JP2001245404A - 車両における複数の回転装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の電動機を用いて走行する車両のエネル
ギー効率を向上させることのできる制御装置を提供す
る。 【解決手段】 トルクが変動する動力伝達系統に連結さ
れ、その動力伝達系統でのトルクの変動幅が小さくなる
ように動力伝達系統に対してトルクを与えもしくはトル
クを吸収する複数の回転装置を備えた車両における複数
の回転装置の制御装置において、前記回転装置を動作さ
せた場合の少なくとも二つの回転装置についてのエネル
ギー効率を比較する効率比較手段（ステップＳ６）と、
前記動力伝達系統でのトルクの変動幅が小さくなるよう
に動作させる回転装置を、前記効率比較手段（ステップ
Ｓ６）によって得られたエネルギー効率の良い回転装置
とする回転装置選択手段と（ステップＳ７，Ｓ８）を備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電動機などの複
数の回転装置を備えている車両においてそれらの回転装
置の制御装置に関し、特に使用する回転装置を選択する
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電動機は、その駆動のためのエネルギー
の制御および駆動状態の制御が容易であるから、各種の
分野で動力源として使用されている。また、電動機は動
力を出力するのに伴って排気を生じないので、車両用の
動力源として有望視されている。

【０００３】電動機を動力源とした最も典型的な車両が
電気自動車であり、バッテリや発電機から供給された電
力で電動機を駆動して走行するように構成されている。
この種の車両における制御装置の一例が特開平７−７６
２０７号公報に記載されている。この公報に記載された
制御装置は、エンジンで発電機を駆動して得た電力によ
って電動機を駆動する形式の電気自動車における制御装
置であり、その電気自動車では、エンジンの回転数など
の動作状態が常には一定でないことに着目し、発電機を
二台設けるとともに、エンジンの動作状態に応じて効率
のよい発電機を選択してエンジンに連結し、発電を可及
的に効率よくおこなうように構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の公報に記載され
た制御装置は、走行のための駆動力を出力する電動機に
対して二台の発電機を設けた電気自動車における発電機
の選択制御をおこなうように構成された装置であるが、
これとは異なり、いわゆるハイブリッド車と称される車
両は、内燃機関に加えて複数の電動機を備え、それらの
電動機の出力する動力を走行のための動力に使用するこ
とがある。また、それらの電動機を発電機能のあるいわ
ゆるモータ・ジェネレータとすることがある。

【０００５】このような車両では、各電動機もしくはモ
ータ・ジェネレータとして、特性や容量が同一のものを
並列的に用いずに、各電動機もしくはモータ・ジェネレ
ータに複数の機能を持たせ、かつその機能を各電動機も
しくはモータ・ジェネレータで異ならせることが多く、
そのために、それぞれの電動機もしくはモータ・ジェネ
レータの形式や容量あるいは特性が異なる場合が多い。

【０００６】前述した公報に記載されている発明は、走
行のためのモータあるいはバッテリに対して電力を供給
するための複数の発電機を選択する制御の一例を提案し
ているが、飽くまでも効率に基づいて発電機を選択する
技術であって、発電機を駆動するためのトルクの影響す
なわち発電機がトルクを吸収し、あるいは吸収しないこ
とにる機能に関しては新たな技術を提案していない。よ
り具体的に説明すると、前述したハイブリッド車におけ
るモータ・ジェネレータは、エンジンから駆動輪に到る
動力伝達系統に連結されているから、モータ・ジェネレ
ータによって発電をおこなうことに伴って動力伝達系統
におけるトルクが少なからず変化し、その結果、モータ
・ジェネレータが駆動トルクを抑制して制振機能やエネ
ルギー回生機能を果たすことになる。またハイブリッド
車では、モータ・ジェネレータあるいはこれに変わる電
動機がトルクを出力し、これが動力伝達系統におけるト
ルクに影響を及ぼすことがある。このような機能を果た
すモータ・ジェネレータあるいは発電機もしくは電動機
が複数台設けられている場合、その選択をおこなうため
の新たな技術的知見が必要であるが、この点について上
記の公報に記載された発明には特に示唆するものがな
い。

