳ１０３において、電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上であると判定することは、直流電源３０が中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続されたことを確認すること、または直流電源３０とコンデンサ５０との間の回路が正常であることを確認することに相当する。
【０１５６】
ステップＳ１０３において電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上であると判定されると、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、信号ＳＥ２を生成してリレー４０へ出力する。リレー４０のシステムリレーＳＭＲ２は、信号ＳＥ２に応じてオンされ、システムリレーＳＭＲ１は、システムリレーＳＭＲ２がオンされた後にオフされる（ステップＳ１０４）。そして、インバータ１８１，１８２の駆動が許可され（ステップＳ１０５）、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、電圧Ｖｂ，Ｖｃに基づいて、上述した方法によって、信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２を生成してインバータ１８１または１８２へ出力する。
【０１５７】
この場合、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、インバータ１８１のみを用いて電圧Ｖｂを昇圧するとき信号ＰＷＭＰＣ１を生成してインバータ１８１へ出力し、インバータ１８２のみを用いて電圧Ｖｂを昇圧するとき信号ＰＷＭＰＣ２を生成してインバータ１８２へ出力する。
【０１５８】
インバータ１８１のみを用いて電圧Ｖｂを昇圧する場合、インバータ１８１が信号ＰＷＭＰＣ１を受けると、ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６は、信号ＰＷＭＰＣ１に基づいて同時にオン／オフされる。そして、ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６がオンされた期間に応じた電力が３相コイル１０，１１に蓄積され、その蓄積された電力に応じた直流電圧がコンデンサ５０に供給される。
【０１５９】
また、インバータ１８２のみを用いて電圧Ｖｂを昇圧する場合、インバータ１８２が信号ＰＷＭＰＣ２を受けると、ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１は、信号ＰＷＭＰＣ２に基づいて同時にオン／オフされる。そして、ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１がオンされた期間に応じた電力が３相コイル１０，１１に蓄積され、その蓄積された電力に応じた直流電圧がコンデンサ５０に供給される。
【０１６０】
これにより、電圧Ｖｂの昇圧動作が行なわれる（ステップＳ１０６）。
その後、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃが所定の電圧Ｖｓｔｄ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１０７）、電圧Ｖｃが所定の電圧Ｖｓｔｄ以上でないとき一連の動作はステップＳ１１１へ移行する。
【０１６１】
一方、電圧Ｖｃが所定の電圧Ｖｓｔｄ以上であるとき、インバータ１８３の駆動が許可される（ステップＳ１０８）。そして、インバータ１８１または１８２は、信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２に基づいて、継続して電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧をコンデンサ５０に供給する。つまり、３相コイル１０，１１とインバータ１８１または１８２からなるＤＣ／ＤＣコンバータが起動される（ステップＳ１０９）。
【０１６２】
そうすると、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、信号ＤＰＬを生成してモータ制御手段１８４Ａおよび表示装置１９０へ出力する。表示装置１９０は、信号ＤＰＬに応じて、「ＲＥＡＤＹ」を表示する（ステップＳ１１０）。その後、一連の動作が図１３のステップＳ２０１へ移行する。
【０１６３】
一方、ステップＳ１０３において電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上でないと判定されたとき、またはステップＳ１０７において電圧Ｖｃが所定の電圧Ｖｓｔｄ以上でないと判定されたとき、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、信号ＥＲＲを生成してモータ制御手段１８４Ａおよび表示装置１９０へ出力する。表示装置１９０は、信号ＥＲＲに応じて、「エラー」を表示する（ステップＳ１１１）。そして、動力出力装置１００の動作が終了する。
【０１６４】
ステップＳ１０３において電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上でないと判定されることは、直流電源３０から出力される電圧Ｖｂがコンデンサ５０の両端に印加されないことになり、直流電源３０とコンデンサ５０との間の回路に故障があることを意味する。したがって、そのまま、動作を継続してもモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動することができないので、「エラー」を表示することにしたものである。
【０１６５】
また、ステップＳ１０７において電圧Ｖｃが所定の電圧Ｖｓｔｄ以上でないと判定されることは、直流電源３０からの電圧Ｖｂが所定の電圧Ｖｓｔｄに昇圧されなかったことになり、３相コイル１０，１１およびＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ９，Ｑ１１に故障があることを意味する。したがって、そのまま、動作を継続してもモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動することができないので、「エラー」を表示することにしたものである。
【０１６６】
