JP2001057706A

JP2001057706A - 車両の駆動装置

Info

Publication number: JP2001057706A
Application number: JP11225674A
Authority: JP
Inventors: Nobuhide Seo; 宣英瀬尾; Hiroyuki Kusuki; 寛之楠木; Masahiro Tsuchiya; 昌弘土屋
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2001-02-27

Abstract

(57)【要約】【課題】制御応答性に優れ、且つジェネレータ・モー
タによる発電を効率良く行う車両の駆動装置の提供。【解決手段】ＰＩＤ１は、車速Ｖに基づいて算出され
たエンジン１の出力軸の目標回転数Ｎｅｂと、エンジン
回転数センサ１０２により検出されたエンジン１の出力
軸の実際の回転数Ｎｅとの偏差に基づいて算出したジェ
ネレータ・モータ（Ｇ・Ｍ）４のトルク指令値Ｇｔを、
Ｇ・Ｍ４の動作を制御するインバータ２０と、ＰＩＤ２
とに対して出力する。ＰＩＤ２は、当該トルク指令値Ｇ
ｔと、バッテリ３の充電状態（ＳＯＣ）及び／またはエ
ンジン１の水温に応じたＧ・Ｍ４のトルク指令値Ｇｔの
目標値Ｇｔｂとの偏差に基づいて算出したスロットルバ
ルブ１０４の開度指令値ＴＶｔを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の駆動装置に
関し、例えばエンジンや電気モータ等の駆動源を併用す
るハイブリッド車両、或いは停車中は自動的にエンジン
が停止するアイドリングストップ車両等の駆動装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、代表的な車両である自動車の
分野においては、駆動源としてエンジンと電気モータと
を併用するハイブリッド車両や、所謂アイドリングスト
ップ車両、即ちアクセルペダル（以下、アクセルと称す
る）が踏み込まれていないとき（以下、本願では、この
状態をアクセルの全閉時と称する）にはエンジンを自動
的に停止させると共に、その後、アクセルが踏み込まれ
たときには始動用の電気モータによってエンジンを自動
的に始動させ、その後、自動変速機のクラッチをエンジ
ンの出力軸と車輪とが接続されるように制御する車両の
制御方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような車両の制御
方法として、例えば特開平６−２３３４１１号には、車
両（車輪）の駆動軸の目標トルクと、エンジンの燃焼運
転によって実際に発生させている回転トルクとの偏差に
応じて、エンジンの制御量と走行用のモータの制御量と
が補正されるようにフィードバック制御を行うと共に、
そのフィードバック制御を実行するときには、エンジン
の出力変動を抑制すべく、エンジンの制御量を算出する
際のフィードバックゲインを小さくする制御方法が提案
されている。

【０００４】しかしながら、上記従来例においては、走
行中の振動を抑制すべく、エンジンの制御量に対するフ
ィードバック制御を行っているが、一般に、フィードバ
ック制御の制御周期と比較してエンジンの応答性はかな
り遅いため、フィードバックゲインの設定値と偏差との
状況によっては制御が良好に行えない可能性が有る。

【０００５】また、特開平１０−０２３６０７号には、
エンジンの出力軸と車輪の駆動軸とを締結させるときに
発生する振動を抑制すべく、エンジンの始動と発電を行
うジェネレータ・モータに所定の条件に応じた特性で反
力トルクを発生させる制御方法が提案されている。

【０００６】一般に、上述したハイブリッド車両やアイ
ドリングストップ車両においては、エンジンの出力軸と
車輪の駆動軸との締結・開放動作が従来のエンジン駆動
の自動車と比較して頻繁に行われることになるため、上
記従来例においては、バッテリの消耗が予想されると共
に、蓄電量が十分でないときには制御が成立しないこと
が予想される。

【０００７】そこで本発明は、制御応答性に優れ、且つ
ジェネレータ・モータによる発電を効率良く行う車両の
駆動装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車両の駆動装置は、以下の構成を特徴
とする。

【０００９】即ち、燃料の燃焼によって車輪の駆動軸を
回転させる第１回転トルクを発生するエンジンと、その
第１回転トルクを用いて発電するジェネレータ機能及び
バッテリやパワーコンデンサからの供給電力によって該
エンジンの燃焼運転を始動させる第２回転トルクを発生
するモータ機能を備えるジェネレータ・モータとを備え
る車両（例えば、ハイブリッド車両やアイドリングスト
ップ車両等）の駆動装置であって、設定された目標トル
クを前記駆動軸に出力すべく、その目標トルクに関する
値と検出した実トルクに関する値との偏差に基づいて前
記第１回転トルク及び第２回転トルクのフィードバック
制御を行う第１の制御系と、前記ジェネレータ・モータ
による目標発電量に関する値に基づいて該第１の制御系
により算出された前記第１回転トルクの制御出力を補正
する第２の制御系とを含む制御手段を備えることを特徴
とする。

【００１０】また、例えば、前記エンジンの出力軸は、
前記駆動軸に対して締結・開放可能であって、前記制御
手段は、前記エンジンを始動させた後、前記実トルクに
関する値である前記エンジンの出力軸の回転数が前記目
標トルクに関する値である目標回転数となるように前記
第１の制御系による回転数制御を行うと共に、それら回
転数が略一致したときに、前記エンジンの出力軸と前記
駆動軸とを締結させると良い。

【００１１】また、例えば、前記制御手段は、前記エン
ジンを始動させてから所定時間経過後に前記ジェネレー
タ・モータに前記第１回転トルクを用いて発電させるべ
く、前記第２の制御系に対して、前記目標発電量に関す
る値を設定すると良い。

【００１２】また、例えば、前記制御手段は、前記エン
ジンを始動させてから前記所定時間が経過するまでは所
定トルクによるフィードフォワード制御を行い、前記所
定時間経過後には前記実トルクに関する値である前記エ
ンジンの出力軸の回転数と、前記目標トルクに関する値
である目標回転数との偏差に基づくフィードバック制御
を行うように、前記第１の制御系を制御すると良い。

【００１３】また、例えば、前記制御手段は、前記目標
発電量に関する値を設定するに際して、前記所定時間が
経過する前と比較して経過後の値を大きく設定すると良
い。

【００１４】尚、上述の構成において、車両がバッテリ
からの供給電力によって前記駆動軸を回転させる第３回
転トルクを発生する走行モータを備える場合に、前記制
御手段は、前記目標回転数を、前記第３回転トルクを用
いた走行中における前記駆動軸の回転数に基づいて設定
すると良い。

【００１５】

【発明の効果】このように、本発明によれば、制御応答
性に優れ、且つジェネレータ・モータによる発電を効率
良く行う車両の駆動装置の提供が実現する。

【００１６】即ち、請求項１の発明によれば、制御応答
性には優れるものの回転トルクが弱いジェネレータ・モ
ータと、制御応答性には劣るものの大きな回転トルクを
発生可能なエンジンとを効率良く併用することができる
と共に、（前記目標発電量に関する値で表されるバッテ
リの蓄電量が少ないとき等には、エンジンの回転トルク
を大きく補正することにより：請求項２、請求項１
０）、ジェネレータ・モータによる発電を効率良く行う
ことができる。

【００１７】また、請求項３の発明によれば、クラッチ
締結時のトルクショックを抑制し、スムーズな加速を実
現することができる。

【００１８】また、請求項４及び請求項５の発明によれ
ば、例えばバッテリの蓄電量が少ないときであってもエ
ンジンを確実に始動させることができると共に、クラッ
チ締結時のトルクショックを抑制することができる。

【００１９】また、請求項６及び請求項７の発明によれ
ば、例えばバッテリの蓄電量が少ないときであってもエ
ンジンを確実に始動させることができる。

【００２０】また、請求項９の発明によれば、ジェネレ
ータ・モータによるエンジンの始動とバッテリへの充電
とを適切に行うことができる。

【００２１】また、請求項１１の発明によれば、車両走
行用の走行モータを備えるハイブリッド車両において、
ジェネレータ・モータとエンジンとを効率良く併用する
ことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両の駆動装
置を、ハイブリッド車両に適用した実施形態として、図
面を参照して詳細に説明する。

【００２３】はじめに、本実施形態に係るハイブリッド
車両の駆動装置を実施可能な、ハイブリッド車両の全体
構成例について概説する。

【００２４】図１は、本実施形態に適用可能なハイブリ
ッド車両の機械的構成を例示すブロック図である。

【００２５】図１に示すように、本実施形態に係るハイ
ブリッド車両は、駆動力を発生するためのパワーユニッ
トとして、車両前方のエンジンルーム内に、鉛蓄電池や
Ｎｉ−Ｈ２（ニッケル水素）電池、或いはパワーコンデ
ンサが使用されるバッテリ３から供給される電力により
駆動される走行モータ（トラクションモータ）２と、ガ
ソリン等の液体燃料の爆発力により駆動されるエンジン
１とを併用して走行し、後述する車両の走行状態に応じ
て、走行モータ２のみによる走行、エンジンのみによる
走行、或いは走行モータ２及び／またはジェネレータ・
モータ（Ｇ・Ｍ）４とエンジン１の双方による走行とが
実現される。

【００２６】エンジン１は、トルクコンバータ５を介し
てクラッチ６の締結により自動変速機（ＡＴ）７に駆動
力を伝達する。自動変速機７は、エンジン１から入力さ
れた駆動力を走行状態に応じて（或いは運転者の操作に
より）所定のトルク及び回転数に変換して、ギヤトレイ
ン１１及び差動機構８を介して駆動輪９、１０に伝達す
る。また、エンジン１は、バッテリ３を充電するために
ジェネレータ・モータ４を駆動する。尚、本実施形態で
は、エンジン１の燃焼を制御する際の空燃比を、所謂理
論空燃比λ＝１とする。

