JP2002529043A - 内燃機関電気ハイブリッド車両用制御方法及び装置 - Google Patents

内燃機関電気ハイブリッド車両用制御方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 本発明の方法及び装置は、車両の内燃機関の出力を制御する。この車両においては、モータ／ジェネレータ又はジェネレータ／モータがエンジンの出力軸に連結されており、モータ／ジェネレータ又はジェネレータ／モータの正及び負のトルクが変化して、車両のあらゆる性能のための速度の関数としてのエンジンの出力を制御する。エンジンは、車両の速度が如何なる場合であっても、所定の理想運転ラインに沿って運転される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願は、１９９８年４月２１日付をもって出願された同時出願 No.０９／０６
３，９９３の一部継続出願である。
【０００２】 本発明は、一般には、車両用パワートレイン及びトランスミッションに関し、
特に、機械的又は電気的連続可変トランスミッション又は通常のオートマチック
トランスミッションを有する駆動トレインに連結された内燃機関の運転特性を制
御するための方法及び装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
エンジン及び「連続可変トランスミッション」の概念は、１９００年代に発明
された非常に古い概念であるが、エンジンの理論効率、性能及び運転性を自動的
に得ることは決してできなかった。このことは、図１に示した従来のパワートレ
イン及びトランスミッションを参照すれば明らかである。ここにおいて、内燃機
関１０は、デカップリング／スターティングクラッチ、即ち、トルクコンバータ
１４を駆動する出力軸１２を有しており、このトルクコンバータは、連続可変ト
ランスミッション（ＣＶＴ）又はオートマチックトランスミッション（ＡＴ）の
入力軸１６に連結されており、この連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）又は
オートマチックトランスミッション（ＡＴ）は、最終駆動ホイール２２（例えば
、アクスル及びタイヤ）に連結されたドライブシャフト又はデファレンシャル２
０を駆動する出力を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような構造の欠陥は、エンジン／ＣＶＴシステムを表す動的方程式に起因
して生ずる：
【０００５】
【数１】
【０００６】 上記式において、αDSはドライブシャフトに影響を及ぼす車両の速度、ＲはＳE
／ＳDS、ＩEはエンジンの慣性、ＩDSはドライブシャフトにおける車両の慣性、
ＳEはエンジン速度、ＳDSはドライブシャフトの速度、ＴEはエンジントルク、Ｔ loss はトルクロス、そして、ＴRLはドライブシャフトでの道路負荷トルクである
。
【０００７】
【数Ａ】
【０００８】 図２及び図３は、エンジン速度及びトルクの関数としてのエンジンの運転特性
を示している。ここにおいて、ＷＯＴは、スロットルを大きく開放した状態で、
最大トルクラインを示しており、ＩＯＬは、理想トルク／速度運転ラインであっ
て、最高効率及び／又は低排気（最小制動比燃料消費、即ち、ＢＳＦＣ）を示し
ており、そして、ＰＯＬは、エンジン／トランスミッション特性に起因する実際
の運転ラインである。図３において、点Ａは、点Ｂよりも効率が低いが、適切な
車両挙動（過渡性能）を得るためには、点Ａを使用しなければならないことに留
意すべきである。
【０００９】 本発明の目的は、車両の加速、減速、又は、制動と、車両におけるエンジンの
トルク及び速度との同時制御を提供することにある。
【００１０】 本発明の他の目的は、電動モータ／ジェネレータのトルクを制御して、エンジ
ン、トランスミッション及び電動モータ／ジェネレータを有する車両の加速、減
速及び制動を提供することにある。
【００１１】 本発明の他の目的は、車両におけるエンジンを、常に、スロットルを大きく開
放した状態で（ＷＯＴ）、又は、理想トルク／速度運転ライン（ＩＯＬ）に沿っ
て運転して、エンジン速度によって出力を変化させることを可能にすることにあ
る。
【００１２】 本発明の他の目的は、エンジンの運転範囲を限定することによって、エンジン
の排気を減少させることにある。
【００１３】 本発明の他の目的は、エンジンの首尾一貫した高負荷運転を提供することにあ
る。
【００１４】 本発明の他の目的は、内燃機関及び電動モータを用いたハイブリッド電気車両
の加速及び減速に関する高性能化を実現することにある。
【００１５】 本発明の他の目的は、バッテリーサイクリングを減少し、そして、ハイブリッ
ド電気車両におけるバッテリー寿命を向上することにある。
【００１６】 本発明の他の目的は、車両が、運転負荷に依存するバッテリーの充電に耐える
ことを可能ならしめることにある。本発明の他の目的は、ハイブリッド電気車両
の効率を改善することにある。
【００１７】 本発明の他の目的は、ハイブリッド電気車両における内燃機関の運転効率を可
変出力レベルで最大にし、かくして、好ましい燃料消費をもたらすことにある。
【００１８】 本発明の他の目的は、ここに参考として組み入れた本発明者によるアメリカ特
許 No.５，８４２，５３４に記載された充電消耗ハイブリッド電気車両の範囲を
最大にすることにある。
【００１９】 本発明の更なる目的及び利益は、明細書の以下に記載する部分から明らかであ
り、この明細書において、詳細な説明は、本発明の好ましい実施形態を、これら
に限定することなく、十分に開示するためのものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明に従って、エンジンと連続可変又はオートマチックトランスミッション
との間に、電動モータ又はモータ／ジェネレータ、バッテリー及びこれらと組み
合わせて使用される制御器を組み入れることによって、上述した欠陥を克服する
ことができる。ここにおいて、用語「バッテリー」が使用されている場合には、