図１３は、図１１に示すステップＳ２０の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図１２に示すステップＳ１１０の後、モータ制御手段１８４Ａは、ドライバー要求トルクを受ける。すなわち、モータ制御手段１８４Ａは、アクセルポジションＡＰ、シフトポジションＳＰおよびブレーキポジションＢＰを受ける（ステップＳ２０１）。そして、モータ制御手段１８４Ａは、回転数、温度および直流電源３０の容量（バッテリのＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）等のシステム情報を受ける（ステップＳ２０２）。
【０１６７】
その後、モータ制御手段１８４Ａは、ステップＳ２０１，Ｓ２０２で受けた各種の信号に基づいてエンジン指令パワー、発電機指令トルクＴＲ１および電動機指令トルクＴＲ２を演算する（ステップＳ２０３）。そして、モータ制御手段１８４Ａは、レゾルバ１３９からの回転角度θｓに基づいてモータジェネレータＭＧ１（発電機）の回転数ＭＲＮ１を演算し、レゾルバ１４９からの回転角度θｒに基づいてモータジェネレータＭＧ２（電動機）の回転数ＭＲＮ２を演算する。
【０１６８】
そうすると、モータ制御手段１８４Ａは、ステップＳ２０３において演算した発電機指令トルクＴＲ１および電動機指令トルクＴＲ２に、それぞれ、回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を乗算して発電機パワーＰｇおよび電動機パワーＰｍを演算する（ステップＳ２０４）。そして、モータ制御手段１８４Ａは、発電機パワーＰｇと電動機パワーＰｍとの和Ｐｇ＋Ｐｍが零であるか否かを判定し（ステップＳ２０５）、和Ｐｇ＋Ｐｍが零でないとき、さらに、前回、リレー４０をオンしたか否かを判定する（ステップＳ２０６）。
【０１６９】
ステップＳ２０６において、前回、リレー４０がオンされていないと判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、信号ＳＥ２を生成してリレー４０へ出力する。これにより、リレー４０のシステムリレーＳＭＲ２およびＳＭＲ３はオンされ、直流電源３０が３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２とに接続される（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０６において、前回、リレー４０がオンされたと判定されたとき、またはステップＳ２０７の後、減算器１８５２、ＰＩ制御部１８５３、電池電流予測演算部１８５１、加減算器１８５４およびＰＩ制御部１８５５は、上述した方法によって３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差、すなわち、２Ｙモータ中性点電圧指令を演算する（ステップＳ２０８）。その後、ステップＳ２１３へ移行する。
【０１７０】
一方、ステップＳ２０５において、和Ｐｇ＋Ｐｍが零であると判定されたとき、モータ制御手段１８４Ａは、さらに、電流センサー３１からの電池電流ＢＣＲＴに基づいてバッテリ電流が零か否かを判定する（ステップＳ２０９）。そして、ステップＳ２０９において、バッテリ電流が零でないと判定されたとき、上述したステップＳ２０８へ移行する。
【０１７１】
ステップＳ２０９において、バッテリ電流が零であると判定されたとき、モータ制御手段１８４Ａは、前回、リレー４０がオフされたか否かを判定し（ステップＳ２１０）、リレー４０がオフされていないとき、Ｌレベルの信号ＳＥを生成してリレー４０へ出力する。これにより、リレー４０はオフされ、直流電源３０は、３相コイル１０の中性点Ｍ１および３相コイル１１の中性点Ｍ２から切離される（ステップＳ２１１）。そして、ステップＳ２１０において、前回、リレー４０がオフされたと判定されたとき、またはステップＳ２１１の後、上述した減算器１８５２、ＰＩ制御部１８５３、電池電流予測演算部１８５１、加減算器１８５４およびＰＩ制御部１８５５は、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２を零、すなわち、２Ｙモータ中性点電圧指令を零と演算する（ステップＳ２１２）。
【０１７２】
そして、ステップＳ２０８の後、直流電源３０が中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続された状態で発電機（モータジェネレータＭＧ１）および電動機（モータジェネレータＭＧ２）が駆動される（ステップＳ２１３）。また、ステップＳ２１２の後、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離された状態で発電機（モータジェネレータＭＧ１）および電動機（モータジェネレータＭＧ２）が駆動される（ステップＳ２１３）。
【０１７３】
ステップＳ２０５，２０Ｓ９〜Ｓ２１２，Ｓ２１３の経路は、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離された状態で発電機（モータジェネレータＭＧ１）および電動機（モータジェネレータＭＧ２）が駆動される経路、すなわち、モータジェネレータＭＧ１が発電した電力によってモータジェネレータＭＧ２が駆動される経路である。このようなモードにおいて、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２間に接続しておくと、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０，１１の各相に印加可能な電圧はＶｃ−Ｖｂになり、モータジェネレータＭＧ１における発電効率が低下する。
【０１７４】
モータジェネレータＭＧ２は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するためのモータであるため、回転数を広い範囲で制御できることがハイブリッド自動車のスムーズな走行を実現するためには好ましい。そこで、モータジェネレータＭＧ１における発電効率を向上し、モータジェネレータＭＧ２の回転数を広い範囲で制御可能にするために、モータジェネレータＭＧ１が発電した電力によってモータジェネレータＭＧ２を駆動しているモードにおいては、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２から切離すことにしたものである。
【０１７５】
また、ステップＳ２０６〜Ｓ２０８，Ｓ２１３で示す経路は、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２に接続した状態で発電機（モータジェネレータＭＧ１）および電動機（モータジェネレータＭＧ２）を駆動する経路である。そして、この経路においては、中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２を上下させることによってモータジェネレータＭＧ１は、直流電源３０からの電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０を充電し、またはコンデンサ５０の両端の電圧を降圧して直流電源３０を充電する。しかし、このような電圧の昇圧動作および降圧動作は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するトルクを出力しないモータジェネレータＭＧ１において行なわれるので、駆動輪を駆動するモータジェネレータＭＧ２の効率を最大にできる。