【００２７】走行モータ２は、バッテリ３から供給され
る電力により駆動され、ギアトレイン１１を介して駆動
輪９、１０に駆動力を伝達する。

【００２８】ジェネレータ・モータ４は、通常時はエン
ジン１により駆動されてバッテリを充電するが、エンジ
ン始動時にはバッテリ３からの供給電力によってエンジ
ン１をクランキングさせたり、急加速時にエンジン１を
介して車輪９、１０に駆動力を伝達させることができ
る。

【００２９】エンジン１には、例えば、エンジンの燃焼
室内に直接燃料を噴射する、所謂直噴式や、或いは、エ
ンジン始動時のポンピングロスを低減可能な、所謂可変
バルブタイミング式の低燃費ガソリンエンジンが搭載さ
れ、エンジン１の始動性を向上させている。

【００３０】走行モータ２、並びにジェネレータ・モー
タ４には、例えば三相同期電動機が使用される。

【００３１】電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）１００
は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース回路及
びインバータ回路等からなり、走行モータ２やエンジン
１の出力トルクや回転数等の制御、後述する本実施形態
における特徴的な動作制御等を行うと共に、それらの制
御が実現するようにエンジン１を制御すべく、点火時期
や燃料噴射量等の制御を行う。

【００３２】また、ＥＣＵ１００は、エンジン１の作動
時にジェネレータ・モータ４にて発電された電力を、走
行モータ２に供給したり、バッテリ３に充電させるよう
に、ジェネレータ・モータ４に通電する電流の位相制御
を行う。

【００３３】次に、下記図１０を参照して主要な状態下
におけるエンジン１、ジェネレータ・モータ４、走行モ
ータ２及びバッテリ３の制御について説明する。尚、図
１０において「力行」とは駆動トルクを出力している状
態を意味する。

【００３４】図１０は、ハイブリッド車両の走行状態に
応じたＥＣＵによるエンジン、ジェネレータ・モータ、
走行モータ、並びにバッテリに対する制御を説明する図
である。

【００３５】［停車時］図１０に示すように、停車時に
おいては、エンジン１、ジェネレータ・モータ４、走行
モータ２は停止される。但し、エンジン１は、冷間時と
バッテリ蓄電量低下時に運転され、ジェネレータ・モー
タ４は、エンジン運転中にはそのエンジンの回転トルク
を利用する発電機として機能し、そのときジェネレータ
・モータ４によって発電された電力はバッテリ３に充電
される。

【００３６】［緩発進時］アクセルが緩く踏み込まれた
緩発進時においては、図１０に示すように、エンジン
１、ジェネレータ・モータ４は停止され、走行モータ２
が駆動トルクを出力する。

【００３７】［急発進時］急発進時においては、図１０
に示すように、ジェネレータ・モータ４と走行モータ２
とが駆動トルクを出力し、エンジン１は始動後高出力で
運転される。このとき、バッテリ３は、ジェネレータ・
モータ４と走行モータ２とに放電する。

【００３８】［エンジン始動時］エンジン始動時におい
ては、図１０に示すように、ジェネレータ・モータ４が
エンジン１をクランキングするために駆動トルクを出力
してエンジン１が起動される。このとき、バッテリ３
は、ジェネレータ・モータ４に放電する。

【００３９】［定常低負荷走行時］アクセルの開度量
（踏み込み量）が比較的小さい定常低負荷走行時におい
ては、図１０に示すように、エンジン１、ジェネレータ
・モータ４は停止され、走行モータ２が駆動トルクを出
力する。このとき、バッテリ３は、走行モータ２に放電
する。但し、エンジン１は、冷間時とバッテリ蓄電量低
下時とに運転され、ジェネレータ・モータ４は、エンジ
ン運転中にはそのエンジンの回転トルクを利用する発電
機として機能し、そのときジェネレータ・モータ４によ
って発電された電力はバッテリ３に充電される。

【００４０】［定常中負荷走行時］アクセルの開度量が
上記の「定常低負荷走行時」と比較してやや大きい定常
中負荷走行時においては、図１０に示すように、走行モ
ータ２は無出力とされ、エンジン１は高効率領域で運転
される。このとき、バッテリ３は、走行モータ２には放
電せず、ジェネレータ・モータ４は、高効率領域で運転
中のエンジン１の回転トルクを利用する発電機として機
能し、そのときジェネレータ・モータ４によって発電さ
れた電力はバッテリ３に充電される。

【００４１】［定常高負荷走行時］アクセルの開度量が
上記の「定常中負荷走行時」と比較して大きい定常高負
荷走行時においては、図１０に示すように、エンジン１
は高出力運転され、ジェネレータ・モータ４と走行モー
タ２とが車輪駆動軸に対して回転トルクを出力する。こ
のとき、バッテリ３は、ジェネレータ・モータ４と走行
モータ２とに放電する。但し、ジェネレータ・モータ４
は、バッテリ蓄電量低下時はバッテリ３を充電する。

【００４２】［急加速時］車両走行中においてアクセル
が急激に踏み込まれた急加速時においては、図１０に示
すように、エンジン１は高出力運転され、ジェネレータ
・モータ４と走行モータ２とが走行のために回転トルク
を出力する。このとき、バッテリ３は、ジェネレータ・
モータ４と走行モータ２とに放電する。

【００４３】［減速時（回生制動時）］車両走行中にお
いてアクセルの開度量が全閉状態となった減速時におい
ては、図１０に示すように、エンジン１及びジェネレー
タ・モータ４は停止され、走行モータ２は、車両が惰性
走行することにより車輪駆動軸を回転させるトルクによ
って発電する発電機として機能し、これにより発生した
回生電力は、バッテリ３を充電する。

【００４４】次に、図２乃至図７に示す動作説明図を参
照して、本実施形態にて適用可能なハイブリッド車両の
走行状態に応じた駆動力の伝達形態について説明する。

【００４５】［発進＆低速走行時］図２に示すように、
発進及び低速走行時には、ＥＣＵ１００は走行モータ２
のみを駆動させ、この走行モータ２による駆動力をギア
トレイン１１を介して駆動輪９、１０に伝達する。ま
た、発進後の低速走行時においても走行モータ２による
走行となる。

【００４６】［加速時］図３に示すように、加速時にお
いて、ＥＣＵ１００は、上記の走行モータ２による低速
走行状態からエンジン１を始動させた後でクラッチ６を
締結させ、エンジン１の出力軸の回転トルクを、ギアト
レイン１１を介して駆動輪９、１０に駆動力を伝達させ
る、或いは、急加速が要求されているときには、クラッ
チ６を締結させた後も引き続き走行モータ２を駆動する
ことにより、エンジン１と走行モータ２とによる駆動力
を併せて駆動輪９、１０に伝達する。

【００４７】［定常走行時］図４に示すように、定常走
行時には、ＥＣＵ１００は、エンジン１のみを駆動さ
せ、エンジン１からギアトレイン１１を介して駆動輪
９、１０に駆動力を伝達する。定常走行とは、エンジン
回転数が２０００〜３０００ｒｐｍ程度の最も高効率と
なる領域を使用する走行形態である。

【００４８】［減速時］図５に示すように、減速時に
は、クラッチ６を解放して、駆動輪９、１０の駆動力が
ギアトレイン１１を介して走行モータ２に伝達され、こ
れにより走行モータ２が回生した電力がバッテリ３が充
電される。

【００４９】［定常走行時＆充電時］図６に示すよう
に、定常走行＆充電時には、クラッチ６を締結して、エ
ンジン１からギアトレイン１１を介して駆動輪９、１０
に駆動力が伝達されると共に、エンジン１はジェネレー
タ・モータ４を駆動してバッテリ３を充電する。

【００５０】［充電時］図７に示すように、充電時に
は、クラッチ６を解放してエンジン１から自動変速機７
に駆動力が伝達されないようにし、エンジン１はジェネ
レータ・モータ４を駆動してバッテリ３を充電する。

【００５１】［通常時］図８に示すように、通常時、即
ちバッテリ３がジェネレータ・モータ４を駆動するのに
十分な蓄電量を有するときには、ＥＣＵ１００はバッテ
リ３からジェネレータ・モータ４へ電力を供給し、ジェ
ネレータ・モータ４はエンジン１をクランキングさせ
る。

【００５２】尚、上述した本実施形態に係るハイブリッ
ド車両においては、クラッチ６を用いて制御したが、こ
の方式に限られるものではなく、自動変速機７のＮ（ニ
ュートラル）レンジと、Ｄ（ドライブ）レンジとの遷移
を制御することによって同様のクラッチ機能を実現して
も良い。

【００５３】［ハイブリッド車両の電気的構成］図９
は、本実施形態に適用可能なハイブリッド車両の電気的
構成を示すブロック図である。

【００５４】図９に示すように、ＥＣＵ１００には、車
速Ｖを検出する車速センサ１０１からの信号、エンジン
１の出力軸回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ
１０２からの信号、エンジン１に供給される電圧を検出
する電圧センサ１０３からの信号、ドライバによるアク
セルペダルの開度（踏み込み量）を検出するアクセル開
度センサ１０４からの信号、ガソリン残量センサ１０５
からの信号、バッテリ３の蓄電残量を検出する蓄電残量
センサ１０６からの信号、セレクトレバーによるシフト
レンジを検出するシフトレンジセンサ１０７からの信
号、エンジン１を冷却水の温度を検出する水温センサ１
０８からの信号、エンジンのクランク角度を検出するク
ランク角度センサ１０９からの信号が入力され、更にそ
の他センサとして自動変速機４の作動油温度を検出する
油温センサからの信号等が入力される。

【００５５】そして、入力された上記の複数種類の検出
信号に基づいて、ＥＣＵ１００は、車両の運転状態に関
するデータ、車速、エンジン回転数、電圧、ガソリン残
量、バッテリの蓄電残量、シフトレンジ、電力供給系統
等をＬＣＤ等の表示部１３に表示させる。