この用語は、超蓄電池、電気化学的蓄電池等のすべてのエネルギー貯蔵装置を含
むものとする。
【００２１】
【数Ｂ】
【００２２】 従って、エンジンが「スロットルを大きく開放した状態」（ＷＯＴ）で、又は
、最高効率及び低排気のための「理想トルク／速度運転ライン」（ＩＯＬ）に沿
って、又は、予め定められた他の運転ラインに沿って運転されることを許容する
ために、モータ／ジェネレータが使用されている。このように、電気的なモータ
／ジェネレータに接続されたバッテリーエネルギー貯蔵システムからエネルギー
が出入りする間、エンジンを連続して運転することが可能である。バッテリーが
、車両の長距離走行を可能ならしめるに十分に大型の場合には、バッテリーの内
部抵抗が低いために、バッテリーから出入りするエネルギーの効率は高い。この
概念は、ここに参考として組み入れた本発明者によるアメリカ特許 No.５，８４
２，５３４に記載された充電消耗ハイブリッド電気車両に特に望ましく、ここに
おいては、大型のバッテリーパックが、固定パワープラントから充電される。エ
ンジンは、首尾一貫して高負荷で運転されるため、ガソリン又はディーゼルエン
ジンの排気を効果的に制御することができる。本発明は、ガソリン又はディーゼ
ルエンジンが、スロットルを閉じた状態で、高速で運転されないこと、または、
抵抗率低負荷状態で運転されないことを確保するものである。必要な出力が、理
想運転ライン上のエンジン最小出力よりも低い場合には、エンジンは自動的に遮
断及び停止し（必要に応じて、アイドリング状態にされ）、そして、車両は電気
車両として運転される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図示する目的のための図面を特に参照すれば、本発明は、図４から図１３に概
略的に示された装置及び方法において具現化されている。この装置及びこれと関
連ある制御方法を、これらの詳細な事項について、ここに開示された基本的概念
から逸脱することなく、変更してもよいことが理解されるであろう。
【００２４】 先ず、図４を参照して、本発明によれば、電動モータ２４は、連続可変トラン
スミッション１８の入力軸１６に連結され、もって、電動モータは、エンジン１
０と連続可変と１８との間の駆動トレインと並列に出力を導入する。電動モータ
２４はバッテリー２６によって駆動され、このバッテリーは、典型的な場合とし
て、電気車両に使用される、積層された複数のバッテリー、超蓄電池等から構成
される。電動モータ２４の作動は、モータコントローラ２８によって制御される
。このモータコントローラは、マイクロプロセッサ又は他のコンピュータを利用
したプログラマブルシステムコントローラ３０によって制御される従来の電子ア
ーマチュアコントローラ等である。
【００２５】 電動モータ２４の大きさは様々であってもよく、一方、電動モータ２４はモー
タのみであってもよいが、この電動モータ２４は、バッテリー２６を充電するた
めにも使用可能なモータ／ジェネレータであることが好ましい。従って、明細書
及び請求項において言及された用語「モータ」又は「モータコントローラ」は、
モータ及びモータコントローラ、又は、モータ／ジェネレータ及びモータ／ジェ
ネレータコントローラをそれぞれ含むことが意図されている。ここで言及した「
モータ／ジェネレータ」及び「モータ／ジェネレータコントローラ」は、本発明
の好ましい実施形態を説明するために使用されている。電動モータ２４は、例え
ば、ハイブリッド電気車両に使用されている従来のＤＣ又はＡＣ又はスイッチリ
ラクタンス又は他のトルク制御型高出力トラクションモータ／ジェネレータであ
る。
【００２６】 ＣＶＴの代わりに、オートマチックトランスミッションを使用できることが理
解されるであろう。従って、明細書及び請求項において言及された「トランスミ
ッション」は、連続可変トランスミッション及びオートマチックトランスミッシ
ョンの何れをも含むことが意図されている。ここで言及した「連続可変トランス
ミッション」は、本発明の好ましい実施形態を説明するために使用されている。
機械的ＣＶＴ又はオートマチックトランスミッション１８を完全に除去し、そし
て、これを、図５及び図６を参照して以下に説明するように、ジェネレータ（又
は、ジェネレータ／モータ）及びジェネレータコントローラ（又は、ジェネレー
タ／モータコントローラ）と組み合わされたモータ（又は、モータ／ジェネレー
タ）及びモータコントローラ（又は、モータ／ジェネレータコントローラ）によ
って置き換えることが可能であることも明らかであろう。
【００２７】 図４に示した実施形態においては、システムコントローラ３０は、複数の制御
及びフィードバック信号を処理する。図に示されているように、１次入力制御信
号は車両のアクセルペダル３２及びブレーキペダル３４から出される。他の制御
信号を、例えば、パーキング、運転、性能等のために使用してもよいことが理解
されるであろう。
【００２８】
【数Ｃ】
【００２９】 ここで、Ｒは、ＳE／ＳDSであり、ＳEは、エンジン速度であり、そして、ＳDS は、ドライブシャフト速度である。ＳDS＝ＳCAR×Ｃの関係に留意すべきである
。ここにおいて、ＳCARは、車両の速度であり、そして、Ｃは、車両の最終駆動
部のギヤ比及びタイヤ半径に依存する定数である。同時に、システムコントロー
ラ３０は、速度信号４０を介してエンジン速度ＳEを読み取り、信号４６を介し
て変化率Ｒを読み取り、そして、信号４８を介して車両の速度ＳCARを読み取る
。システムコントローラ３０は、「オン／オフ」信号をエンジン１０に送っても
よいが、別のスタータモータは必要ではなく、即ち、電動モータ２４は、クラッ
チ１４を介してエンジンの出力軸１２に連結されているので、この電動モータを
エンジン１０を始動するために使用することができることに留意すべきである。
クラッチ１４が開放されているときは、エンジン１０を「オフ」又はアイドリン
グ状態に切り換えてもよい。
【００３０】 図５及び図６に示すように、本発明を、図示されたシリーズ式ハイブリッド車
両構造にまで拡大して適用することが可能である。この構造においては、バッテ