【０１７６】
このように、動力出力装置１００においては、発電機（モータジェネレータＭＧ１）および電動機（モータジェネレータＭＧ２）を駆動する前に、インバータ１８１〜１８３の入力側に設けられたコンデンサ５０をプリチャージし、コンデンサ５０のプリチャージが完了すると発電機（モータジェネレータＭＧ１）および電動機（モータジェネレータＭＧ２）を駆動することを特徴とする。これにより、動力出力装置の起動をスムーズに行なうことができる。
【０１７７】
また、動力出力装置１００においては、発電機（モータジェネレータＭＧ１）によって発電された電力によって電動機（モータジェネレータＭＧ２）を駆動するモードにおいては、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２から切離して発電機（モータジェネレータＭＧ１）における発電効率を向上して電動機（モータジェネレータＭＧ２）を広い範囲で動作させ、発電機（モータジェネレータＭＧ１）によって発電された電力によって電動機（モータジェネレータＭＧ２）を駆動しないモードにおいては、駆動輪を駆動しないモータジェネレータＭＧ１によって直流電圧の昇圧動作および降圧動作を行なう。これによって、動力出力装置１００をハイブリッド自動車に適用した場合、ハイブリッド自動車をスムーズに走行させることができる。
【０１７８】
なお、この発明によるモータ駆動方法は、図１１、図１２および図１３に示すフローチャートに従ってモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するモータ駆動方法である。
【０１７９】
また、制御ＣＰＵ１８４におけるモータの駆動制御は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図１１、図１２および図１３に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）から読出し、その読出したプログラムを実行して図１１、図１２および図１３に示すフローチャートに従ってモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動を制御する。したがって、ＲＯＭは、図１１、図１２および図１３に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０１８０】
再び、図３を参照して、動力出力装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおける動力出力装置１００の動作について説明する。
【０１８１】
まず、ハイブリッド自動車のエンジン始動時における動力出力装置１００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、スタートキー１８６からの信号ＳＴＯＮに応じて、Ｈレベルの信号ＳＥ１を生成してリレー４０へ出力する。リレー４０のシステムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ３は、Ｈレベルの信号ＳＥ１に応じてオンされる。そして、制御ＣＰＵ１８４は、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃが電圧センサー３２からの電圧Ｖｂ以上であるか否かを判定し、電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上でないとき信号ＥＲＲを生成して表示装置１９０へ出力する。そうすると、表示装置１９０は、信号ＥＲＲに応じて「エラー」を表示する。
【０１８２】
電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上であるとき、制御ＣＰＵ１８４は、信号ＳＥ２を生成してリレー４０へ出力する。そうすると、リレー４０のシステムリレーＳＭＲ２は、信号ＳＥ２に応じてオンされ、システムリレーＳＭＲ１は、信号ＳＥ２に応じて、システムリレーＳＭＲ２がオンされた後にオフされる。
【０１８３】
その後、制御ＣＰＵ１８４は、上述した方法によって信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２を生成してインバータ１８１または１８２へ出力する。そして、インバータ１８１または１８２は、信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２に応じて、直流電源３０の出力電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０を所定の電圧Ｖｓｔｄ以上にプリチャージする。
【０１８４】
そして、制御ＣＰＵ１８４は、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃが所定の電圧Ｖｓｔｄ以上であるか否かを判定し、電圧Ｖｃが所定の電圧Ｖｓｔｄ以上でないとき信号ＥＲＲを生成して表示装置１９０へ出力する。表示装置１９０は、信号ＥＲＲに応じて「エラー」を表示する。
【０１８５】
一方、電圧Ｖｃが所定の電圧Ｖｓｔｄ以上であるとき、制御ＣＰＵ１８４は、コンデンサ５０がプリチャージされたことを示す信号ＤＰＬを生成して表示装置１９０へ出力する。そして、表示装置１９０は、信号ＤＰＬに応じて「ＲＥＡＤＹ」を表示する。
【０１８６】
そうすると、制御ＣＰＵ１８４は、モータジェネレータＭＧ１をエンジン１５０の始動用に用いるためのトルク指令値ＴＲ１１（トルク指令値ＴＲ１の一種）およびモータ回転数ＭＲＮ１を生成する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、生成したトルク指令値ＴＲ１１に基づいてモータジェネレータＭＧ１のｄ軸およびｑ軸に流す電流の電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊とコンデンサ５０の電圧指令値Ｖｃ＊とを演算する。さらに、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１２，１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２、電圧センサー５１からの電圧Ｖｃおよびレゾルバ１３９からの回転角度θｓを受け、その受けたモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２、電圧Ｖｃおよび回転角度θｓと、演算した電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊および電圧指令値Ｖｃ＊とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１，２を生成する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、生成した信号ＰＷＭＩ１，２をそれぞれインバータ１８１，１８２へ出力する。