【０００７】この発明は、上記の技術的課題に着目して
なされたものであり、複数の電動機などの回転装置を使
用している車両のエネルギー効率を向上させることので
きる制御装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、上記の目的を達成するために、電動機の効率に着目
し、可及的に高効率の電動機を選択して使用するように
構成したことを特徴とするものである。より具体的に
は、請求項１の発明は、トルクが変動する動力伝達系統
に連結され、その動力伝達系統でのトルクの変動幅が小
さくなるように動力伝達系統に対してトルクを与えもし
くはトルクを吸収する複数の回転装置を備えた車両にお
ける複数の回転装置の制御装置において、前記回転装置
を動作させた場合の少なくとも二つの回転装置について
のエネルギー効率を比較する効率比較手段と、前記動力
伝達系統でのトルクの変動幅が小さくなるように動作さ
せる回転装置を、前記効率比較手段によって得られたエ
ネルギー効率の良い回転装置とする回転装置選択手段と
を備えていることを特徴とする制御装置である。

【０００９】したがって請求項１の発明では、回転装置
に動力伝達系統からトルクが与えられ、また反対に回転
装置から動力伝達系統にトルクを与えることにより、動
力伝達系統でのトルクの変動幅が抑制され、そのように
機能する回転装置としてエネルギー効率が良いものが採
用される。その結果、車両の制振がエネルギーの消費を
低減した状態で実行される。

【００１０】また、請求項２の発明は、走行のための動
力を選択的に出力させることのできる複数の電動機を備
えた車両における複数の回転装置の制御装置において、
各電動機の効率を比較する効率比較手段と、その効率比
較手段で得られた効率の良い電動機を走行のために選択
して使用する電動機選択手段とを備えていることを特徴
とする制御装置である。

【００１１】したがって、請求項２の発明では、走行の
ために電動機を駆動することに伴って生じるエネルギー
ロスが低減され、エネルギー効率を向上させることがで
きる。なおその場合、選択された電動機が出力する動力
で車両が力行することとしてもよい。

【００１２】さらに、請求項３の発明は、請求項２の発
明において、前記複数の電動機が連結された内燃機関を
更に備え、前記複数の電動機のいずれかの出力によって
前記内燃機関の出力トルクの変動に起因する振動を抑制
するように構成されていることを特徴とする制御装置で
ある。

【００１３】したがって請求項３の発明では、内燃機関
が動力を出力することに伴う振動が電動機の出力によっ
て抑制され、そのための電動機としてエネルギー効率の
よいものが選択されるので、内燃機関による振動を抑制
した走行を高いエネルギー効率で実施することができ
る。

【００１４】さらにまた、請求項４の発明は、請求項１
における前記回転装置選択手段が、前記回転装置の選択
にヒステリシスを有することを特徴とする制御装置であ
る。

【００１５】したがって請求項４の発明では、いずれか
の回転装置から他の回転装置に切り換える条件とこれと
は反対の切り換えをおこなう条件とに所定の差異（ヒス
テリシス）が設けられているので、駆動状態などのわず
かな変化に起因して回転装置が頻繁に変更されることが
回避される。すなわちハンチングが防止される。

【００１６】そして、請求項５の発明は、請求項２もし
くは３における前記電動機選択手段が、前記電動機の選
択にヒステリシスを有することを特徴とする制御装置で
ある。

【００１７】したがって請求項５の発明では、請求項４
の発明と同様に、いずれかの電動機から他の電動機に切
り換える条件とこれとは反対の切り換えをおこなう条件
とに所定の差異（ヒステリシス）が設けられているの
で、駆動状態などのわずかな変化に起因して電動機が頻
繁に変更されることが回避される。すなわちハンチング
が防止される。

【００１８】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図面に示す具体
例に基づいて説明する。図２は、この発明で対象とする
車両の動力伝達系統を模式的に示しており、（Ａ）は後
輪１に動力を伝達する機構を示し、（Ｂ）は前輪２に対
して動力を伝達する機構を示している。したがってここ
に示す車両は、選択的に四輪駆動とすることのできる車
両である。

【００１９】図２の（Ａ）に示すように内燃機関（以
下、エンジンと記す）３にモータ・ジェネレータ（Ｍ
Ｇ）４およびトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）５ならびに自
動変速機（Ａ／Ｔ）６が、順に連結されている。そのエ
ンジン３は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、
液化天然ガス（ＬＮＧ）や液化石油ガス（ＬＰＧ）など
のガスを燃料としたガスエンジンなど、要は、適宜の形
態の燃料を燃焼させて機械的動力を出力する動力装置で
あり、図に示す例では車両の前部に前後方向に向けて搭
載されている。