リー２６のための充電能力をもたらすと共に、減速中におけるエンジン１０の制
動効果をもたらすためにジェネレータ５０が使用されている。従来の電子アーマ
チュアコントローラ等であるジェネレータコントローラ５２によって、ジェネレ
ータ５０の作動を制御することが好ましい。ジェネレータコントローラ５２は、
トルク制御ライン５４を介してシステムコントローラ３０から受信した信号に応
じて、ジェネレータトルクＴGを制御する。この構造においては、ＴG＝ＴEであ
ることに留意すべきである。
【００３１】 作動によりエンジン１０を駆動して、所望の速度に迅速に到達し、もって、エ
ンジン全体の高速応答性をもたらすように、ジェネレータ５０は、ジェネレータ
／モータ型からなることが好ましい。従って、明細書及び請求項において言及さ
れた用語「ジェネレータ」又は「ジェネレータコントローラ」は、ジェネレータ
及びジェネレータコントローラ、並びに、ジェネレータ／モータ及びジェネレー
タ／モータコントローラの何れをもそれぞれ含むことが意図されている。ここで
言及した「ジェネレータ／モータ」及び「ジェネレータ／モータコントローラ」
は、本発明の好ましい実施形態を説明するために使用されている。ジェネレータ
５０は、例えば、ハイブリッド電気車両に使用されている従来のＤＣ又はＡＣ又
はスイッチリラクタンス又は他のトルク制御型高出力トラクションジェネレータ
／モータである。
【００３２】 エンジン１０を始動しそして停止するための任意のスタータ制御ライン５６が
含まれていることにも留意すべきである。ジェネレータ５０がジェネレータ／モ
ータ型である場合において、ジェネレータ５０のモータ部が十分な高出力を有し
ているときは、スタータモータを設ける必要性を除外することが可能である。
【００３３】 図５及び図６のこれらの実施形態においては、エンジン１０は、高トルクでは
あるが、安定したクルーズ速度をもたらすのに必要な出力で運転される。エンジ
ントルク及び出力を、電動モータ／バッテリーパワーに比して小さくてもよい。
ジェネレータコントローラ５２及びモータコントローラ２８をそれぞれ介したジ
ェネレータ５０及びモータ（又は、モータ／ジェネレータ）２４は、共同して電
子ＣＶＴとして作用するのであるから、機械的ＣＶＴ又はオートマチックトラン
スミッション１８を図５に示すように使用したり、または、図６に示すように除
去することも可能である。図５及び図６の実施形態においては、運転者が指令し
た出力に基づいて、バッテリー２６にエネルギーを一時的に供給し、又は、バッ
テリー２６からエネルギーを取り出すことによって、エンジン出力を制御するた
めにジェネレータ５０が使用されている。
【００３４】 上述した構造におけるエンジンの運転は、エンジンが常にある一定速度で運転
される従来のシリーズ式ハイブリッド車両とは著しく異なることに留意すべきで
ある。エンジンが一定速度で運転されると、効果的な出力は、一定レベルにおい
てのみ生ずる。従って、バッテリーは過剰出力を吸収し、又は、付加的な出力を
提供して、車両を走行させる必要がある。この結果として、ディープバッテリー
サイクル及びこれに付随する非効率的な問題が生ずる。しかしながら、本発明に
おいては、エンジンはそれ以上に使用され、そして、バッテリーはシャローサイ
クル型である。本発明によれば、バッテリーによってサイクル化される電力量は
著しく減少されるため、バッテリー充電１回当たりの範囲が増加する。従って、
バッテリーの寿命が向上する。
【００３５】 図７に示すように、本発明を、図示されたデュアルパワーパラレル式パワート
レインに適用することも可能である。この実施形態は、電動モータ（又は、モー
タ／ジェネレータ）２４から電気的に、車両６０の両前輪５８から生ずるトルク
と、クラッチ１２及びＣＶＴ１８を介してエンジン１０から機械的に、後輪から
生ずるトルクとをもたらす。ＣＶＴとして示されたブロック１８は、従来の連続
可変又はオートマチックトランスミッションであってもよいことに留意すべきで
ある。ＣＶＴ１８は、エンジン１０のみに連結されており、即ち、道路とタイヤ
とが、道路６４を介して、前輪及び後輪を共同して、シャフトとして効果的に作
用する道路６４に接続している。車両の後部を電動モータにより、前部をＣＶＴ
によって、駆動輪を逆転させてもよいことが理解されるであろう。この場合には
、電動モータが、ＣＶＴを介してエンジンを制御し、その出力は道路を介して制
御される。従って、この構造は、パラレル式ハイブリッド構造に効果的であり、
そして、図４及び図５に示した実施形態におけるハイブリッドを使用して制御さ
れる。また、電動モータ２４が車両の全ての力を制御し、もって、図４に示され
たエンジン及び車両制御概念が実現されるものであってもよい。電動モータ２４
からの調整トルクをもって、エンジンをＩＯＬ上で運転することが可能である。
このシステムによる利点は、高燃料効率及び高性能で使用可能な高出力電動モー
タに対して、エンジン−ＣＶＴシステムが小さいということである。
【００３６】 図４、図８及び図９に示すように、システムコントローラ３０は、従来のハー
ドウェア及び／又はソフトウェアを用いて、本発明の制御及び感知作用を実現す
る。
【００３７】
【数Ｄ】
【００３８】 アクセルペダルが押し込まれると、スイッチＳＷ１及びＳＷ２は、加速位置に
置かれる。スイッチＳＷ３及びＳＷ４は、車両が電動モード又はハイブリッドモ
ードの何れかに置かれるかに従って設定される。同様に、ブレーキペダルが押し
込まれると、スイッチＳＷ１及びＳＷ２は制動位置に置かれる。これらのスイッ
チの各々は、通常、システムコントローラ３０におけるソフトウェアスイッチで
あってもよい。エンジンの試験を行って、各速度での最高効率及び排気を決定す
ることにより、エンジンのＩＯＬEが求められる。電動モータ／ジェネレータ及
びバッテリーシステムの試験を行って、各速度でのバッテリーへの最高エネルギ
ーを得ることにより、ＩＯＬM及びＩＲＬが求められる。バッテリーが、アメリ
カ特許 No.５，８４２，５３４に記載されているように、所定の状態に消耗する
まで、車両が高速自動車道路の速度よりも低い速度で通常運転されるところの電