【０１８７】
そうすると、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６は信号ＰＷＭＩ１によってオン／オフされ、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２は信号ＰＷＭＩ２によってオン／オフされる。そして、インバータ１８１，１８２は、直流電源３０から出力される電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃが電圧指令値Ｖｃ＊になるようにコンデンサ５０を充電するとともに、コンデンサ５０からの直流電圧をそれぞれ信号ＰＷＭＩ１，２に基づいて交流電圧に変換して３相コイル１０，１１に印加する。
【０１８８】
これにより、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するように駆動され、モータジェネレータＭＧ１が出力するトルクは、サンギア軸１２５、プラネタリギア１２０およびキャリア軸１２７を介してクランクシャフト１５６へ伝達される。そして、クランクシャフト１５６が回転数ＭＲＮ１で回転され、エンジン１５０が始動される。これにより、ハイブリッド自動車のエンジン始動時における動力出力装置１００の動作が終了する。
【０１８９】
次に、ハイブリッド自動車の発進時における動力出力装置１００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、外部ＥＣＵから発進信号を受ける。そして、制御ＣＰＵ１８４は、発進信号に応じて、モータジェネレータＭＧ２を発進用に用いるためのトルク指令値ＴＲ２１（トルク指令値ＴＲ２の一種）およびモータ回転数ＭＲＮ２を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ２１に基づいてモータジェネレータＭＧ２のｄ軸およびｑ軸に流す電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を演算する。
【０１９０】
また、制御ＣＰＵ１８４は、始動後のエンジン１５０の回転力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるためのトルク指令値ＴＲ１２（トルク指令値ＴＲ１の一種）およびモータ回転数ＭＲＮ１を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１２に基づいてモータジェネレータＭＧ１のｄ軸およびｑ軸に流す電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊とコンデンサ５０の電圧指令値Ｖｃ＊とを演算する。
【０１９１】
そして、制御ＣＰＵ１８４は、トルク指令値ＴＲ２１とモータ回転数ＭＲＮ２とにより電動機（モータジェネレータＭＧ２）のパワーＰｍを演算し、トルク指令値ＴＲ１２とモータ回転数ＭＲＮ１とにより発電機（モータジェネレータＭＧ１）のパワーＰｇを演算する。制御ＣＰＵ１８４は、電動機のパワーＰｍと発電機のパワーＰｇとの和Ｐｍ＋Ｐｇが零か否かを判定し、和Ｐｍ＋Ｐｇが零でないとき、リレー４０がオンされているか否かを判定する。リレー４０は、エンジン１５０の始動時にオンされているので、制御ＣＰＵ１８４は、演算した電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊および電圧指令値Ｖｃ＊と、電圧センサー５１から受けた電圧Ｖｃとに基づいて、３相コイル１０，１１により発電しながらコンデンサ５０の直流電圧を降圧して直流電源３０を充電するための電位差Ｖ０１２を演算する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊と電流センサー１２，１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２とレゾルバ１３９からの回転角度θｓとに基づいて演算された３相コイル１０，１１の各相に印加する電圧Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１，Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２に、既に演算した電位差Ｖ０１２を加算して信号ＰＷＭＣ１，２を生成してそれぞれインバータ１８１，１８２へ出力する。
【０１９２】
また、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２とレゾルバ１４９からの回転角度θｒとを受け、その受けたモータ電流ＭＣＲＴ２および回転角度θｒと、既に演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ３を生成してインバータ１８３へ出力する。
【０１９３】
そうすると、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＣ１，２に応じて３相コイル１０，１１によって発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０を充電するとともに、コンデンサ５０からの直流電圧を降圧して直流電源３０を充電する。また、インバータ１８３は、信号ＰＷＭＩ３に応じて、コンデンサ５０からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを生成し、その生成したトルクをリングギア軸１２６、プラネタリギア１２０、動力取出ギア１２８およびチェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に伝達して駆動輪を駆動し、ハイブリッド自動車は発進する。
【０１９４】
この場合、モータジェネレータＭＧ１においては、降圧動作が行なわれるが、モータジェネレータＭＧ１は駆動輪を駆動しないので、ハイブリッド自動車の発進性能が低下することはない。