【００２０】また、モータ・ジェネレータ４は、永久磁
石型同期モータなどの電動機としての機能と発電機とし
ての機能とを備えた回転装置であり、そのロータ（図示
せず）がエンジン３の出力軸もしくはエンジン３とトル
クコンバータ５とを連結している回転軸に直接連結さ
れ、あるいは適宜の歯車機構などの伝動機構を介して連
結されている。したがってエンジン３よってモータ・ジ
ェネレータ４を駆動して発電をおこない、またトルクコ
ンバータ５側から入力される動力によってモータ・ジェ
ネレータ４を駆動して発電をおこない、さらにはモータ
・ジェネレータ４に電流を供給してこれを駆動すること
により、エンジン３もしくはトルクコンバータ５に対し
て動力を伝達するように構成されている。

【００２１】さらに、トルクコンバータ５は、その入力
側に配置されているエンジン３もしくはモータ・ジェネ
レータ４から出力側に配置されている自動変速機６に対
してトルクを増幅もしくは増幅せずに伝達する装置であ
って、一般的には流体式の公知の構成のものが使用され
る。流体式のトルクコンバータ５を使用した場合には、
その入力側の回転要素と出力側の回転要素とを機械的に
直接連結する公知の構成のロックアップクラッチ（図示
せず）を内蔵させることができる。

【００２２】このトルクコンバータ５に続けて配置され
る自動変速機６は、車両の走行状態に基づいて変速比を
設定するように構成された変速機であって、有段式の変
速機や変速比を連続的に変化させることのできる無段変
速機を採用することができる。図に示す例では、歯車変
速機部７における動力の伝達経路を、油圧制御部８から
出力される油圧によって適宜に変更することにより、変
速比を変えるように構成した自動変速機６が示されてい
る。

【００２３】その歯車変速機部７は、複数の遊星歯車機
構からなる歯車列における動力の伝達経路を、クラッチ
やブレーキによって変更する構成のものや、常時噛み合
い式の複数の歯車列を同期装置によって入力軸や出力軸
に選択的に連結して所定の変速比を設定する構成のもの
を採用することができる。そして、自動変速機６の出力
軸がプロペラシャフト９およびデファレンシャル１０を
介して後輪１に連結され、後輪１を駆動輪とするように
なっている。したがってエンジン３から後輪１にトルク
を伝達するように構成された上記のモータ・ジェネレー
タ４およびトルクコンバータ５ならびに自動変速機６な
どがこの発明における動力伝達系統を構成している。

【００２４】一方、エンジン３の前方側（前記トルクコ
ンバータ５とは反対側）には動力を伝達する伝達機構１
１が取り付けられ、エンジン３の側部に取り付けた他の
モータ・ジェネレータ（ＭＧ）１２がこの伝達機構１１
に連結されている。なお、以下の説明では、このモータ
・ジェネレータ１２を第１モータ・ジェネレータ（第１
ＭＧ）１２と記し、前述したトルクコンバータ５側のモ
ータ・ジェネレータ４を第２モータ・ジェネレータ（第
２ＭＧ）４と記すことがある。

【００２５】図２に示す伝達機構１１は、エンジン３か
ら出力される動力を第１モータ・ジェネレータ１２に選
択的に伝達するように構成されており、その一例を具体
的に説明すると、ベルトによって連結された駆動プーリ
と従動プーリとを備え、その駆動プーリとエンジン３の
出力軸（クランク軸）との間に両者を選択的に連結する
クラッチが設けられ、さらに従動プーリが第１モータ・
ジェネレータ１２におけるロータに連結されている。し
たがってエンジン３によって第１モータ・ジェネレータ
１２を選択的に駆動して発電をおこなうように構成され
ている。なお、伝達機構１１は、オイルポンプやエアコ
ン用コンプレッサなどの補機類（それぞれ図示せず）を
駆動するように構成したものであっもよい。また、第１
モータ・ジェネレータ１２は、補機類に電力を供給する
ように構成することもできる。

【００２６】図３に上記の第２モータ・ジェネレータ４
の制御系統を示してある。第２モータ・ジェネレータ４
には、インバータ１３を介して蓄電手段であるバッテリ
１４が接続され、また、このインバータ１３およびバッ
テリ１４にコントローラ１５が接続されている。このコ
ントローラ１５は、マイクロコンピュータを主体として
構成されており、バッテリ１４の充電状態（ＳＯＣ）を
検出し、またバッテリ１４から第２モータ・ジェネレー
タ４に供給する電流を制御し、さらには第２モータ・ジ
ェネレータ４からバッテリ１４に充電する電力を制御す
るようになっている。