【００５６】また、ＥＣＵ１００は、上記の各種センサ
信号に基づいて、エンジン１のスロットルバルブ１１
０、インジェクタ１１１、ディストリビュータ１１２及
びＥＧＲバルブ１１３に対して制御信号を出力すること
により、図１０、並びに図２乃至図７を参照して上述し
た各走行動作に応じて、エンジン１の点火時期や燃料噴
射量の制御等を行うと共に、走行モータ２への供給電力
量やジェネレータ・モータ４への供給電力量や発電量の
制御等を行う。

【００５７】以上、本実施形態に適用可能なハイブリッ
ド車両の全体構成について説明したが、本実施形態に係
るハイブリッド車両の駆動装置は、走行モータ２による
走行中にエンジン１の燃焼運転を開始させ、そのエンジ
ンの回転トルクを用いて走行を開始するまでの制御処
理、即ち上記の［定常低負荷走行時］から［定常中負荷
走行時］、或いは［発進＆低速走行時］（図２）から
［加速時］（図３）に制御が遷移する際の制御方法に特
徴を有する。このため、上述した各走行動作（運転モー
ド）を実現するためにＥＣＵ１００の不図示のＣＰＵが
実行する制御処理については、一般的な制御ロジックを
採用するものとし、本実施形態における詳細な説明は省
略し、以下の説明においては、本実施形態に係る特徴的
な動作制御処理について説明する。

【００５８】図１１は、本実施形態におけるハイブリッ
ド車両の駆動装置の制御系の構成を示すブロック図であ
り、ＥＣＵ１００の不図示のＣＰＵが実行する制御の構
成を示す。

【００５９】同図に示す制御系は、Ｐ（比例項）、Ｉ
（積分項）、そしてＤ（微分項）を制御ゲインとするＰ
ＩＤ１を含むフィードバックループと、ＰＩＤ２を含む
フィードバックループとからなる２重フィードバックル
ープを構成している。

【００６０】ＰＩＤ１には、アクセルが踏み込まれるこ
とによって走行モータ２による車両の走行が開始された
後の車速Ｖに基づいて算出されたエンジン１の出力軸の
目標回転数Ｎｅｂと、エンジン回転数センサ１０２によ
り検出されたエンジン１の出力軸の実際の回転数Ｎｅと
の偏差が入力される。目標回転数Ｎｅｂは、所定の演算
式を用いて、車速Ｖとその時点におけるギヤ比に応じて
算出すれば良い。そして、ＰＩＤ１は、当該偏差に応じ
て算出した制御量として、ジェネレータ・モータ４のト
ルク指令値Ｇｔを、ジェネレータ・モータ４の動作を制
御するインバータ２０と、ＰＩＤ２とに対して出力す
る。

【００６１】インバータ２０は、バッテリ３からの供給
電力を用いて、ＰＩＤ１によって設定されるトルク指令
値Ｇｔに応じた３相交流電圧を、ジェネレータ・モータ
４に印加する。これにより、ジェネレータ・モータ４は
駆動され、エンジン１をクランキングさせることができ
る。また、インバータ２０は、ＥＣＵ１００の制御によ
り、ジェネレータ・モータ４に３相交流電圧を印加する
に際して、その交流電圧の位相をジェネレータ・モータ
に発生する逆起電力の位相に対して連続的に変更するこ
とができ、その交流電圧の位相を当該逆起電力の位相に
対して進めたときに、ジェネレータ・モータ４は、エン
ジン１を回転させる電動機として動作し、遅らせたとき
にはバッテリ３に蓄電する発電機として動作する。

【００６２】一方、ＰＩＤ２は、ＰＩＤ１によって設定
されるトルク指令値Ｇｔと、バッテリ３の充電状態（St
ate Of Charge :ＳＯＣ）及び／またはエンジン１の水
温に応じたジェネレータ・モータ４のトルク指令値Ｇｔ
の目標値Ｇｔｂとの偏差が入力される。そして、ＰＩＤ
１は、スロットルバルブ１０４（好ましくは電気式のス
ロットルバルブ）の開度の調整を行うべく、当該偏差に
応じて算出した制御量としてスロットル開度指令値ＴＶ
ｔを出力する。

【００６３】ここで、ジェネレータ・モータ４の目標ト
ルクＧｔｂを設定するに際して、エンジン１の水温を考
慮するのは、エンジン１の水温が低いときには、ジェネ
レータ・モータ４を発電側に設定することにより、燃焼
運転を開始したエンジン１に負荷を与え、これにより、
なるべく早く水温（及びエンジン自体）を最適な温度に
するためである。また、ＳＯＣを考慮するのは、バッテ
リ３の蓄電量が少ないときには、ジェネレータ・モータ
４を発電側に設定すると共に、エンジン１の回転トルク
を大きくすることにより、バッテリ３の蓄電量を迅速に
復旧させるためである。後述する制御処理では、水温と
目標トルクＧｔｂとの関係、ＳＯＣと目標トルクＧｔｂ
との関係をそれぞれＬＵＴ（テーブル）を参照すること
により求める。

【００６４】次に、上述した図１１の制御系を実現する
ＥＣＵ１００の具体的な制御処理について、図１２乃至
図１６を参照して説明する。

【００６５】図１２は、本実施形態に係るハイブリッド
車両の駆動装置によるエンジン始動時の動作を説明する
図である。

【００６６】本実施形態では、時速２０ｋｍ程度の走行
モータ２のみによる低速走行中に加速が要求されること
により、図２に示すようにエンジン回転数の目標値Ｎｅ
ｂの傾きが正に設定されているときに、停止しているエ
ンジン１を始動させてから出力軸の回転数Ｎｅを当該目
標値Ｎｅｂに一致させると共にクラッチ６を締結させる
までの期間（図１２に示すｔ０からｔ３）において、Ｅ
ＣＵ１００によってエンジン１の回転数を直接制御する
のではなく、エンジンと比較してロバスト性に優れ、且
つ制御が容易なジェネレータ・モータ４の回転数制御に
より、当該目標値Ｎｅｂにエンジン１の出力軸回転数Ｎ
ｅを一致させる。

【００６７】また、ジェネレータ・モータ４の回転数制
御により、エンジン１の出力軸回転数Ｎｅを上昇させる
に際しては、その出力軸回転数Ｎｅが目標値Ｎｅｂに迅
速に整定するように、ジェネレータ・モータ４のトルク
指令値Ｇｔの算出方法を、エンジン１が燃焼を開始する
までの期間と、開始後の期間とで変更する。より具体的
には、図１１に示したＰＩＤ１及びＰＩＤ２において、
ジェネレータ・モータ４を始動させてからエンジン１が
燃焼を略開始するまでの期間（図１２に示すｔ０からｔ
１）は、車輪駆動軸の回転数（車速Ｖ）に応じた目標値
Ｎｅｂに応じたフィードフォワード制御を行い、エンジ
ン１が燃焼運転を開始後の期間（図１２に示すｔ１から
ｔ３）は、出力軸回転数Ｎｅと目標値Ｎｅｂとの偏差に
基づくフィードバック制御を行う。

【００６８】また、フィードフォワード制御を行ってい
る期間においては、ジェネレータ・モータ４による発電
を行わずに当該モータをエンジン１を始動させることに
だけに使用する。即ち、この期間におけるジェネレータ
・モータ４による発電量は０である。これにより、バッ
テリ３の蓄電量が少ない場合等においてもエンジン１を
確実に点火（始動）させる。また、フィードバック制御
を行っている期間においては、バッテリ３の蓄電量が少
ない場合にはスロットル開度指令値ＴＶｔを大きめに出
力することによってエンジン１の回転トルクを高め、ジ
ェネレータ・モータ４の負担を軽減することにより、バ
ッテリ３の消耗を抑制する。

【００６９】ここで、車輪駆動軸の実回転速度を表わす
目標値Ｎｅｂに対してエンジン出力軸の回転数Ｎｅを同
期させるに際して、ジェネレータ・モータ４によるエン
ジン１のクランキング開始後ｔ１（例えば０．２ｍｓｅ
ｃ位）のタイミングでフィードバック制御を開始する理
由を説明する。

【００７０】一般に、エンジンの動作制御には、エンジ
ンの機械的な構造に起因する制御出力に対する応答の遅
れが大きく含まれるため、制御動作の切り替えタイミン
グを適当なタイミングで早めに設定しないと、その制御
応答の遅れによる偏差に対して所謂ＰＩＤ制御における
積分（Ｉ）動作が大きく影響することにより、エンジン
出力軸の回転数にオーバーシュートを招くという理由
と、クランキングが開始されてもエンジンが完爆してい
ないタイミング、即ちエンジンの回転トルクを検出でき
ていないタイミングでフィードバック制御を開始したと
きには、ジェネレータ・モータ及び走行モータに対して
大きな負担（負荷）がかかってしまい、バッテリも早く
消耗してしまうという理由からである。

【００７１】以下、上記の制御処理を実現するところ
の、ＥＣＵ１００のＣＰＵ（不図示）が実行するソフト
ウエアについて、図１３乃至図１６を参照して説明す
る。

【００７２】図１３及び図１４は、本実施形態としての
ハイブリッド車両の駆動装置における制御処理を示すフ
ローチャートである。

【００７３】同図において、ステップＳ１：図９を参照
して説明した各種センサの検出信号を入手する。

【００７４】ステップＳ２〜ステップＳ４：ドライバに
よる所望のアクセル操作等に応じて、当該ハイブリッド
車両を走行させる要求トルクＴｒを設定し（ステップＳ
２）、その設定された要求トルクＴｒに応じて上述した
何れかの運転モード（走行動作）を設定する（ステップ
Ｓ３）と共に、その設定された運転モードに応じたエン
ジン目標（要求）トルクＥｂ、走行モータ目標（要求）
トルクＭｂ、並びにジェネレータ・モータ目標（要求）
トルクＧｂを設定する（ステップＳ４）。