【０１９５】
一方、電動機のパワーＰｍと発電機のパワーＰｇとの和Ｐｍ＋Ｐｇが零であるとき、制御ＣＰＵ１８４は、さらに、電流センサー３１からの電池電流ＢＣＲＴが零であるか否かを判定し、電池電流ＢＣＲＴが零でないとき、上述した和Ｐｍ＋Ｐｇが零でないときの動作が行なわれる。そして、電流センサー３１からの電池電流ＢＣＲＴが零であるとき、制御ＣＰＵ１８４は、リレー４０がオフされているか否かを判定する。この場合、エンジン１５０の始動時にリレー４０をオンしたままであるので、制御ＣＰＵ１８４は、Ｌレベルの信号ＳＥを生成してリレー４０へ出力する。これにより、リレー４０（システムリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３の全部）がオフされ、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２から切離される。
【０１９６】
そして、制御ＣＰＵ１８４は、中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２を零に設定して、既に演算した電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊と電流センサー１２，１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２とレゾルバ１３９からの回転角度θｓとに基づいて信号ＰＷＭＣ１，２を生成してそれぞれインバータ１８１，１８２へ出力する。
【０１９７】
また、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２とレゾルバ１４９からの回転角度θｒとを受け、その受けたモータ電流ＭＣＲＴ２および回転角度θｒと、既に演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ３を生成してインバータ１８３へ出力する。
【０１９８】
そうすると、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＣ１，２に応じて３相コイル１０，１１によって発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０を充電する。また、インバータ１８３は、信号ＰＷＭＩ３に応じて、コンデンサ５０からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを生成し、その生成したトルクをリングギア軸１２６、プラネタリギア１２０、動力取出ギア１２８およびチェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に伝達して駆動輪を駆動し、ハイブリッド自動車は発進する。
【０１９９】
この場合、直流電源３０は中性点Ｍ１，Ｍ２から切離されているので、モータジェネレータＭＧ１の発電効率が向上し、モータジェネレータＭＧ２は、発電効率が向上したモータジェネレータＭＧ１からの発電電力を受けて広い範囲で動作する。その結果、ハイブリッド自動車はスムーズに発進する。
【０２００】
これにより、ハイブリッド自動車の発進時における動力出力装置１００の動作が終了する。
【０２０１】
次に、ハイブリッド自動車が軽負荷走行モードにある場合の動力出力装置１００における動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、外部ＥＣＵから軽負荷走行モードを示す信号を受ける。制御ＣＰＵ１８４は、軽負荷走行モードを示す信号に応じて、ハイブリッド自動車の前輪をモータジェネレータＭＧ２のみで駆動するためのトルク指令値ＴＲ２２（トルク指令値ＴＲ２の一種）およびモータ回転数ＭＲＮ２を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ２２に基づいてモータジェネレータＭＧ２のｄ軸およびｑ軸に流す電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を演算する。また、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２とレゾルバ１４９からの回転角度θｒとを受ける。そして、制御ＣＰＵ１８４は、受けたモータ電流ＭＣＲＴ２および回転角度θｒと、演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ３を生成してインバータ１８３へ出力する。
【０２０２】
インバータ１８３は、信号ＰＷＭＩ３に応じてコンデンサ５０からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２２によって指定されたトルクを生成し、その生成したトルクをリングギア軸１２６、プラネタリギア１２０、動力取出ギア１２８およびチェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に伝達して駆動輪を駆動し、ハイブリッド自動車は軽負荷走行を行なう。これにより、ハイブリッド自動車が軽負荷走行モードにある場合の動力出力装置１００の動作が終了する。
【０２０３】
次に、ハイブリッド自動車が中速低負荷走行モードにある場合の動力出力装置１００の動作について説明する。この場合の動力出力装置１００の動作は、上述したハイブリッド自動車のエンジン１５０の始動時における動力出力装置１００の動作と同じである。
【０２０４】
次に、ハイブリッド自動車が加速・急加速モードにある場合の動力出力装置１００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、外部ＥＣＵから加速・急加速モードを示す信号を受ける。そして、制御ＣＰＵ１８４は、加速・急加速モードを示す信号に応じて、モータジェネレータＭＧ２を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値ＴＲ２３（トルク指令値ＴＲ２の一種）およびモータ回転数ＭＲＮ２を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ２３に基づいてモータジェネレータＭＧ２のｄ軸およびｑ軸に流す電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を演算する。
【０２０５】
また、制御ＣＰＵ１８４は、エンジン１５０の回転力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるためのトルク指令値ＴＲ１３（トルク指令値ＴＲ１の一種）およびモータ回転数ＭＲＮ１を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１３に基づいてモータジェネレータＭＧ１のｄ軸およびｑ軸に流す電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊とコンデンサ５０の電圧指令値Ｖｃ＊とを演算する。