【００２７】図２の（Ｂ）は、前輪側の駆動系統を示し
ており、左右の前輪２を連結してあるフロントデファレ
ンシャル１６には、前輪駆動用の動力源であるモータ１
７が接続されている。このモータ１７は前述した各モー
タ・ジェネレータ４，１２と同様に外力によって強制的
に回転させられることにより発電をおこなうように構成
されており、したがってこのモータ１７には、蓄電装置
であるキャパシタ１８が電気的に接続されている。この
キャパシタ１８は、要は、電力を蓄えておくことのでき
る装置であって、二次電池であるバッテリや静電容量の
大きいコンデンサなどによって構成することができる。
また、このキャパシタ１８は前述したバッテリ１４で兼
用してもよい。

【００２８】さらにモータ１７には、これに電力を供給
するために前記第１モータ・ジェネレータ１２が電気的
に接続されている。そして、これらのモータ１７および
キャパシタ１８ならびに第１モータ・ジェネレータ１２
を制御するためのコントローラ１９が設けられている。
このコントローラ１９は、前述した第２モータ・ジェネ
レータ４およびインバータ１３のためのコントローラ１
５と同様にマイクロコンピュータを主体にして構成され
たものであって、第１モータ・ジェネレータ１２やモー
タ１７の駆動やこれらによる発電、さらにはキャパシタ
１８による充電を制御するように構成されている。な
お、このコントローラ１９は前述した第２モータ・ジェ
ネレータ４およびインバータ１３のためのコントローラ
１５によって兼用することとしてもよい。

【００２９】したがって図に示す車両は、エンジン３お
よび／または第１もしくは第２モータ・ジェネレータ１
２，４によって後輪１を駆動して二輪駆動状態とし、ま
たこれに加えてモータ１７によって前輪２を駆動して四
輪駆動状態とすることができる。このような制御をおこ
なうために、前記各コントローラ１５，１９は相互にデ
ータ通信可能に接続されている。

【００３０】図２に示す動力伝達系統では、第１および
第２のモータ・ジェネレータ１２，４がエンジン３に連
結されているので、これらいずれかもしくは両方のモー
タ・ジェネレータ１２，４を、エンジン３と共に、ある
いはエンジン３に替えて駆動することにより、モータ・
ジェネレータ１２，４の動力で走行することができる。
しかしながらモータ・ジェネレータ１２，４の出力特性
とエンジン３の出力特性とは大きく異なっているから、
それぞれの駆動領域がその特性に応じて分けられてい
る。図４はその駆動領域を概念的に表しており、アクセ
ル開度（すなわち駆動力要求量）が小さくかつ低車速状
態では、モータ・ジェネレータ４（もしくは１２）を動
力源として駆動し、それより高アクセル開度および高車
速ではエンジン３を動力源として駆動するように領域が
設定されている。

【００３１】なお、前述したように第１のモータ・ジェ
ネレータ１２は補機類を駆動することを基本的な機能と
し、これに対して第２のモータ・ジェネレータ４は走行
のための動力源（すなわち力行）および減速時のエネル
ギー回生を主な機能としている。したがってこれらのモ
ータ・ジェネレータ４，１２は、その機能に適する特性
もしくは容量のものが採用されており、出力特性や最も
効率のよい動作状態が互いに異なっている。さらに、こ
れら各モータ・ジェネレータ４，１２はエンジン３に連
結されているから、エンジン３から後輪１に到る動力伝
達系統に対してトルクを与えることができ、またその出
力の制御応答性が高いので、エンジン３のトルク変動を
抑制するようにトルクを出力し、あるいはトルクを吸収
して車両全体としての振動を低減することができる。

【００３２】エンジン３と共に搭載されている上記のモ
ータ・ジェネレータ４，１２は、上述したように、車両
を走行させるための力行および減速させるためのエネル
ギー回生を含む振動抑制などの多様な用途に使用され、
それらの制御をおこなうためのハイブリッド制御装置
（ＥＣＵ）５０が設けられている。これは、中央演算処
理装置や記憶装置（ＲＡＭ，ＲＯＭ）ならびにインター
フェースからなるマイクロコンピュータを主体として構
成されている。