【００７５】ここで、エンジン目標トルクＥｂは、エン
ジン１の出力軸が出力すべき回転トルクである。走行モ
ータ目標（要求）トルクＭｂは、走行モータ２の出力軸
が出力すべき回転トルクである。そして、ジェネレータ
・モータ目標（要求）トルクＧｂは、ジェネレータ・モ
ータ４の出力軸が出力すべき回転トルクである。

【００７６】尚、要求トルクＴｒ、並びにエンジン目標
トルクＥｂ、走行モータ目標トルクＭｂ、並びにジェネ
レータ・モータ目標トルクＧｂの設定処理については、
一般的な方法を採用するものとし、本実施形態における
詳細な説明は省略する。

【００７７】ステップＳ５：ステップＳ４にて設定され
たエンジン目標トルクＥｂが０より大きいか否かを判断
し、ＮＯ（Ｅｂ≦０）のときにはステップＳ６に進み、
ＹＥＳ（Ｅｂ＞０）のときにはステップＳ７に進む。

【００７８】ステップＳ６：ステップＳ５にて現時点で
はエンジン１による車輪駆動軸の駆動は必要無いと判断
したので、エンジン１を停止させる。

【００７９】ステップＳ７：ステップＳ５にてエンジン
１による車輪駆動軸の駆動が要求されていると判断した
ので、現時点においてクラッチ６が締結されているか否
かを判断し、ＹＥＳ（クラッチ締結中）のときにはステ
ップＳ８に進み、ＮＯ（クラッチ開放中）のときにはス
テップＳ１１に進む。

【００８０】ステップＳ８：ステップＳ７にてクラッチ
締結中と判断されたため、現時点においてエンジン１は
燃焼運転中であり、且つエンジン１が出力する回転トル
クによって当該ハイブリッド車両は走行中（停車を含
む）である。このため、ドライバの所望のアクセル操作
に応じて、一般的な手法により、スロットル開度指令値
ＴＶｔ、燃料量Ｐｔ、並びに点火時期θを設定すると共
に、それら設定された制御パラメータに応じてエンジン
１の燃焼運転を実行（継続）する。

【００８１】ステップＳ９：現在の走行モータ目標トル
クＭｂを、走行モータ２のトルク指令値Ｍｔに代入する
と共に、現在のジェネレータ・モータ目標トルクＧｂ
を、ジェネレータ・モータ４のトルク指令値Ｇｔに代入
する。

【００８２】ステップＳ１０：エンジン１が燃焼を開始
した（完爆した）ことを表わすエンジン始動判断フラグ
Ｆ１と、クラッチ６を締結させて良いか否かを表わすク
ラッチ接続可否判断フラグＦ２とを０にリセットし、ス
テップＳ１８に進む。

【００８３】ステップＳ１１：ステップＳ５にてエンジ
ン１による車輪駆動軸の駆動が要求されており、且つス
テップＳ７にてクラッチ開放中と判断されたため、エン
ジン１を始動させると共にエンジン回転数Ｎｅを上昇さ
せ、クラッチ６を締結させる必要が有る。そこで、本ス
テップでは、エンジン始動判断フラグＦ１が０であるか
を判断し、ＹＥＳ（Ｆ１＝０）のときには、エンジン１
を始動させると共にエンジン回転数Ｎｅを上昇させるフ
ィードフォワード制御を行うべくステップＳ１２以降の
処理に進み、ＮＯ（Ｆ１＝１）のときには、エンジン１
が着火した状態であるため、クラッチ６をスムーズに締
結させるフィードバック制御を行うべくステップＳ２１
以降の処理に進む。

【００８４】ステップＳ１２，ステップＳ１３：エンジ
ン１を始動させるべく、例えば図１５に示すテーブル
（マップ）を参照することにより、ジェネレータ・モー
タ４のトルク指令値Ｇｔとスロットル開度指令値ＴＶｔ
とを設定する（ステップＳ１２）と共に、燃料量Ｐｔ及
び点火時期θを設定する。

【００８５】ステップＳ１４，ステップＳ１５：現在の
エンジン回転数Ｎｅが予め記憶されている所定の回転数
（例えば、着火回転数）Ｎｅ１より大きくなったか否か
を判断し（ステップＳ１４）、ＹＥＳ（Ｎｅ＞Ｎｅ１）
のときにはエンジン１が燃焼を開始したと判断できるた
めエンジン始動判断フラグＦ１を１にセットしてからス
テップＳ１６に進み、ＮＯのときにはまだエンジン１が
燃焼を開始していないためＦ１＝０のままステップＳ１
６に進む。

【００８６】尚、本ステップにおいては、燃焼圧力セン
サやイオンプラグセンサにより検出可能なエンジン１の
点火状態、或いはエンジン１の回転数等を検出し、その
検出結果に基づいてエンジントルクの変動を判断するこ
とにより、エンジン１が着火しているか否かを実際に検
出しても良い。

【００８７】ステップＳ１６：ステップＳ１２で設定さ
れたジェネレータ・モータ４のトルク指令値Ｇｔ及びス
ロットル開度指令値ＴＶｔを、ＰＩＤ制御で使用する積
分（Ｉ）項ΣＮｅ及び積分（Ｉ）項ΣＧｔに代入する。

【００８８】ステップＳ２１：ステップＳ１１にてＦ１
＝１と判断されたため、車速Ｖと現在の自動変速機７の
ギヤ比とに応じたエンジン回転数の目標値Ｎｅｂを設定
する。ここで、エンジン出力軸の目標回転数Ｎｅｂは、
例えば、目標回転数Ｎｅｂ＝現在の車速Ｖ×現在のギヤ
比Ｒ÷（タイヤ有効半径ｒ×０．１２π）なる関係式よ
り算出すれば良い。

【００８９】ステップＳ２２：エンジン１のフィードバ
ック制御を行うべく、ＰＩＤ制御で使用する比例（Ｐ）
項及び微分（Ｄ）項とを算出する。即ち、エンジン回転
数の目標値Ｎｅｂとエンジン回転数Ｎｅとの差分ΔＮｅ
を算出すると共に、その差分ΔＮｅから前回の制御周期
におけるエンジン回転数Ｎｅｏを差し引くことにより、
微分（Ｄ）項ｄＮｅを算出する。また、今回の制御周期
で算出した当該ΔＮｅを、新たなエンジン回転数Ｎｅｏ
として代入する。

【００９０】ステップＳ２３：ステップＳ１で入手した
蓄電残量センサ１０６の検出信号に基づいて、一般的な
手法により、現時点におけるバッテリ３の充電状態ＳＯ
Ｃを求める。

【００９１】ステップＳ２４：例えば図１６（ａ）また
は図１６（ｂ）に示すテーブル（マップ）を参照するこ
とにより、ジェネレータ・モータ４のトルク指令値Ｇｔ
の目標値Ｇｔｂを設定する。ここで、図１６（ａ）及び
図１６（ｂ）に例示するテーブルにおいて、当該目標値
Ｇｔｂが正（＋）の値の場合はジェネレータ・モータ４
がエンジン１の出力軸を駆動することを表し、負（−）
の値の場合はジェネレータ・モータ４がエンジン１の回
転トルクによって発電を行うことを表す。このジェネレ
ータ・モータ４の動作制御は、ＥＣＵ１００より当該目
標値Ｇｔｂを表わす制御信号をインバータ２０に設定
し、インバータ２０は、その設定された制御信号に応じ
てジェネレータ・モータ４に通電する電流の位相制御に
より実現すれば良い。尚、インバータを利用した三相電
動機の位相制御は現在では一般的であるため、本実施形
態における詳細な説明は省略する。

【００９２】ステップＳ２５：ジェネレータ・モータ４
のフィードバック制御を行うべく、ＰＩＤ制御で使用す
る比例（Ｐ）項及び微分（Ｄ）項とを算出する。即ち、
ステップＳ２４で設定されたジェネレータ・モータ４の
目標値Ｇｔｂとトルク指令値Ｇｔとの差分ΔＧｔを算出
すると共に、その差分ΔＧｔから前回の制御周期におけ
るトルク指令値Ｇｔｏを差し引くことにより、微分
（Ｄ）項ｄＧｔを算出する。また、今回の制御周期で算
出した当該ΔＧｔを、新たなトルク指令値Ｇｔｏとして
代入する。

【００９３】ステップＳ２６：エンジン１の所定の積分
項ゲインＩｅ１と、ステップＳ２２にて算出した差分Δ
Ｎｅとの積を算出すると共に、その算出した積に、現在
設定されている積分（Ｉ）項ΣＮｅを加算することによ
り、新たな積分（Ｉ）項ΣＮｅを算出する。

【００９４】ステップＳ２７：ジェネレータ・モータ４
の積分項ゲインＩｇ１と、ステップＳ２５にて算出した
差分ΔＧｔとの積を算出すると共に、その算出した積
に、現在設定されている積分（Ｉ）項ΣＧｔを加算する
ことにより、新たな積分（Ｉ）項ΣＧｔを算出する。

【００９５】ステップＳ２８：エンジン１の所定の比例
項ゲインＰｅ１とステップＳ２２にて算出した差分ΔＮ
ｅとの積を算出し、エンジン１の所定の微分項ゲインＤ
ｅ１とステップＳ２２にて算出した微分（Ｄ）項ｄＮｅ
との積を算出し、これら算出した積の和にステップＳ２
６にて算出した積分（Ｉ）項ΣＮｅを加算することによ
り、エンジン１を制御すべく今回の制御周期においてス
ロットルバルブ１０４に出力すべきスロットル開度指令
値ＴＶｔを算出する。

【００９６】ステップＳ２９：ジェネレータ・モータ４
のの所定の比例項ゲインＰｇ１とステップＳ２５にて算
出した差分ΔＧｔとの積を算出し、ジェネレータ・モー
タ４の所定の微分項ゲインＤｇ１とステップＳ２５にて
算出した微分（Ｄ）項ｄＧｔとの積を算出し、これら算
出した積の和にステップＳ２７にて算出した積分（Ｉ）
項ΣＧｔを加算することにより、ジェネレータ・モータ
４の回転を制御すべく今回の制御周期においてインバー
タ２０に出力すべきトルク指令値Ｇｔを算出する。