【０２０６】
そして、制御ＣＰＵ１８４は、トルク指令値ＴＲ２３とモータ回転数ＭＲＮ２とにより電動機（モータジェネレータＭＧ２）のパワーＰｍを演算し、トルク指令値ＴＲ１３とモータ回転数ＭＲＮ１とにより発電機（モータジェネレータＭＧ１）のパワーＰｇを演算する。制御ＣＰＵ１８４は、電動機のパワーＰｍと発電機のパワーＰｇとの和Ｐｍ＋Ｐｇが零か否かを判定し、和Ｐｍ＋Ｐｇが零でないとき、リレー４０がオンされているか否かを判定する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、リレー４０がオンされていなければＨレベルの信号ＳＥを生成してリレー４０へ出力する。これにより直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２に接続される。
【０２０７】
その後、制御ＣＰＵ１８４は、演算した電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊および電圧指令値Ｖｃ＊と、電圧センサー５１から受けた電圧Ｖｃとに基づいて、３相コイル１０，１１により発電しながらコンデンサ５０の直流電圧を降圧して直流電源３０を充電するための電位差Ｖ０１２を演算する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊と電流センサー１２，１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２とレゾルバ１３９からの回転角度θｓとに基づいて演算された３相コイル１０，１１の各相に印加する電圧Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１，Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２に、既に演算した電位差Ｖ０１２を加算して信号ＰＷＭＣ１，２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１，２をそれぞれインバータ１８１，１８２へ出力する。
【０２０８】
また、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２とレゾルバ１４９からの回転角度θｒとを受け、その受けたモータ電流ＭＣＲＴ２および回転角度θｒと、既に演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ３を生成してインバータ１８３へ出力する。
【０２０９】
そうすると、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＣ１，２に応じて３相コイル１０，１１によって発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０を充電するとともに、コンデンサ５０からの直流電圧を降圧して直流電源３０を充電する。また、インバータ１８３は、信号ＰＷＭＩ３に応じて、コンデンサ５０からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを生成し、その生成したトルクをリングギア軸１２６、プラネタリギア１２０、動力取出ギア１２８およびチェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に伝達して駆動輪を駆動し、ハイブリッド自動車は加速・急加速する。
【０２１０】
この場合、モータジェネレータＭＧ１においては、降圧動作が行なわれるが、モータジェネレータＭＧ１は駆動輪を駆動しないので、ハイブリッド自動車の発進性能が低下することはない。
【０２１１】
一方、電動機のパワーＰｍと発電機のパワーＰｇとの和Ｐｍ＋Ｐｇが零であるとき、制御ＣＰＵ１８４は、さらに、電流センサー３１からの電池電流ＢＣＲＴが零であるか否かを判定し、電池電流ＢＣＲＴが零でないとき、上述した和Ｐｍ＋Ｐｇが零でないときの動作が行なわれる。そして、電流センサー３１からの電池電流ＢＣＲＴが零であるとき、制御ＣＰＵ１８４は、リレー４０がオフされているか否かを判定する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、リレー４０がオフされていないときＬレベルの信号ＳＥを生成してリレー４０へ出力する。これにより、リレー４０（システムリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３の全部）はオフされ、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２から切離される。
【０２１２】
その後、制御ＣＰＵ１８４は、中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２を零に設定して、既に演算した電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊と電流センサー１２，１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１１，１２とレゾルバ１３９からの回転角度θｓとに基づいて信号ＰＷＭＣ１，２を生成してそれぞれインバータ１８１，１８２へ出力する。
【０２１３】
また、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２とレゾルバ１４９からの回転角度θｒとを受け、その受けたモータ電流ＭＣＲＴ２および回転角度θｒと、既に演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ３を生成してインバータ１８３へ出力する。
【０２１４】
そうすると、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＣ１，２に応じて３相コイル１０，１１によって発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０を充電する。また、インバータ１８３は、信号ＰＷＭＩ３に応じて、コンデンサ５０からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを生成し、その生成したトルクをリングギア軸１２６、プラネタリギア１２０、動力取出ギア１２８およびチェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に伝達して駆動輪を駆動し、ハイブリッド自動車は加速・急加速する。