【００３３】そのＥＣＵ５０には、図５に示すように、
制御のためのデータとして下記の信号が入力されてい
る。前記前輪用モータ１７に電流を供給して四輪駆動状
態とするための４ＷＤスイッチからの信号、アンチロッ
クブレーキシステム（ＡＢＳ）用のコンピュータからの
信号、車両安定化制御（ＶＳＣ：商標）のためのコンピ
ュータからの信号、エンジン回転数ＮE の検出信号、エ
ンジン水温の検出信号、イグニッションスイッチからの
信号、バッテリ１４の充電状態（ＳＯＣ）の検出信号、
ベッドライトの点灯状態を示す信号、デフォッガの動作
状態を示す信号、エアコンの動作状態を示す信号、車速
信号、自動変速機（ＡＴ）の油温の検出信号、自動変速
機６で設定されているシフトポジションの検出信号、サ
イドブレーキの動作状態を示す信号、フットブレーキの
動作状態を示す信号、排ガス用浄化触媒の温度を示す信
号、アクセル開度を示す信号、エンジン３におけるクラ
ンクの位置（角度）の検出信号、前記スポーツモードス
イッチから出力されるスポーツシフト信号、車両の加速
度の検出信号、前述したモータ・ジェネレータ４，１２
で発生する回生制動力の強弱を設定する駆動力源ブレー
キ力スイッチからの信号、タービン回転数ＮT センサ４
７から出力される信号、後輪を電気的に操舵するシステ
ム（アクティブ・リヤ・ステアリング：ＡＲＳ）のコン
ピュータからの信号などが、ＥＣＵ５０に入力されてい
る。

【００３４】一方、制御のための出力信号として、下記
の信号がＥＣＵ５０から出力されている。すなわち、エ
ンジン３での燃料噴射を制御するための噴射信号、点火
時期を制御するための点火信号、前輪用モータ１７を制
御するコントローラ１９に対する制御信号、第２モータ
・ジェネレータ４を制御するコントローラ１５に対する
制御信号、第１モータ・ジェネレータ１２を制御するコ
ントローラ（図示せず）に対する制御信号、減速度を制
御するための減速装置に対する制御信号、自動変速機６
における所定のソレノイドに対する制御信号、自動変速
機６のライン圧を制御するための制御信号、ＡＢＳにお
けるアクチュエータの制御信号、停車持にエンジン３を
自動停止する制御の実施を示す自動停止制御実施インジ
ケータの信号、その制御を実施していないことを示す自
動停止制御未実施インジケータの信号、スポーツモード
インジケータに対する信号、ＶＳＣアクチュエータに対
する制御信号、ロックアップクラッチの制御するための
ロックアップコントロールバルブの制御信号、自動変速
機６におけるＣ1 （第１クラッチ）コントロールバルブ
の制御信号、自動変速機６におけるＣ2 （第２クラッ
チ）コントロールバルブの制御信号などが、ＥＣＵ５０
から出力されている。

【００３５】上述したように第１および第２のモータ・
ジェネレータ１２，４はその主たる機能が相違している
うえに、特性が相違しているので、走行のための駆動力
を出力し、あるいはエンジン３のトルク変動に起因する
振動を抑制するように駆動力を出力するとしても、車両
の状態に基づいた好適な駆動の態様があり、この発明に
係る上述した制御装置は、モータ・ジェネレータ４，１
２を駆動する場合の選択を以下のようにして実行する。
図１は、その制御例を示しており、先ず、第１モータ・
ジェネレータ１２が補機類の駆動のために使用されてい
るか否かが判断される（ステップＳ１）。このステップ
Ｓ１で肯定的に判断された場合、すなわち第１モータ・
ジェネレータ１２が補機類の駆動のために使用されてい
る場合には、走行（力行）あるいはエンジン３の出力ト
ルクの変動に起因する振動の抑制のために使用できる電
動機は第２モータ・ジェネレータ４に限られるので、こ
の第２モータ・ジェネレータ４が、力行あるいは振動抑
制のための駆動手段として使用される（ステップＳ
２）。

【００３６】これに対して第１モータ・ジェネレータ１
２が補機類の駆動のために使用されていないことにより
ステップＳ１で否定的に判断された場合には、第２モー
タ・ジェネレータ１２が、前輪駆動用のモータ１７の電
力源として使用されているか否かが判断される（ステッ
プＳ３）。このステップＳ３で肯定的に判断された場合
にも、走行あるいはエンジン３の出力トルクの変動に起
因する振動の抑制のために使用できる電動機は第２モー
タ・ジェネレータ４に限られるので、この第２モータ・
ジェネレータ４が、力行あるいは振動抑制のための駆動
手段として使用される（ステップＳ２）。