動運転モードに車両が置かれているときに、ＩＯＬMが使用されることに留意す
べきである。
【００３９】 ハイブリッド電動車両のための幾つかの可能な制御アルゴリズムがある。ここ
における制御の目的は、内燃機関が「オン」に切り換えられるまで、電気エネル
ギーを用いて車両を運転し、そして、ＩＯＬに沿ったエンジンの運転の維持が要
求される場合に、内燃機関を電気エネルギーで自動的に補いながら、車両を可能
な限り内燃機関で運転することにある。重要なことであるが、エンジンをハイブ
リッドモードで常にＩＯＬ上に保つために、エンジン出力が減少される場合に、
エネルギーをバッテリーに一時的に戻すことができる。この種の運転により、排
ガスを著しく減少させ、エンジン効率を向上させることが可能である。
【００４０】 エンジンが「オン」状態に置かれるべき時期を決定する幾つかの方法があるこ
とが理解されるであろう。本発明の目的のために、図８の制御方法は、本発明者
の出願に係るアメリカ特許 No.５，８４２，５３４に示された充電消耗に関して
ハイブリッド電気車両に導入された手段のみならず、殆どの従来の充電耐久性に
関してハイブリッド電気車両に導入された手段と共に作用する。エンジン速度が
如何なる場合であっても、ＩＯＬ上に位置する一定の出力のみが存在する。ＩＯ
Ｌはエンジンに依存し、そして、試験データから経験的に決定される。好ましい
実施形態においては、ＩＯＬは、最高エンジン効率及び最小排気をもたらす、速
度当たりのエンジン出力を表す線である。しかしながら、ＩＯＬは、特定のエン
ジン速度における所望のエンジン運転状態を表すものであることが理解されるで
あろう。出力は、エンジンの速度及び負荷の関数として変化するので、本発明は
、図４におけるようなモータ２４、又は、図５及び図６におけるジェネレータ５
０及び／又はモータ２４を使用して、エンジンが「オン」の状態のときに、その
速度及び出力が、常にＩＯＬ上に置かれるようにこれらを変化させている。
【００４１】 作動時に、システムコントローラ３０は、アクセルペダルからの加速指令ＡC
を読み取り、そして、図８に示したスイッチＳＷ１及びＳＷ２が加速位置に置か
れる。システムが図９に示された出力制御領域又はトルク制御領域で作動するか
否かにによって異なるので、ＳＷ３及びＳＷ４によって決定された電気車両モー
ドにおいて、出力又は正のトルク（ＰC又は＋ＴC）が運転者によって指令されて
いる場合には、システムは加速モードに置かれ、そして、所望のモータトルクＴ M が、１１４において、下式に従って決定される：
【００４２】
【数２】
【００４３】 車両がハイブリッドモードに置かれている場合には、ＴMは、１２６において、
下式に従って決定される：
【００４４】
【数３】
【００４５】 上述したようにして決定されたモータトルク信号は、図４におけるモータコント
ローラ２８に送られて、エンジン１０の速度及び出力を変化させ、そして、自動
車を運転させる。その結果、電動モータのトルクに変化が生じ、これにより、エ
ンジン速度、車両速度、及び、ＣＶＴ１８での比Ｒに影響を与える、１０２にお
ける車両動力への影響が起こる。図８の１０２において、車両の速度ＳCAR及び
比Ｒが得られれば、１０４において、変換定数Ｃを車両速度ＳCARに適用して、
（ＣＶＴ１８の出力である）図４のドライブシャフト２０の速度ＳDSを得、そし
て、次いで、図８の１０６において、ドライブシャフト速度ＳDSと比Ｒとの積を
求めて、エンジン速度ＳEを得ることによって、（共通のシャフト上にある、モ
ータ速度ＳMと同一である場合もある）エンジン速度ＳEを求めることができる。
１０８、１１６及び１２８においてエンジン速度ＳEが得られれば、ハイブリッ
ドモード、制動モード及び電動モードのそれぞれのＩＯＬ入力値を含むルックア
ップテーブルにアクセスして、与えられた速度のための理想エンジン出力又はト
ルク出力レベルを決定する。次いで、ハイブリッドモードの場合には１１０で、
制動モードの場合には１１８で、又は、電動モードの場合には１３０で、対応す
るルックアップテーブルの出力を、（出力制御モードに置かれている場合には）
出力ＰCと、（トルク制御モードに置かれている場合には）アクセルペダル位置
ＡCから感知したものとして、アクセルペダルを用いて運転者により指令された
正のトルク＋ＴCと比較して、出力エラーＰEP又はトルクエラーＴEPを求める。
ＰEP又はＴEPを求めることができる１つの方法は、例えば、アクセルペダル位置
（ＰC又はＴC）に応じて出力信号を発生するポテンショメータを用い、そして、
ルックアップテーブルから適切にスケールされたＰIOL又はＴIOLを減算すること
である。信号取得及び処理分野において従来から行われているように、トランス
デューサ、デジタル・アナログコンバータ及び／又はアナログ・デジタルコンバ
ータを使用することも可能である。
【００４６】
【数Ｅ】
【００４７】
【数Ｆ】
【００４８】 下記式：
【００４９】
【数４】
【００５０】 による信号フィルタ処理は、電気工学の分野において周知である。このフィルタ
は、この問題について配置可能な手段の代表例に過ぎず、そして、実際問題とし
ては、フィルタは、線形素子及び非線形素子の双方を含んでいてもよいことが理
解される。
【００５１】
【数Ｇ】
【００５２】 従って、所望のシステム応答性をもたらすために、フィルタが必要である。値
Ｋ1及びＴは、（ここでは一次として示された）フィルタの形のままで、発見的
に求められる。他の代表例に係るフィルタでもよく、そして、所望の応答性に準
拠してこのフィルタを選択してもよいことは当業者であれば認識できる。本発明
の範囲は、この特別なフィルタの使用に限定されるものではない。
【００５３】 制動中においては、トルクの指令は、エンジン出力よりもむしろ車輪において
行われる。ここで、システムコントローラ３０は、ブレーキペダルからの制動指
令ＢCを読み取る。運転者が負のトルク−ＴCを指令すると、システムは、減速（
再生）モードに置かれ、そして、スイッチは制動位置に切り替わる。ここで、Ｃ
ＶＴ及びモータ／ジェネレータの制御が逆になって、ドライブシャフトにおいて