【０２１５】
この場合、直流電源３０は中性点Ｍ１，Ｍ２から切離されているので、モータジェネレータＭＧ１の発電効率が向上し、モータジェネレータＭＧ２は、発電効率が向上したモータジェネレータＭＧ１からの発電電力を受けて広い範囲で動作する。その結果、ハイブリッド自動車はスムーズに加速・急加速する。これにより、ハイブリッド自動車の加速・急加速時における動力出力装置１００の動作が終了する。
【０２１６】
次に、ハイブリッド自動車が低μ路走行モードにある場合の動力出力装置１００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、外部ＥＣＵから低μ路走行モードを示す信号を受ける。制御ＣＰＵ１８４は、低μ路走行モードを示す信号に応じて、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動するためのトルク指令値ＴＲ２４およびモータ回転数ＭＲＮ２を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ２４に基づいてモータジェネレータＭＧ２のｄ軸およびｑ軸に流す電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を演算する。
【０２１７】
そして、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１４からのモータ電流ＭＣＲＴ２とレゾルバ１４９からの回転角度θｒと、既に演算した電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とに基づいて信号ＰＷＭＣ３を生成してインバータ１８３へ出力する。
【０２１８】
そうすると、インバータ１８３は、信号ＰＷＭＣ３に基づいて、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０を充電する。これにより、ハイブリッド自動車の低μ路走行時における動力出力装置１００の動作が終了する。
【０２１９】
最後に、ハイブリッド自動車が減速・制動モードにある場合の動力出力装置１００の動作について説明する。この場合、走行エネルギーを電気エネルギーとして回収するので、モータジェネレータＭＧ２は回生モードで駆動される。したがって、この場合の動力出力装置１００の動作は、低μ路走行時における動力出力装置１００の動作と同じである。
【０２２０】
なお、上記においては、コンデンサ５０を所定の電圧にプリチャージするとき、インバータ１８１のＵ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７の全部またはインバータ１８２のＵ相アーム１８、Ｖ相アーム１９およびＷ相アーム２０の全部を用いるとして説明したが、この発明は、これに限らず、インバータ１８１のＵ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７から選択された１つのアームまたはインバータ１８２のＵ相アーム１８、Ｖ相アーム１９およびＷ相アーム２０から選択された１つのアームを用いて直流電源３０からの電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０を所定の電圧にプリチャージしてもよい。
【０２２１】
また、この発明は、インバータ１８１のＵ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７またはインバータ１８２のＵ相アーム１８、Ｖ相アーム１９およびＷ相アーム２０を所定の順序で切換えて直流電源３０からの電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０を所定の電圧にプリチャージしてもよい。これにより、インバータ１８１のＵ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７またはインバータ１８２のＵ相アーム１８、Ｖ相アーム１９およびＷ相アーム２０の劣化を低減できる。
【０２２２】
さらに、上記においては、プリチャージ制御手段１８４Ｂは、電圧Ｖｃが電圧Ｖｂ以上であると判定することにより、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２に接続したことを確認すると説明したが、この発明においては、これに限らず、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２に接続されたことをプリチャージ制御手段１８４Ｂが確認する基準電圧は、電圧Ｖｂ以外の値に設定されてもよい。
【０２２３】
さらに、上記においては、コンデンサ５０のプリチャージが完了したことを確認する所定の電圧Ｖｓｔｄは、直流電源Ｖｂが昇圧されたことを示す電圧であればどのような電圧であってもよい。
【０２２４】
さらに、この発明においては、３相コイル１０，１１およびインバータ１８１または３相コイル１０，１１およびインバータ１８２は、「ＤＣ／ＤＣコンバータ」を構成する。
【０２２５】
さらに、この発明においては、３相コイル１０，１１のそれぞれにおける１つのコイルおよび１つのコイルに対応するインバータ１８１の１つのアーム（Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７のいずれかのアーム）は、「ＤＣ／ＤＣコンバータ」を構成する。
【０２２６】
さらに、この発明においては、３相コイル１０，１１のそれぞれにおける１つのコイルおよび１つのコイルに対応するインバータ１８２の１つのアーム（Ｕ相アーム１８、Ｖ相アーム１９およびＷ相アーム２０のいずれかのアーム）は、「ＤＣ／ＤＣコンバータ」を構成する。
【０２２７】
この実施の形態によれば、動力出力装置は、スタートキーからの信号ＳＴＯＮに応じてコンデンサ５０をプリチャージするための信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２を生成するプリチャージ制御手段１８４Ｂと、信号ＰＷＭＰＣ１またはＰＷＭＰＣ２に応じて、直流電源３０からの出力電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０をプリチャージするインバータ１８１または１８２と、コンデンサ５０のプリチャージが完了した後にモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するモータ制御手段１８４Ａとを備えるので、動力出力装置の起動をスムーズに行なうことができる。
【０２２８】