【００９７】ステップＳ３０：ステップＳ２８で算出さ
れたスロットル開度指令値ＴＶｔに基づいて、燃料量Ｐ
ｔ及び点火時期θを設定する。

【００９８】ステップＳ３１：クラッチ接続可否判断フ
ラグＦ２が１であるかを判断し、ＹＥＳ（Ｆ２＝１）の
ときにはステップＳ３２に進み、ＮＯ（Ｆ２＝０）のと
きにはステップＳ３６に進む。

【００９９】ステップＳ３２：現在のエンジン回転数Ｎ
ｅがエンジン回転数の目標値Ｎｅｂに一致したか否かを
判断し、ＮＯ（Ｎｅ＜Ｎｅｂ）のときにはまだエンジン
１の出力軸の回転数が少ないためステップＳ１７に進
み、ＹＥＳ（Ｎｅ＝Ｎｅｂ）のときにはステップＳ３３
に進む。

【０１００】ステップＳ３３，ステップＳ３４：ステッ
プＳ３２にてエンジン回転数Ｎｅがエンジン回転数の目
標値Ｎｅｂに一致したと判断したので、クラッチ接続可
否判断フラグＦ２＝１にセットする（ステップＳ３３）
と共に、タイマＴを０にリセットする（ステップＳ３
４）。ここで、タイマＴは、クラッチ６の締結タイミン
グを、エンジン回転数Ｎｅが目標値Ｎｅｂに整定するま
での所定時間Ｔ１（図１２参照）だけ遅延させる遅延タ
イマであり、締結タイミングを遅延させるのは、フィー
ドバック制御によるエンジン回転数Ｎｅのオーバーシュ
ートを考慮するためであり、エンジン回転数Ｎｅがエン
ジン回転数の目標値Ｎｅｂに最初に一致した時点でクラ
ッチ６を締結すると、トルクショックが発生することが
予想されるからである。

【０１０１】ステップＳ３５：タイマＴをインクリメン
トし、ステップＳ１７に進む。

【０１０２】ステップＳ３６，ステップＳ３７：タイマ
Ｔのカウント値が所定時間Ｔ１より大きくなったかを判
断し（ステップＳ３６）、ＮＯ（カウント値≦Ｔ１）の
ときにはエンジン回転数Ｎｅが目標値Ｎｅｂにまだ整定
していないと予想されるためステップＳ３５に進み、Ｙ
ＥＳ（カウント値＞Ｔ１）のときにはクラッチ６を締結
させ（ステップＳ３７）、ステップＳ１７に進む。

【０１０３】ステップＳ１７：本ステップまでの処理で
設定された最新のスロットル開度指令値ＴＶｔ、燃料量
Ｐｔ、並びに点火時期θに応じて、エンジン１の燃焼運
転を実行する。

【０１０４】ステップＳ１８：本ステップまでの処理で
設定された最新のトルク指令値Ｍｔ及びトルク指令値Ｇ
ｔに応じて、走行モータ２及びジェネレータ・モータ４
の駆動を実行し、リターンする。

【０１０５】このように、本実施形態に係るハイブリッ
ド車両の駆動装置によれば、走行モータ２による走行中
にエンジン１を始動させるときに、制御応答性には優れ
るものの回転トルクが弱いジェネレータ・モータ４と、
制御応答性には劣るものの大きな回転トルクを発生可能
なエンジン１とを効率良く併用することができると共
に、バッテリ３の蓄電量が少ないとき等には、エンジン
１のスロットル開度指令値ＴＶｔを大きく設定すること
ができるため、ジェネレータ・モータ４による発電を効
率良く行うことができる。即ち、制御応答性に優れ、且
つジェネレータ・モータによる発電を効率良く行うハイ
ブリッド車両の駆動装置を実現することができる。

【０１０６】尚、上述した本実施形態においては、スロ
ットルバルブ１０４の開度量の制御に応じて調整される
吸入空気量に基づいて、理論空燃比λ＝１となるように
燃料供給量を制御する制御ループを構成したが、これに
限られるものではなく、本実施形態に係るエンジン制御
は、リーンバーン制御のように、スロットルバルブの開
度を略一定とし、燃料噴射弁から噴出される燃料噴射量
を適宜制御することによって空燃比を調整することによ
ってトルクを制御する制御系においても実現することが
できる。

【０１０７】

【第１の参考例】次に、上述した実施形態に係るハイブ
リッド車両の駆動装置を基本とする第１の参考例を説明
する。以下の説明においては、当該実施形態と同様な構
成については重複する説明を省略し、本参考例における
特徴的な部分を中心に説明する。

【０１０８】図１７は、第１の参考例に係るハイブリッ
ド車両の駆動装置によるエンジン始動時の動作を説明す
る図である。

【０１０９】バッテリの一般的な放電特性として、蓄電
量が少ないバッテリであっても、放電開始当初の短期間
においては通常の蓄電量のバッテリと略同様な放電を行
うことができる。そこで、本参考例では、バッテリ３の
蓄電量が少ないことによってエンジン１が始動できなく
なる状態を回避すべく、バッテリ３の蓄電量が少ないと
きには、その放電開始直後の電力を利用してジェネレー
タ・モータ４を駆動することによってエンジン１を確実
に始動させると共に、上述した実施形態（図１２参照）
とは異なり、エンジン１の燃焼開始後には当該エンジン
の比例項制御ゲインを大きく設定することにより、エン
ジン１を始動させてからエンジン回転数Ｎｅが目標値Ｎ
ｅｂに達するまでの所要時間を、バッテリ３からの供給
電力が所定値より小さくなるまでの時間より短くし、且
つ図１７に示すようにエンジン回転数Ｎｅをあえて目標
値Ｎｅｂを越えてオーバーシュートさせる。

【０１１０】そして、エンジン回転数Ｎｅのオーバーシ
ュートを発生させた後は、エンジン回転数の慣性力によ
って回転数が低下していくのを利用して、タイミングｔ
３までにエンジン回転数Ｎｅを目標値Ｎｅｂに整定さ
せ、その時点でクラッチ６を締結させる。

【０１１１】また、バッテリ３の蓄電量が僅かしかない
とき（後述する充電状態ＳＯＣ＜ＳＯＣ２の場合に相
当）には、走行モータ２による電力回生を行い、その回
生動作によって発生した電力をバッテリ３に充電する。

【０１１２】次に、上述した本参考例における制御動作
を実現するＥＣＵ１００の具体的な制御処理について、
図１８乃至図２２を参照して説明する。

【０１１３】図１８乃至図２０は、第１の参考例として
のハイブリッド車両の駆動装置における制御処理を示す
フローチャートである。

【０１１４】同図において、ステップＳ５１からステッ
プＳ６８までの処理は、上述した実施形態における図１
３に示すステップＳ１からステップＳ１８までの処理と
同様である。

【０１１５】ステップＳ７１〜ステップＳ７５：上述し
た実施形態における図１４に示すステップＳ２１からス
テップＳ２５までの処理と同様な処理を行う。

【０１１６】ステップＳ７６：現在のバッテリの充電状
態ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１より大きいか否かを判断し、
ＹＥＳ（ＳＯＣ＞ＳＯＣ１）のときにはステップＳ７７
に進み、ＮＯ（ＳＯＣ≦ＳＯＣ１）のときにはステップ
Ｓ８７に進む。

【０１１７】ステップＳ７７〜ステップＳ８１：ステッ
プＳ７６にてＳＯＣ＞ＳＯＣ１であり、バッテリ３の現
在の蓄電量は十分である。そこで、上述した実施形態に
おける図１４に示すステップＳ２６からステップＳ３０
までの処理と同様な処理を行うことにより、スロットル
バルブ１０４に出力すべきスロットル開度指令値ＴＶｔ
と、インバータ２０に出力すべきトルク指令値Ｇｔとを
算出する。但し、これらの指令値の算出に使用する所定
の制御ゲインは、ジェネレータ・モータ４については比
例項ゲインＰｇ１、積分項ゲインＩｇ１、並びに微分項
ゲインＤｇ１であり、エンジン１については比例項ゲイ
ンＰｅ１、積分項ゲインＩｅ１、並びに微分項ゲインＤ
ｅ１である。特に、比例項ゲインＰｇ１及び比例項ゲイ
ンＰｅ１の値については、検出した水温に応じて、図２
１及び図２２に例示するテーブル（マップ）を参照する
ことにより、最適な比例項ゲインＰｇ１及び比例項ゲイ
ンＰｅ１を設定する。

【０１１８】ステップＳ８２〜ステップＳ８６，ステッ
プＳ９９，ステップＳ１００：上述した実施形態におけ
る図１４に示すステップＳ３１からステップＳ３７まで
の処理と同様な処理を行うことにより、エンジン回転数
Ｎｅがエンジン回転数の目標値Ｎｅｂに最初に一致した
タイミングから所定の遅延時間Ｔ１経過後にクラッチ６
を締結させ、ステップＳ６７に進む。

【０１１９】ステップＳ８７：現在のバッテリの充電状
態ＳＯＣが所定値ＳＯＣ２（但しＳＯＣ１＞＞ＳＯＣ
２）より小さいか否かを判断し、ＮＯ（ＳＯＣ≧ＳＯＣ
２）のときにはステップＳ９０に進み、ＹＥＳ（ＳＯＣ
＜ＳＯＣ２）のときにはステップＳ８８に進む。