負のトルクを生ぜしめ、従って、車両の制動が行われる。緊急、非常停止及びパ
ーキングに使用される機械的なバックアップブレーキ（図示せず）を使用できる
ことも理解されるであろう。制動回路の動作は、電動モータ／ジェネレータによ
ってエネルギーをバッテリーに再生するために与えられた出力の最大効果をもた
らす理想再生ラインＩＲＬが使用されることを除き、加速回路の動作と類似して
いる。
【００５４】 制動のために、所望のモータトルクＴMが、１００において、下式：
【００５５】
【数５】
【００５６】 に従って求められ、そして、信号は、モータ／ジェネレータコントローラ２８に
送られて、エンジン１０の速度及び出力を変化させる。その結果として、電動モ
ータ／ジェネレータ及びエンジンのトルクが変化し、これは、再び、１０２にお
いて車両動力に影響を及ぼして、車を減速し、これにより、モータ及び／又はエ
ンジン速度、車両減速及びＣＶＴ１８における比Ｒが影響を受ける。しかしなが
ら、ここで、ＩＲＬを表す入力値を含む、実験的に求められたテーブルでもある
ルックアップテーブルにアクセスするために、エンジン速度ＳEは１１６におい
て使用される。
【００５７】
【数Ｈ】
【００５８】 制動トルク制御におけるフィルタ処理は、必要に応じて異なっていてもよく、
そして、ゲインボックス１２０は付加的なフィルタを含んでいてもよいことが理
解されるであろう。
【００５９】 従って、図８及び図９は、図４に示された構造の制御を、そして、原則的には
、図５から図７に表された構造、又は他のハイブリッド電気運転システムの制御
を表している。図４に示された機械的ＣＶＴは、その電気的な均等物によって容
易に置き換えられるため、図６に示された構造は、図８及び図９に示された制御
機構と共に直接的に使用可能であることに留意すべきである。しかしながら、機
械的ＣＶＴとその電気的均等物の両者が使用されるのであるから、ここに説明し
た事項に従って、図８及び図９に示された制御機構を、図５に示された構造に使
用するために若干変更する必要があることが、当業者であれば理解されるであろ
う。図５においては、ＣＶＴの代わりに、ＩＯＬに沿ってエンジンを制御するた
めにジェネレータ／モータが使用されている。エネルギーは、バッテリーから出
入りし、ジェネレータの電気エネルギーの殆ど僅か又はその殆どすべてが、直接
的に移動して、モータ・ジェネレータを駆動する。ＣＶＴ又は個別自動車用トラ
ンスミッションは、図８に示した構造と類似して構成された付加的なコントロー
ラを必要とする。電動モータ２４は、ＣＶＴ１８の入力側よりもむしろ出力側に
連結されているので、図７に示された構造に使用するために、ここにおける説明
に従って、図８に示した制御機構の均等物を若干変更する必要があることも、当
業者であれば理解するであろう。しかしながら、図９に示した作動特性は、同一
のまま残されている。電動モータとエンジンとの間の連結は、前輪及び後輪勘の
道路６４を介して行われる。ＣＶＴコントローラをすべての運転条件に実用可能
にするために適用される他の保護及び制限制御ループがあり、そして、図８のフ
ロー図は、本発明の基本的概念を示す好ましい実施形態を表していることを、当
業者であれば理解するであろう。
【００６０】 車両がＡにおいて安定した状態に置かれ、そして、運転によって、加速指令（
＋ΔＡC）が突然適用された場合には、これにより、即座にトルクが生じて、点
Ａにおける安定状態での巡行から、線Ｌ1に沿って、点Ｂにおける出力に移動す
る。次いで、車両が加速し、そして、ＣＶＴトランスミッションの入力速度及び
トルクが、線Ｌ2に沿って、点Ｃにおける新たな安定状態での巡行点に移動する
ので、点Ｂにおける出力は、一定に維持される。運転者がアクセルペダルの踏み
込みをやめ（−ΔＡC）、もって、アクセルペダルがその最初の位置に戻ると、
点Ｃにおいて、車両の加速が急激に変化し、出力が線Ｌ3に沿って点Ｄに至り、
そして、次いで、車両は低出力ラインＬ4に沿って、減速して、点Ａにおいて安
定状態での巡行速度に戻る。エンジンを点Ａにおける所望の出力レベルに強制的
に低下させるための負のトルクによって、電動モータトルクＴMは、エンジント
ルクＴEをオーバーライドすることに留意すべきである。ＩＯＬに沿ってエンジ
ントルクをオーバーライドするために、幾つかの方法を使用することができる。
１つの方法は、エンジンと直接的に対向する電動モータを用い、極を逆にし、そ
して、バッテリーからのエネルギーを引き込むことである。２番目の好ましい方
法は、ジェネレータモードにおいて、モータ／ジェネレータを使用し、かくして
、必要なトルクを吸収し、そして、バッテリーにエネルギーを戻すことである。
これは、アクセルペダルによる加速／減速サイクルを構成する。
【００６１】 特に、図９に示されるように、アクセルペダルが０とＡ0、例えば、Ａ0.5に押
し込まれ、車の速度がゼロである場合には、コントロールシステムは、図に示さ
れたトルク制御領域内で作動している。図８の制御システムにより、車は、この
アクセルペダル位置に比例した割合で加速される。この加速状態は一定のまま残
され、そして、ＣＶＴ（又は、トランスミッション）入力速度ＳTが、Ａ0.5、Ｂ
において、０、０からＡ1、Ｓ0のトルク／出力制御移動境界線に到達するまで、
出力は直線的に増加する。アクセルペダル位置が変化しない状態に維持されてい
る場合には、車両は加速し続け、そして、ＣＶＴ入力速度ＳTは、境界を超えて
増加するので、このシステムの出力は、一定に維持され、そして、速度が増加す
るに従って、トルクは直線的に減少する。これは、ＳTの速度増加に反比例して
トルクが減少することを意味する。転がり摩擦、空力抵抗及び内部摩擦のロスに
打ち勝つために必要なトルクが、指令された出力と等しくなる点にまで、車両の
速度が増加するまで、上述したトルクの減少は継続する。この点において、車両
は、加速を中止し、そして、一定の速度での運転を継続する。
【００６２】 ＣＶＴの性質、並びに、モータ及びエンジンの特性に起因して、運転領域をト
ルク制御領域と出力制御領域に分割している図９における任意境界を使用するこ