【００３７】これとは反対にステップＳ３で否定的に判
断された場合すなわち第１モータ・ジェネレータ１２が
モータ１７の電力源として使用されていない場合には、
第１および第２のモータ・ジェネレータ１２，４の両方
を力行あるいはエンジン３の出力に起因する振動の抑制
のための駆動手段として使用することが可能であるか
ら、その選択のための指標として、それぞれのモータ・
ジェネレータ１２，４に関する電気系統の効率が計算さ
れる（ステップＳ４およびステップＳ５）。その電気系
統には、モータ・ジェネレータ１２，４自体と、モータ
・ジェネレータ１２，４に接続されたケーブルと、図示
しないバッテリあるいは図３に示すバッテリ１４および
その他の制御機器が含まれる。そして、効率は、モータ
・ジェネレータ１２，４が発電機として機能した場合の
充電効率と、モータ・ジェネレータ１２，４が電動機と
して機能した場合の放電効率と、バッテリの充電効率お
よび放電効率とが含まれる。これらの効率は、回転数や
振動トルクあるいはバッテリの温度ならびに充電率（Ｓ
ＯＣ：State of Charge）などに影響を受ける。

【００３８】したがって一例として下記の演算によって
第１モータ・ジェネレータ１２の効率が求められる。 η12T ＝η12in×η12out

【００３９】ここで、η12T は第１モータ・ジェネレー
タ１２に関する全体としての効率であり、またη12inは
充電効率であり、さらに、η12out は放電効率である。
この充電効率η12inは、第１モータ・ジェネレータ１２
の発電効率η12gen と、バッテリの充電効率η12batin
と、充電系統やその他の効率η12losin との積として求
められる。すなわち η12in＝η12gen ×η12batin ×η12losin である。なお、発電効率η12gen は回転数およびトルク
ならびに温度の関数 η12gen ＝Ｆ（回転数、トルク、温度） として与えられ、またバッテリの充電効率η12batin は
温度およびＳＯＣならびに劣化係数の関数 η12batin ＝Ｆ（温度、ＳＯＣ、劣化係数） として与えられる。

【００４０】同様に、放電効率η12out は、第１モータ
・ジェネレータ１２が電動機として動作した場合の効率
η12mot と、バッテリの放電効率η12batoutと、放電系
統やその他の効率η12losoutとの積として求められる。
すなわち η12out ＝η12mot ×η12batout×η12losout である。なお、電動機としての効率η12mot は回転数お
よびトルクならびに温度の関数 η12mot ＝Ｆ（回転数、トルク、温度） として与えられ、またバッテリの放電効率η12batoutは
温度およびＳＯＣならびに劣化係数の関数 η12batout＝Ｆ（温度、ＳＯＣ、劣化係数） として与えられる。

【００４１】また、同様に、第２モータ・ジェネレータ
４については、一例として下記の演算によって効率が求
められる。 η4T＝η4in×η4out

【００４２】ここで、η4T は第２モータ・ジェネレー
タ４に関する全体としての効率であり、またη4inは充
電効率であり、さらに、η4out は放電効率である。こ
の充電効率η4inは、第２モータ・ジェネレータ４の発
電効率η4gen と、バッテリの充電効率η4batin と、充
電系統やその他の効率η4losin との積として求められ
る。すなわち η4in＝η4gen×η4batin×η4losin である。なお、発電効率η4genは回転数およびトルクな
らびに温度の関数 η4gen＝Ｆ（回転数、トルク、温度） として与えられ、またバッテリの充電効率η4batinは温
度およびＳＯＣならびに劣化係数の関数 η4batin＝Ｆ（温度、ＳＯＣ、劣化係数） として与えられる。

【００４３】同様に、放電効率η4outは、第２モータ・
ジェネレータ４が電動機として動作した場合の効率η4m
otと、バッテリの放電効率η4batout と、放電系統やそ
の他の効率η4losout との積として求められる。すなわ
ち η4out＝η4mot×η4batout ×η4losout である。なお、電動機としての効率η4motは回転数およ
びトルクならびに温度の関数 η4mot＝Ｆ（回転数、トルク、温度） として与えられ、またバッテリの放電効率η4batout は
温度およびＳＯＣならびに劣化係数の関数 η4batout ＝Ｆ（温度、ＳＯＣ、劣化係数） として与えられる。