【０１２０】ステップＳ９０〜ステップＳ９４：ステッ
プＳ８７にてＳＯＣ≧ＳＯＣ２であり、バッテリ３の現
在の蓄電量は不十分である。そこで、上述した実施形態
における図１４に示すステップＳ２６からステップＳ３
０までの処理と同様な処理を行うことにより、スロット
ルバルブ１０４に出力すべきスロットル開度指令値ＴＶ
ｔと、インバータ２０に出力すべきトルク指令値Ｇｔと
を算出する。但し、これらの指令値の算出に使用する所
定の制御ゲインは、ジェネレータ・モータ４については
比例項ゲインＰｇ２、積分項ゲインＩｇ２、並びに微分
項ゲインＤｇ２であり、エンジン１については比例項ゲ
インＰｅ２、積分項ゲインＩｅ２、並びに微分項ゲイン
Ｄｅ２である。特に、比例項ゲインＰｇ２及び比例項ゲ
インＰｅ２の値については、検出した水温に応じて、図
２１及び図２２に例示するテーブル（マップ）を参照す
ることにより、最適な比例項ゲインＰｇ２及び比例項ゲ
インＰｅ２を設定する。

【０１２１】ステップＳ９５〜ステップＳ９８，ステッ
プＳ８６，ステップＳ９９，ステップＳ１００：上述し
た実施形態における図１４に示すステップＳ３１からス
テップＳ３７までの処理、並びにバッテリの充電状態Ｓ
ＯＣが所定値ＳＯＣ１より大きい場合におけるステップ
Ｓ８２からステップＳ８６，ステップＳ９９，ステップ
Ｓ１００の処理と同様な処理を行うことにより、エンジ
ン回転数Ｎｅがエンジン回転数の目標値Ｎｅｂに最初に
一致したタイミングから所定の遅延時間Ｔ２（但しＴ１
＜Ｔ２）経過後にクラッチ６を締結させ、ステップＳ６
７に進む。

【０１２２】ステップＳ８８，ステップＳ８９：ステッ
プＳ８７にてＳＯＣ＜ＳＯＣ２であり、バッテリ３の現
在の蓄電量が僅かしかない非常な状態である。そこで、
現在の車速Ｖが所定の速度ＶＳＰ１より速いか否かを判
断し（ステップＳ８８）、ＮＯ（Ｖ≦ＶＳＰ１）のとき
にはステップＳ９０に進み、ＹＥＳ（Ｖ＞ＶＳＰ１）の
ときには走行モータ２に電力回生を行わせ、その回生動
作によって発生した電力をバッテリ３に供給し（ステッ
プＳ８９）、ステップＳ９０に進む。

【０１２３】このように、本参考例によれば、現在のバ
ッテリの充電状態ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１より大きなと
きには上述した実施形態と同様に、制御応答性に優れ、
且つジェネレータ・モータ４による発電を効率良く行う
ハイブリッド車両の駆動装置を実現することができる。

【０１２４】また、現在のバッテリの充電状態ＳＯＣが
所定値ＳＯＣ１よりは小さいが所定値ＳＯＣ２より大き
いときには、その現在の充電状態ＳＯＣに応じて設定さ
れる最適な比例（Ｐ）項制御ゲインに応じて、充電状態
ＳＯＣが小さいときほどエンジン回転数Ｎｅを大きくオ
ーバシュートさせることができ、確実にエンジン１を始
動させると共にクラッチ６を最適なタイミングで締結さ
せることができる。

【０１２５】更に、バッテリ３の現在の状態がＳＯＣ＜
ＳＯＣ２であるときに、車速Ｖが所定の速度ＶＳＰ１よ
り速い状態で走行しているときには、走行モータ２の回
生電力によってバッテリ３を充電させる、或いは回生電
力によるジェネレータ・モータ４の駆動を行うことがで
きる。

【０１２６】尚、本参考例では、上述した実施形態で説
明した図１１に示す制御系と同様に、エンジン１が発生
させるトルクと、ジェネレータ・モータ４が発生させる
トルクとに対して２つのＰＩＤコントローラを利用して
フィードフォワード制御及びフィードバック制御を行う
例を説明したが、これに限られるものではなく、例えば
エンジン１が発生させるトルクの制御はフィードフォワ
ード制御だけで行い、ジェネレータ・モータ４が発生さ
せるトルクの制御はフィードバック制御だけで行う、或
いはその逆の制御構成にしても良い。

【０１２７】また、上述した本参考例では、走行モータ
２による走行中に、バッテリ３の蓄電量が所定値ＳＯＣ
２より少なくなったときには、走行モータ２の回生制御
により発生される回生エネルギ（回生電力）をバッテリ
３に供給したが、例えば本願出願人による先行する特開
平１０−１４００１１号（尚、本願出願時において未公
開である）に開示されているように、発生した回生電力
をジェネレータ・モータ４に直接供給し、その供給され
た回生電力によってジェネレータ・モータ４を駆動する
ことにより、エンジン１を始動させても良い。

【０１２８】或いは、走行モータ２による走行中に、バ
ッテリ４からの供給電力の状態が異常であることが検出
されたときには、当該モータの回生制御により発生され
る回生エネルギ（回生電力）をバッテリ４に供給するの
ではなく、ジェネレータ・モータ４に直接供給し、その
供給された回生電力によってジェネレータ・モータ４を
駆動することにより、エンジン１を始動させても良い。

【０１２９】係るエンジンの緊急始動制御において、検
出すべきバッテリの異常状態としては、例えば、バッテ
リの筐体温度が定格を越えて高温であること、個々に内
部抵抗を有する複数のバッテリを並列接続と直列接続と
の間で切り替えることによって生じる内部抵抗全体とし
ての変化により、当該各バッテリの供給電圧にばらつき
が生じ、それらバッテリ全体としての供給電圧が不安定
となること、或いはそれら複数のバッテリ同士の接続を
切り替えるスイッチが故障したことや、個々のバッテリ
に設けられているフューズが切れたこと等を検出すれば
良い。

【０１３０】

【第２の参考例】次に、上述した実施形態に係るハイブ
リッド車両の駆動装置を基本とする第２の参考例を説明
する。以下の説明においては、上述した実施形態と同様
な構成については重複する説明を省略し、本参考例にお
ける特徴的な部分を中心に説明する。

【０１３１】本参考例では、図１１に示す制御系におい
て、更に制御応答性に優れ、且つ走行状態に応じた最適
な制御を行うべく、ジェネレータ・モータ４の比例項ゲ
インＰｇ、積分項ゲインＩｇ、並びに微分項ゲインＤ
ｇ、エンジン１の比例項ゲインＰｅ、積分項ゲインＩ
ｅ、並びに微分項ゲインＤｅの各制御ゲインを適宜変更
する。

【０１３２】以下、本参考例における制御動作を実現す
るＥＣＵ１００の具体的な制御処理について、図２３乃
至図２８を参照して説明する。

【０１３３】図２３及び図２４は、第２の参考例として
のハイブリッド車両の駆動装置における制御処理を示す
フローチャートである。

【０１３４】同図において、エンジン目標トルクＥｂが
ゼロより小さく走行モータ２による走行を継続させる場
合と、クラッチ６が締結状態であってエンジン目標トル
クＥｂがゼロより大きい場合にエンジン１による走行を
継続させる場合とを示すステップＳ１５１からステップ
Ｓ１６１までの処理は、上述した実施形態における図１
３に示すステップＳ１からステップＳ１０及びステップ
Ｓ１８までの処理と略同様であり、重複する個々のステ
ップの説明は省略するが、後述する処理の都合により、
ステップＳ１６０では、ジェネレータ・モータ４を駆動
してエンジン１の始動を開始したことを表わすエンジン
始動開始フラグＦ３だけを０にリセットする点が異な
る。

【０１３５】ステップＳ１６２：ステップＳ１５７にて
クラッチ６が締結されていないと判断されたため、エン
ジン始動開始フラグＦ３が１にセットされているか否か
を判断し、ＹＥＳ（Ｆ３＝１）のときにはステップＳ１
６４に進み、ＮＯ（Ｆ３＝０）のときにはステップＳ１
６３に進む。

【０１３６】ステップＳ１６３：ステップＳ１６２にて
エンジン１の始動がまだ開始されていないと判断された
ため、直ちにエンジン１のクランキングを開始する準備
として、エンジン始動判断フラグＦ１を０、クラッチ接
続可否判断フラグＦ２を０、エンジン始動開始フラグＦ
３を１、並びにクラッチ接続遅延タイミングを計時する
タイマＴを０にセットする。更に、ジェネレータ・モー
タ４のトルク指令値Ｇｔを演算するＰＩＤフィードバッ
ク系の積分（Ｉ）項ΣＧｔには所定の初期値Ｇｔ０を代
入し、エンジン１のスロットル開度指令値ＴＶｔを演算
するＰＩＤフィードバック系の積分（Ｉ）項ΣＮｅには
所定の初期値ＴＶｔ０を代入する。

【０１３７】ステップＳ１６４，ステップＳ１６５：エ
ンジン１を始動させるべく、上述した実施形態における
図１３に示すステップＳ１２及びステップＳ１３の処理
と同様に、例えば図１５に示すテーブル（マップ）を参
照することにより、ジェネレータ・モータ４のトルク指
令値Ｇｔとスロットル開度指令値ＴＶｔとを設定する
（ステップＳ１２）と共に、燃料量Ｐｔ及び点火時期θ
を設定する。

【０１３８】ステップＳ１６５〜ステップＳ１７０：上
述した実施形態における図１４に示すステップＳ２１か
らステップＳ２５の処理と同様な処理を行うことによ
り、バッテリ３の蓄電量に応じたジェネレータ・モータ
４のトルク指令値Ｇｔの目標値Ｇｔｂ、微分（Ｄ）項ｄ
Ｎｅ及びｄＧｔ等を算出する。

【０１３９】ステップＳ１７１：エンジン１が燃焼運転
を行っているか否かを表わすエンジン始動判断フラグＦ
１が１（運転中）であるかを判断し、ＹＥＳ（Ｆ１＝
１）のときにはステップＳ１７２に進み、ＮＯ（Ｆ１＝
０）のときにはステップＳ１７６に進む。