とが好ましいことに留意すべきである。この境界は、トルク速度に関する原点と
、点Ａ1、Ｓ0との間の線として示されている。電気運転をハイブリッド運転から
分離している他の領域が、点ＳE最小における垂直な線として図９に示されてい
る。しかしながら、この境界は、任意であり、そして、点Ａ1、Ｓ0から、Ｓ0で
の速度に関する軸に至る曲線、一連の段階、又は、垂直線からなっていてもよい
。エンジンが連結状態又は連結解除状態の双方の場合において、トルク制御から
出力制御への変換は、車両の運転者に対してシームレスであるべきである。この
シームレス変換をもたらすために、高出力電動モータが使用されている。
【００６３】 アクセルペダルが、速度が零（０）の場合において最大限に押し込まれると、
モータのトルクは、Ａ0において最大に至る。そして、車が加速すると、モータ
トルクは、ＳEＭＩＮまで最大の状態に維持される。この点において、エンジン
制御システムが使用可能な場合には、クラッチ１４を閉じることにより（図４参
照）、エンジンは、「オン」状態になる。次いで、トルクは、Ａ1、ＳEＭＩＮに
ジャンプし、そして、車両が加速するときに、（エンジンの速度ＳE及びモータ
の速度ＳMの両方、即ち、ＳT＝ＳE＝ＳMである）ＣＶＴ入力速度ＳTがＳ0に到達
するまで、モータ及びエンジンのトルクは、最大ラインに沿った値のまま維持さ
れる。運転の点は、ＴE＋ＴMＭＡＸ＝Ａ1のトルクレベル、及び、Ｓ0の速度であ
る点Ａ1、Ｓ0である。この点は、電動モータに対して許容される最大出力である
。速度が更に増加すると、モータの最大出力は、エンジンの増加する出力に対し
て付加される。これらの出力は付加的なものであるが、車両が加速し続けると、
トルクは、点Ａ2、ＳEＭＡＸに向かって減少する。電動モータの最大速度ＳMＭ
ＡＸと、ガソリンエンジンの最大速度ＳEＭＡＸとは同一であることが好ましい
。従って、ＳEＭＡＸ＝ＳMＭＡＸ＝ＳrＭＡＸであり、さもなければ、ＳTＭＡＸ
＝（ＳEＭＡＸ又はＳMＭＡＸ）の何れかの小さい方である。車両が加速し続け、
そして、ＣＶＴの比Ｒが変化すると、この点Ａ2、ＳEＭＡＸが維持される。負荷
及び摩擦抵抗が、点Ａ2、ＳEＭＡＸでのトルクと等しくなり、又は、ＳcarＭＡ
Ｘに達するまで、車両の速度は上昇し続ける。次いで、車両は加速を中止する。
これは、車両の最高速度であることに留意すべきである。
【００６４】 この点に関して、アクセルペダルがＡ3に低下すると、ＩＯＬ上で単独で運転
されるエンジンによって供給されるレベルまでトルクが減少する。この電動モー
タトルクは零になる。
【００６５】 アクセルペダルが、ＩＣエンジンのＩＯＬよりも低い出力を表す点Ａ4、ＳEＭ
ＡＸまで更に低下するとエンジン速度ＳE、電動モータ速度ＳM及びトランスミッ
ション入力値ＳTは、一定の出力ラインに沿って、ガソリンエンジンが、車両を
運転するためのすべての出力を供給している点Ａ4'に低下する。この場合におい
て、図８のブロック１２６における項ＰC／ＳEは、負であるので、点Ａ3から点
Ａ4に進むためには、電動モータ／ジェネレータトルクＴMは負になる。
【００６６】 図８の制御ダイアグラムに関連して、図９に示した典型的な運転を説明する。
車両を運転するためのすべての出力をエンジンが供給しており、そして、電動モ
ータ／ジェネレータが出力を供給していない場合には、車両は、一定の速度で走
行し続ける。ＰEP＝０そしてＰC＝ＰIOLであるところの安定状態での運転条件に
おける図９の点Ａへの到達は、ＡCAにおけるアクセルペダル位置によって実現さ
れることに留意すべきである。出力増大に関する運転者の希望を意味する、ＡCB として指定された第２位置に運転者がペダルを突然押し付けると、トルクが電動
モータ及びバッテリによって供給された状態で、トルクは線Ｌに沿って即座に点
Ｂまで増加する。ＰEPは、ＰIOLよりも大きいので、このようになる。次いで、
ＴMは、車両が電動モードに置かれている場合には、ブロック１１４において、
また、車両がハイブリッドモードに置かれている場合には、ブロック１２６にお
いて演算される。
【００６７】
【数Ｉ】
【００６８】 次いで、ＰC／ＳEは、電動モードにおいて必要なすべてのトルクを供給し、そ
して、ハイブリッドモードの場合には、ＰC／ＳE−ＴIOLE又はＴC−ＴIOLEが必
要なすべてのトルクを供給する。このモータトルク信号は、ブロック１０２に送
られる。次いで、運転者が希望する出力が即座に実現される。この点において、
アクセルペダルがその間一定に保持されると、電動モータのトルクが、図９にお
ける線Ｌ2に沿った定出力の線に沿って減少して、車両が加速するときに、出力
を一定に保持する。この線Ｌ2は、図８に特定されたフィードバックループの作
用を表しており、これは、ブロック１０２、１０４、１０６、１０８及び１１０
（又は、１２８及び１３０）、及び１１４又は１２６を含む。定出力線Ｌ2に沿
って点Ｃに到達するまで、この線Ｌ2に沿って減少するモータトルクで、車両は
加速し続ける。ＰEPが反復的に零に減少し、そして、ＰC＝ＰIOLの場合に、この
点に到達する。このプロセス中においては、エンジンは常にＩＯＬに沿って運転
されることが理解されるであろう。
【００６９】 アクセルペダルの位置が再び変化するまで、車はその速度を維持する。アクセ
ルペダルの踏み込み量が減少して、元の位置に至ると、ネットトルクが点Ｄまで
減少し、そして、速度が、定出力線Ｌ4に沿って点Ａまで戻る。これを実現する
ために、電動モータ／ジェネレータは、負のトルクを供給して、線Ｌ3に沿って
点Ｄに到達させなければならない。これは即座に生ずる。アクセルペダルの位置
がＡCAに戻ると、車両は再び巡行を開始するので、ネットトルク及び出力が線Ｌ 4 に沿って進めば、電動モータ／ジェネレータトルクは零に次第に近づく。この
好ましい態様においては、エンジンがＩＯＬに沿って運転されている間、減速操
作によって、エネルギーは上述したバッテリーシステムに戻され、そして、加速
操作によって、エネルギーはバッテリーシステムから引き出される。
【００７０】 従って、エンジンのスロットルを開放することによって、ＩＯＬに沿って与え