【００４４】上述のようにして各モータ・ジェネレータ
１２，４についての効率η12T ，η4Tを計算した後、こ
れらの効率η12T ，η4Tが比較される（ステップＳ
６）。そして、効率のよい方のモータ・ジェネレータ
４，１２が、走行時の力行のための駆動手段もしくはエ
ンジン３の出力トルクの変動に起因する振動を抑制する
ための駆動手段として選択して使用される（ステップＳ
７，Ｓ８）。すなわち第１モータ・ジェネレータ１２の
効率η12T が第２モータ・ジェネレータ４の効率η4Tよ
り低いことによりステップＳ６で否定的に判断された場
合には、効率のよい第２モータ・ジェネレータ４が使用
され（ステップＳ７）、また反対に第１モータ・ジェネ
レータ１２の効率η12T が第２モータ・ジェネレータ４
の効率η4T以上であることによりステップＳ６で肯定的
に判断された場合には、第１モータ・ジェネレータ１２
が使用される（ステップＳ８）。

【００４５】エンジン３の出力トルクの変動は、エンジ
ン３における燃料の燃焼が間欠的に生じることに起因し
ており、その振動波形は山部と谷部とが交互に繰り返す
波形となる。このような振動を、駆動輪（後輪）１に伝
達される前にモータ・ジェネレータ４，１２によって抑
制するためには、その振動の山部に相当する位相でモー
タ・ジェネレータ１２，４を発電機として機能させてト
ルクを吸収し、また振動の谷部に相当する位相でモータ
・ジェネレータ１２，４を電動機として機能させてトル
クを付加することになる。したがって、いずれかのモー
タ・ジェネレータ１２，４を繰り返し発電機および電動
機として機能させることになるが、一般的な傾向とし
て、モータ・ジェネレータ１２，４を発電機として機能
させた場合のトータルとしてのエネルギー効率が、モー
タ・ジェネレータ１２，４を電動機として機能させた場
合のトータルとしてのエネルギー効率より低くなる。

【００４６】上述したこの発明に係る制御装置では、各
モータ・ジェネレータ１２，４の充電時および放電時の
トータルの効率を求め、その効率の良い方のモータ・ジ
ェネレータ１２，４を使用するから、バッテリからの放
電量と充電量との偏差を可及的に少なくし、バッテリか
らの総合的な放電量を抑制することができる。そのた
め、上記のこの発明に係る制御装置では、モータ・ジェ
ネレータ１２，４による振動抑制制御を少ないエネルギ
ー消費で実行でき、ひいてはその制御を長期に亘って継
続することが可能になる。

【００４７】ここで、上記の具体例とこの発明との関係
を簡単に説明すると、図１に示すステップＳ６の機能的
手段が、この発明の効率比較手段に相当し、またステッ
プＳ７およびステップＳ８の機能的手段が、この発明の
回転装置選択手段あるいは電動機選択手段に相当する。

【００４８】なお、前述したように各効率は、温度やエ
ンジン３の回転数あるいはトルクなどの車両の運転状況
に基づいて変化するので、第１および第２のモータ・ジ
ェネレータ１２，４についてのトータルの効率が、運転
状態に変化に伴って増減し、その大小の関係が繰り返し
反転することがある。そうした場合、使用するモータ・
ジェネレータ１２，４を頻繁に変更することになるが、
このようないわゆるハンチングを回避するために、モー
タ・ジェネレータ１２，４の選択の基準にヒステリシス
を設ければよい。具体的には、各モータ・ジェネレータ
１２，４の効率の大小の比較に替えて、それらの効率の
偏差を所定の基準値と比較し、その比較結果に基づいて
使用するモータ・ジェネレータ１２，４を決定すればよ
く、あるいはいずれかのモータ・ジェネレータ１２，４
を選択した後は、その使用を所定時間継続し、その後に
再度、各モータ・ジェネレータ１２，４の効率の比較を
おこなうようにすればよい。このようにヒステリシスを
設けていずれかのモータ・ジェネレータ１２，４を選択
する手段が、請求項４における回転装置選択手段もしく
は請求項５における電動機選択手段に相当する。

【００４９】上述した具体例は、前後輪の両方を選択的
に駆動できる四輪駆動車を対象とする制御装置の例であ
るが、この発明は上記の具体例に限定されないのであ
り、前輪もしくは後輪のいずれかのみを駆動する二輪駆
動車を対象とする制御装置にも適用することができる。
また、上記の具体例では、モータ・ジェネレータを使用
した例を示したが、この発明はモータ・ジェネレータに
替えて電動機もしくは発電機を単独で使用した場合にも
適用でき、さらにその電動機もしくは発電機の配置は、
上記の具体例で示してある配置に限定されない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、回転装置に動力伝達系統からトルクが与えら
れ、また反対に回転装置から動力伝達系統にトルクを与
えることにより、動力伝達系統でのトルクの変動幅が抑
制され、そのように機能する回転装置としてエネルギー
効率が最も良いものが採用されるので、エネルギーの消
費を可及的に抑制した状態で車両の制振をおこなうこと
ができる。