【０１４０】ステップＳ１７２，ステップＳ１７３：現
在のエンジン回転数Ｎｅが予め記憶されている所定の回
転数（例えば、着火回転数）Ｎｅ１より大きくなったか
否かを判断し（ステップＳ１７２）、ＮＯ（Ｎｅ≦Ｎｅ
１）のときにはまだエンジン１が燃焼を開始していない
と判断できるためステップＳ１７４に進み、ＹＥＳ（Ｎ
ｅ＞Ｎｅ１）のときにはエンジン１が燃焼を開始したと
判断できるためステップＳ１７３にてエンジン始動判断
フラグＦ１を１にセットしてからステップＳ１７４に進
む。

【０１４１】ステップＳ１７４：図２５に例示するテー
ブルを参照することにより、ステップＳ１５１で水温セ
ンサ１０８より入手した現在のエンジン温度に応じて、
ジェネレータ・モータ４の比例項ゲインＰｇ、積分項ゲ
インＩｇ、並びに微分項ゲインＤｇを設定する。

【０１４２】ステップＳ１７５：図２６に例示するテー
ブルを参照することにより、ステップＳ１５１で水温セ
ンサ１０８より入手した現在のエンジン温度に応じて、
エンジン１の比例項ゲインＰｅ、積分項ゲインＩｅ、並
びに微分項ゲインＤｅの各制御ゲインを設定する。

【０１４３】ここで、ステップＳ１７４及びステップＳ
１７５にて設定する各制御ゲインの値について説明すれ
ば、現時点ではエンジン１が燃焼運転を開始していな
い、或いは開始した直後であり、エンジン回転数Ｎｅを
迅速にエンジン回転数の目標値Ｎｅｂに近づける、或い
は燃焼を開始した直後のエンジン１の燃焼停止（エンス
ト）を防止する必要があるため、エンジン温度に関らず
エンジン１とジェネレータ・モータ４の積分項及び微分
項は何れも０に設定される。これにより、エンジン１の
回転抵抗が大きくなるエンジン温度が低い場合であって
も、ジェネレータ・モータ４の比例項ゲインＰｇの作用
によってジェネレータ・モータ４の回転トルクが大きく
なるため、エンジン１の燃焼運転を迅速に開始させるこ
とができる。また、積分項が０に設定されているのは、
オーバーシュートを防止するためである。

【０１４４】また、図２５及び図２６に示す比例項がエ
ンジン温度が高くなるのに応じて小さい値が記憶されて
いるのは、エンジン温度が高いほどエンジンの回転抵抗
は小さくなるため、検出したエンジン温度に応じて必要
最小限の電力及び燃料によってジェネレータ・モータ４
及びエンジン１を駆動させるためである。

【０１４５】ステップＳ１７６：図２７に例示するテー
ブルを参照することにより、ステップＳ１５１で水温セ
ンサ１０８より入手した現在のエンジン温度に応じて、
ジェネレータ・モータ４の比例項ゲインＰｇ、積分項ゲ
インＩｇ、並びに微分項ゲインＤｇを設定する。

【０１４６】ステップＳ１７７：図２８に例示するテー
ブルを参照することにより、ステップＳ１５１で水温セ
ンサ１０８より入手した現在のエンジン温度に応じて、
エンジン１の比例項ゲインＰｅ、積分項ゲインＩｅ、並
びに微分項ゲインＤｅの各制御ゲインを設定する。

【０１４７】ここで、ステップＳ１７６及びステップＳ
１７７にて設定する各制御ゲインの値について説明すれ
ば、現時点ではエンジン１が燃焼運転を開始しており、
このタイミングにおいてはエンジン回転数Ｎｅをスムー
ズにエンジン回転数の目標値Ｎｅｂに整定させることが
要求される。そこで、エンジン回転数Ｎｅを目標値Ｎｅ
ｂにスムーズに整定させるべく、比例項、積分項、並び
に微分項の各制御ゲインを設定している。

【０１４８】また、図２７及び図２８に示す比例項がエ
ンジン温度が高くなるのに応じて小さい値に設定されて
いるのは、図２５及び図２６の場合と同様に、エンジン
温度が高いほどエンジンの回転抵抗は小さくなるため、
検出したエンジン温度に応じて必要最小限の電力及び燃
料によってジェネレータ・モータ４及びエンジン１を駆
動させるためである。

【０１４９】ステップＳ１７８〜ステップＳ１８１：上
述した実施形態における図１４に示すステップＳ２６か
らステップＳ２９の処理と同様に、スロットル開度指令
値ＴＶｔとトルク指令値Ｇｔとを算出する。

【０１５０】ステップＳ１８２〜ステップＳ１８９：上
述した実施形態における図１４に示すステップＳ３１か
らステップＳ３７及びそのステップＳ３７に続くステッ
プＳ１７（図１３）の処理と同様に、エンジン回転数Ｎ
ｅが目標値Ｎｅｂに一致してから所定時間Ｔ１だけ経過
した時点でクラッチ６を締結させると共に、最新のスロ
ットル開度指令値ＴＶｔ、燃料量Ｐｔ、並びに点火時期
θに応じて、エンジン１の燃焼運転を実行し、その後ス
テップＳ１６１に進む。

【０１５１】このように、本参考例によれば、エンジン
１の始動時等の走行状態に応じて、制御応答性に優れた
最適な制御を行うことができる。

【０１５２】尚、上記の走行状態としては、上記の参考
例として説明したジェネレータ・モータ４によってエン
ジン１を始動させるとき（第１のケース）に限られるも
のではなく、エンジン１の燃焼運転による加速時にジェ
ネレータ・モータ４によって加速状態をアシストすると
き（第２のケース）、或いはエンジン１の燃焼運転中に
ジェネレータ・モータ４による発電を行うとき（第３の
ケース）が想定される。また、これらの場合におけるフ
ィードバック制御系の制御ゲインをそれぞれＧｆｂ１，
Ｇｆｂ２，Ｇｆｂ３とすると、それら制御ゲインの大小
関係を、Ｇｆｂ１＞Ｇｆｂ２＞Ｇｆｂ３と設定すること
により、当該フィードバック制御系の応答性を確保する
こと、並びにバッテリ３の効率的な動作を確保すること
ができる。

【０１５３】また、上述した第２の参考例では、エンジ
ン１が燃焼を開始するまでは、ジェネレータ・モータ４
及びエンジン１のＰＩＤフィードバック系の制御ゲイン
のうち、微分項と積分項とを０に設定したが、これに限
られるものではなく、フィードフォワード制御を行うこ
とによって所定の回転トルクを出力しても良い。

【０１５４】尚、蓄電量が少ない状態のバッテリ３の電
力を最大限に使用して走行モータ２による走行を行って
いるときには、バッテリ３が完全に放電して走行モータ
２による走行が継続できなくなる前に、エンジン１の燃
焼運転を早期に開始させ、エンジン１に走行トルクを発
生させる必要がある。また、走行モータ２による走行中
にアクセル開度が所定値を越えて大きな開度に操作され
たときには、そのアクセル開度に応じて更に車両を加速
すべく、エンジン１の燃焼運転を早期に開始させ、エン
ジン１に走行トルクを発生させる必要がある。これらの
状態においては、バッテリ３にジェネレータ・モータ４
を駆動する余裕（ジェネレータ・モータ４に供給する電
力）が無いので、ＥＣＵ１００は、バッテリ３から走行
モータ２への電力供給を徐々に抑制し、その抑制された
分の電力によってジェネレータ・モータを駆動すること
により、エンジンを確実に駆動すると良い。

【０１５５】また、ハイブリッド車両においては、停車
中または走行モータによる走行中にエンジンが自動的に
停止したり、逆に、走行モータによる走行中においても
エンジンが自動的に始動する。

【０１５６】一般に、エンジンを始動させるとき、即ち
エンジンをクランキングさせてから燃焼運転を開始する
までの期間は、エンジンの燃焼サイクルに起因する回転
トルクの変動がエンジンマウントを介して車室内に伝達
されることにより、乗員にとって不快な車体振動とな
る。また、エンジンの始動時には、エンジンの出力軸と
車輪の駆動軸とはクラッチによって離間した状態に保持
されるが、その状態においても、トランスミッション内
のオイル粘性により、エンジンの始動時の出力軸の回転
トルクが車輪の駆動軸側に若干伝達されてしまい、この
駆動軸に伝達されたトルクによっても、乗員にとって不
快な車体振動が発生してしまう。特に、このオイル粘性
による伝達トルクは、走行モータによって走行中のハイ
ブリッド車両にとっては走行性を大きく阻害する要因と
なる。

【０１５７】そこで、エンジン始動時のトルク変動が大
きく変化する期間においては、エンジンのトルク変動を
ジェネレータ・モータの補償トルクによって相殺する、
即ち、ジェネレータ・モータがエンジンを始動させるた
めに出力する本来の回転トルクに、エンジンが始動時に
発生させるトルク変動の位相とは逆位相の補償トルクを
更に加えて出力することにより、車体振動の発生を防止
すると良い。より具体的には、オイル粘性によって発生
する伝達トルクとエンジンのクランク角との関係を予め
マップ（テーブル）として記憶しておき、エンジンの始
動に際しては、そのマップを参照することによってジェ
ネレータ・モータが出力すべき回転トルク（補償トルク
を含む）を決定すれば良い。この場合、オイル粘性によ
って発生する伝達トルクは、そのオイルの温度によって
大きく変化するため、上記のマップには、オイルの温度
変化に対応させたテーブルを記憶すると良い。

【０１５８】更に、エンジン始動時のトルク変動が大き
く変化する期間において、エンジンのトルク変動を、上
述したジェネレータ・モータによる制御と同様な処理に
より、走行モータの補償トルクによって相殺しても良
い。