られた出力のために最高の効果をもたらすように設定されることが理解されるで
あろう。エンジンが、ＩＯＬに沿って運転され、そして、車両に対する正しい瞬
間的な反応を提供するために電動モータが使用されている。大型電動モータ及び
小型エンジンを使用することが好ましいが、本発明においては、大型エンジンと
、低い応答性を有する小型電動モータを使用してもよいことに留意すべきである
。動力及びモータ性能が許容されると直ちに、ＣＶＴは、正しい速度及び出力設
定をもたらす。次いで、バッテリーの性能を用いて、エネルギーを一時的に提供
し、又は、吸収して、性能における悪影響を伴うことなく、ＣＶＴが比を変化さ
せることを可能にする。この好ましい実施形態においては、このことは、エンジ
ンと電動モータとを同一軸上に位置することによって実現されることが更に理解
されるであろう。
【００７１】 本発明により、共通軸ハイブリッド電気出力トレインにおいて、電動モータの
利点が、これまでには知られていない方法でもたらされることが上述から理解さ
れるであろう。車両の加速中及び減速中の双方において、ガソリン又はディーゼ
ルエンジンを補いそして制御するために電動モータを使用し、これにより、ほぼ
固定減速設定状態で、又は、加速状態で、エンジンの速度帯域全体中において、
エンジンを最適効率で運転することが可能になる。これは、図１に示した従来の
連続可変トランスミッションシステムにおいては不可能である。
【００７２】 図１１及び図１２に示すように、アクセルペダルを制御することによって、瞬
時のトルク補正がもたらされると共に、上述した実施例における出力サイクルに
おける安定した状態での出力制御がもたらされる。好ましい実施形態においては
、ｔ0からｔ1への遷移時間中の出力は、バッテリーパックから供給される。ｔ1
からｔ2への遷移時間中に吸収される出力は、バッテリーパックに戻される。バ
ッテリーパックは、その内部抵抗を低く維持するのに十分な大きさを有するべき
であり、これにより、アクセルペダルの調整によって、バッテリーパックに出入
りする総エネルギー量の最小比率を使用して、バッテリー充電の範囲が広げられ
る。必要な場合には、メインバッテリーパックを、固定パワープラントによって
オフボード状態で充電することが可能である。必要な出力により、電気よりも、
ガソリン又はディーゼル機関をより効果的に使用できる場合があるので、この概
念は、車が高速走行する際に特に重要である。ハイブリッドモードでの市内走行
に関しては、範囲を広げるためにこの概念を使用することもできる。
【００７３】 図８における制動指令ＢCによる車両の制動について説明する。ブレーキペダ
ルが通常の停止のために踏み込まれると、スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、制動位置
に置かれる。運転者が希望する制動レベルは、与えられた車両速度、トランスミ
ッション入力速度Ｓr又はモータ速度ＳMにおいて、ブロック１１８で、理想再生
ライン（ＩＲＬ）と比較される。
【００７４】 ＩＲＬは、各速度におけるエネルギー貯蔵量の最大効率のためにモータ／ジェ
ネレータ及びバッテリーシステムをテストすることによって求められた線である
。このテストの実施後、理想線を選択して、すべての最高効率点を結び、これに
よりＩＲＬを得ることができる。
【００７５】 （図８の３４における）制動指令ＢCは、車のドライブシャフト又は車輪にお
ける所望のトルクを表している。ブロック１２２において、トルク指令は、比Ｒ
によって除算されて、ＣＶＴ入力１２４において均等トルクが得られる。この入
力値は、即座に、モータ速度ＳMでのＩＲＬに沿ったトルクと比較される。
【００７６】
【数Ｊ】
【００７７】 トランスミッションの比Ｒは変化して、ブロック１０２、１０４、１０６、１
１２、１１６、１１８及び１２０のフィードバック制御システムを介してＩＲＬ
を探索する。加速又は制動モードの何れの場合においても、比がその物理的限界
値Ｒmin又はＲmaxに到達したときに、この制御システムが無効になることが理解
される。
【００７８】
【数Ｋ】
【００７９】 車両速度の関数としての制動トルクが図１３に示されている。この図は、ドラ
イブシャフトのためのトルク指令ＴCを示している。許容された安全な電気再生
制動トルクの最大値は、１００％に設定されている。より大きなトルクが必要な
場合には、ブレーキペダルは、車を零の速度に保持するための緊急停止、非常停
止及びパーキングに使用される基準油圧機械ブレーキを指令する。
【００８０】 従って、本発明は、車両の加速と、車両のエンジントルク及び速度との同時制
御をもたらし、そして、エンジンを常に最高スロットルで、又は、最高効率（理
想速度／トルク）運転ラインに沿って運転することを可能にし、かくして、エン
ジンの排気を減少させ、そして、最高効率及び最低排気をもたらし、または、他
の所望の運転特性に従ってエンジンを運転することが可能になることが理解され
るであろう。電気自動車モードで運転される場合において、加速、制動及び巡行
中における電動走行用モータをその最適効率で運転することも可能になる。更に
、ここに説明した本発明は、「マイルドハイブリッド」のみならず、本発明者の
先の出願に係るアメリカ特許 No.５，８４２，５３４に記載された充電消耗ハイ
ブリッドにも適用することができる。上述した説明は、様々な特徴を含んでいる
が、これらの特徴は、単に本発明の好ましい実施形態の幾つかの説明のためのも
のであって、本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。従って、
本発明の範囲は、ここに含まれた請求項及びその法律的な均等物によって決定さ
れるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 連続可変又はマルチスピードオートマチックトランスミッションを適用したパ
ワートレインを有する先行技術の車両の作用に関するブロック図。
【図２】 スロットルを大きく開放した状態での最大トルクと、図１に示したエンジンの
与えられた出力についての最高効率及び最小排気をもたらす理想運転ラインとを