【００５１】また、請求項２の発明によれば、複数設け
られている電動機のうち、効率の良いものを選択して動
力源として使用するから、電動機を駆動することに伴っ
て生じるエネルギーロスが低減され、エネルギー効率を
向上させることができる。

【００５２】また、請求項３の発明によれば、請求項２
の発明で得られる効果に加えて、内燃機関が動力を出力
することに伴う振動を電動機の出力によって抑制する際
に、エネルギー効率のよい電動機が選択されるので、内
燃機関による振動を抑制した走行を高いエネルギー効率
で実施することができる。

【００５３】さらに、請求項４あるいは５の発明によれ
ば、請求項１ないし３の発明で得られる効果に加えて、
いずれかの回転装置もしくは電動機から他の回転装置も
しくは電動機に切り換える条件とこれとは反対の切り換
えをおこなう条件とに所定の差異（ヒステリシス）が設
けられているので、駆動状態などのわずかな変化に起因
して回転装置もしくは電動機が頻繁に変更されるいわゆ
るハンチングを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の制御装置で実施される制御例を示
すフローチャートである。

【図２】 この発明の制御装置が対象とする車両の後輪
側および前輪側の駆動機構の一例を示すブロック図であ
る。

【図３】 図２に示される後輪側の動力伝達機構の介在
されている第２モータ・ジェネレータのための制御系統
を模式的に示すブロック図である。

【図４】 モータ・ジェネレータによる駆動領域および
エンジンによる駆動領域を車速およびアクセル開度をパ
ラメータとして示す線図である。

【図５】 総合制御装置に入力される信号および出力さ
れる信号の例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…後輪、 ３…エンジン、 ４…第２モータ・ジェネ
レータ、 １２…第１モータ・ジェネレータ、 １４…
バッテリ、 １５…コントローラ、 ５０…電子制御装
置。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｅ Ｆターム(参考） 3D035 AA06 3G093 AA03 AA05 AA07 AA16 AB00 AB01 BA19 BA33 DA01 DA05 DB00 FA11 FB06 5H115 PA01 PA11 PC06 PG04 PI16 PI24 PI29 PI30 PO02 PO06 PO09 PU10 PU24 PU25 QI04 QN03 QN25 SE04 SE05 TI01 TO04 TO05 TO21

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルクが変動する動力伝達系統に連結さ
   れ、その動力伝達系統でのトルクの変動幅が小さくなる
   ように動力伝達系統に対してトルクを与えもしくはトル
   クを吸収する複数の回転装置を備えた車両における複数
   の回転装置の制御装置において、 前記回転装置を動作させた場合の少なくとも二つの回転
   装置についてのエネルギー効率を比較する効率比較手段
   と、 前記動力伝達系統でのトルクの変動幅が小さくなるよう
   に動作させる回転装置を、前記効率比較手段によって得
   られたエネルギー効率の良い回転装置とする回転装置選
   択手段とを備えていることを特徴とする車両における複
   数の回転装置の制御装置。
2. 【請求項２】 走行のための動力を選択的に出力させる
   ことのできる複数の電動機を備えた車両における複数の
   回転装置の制御装置において、 各電動機の効率を比較する効率比較手段と、 その効率比較手段で得られた効率の良い電動機を走行の
   ために選択して使用する電動機選択手段とを備えている
   ことを特徴とする車両における複数の回転装置の制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記複数の電動機が連結された内燃機関
   を更に備え、 前記複数の電動機のいずれかの出力によって前記内燃機
   関の出力トルクの変動に起因する振動を抑制するように
   構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両
   における複数の回転装置の制御装置。
4. 【請求項４】 前記回転装置選択手段が、前記回転装置
   の選択にヒステリシスを有することを特徴とする請求項
   １に記載の車両における複数の回転装置の制御装置。
5. 【請求項５】 前記電動機選択手段が、前記電動機の選
   択にヒステリシスを有することを特徴とする請求項２も
   しくは３に記載の車両における複数の回転装置の制御装
   置。