また、始動時においてインバータ１８１〜１８３へのインバータ入力電圧が高電圧となり、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を高出力および高効率で駆動できる。その結果、動力出力装置１００を搭載したハイブリッド自動車の燃費を向上できる。
【０２２９】
さらに、インバータ１８１〜１８３へのインバータ入力電圧がコンデンサ５０のプリチャージにより高電圧になる結果、エンジンクランク時の振動を低減できる。
【０２３０】
さらに、この実施の形態によれば、動力出力装置は、モータジェネレータＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ２と、直流電源と、モータジェネレータＭＧ１の２つの３相コイルの中性点間に直流電源を接続／不接続するリレーと、モータジェネレータＭＧ１によって発電された電力によってモータジェネレータＭＧ２を駆動するとき、直流電源をモータジェネレータＭＧ１の２つの３相コイルの中性点から切離すようにリレーを制御する制御ＣＰＵとを備えるので、モータジェネレータＭＧ１の発電効率を向上させてモータジェネレータＭＧ２を広い範囲で動作することができる。また、制御ＣＰＵは、昇圧動作または降圧動作をするようにモータジェネレータＭＧ１を駆動するので、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するモータジェネレータＭＧ２の効率を最大にできる。
【０２３１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態による動力出力装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示すプラネタリギアおよびそれに結合されるモータの拡大図である。
【図３】図１に示す動力出力装置の主要部の電気回路図である。
【図４】図３に示す２つの３相コイルの平面配置図である。
【図５】３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも小さい状態における電流の流れを２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＵ相の漏れインダクタンスに着目して説明するための回路図である。
【図６】３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも大きい状態における電流の流れを２ＹモータＭＧ１の３相コイル１０，１１のＵ相の漏れインダクタンスに着目して説明するための回路図である。
【図７】３相コイル１０の中性点Ｍ１の電位Ｖ０１と、３相コイル１１の中性点Ｍ２の電位Ｖ０２との差が直流電源３０の電圧Ｖｂに一致するように操作したときの３相コイル１０の電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１と、３相コイル１１の電位Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２とを示す波形図である。
【図８】図３に示す制御ＣＰＵの機能ブロック図である。
【図９】図８に示すモータ制御手段の機能ブロック図である。
【図１０】図８に示すプリチャージ制御手段の機能ブロック図である。
【図１１】図１に示す動力出力装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１に示すステップＳ１０の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１１に示すステップＳ２０の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】従来の動力出力装置の概略ブロック図である。
【符号の説明】
１  電源ライン、２  アースライン、１０，１１，１３４，１４４，３１１，３１２  ３相コイル、１２〜１４，３１  電流センサー、１５，１８，２１  Ｕ相アーム、１６，１９，２２  Ｖ相アーム、１７，２０，２３  Ｗ相アーム、３０，３２０  直流電源、３２，５１  電圧センサー、４０  リレー、５０，３５０  コンデンサ、１００，３００  動力出力装置、１１１  動力伝達ギア、１１２  駆動軸、１１４  ディファレンシャルギア、１２０  プラネタリギア、１２１  サンギア、１２２  リングギア、１２３  プラネタリピニオンギア、１２４プラネタリキャリア、１２５  サンギア軸、１２６  リングギア軸、１２７  キャリア軸、１２８  動力取出ギア、１２９  チェーンベルト、１３２，１４２ロータ、１３３，１４３  ステータ、１３５，１４５  永久磁石、１３９，１４９，１５９  レゾルバ、１５６  クランクシャフト、１５７  ダンパ、１６４ａ  アクセルペダルポジションセンサー、１６５ａ  ブレーキペダルポジションセンサー、１８０  制御装置、１８１〜１８３，３３０，３４０  インバータ、１８４  制御ＣＰＵ、１８４Ａ  モータ制御手段、１８４Ｂ  プリチャージ制御手段、１８５  シフトポジションセンサー、１８６  スタートキー、１９０  表示装置、３０１  正極母線、３０２  負極母線、３１０  ２重巻線モータ、１８４１  電流変換部、１８４２，１８５２  減算器、１８４３，１８５３，１８５５  ＰＩ制御部、１８４４，１８４６  加算器、１８４５  変換部、１８４７  ＰＷＭ演算部、１８４９  回転速度演算部、１８５０  速度起電力予測演算部、１８５４  加減算器、１８６１  制御部、１８６２  電圧指令設定部、１８６３フィードバック電圧指令演算部、１８６４  デューティー比変換部、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｑ１〜Ｑ１８  ＮＰＮトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ１８  ダイオード、Ｍ１，Ｍ２  中性点。
【図１】
2004336885.tif 000003
【図２】
2004336885.tif 000004
【図３】
2004336885.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004336885.tif 000010
【図９】
2004336885.tif 000011
【図１０】
2004336885.tif 000012
【図１１】
2004336885.tif 000013
【図１２】
2004336885.tif 000014
【図１３】
2004336885.tif 000015
【図１４】
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