【０１５９】尚、上述した実施形態、並びにその第１及
び第２の参考例においては、ハイブリッド車両として停
止状態からの加速時に、まず走行モータ２により車両を
駆動し、その後、エンジン１を始動させてからエンジン
出力軸と車輪駆動軸とをクラッチ６によって締結させる
構成としたが、この構成に限られるものではない。即
ち、所謂アイドリングストップ車両、即ちアクセルの全
閉時にはエンジンを自動的に停止させると共に、その
後、アクセルが踏み込まれたときには始動用の電気モー
タによってエンジンを自動的に始動させ、その後、自動
変速機のクラッチをエンジンの出力軸と車輪とが接続さ
れるように制御する車両にも適用可能であり、この場
合、エンジンの目標回転数は、アクセル開度に応じて、
予め設定された回転数を設定すれば良い。

【０１６０】また、上述した実施形態、並びにその第１
及び第２の参考例においては、図１１に示すフィードバ
ック制御系の入力値として目標回転数Ｎｅｂ、出力値と
してエンジン実回転数Ｎｅを採用したが、この構成に限
られるものではなく、例えば、入力値にはエンジンを始
動させるのに要する所定の目標トルク、出力値には一般
的なトルクセンサやジェネレータ・モータの出力電流か
ら検出可能なエンジン出力軸のトルクを採用した制御系
としても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に適用可能なハイブリッド車両
の機械的構成を例示すブロック図である。

【図２】第１の実施形態に適用可能なハイブリッド車両
の発進＆低速走行時の駆動力の伝達形態を説明する図で
ある。

【図３】第１の実施形態に適用可能なハイブリッド車両
の加速時の駆動力の伝達形態を説明する図である。

【図４】第１の実施形態に適用可能なハイブリッド車両
の定常走行時の駆動力の伝達形態を説明する図である。

【図５】第１の実施形態に適用可能なハイブリッド車両
の減速時の駆動力の伝達形態を説明する図である。

【図６】第１の実施形態に適用可能なハイブリッド車両
の定常走行＆充電時の駆動力の伝達形態を説明する図で
ある。

【図７】第１の実施形態に適用可能なハイブリッド車両
の充電時の駆動力の伝達形態を説明する図である。

【図８】第１の実施形態に適用可能なハイブリッド車両
のエンジン始動時の駆動力の伝達形態を説明する図であ
る。

【図９】第１の実施形態に適用可能なハイブリッド車両
の電気的構成を示すブロック図である。

【図１０】ハイブリッド車両の走行状態に応じたＥＣＵ
によるエンジン、ジェネレータ・モータ、走行モータ、
並びにバッテリに対する制御を説明する図である。

【図１１】第１の実施形態におけるハイブリッド車両の
駆動装置の制御系の構成を示すブロック図である。

【図１２】第１の実施形態に係るハイブリッド車両の駆
動装置によるエンジン始動時の動作を説明する図であ
る。

【図１３】第１の実施形態としてのハイブリッド車両の
駆動装置における制御処理を示すフローチャートであ
る。

【図１４】第１の実施形態としてのハイブリッド車両の
駆動装置における制御処理を示すフローチャートであ
る。

【図１５】ジェネレータ・モータのトルク指令値Ｇｔ及
びスロットル開度指令値ＴＶｔの設定に使用するテーブ
ルを例示する図である。

【図１６】ジェネレータ・モータのトルク指令値Ｇｔの
目標値Ｇｔｂの設定に際して使用するテーブルを例示す
る図である。

【図１７】第１の参考例に係るハイブリッド車両の駆動
装置によるエンジン始動時の動作を説明する図である。

【図１８】第１の参考例としてのハイブリッド車両の駆
動装置における制御処理を示すフローチャートである。

【図１９】第１の参考例としてのハイブリッド車両の駆
動装置における制御処理を示すフローチャートである。

【図２０】第１の参考例としてのハイブリッド車両の駆
動装置における制御処理を示すフローチャートである。

【図２１】ジェネレータ・モータのトルク指令値Ｇｔの
設定に際して使用するテーブルを例示する図である。

【図２２】エンジンの比例項ゲインＰｅ１，Ｐｅ２の設
定に際して使用するテーブルを例示する図である。

【図２３】第２の参考例としてのハイブリッド車両の駆
動装置における制御処理を示すフローチャートである。

【図２４】第２の参考例としてのハイブリッド車両の駆
動装置における制御処理を示すフローチャートである。

【図２５】エンジンの燃焼運転開始前において、ジェネ
レータ・モータの制御ゲインの設定に際して使用するテ
ーブルを例示する図である。

【図２６】エンジンの燃焼運転開始後において、エンジ
ンの制御ゲインの設定に際して使用するテーブルを例示
する図である。

【図２７】ジェネレータ・モータの制御ゲインの設定に
使用するテーブルを例示する図である。

【図２８】エンジンの制御ゲインの設定に使用するテー
ブルを例示する図である。

【符号の説明】

１：エンジン，２：走行モータ，３：バッテリ，４：ジェネレータ・モータ，５：トルクコンバータ，６：クラッチ，７：自動変速機，８：差動機構，９，１０：車輪，１１：ギヤトレイン，２０：インバータ，１００：ＥＣＵ，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 29/06 Ｂ６０Ｋ 9/00 ＥＦ１６Ｄ 48/02 Ｆ１６Ｄ 25/14 ６４０Ｎ (72)発明者土屋昌弘広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内Ｆターム(参考） 3D039 AA00 AB27 3D041 AA28 AA59 AA66 AB01 AC06 AC08 AC15 AD00 AD01 AD02 AD04 AD10 AD14 AD31 AD51 AE02 AE03 AE07 AE09 AE16 AF00 AF01 AF09 3G093 AA07 AA16 BA02 BA15 CA02 CA04 CB02 CB05 CB06 DA01 DA05 DA06 DA07 DB00 DB05 DB11 DB19 EA05 EA13 EB01 EC01 FA00 FA07 3J057 AA03 BB02 GA66 GB02 GB03 GB06 GB40 GE05 HH01 JJ04 5H115 PA01 PA12 PC06 PG04 PI11 PI16 PI22 PI29 PO02 PO06 PO17 PU10 PU22 PU24 PU25 PV09 QE01 QE02 QE03 QE08 QE10 QE12 QI04 QN03 QN06 QN11 QN12 QN22 QN23 QN24 RB08 RE01 RE02 RE03 RE05 RE06 RE07 SE04 SE05 SE06 SE08 TB01 TE01 TE02 TE03 TE06 TE08 TE10 TI02 TO05 TO13 TO21 TO30 TR19 TU12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料の燃焼によって車輪の駆動軸を回転
させる第１回転トルクを発生するエンジンと、その第１
回転トルクを用いて発電するジェネレータ機能及び該エ
ンジンの燃焼運転を始動させる第２回転トルクを発生す
るモータ機能を備えるジェネレータ・モータとを備える
車両の駆動装置であって、設定された目標トルクを前記駆動軸に出力すべく、その
目標トルクに関する値と検出した実トルクに関する値と
の偏差に基づいて前記第１回転トルク及び第２回転トル
クのフィードバック制御を行う第１の制御系と、前記ジ
ェネレータ・モータによる目標発電量に関する値に基づ
いて該第１の制御系により算出された前記第１回転トル
クの制御出力を補正する第２の制御系とを含む制御手段
を備えることを特徴とする車両の駆動装置。
【請求項２】前記制御手段における前記第２の制御系
は、前記目標発電量に関する値が大きくなるのに応じて
前記第１の回転トルクに対する制御出力が大きくなるよ
うに、算出された前記第１回転トルクの制御出力を補正
することを特徴とする請求項１記載の車両の駆動装置。
【請求項３】前記エンジンの出力軸は、前記駆動軸に
対して締結・開放可能であって、前記制御手段は、前記エンジンを始動させた後、前記実
トルクに関する値である前記エンジンの出力軸の回転数
が前記目標トルクに関する値である目標回転数となるよ
うに前記第１の制御系による回転数制御を行うと共に、
それら回転数が略一致したときに、前記エンジンの出力
軸と前記駆動軸とを締結させることを特徴とする請求項
１記載の車両の駆動装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記エンジンを始動さ
せてから所定時間経過後に前記ジェネレータ・モータに
前記第１回転トルクを用いて発電させるべく、前記第２
の制御系に対して、前記目標発電量に関する値を設定す
ることを特徴とする請求項３記載の車両の駆動装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記エンジンを始動さ
せてから前記所定時間が経過するまでは所定トルクによ
るフィードフォワード制御を行い、前記所定時間経過後
には前記実トルクに関する値である前記エンジンの出力
軸の回転数と、前記目標トルクに関する値である目標回
転数との偏差に基づくフィードバック制御を行うよう
に、前記第１の制御系を制御することを特徴とする請求
項４記載の車両の駆動装置。
【請求項６】前記制御手段は、前記目標発電量に関す
る値を設定するに際して、前記所定時間が経過する前と
比較して経過後の値を大きく設定することを特徴とする
請求項５記載の車両の駆動装置。
【請求項７】前記制御手段は、前記所定時間が経過す
るまでは、前記目標発電量に関する値をゼロに設定する
ことを特徴とする請求項６記載の車両の駆動装置。
【請求項８】前記所定時間は、前記エンジンを始動さ
せてから少なくとも燃焼を開始するまでの時間であるこ
とを特徴とする請求項４記載の車両の駆動装置。
【請求項９】前記ジェネレータ・モータは三相同期電
動機であって、その三相同期電動機による発電は、通電
する電流の位相制御により行われることを特徴とする請
求項１記載の車両の駆動装置。
【請求項１０】前記目標発電量は、前記車両に搭載さ
れたバッテリの充電状態及び／またはエンジンの水温に
基づいて算出された値であることを特徴とする請求項１
記載の車両の駆動装置。
【請求項１１】更に、バッテリからの供給電力によっ
て前記駆動軸を回転させる第３回転トルクを発生する走
行モータを備え、前記制御手段は、前記目標回転数を、前記第３回転トル
クを用いた走行中における前記駆動軸の回転数に基づい
て設定することを特徴とする請求項３または請求項５記
載の車両の駆動装置。