示す典型的な内燃機関のトルクスピード効率マップを示すグラフ。
【図３】 理想運転ライン（ＩＯＬ）と対比して、図１に示した従来の車両に要求された
実際運転ライン（ＰＯＬ）を示すグラフ。
【図４】 駆動トレインに連続可変トランスミッションを有するパラレル式ハイブリッド
構造における、本発明による制御装置の作用に関するブロック図。
【図５】 駆動トレインに連続可変又はオートマチックトランスミッションを有するシリ
ーズ式ハイブリッド構造における、図４に示した制御装置の他の実施形態の作用
に関するブロック図。
【図６】 ジェネレータ／モータ及びコントローラ、並びに、モータ／ジェネレータ及び
コントローラが電気連続可変トランスミッションとして使用された、図４に示さ
れた制御装置の作用に関するブロック図。
【図７】 デュアル出力パラレル式ハイブリッドシステムとして作用する本発明の他の実
施形態の作用に関するブロック図。
【図８】 本発明の制御方法を示すフロー図。
【図９】 エンジン及びトランスミッション速度の関数としてのエンジン及び電動モータ
／ジェネレータトルク、並びに、図４に示した装置の、加速運転境界及び典型的
な加速／減速サイクルを示すグラフ。
【図１０】 時間の関数としての、図９に示された加速／減速サイクルを示すグラフ。
【図１１】 時間の関数としての、図９に示された加速／減速サイクルを達成するために必
要なアクセルペダルの変化を示すグラフ。
【図１２】 時間の関数としての、図９に示された運転特性を有する車両の速度を示すグラ
フ。
【図１３】 図８に示した制御システムに関する制動制御特性を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── 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 29/02 Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｄ 29/06 ＺＨＶ 29/06 ＺＨＶＤ 45/00 ３７２ 45/00 ３７２Ｚ // Ｂ６０Ｋ 6/02 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ Ｆターム(参考） 3D041 AA00 AA19 AA26 AA31 AA32 AA33 AA53 AB01 AC01 AC15 AC19 AD01 AD02 AD03 AD10 AD41 AD51 AE02 AE03 AE04 AE31 3G084 BA02 BA03 BA05 BA32 CA04 CA06 DA02 DA05 DA10 DA15 DA19 EB02 EC03 FA05 FA06 FA10 FA33 FA34 3G093 AA01 AA05 AA06 AA07 BA18 BA19 BA20 DA06 DB01 DB05 DB15 EA01 EB03 EB08 5H115 PA15 PC06 PG04 PI16 PI22 PI29 PO02 PO06 PO17 PU02 PU08 PU10 PU22 PU23 PU24 PU25 PU26 QE08 QE09 QE10 QI04 QI07 QN02 RB08 RE03 SE02 SE03 SE04 SE05 SE06 SE08 TB01 TE02 TO21 TO23 UI13 UI23

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）内燃機関の出力側に連結された電動モータと、そして
    、 （ｂ）前記電動モータと共に、機関出力を変化させるモータコントローラと からなることを特徴とする内燃機関の出力側における出力を制御するための装置
    。
  2. 【請求項２】 前記モータは、モータ／ジェネレータからなることを特徴と
    する請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記モータコントローラは、前記電動モータの正及び負の出
    力トルクを変化させて、機関出力を変化させることを特徴とする請求項１に記載
    の装置。
  4. 【請求項４】 前記モータコントローラは、与えられた速度がいなかる場合
    であっても、予め定められた運転特性に従って機関出力を設定することを特徴と
    する請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記モータは、トランスミッションに連結されていることを
    特徴とする請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記トランスミッションの比の変化率が制御可能であり、そ
    して、更に比の変化率を制御するための手段を含むことを特徴とする請求項５に
    記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記トランスミッションは、連続可変トランスミッションで
    あることを特徴とする請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記トランスミッションは、オートマチックトランスミッシ
    ョンであることを特徴とする請求項６に記載の装置。
  9. 【請求項９】 （ａ）内燃機関とトランスミッションとの間に位置する電動
    モータと、そして、 （ｂ）前記電動モータのトルク出力及び前記トランスミッションの比の変化率
    を変化させるコントローラからなり、 与えられた速度がいかなる場合であっても、前記コントローラが、予め定められ
    た運転特性に従って機関出力を設定することを特徴とする、トランスミッション
    の比の変化率が制御可能であるトランスミッションに連結された内燃機関の出力
    側における出力を制御するための装置。
  10. 【請求項１０】 前記トランスミッションは、連続可変トランスミッション
    であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記トランスミッションは、オートマチックトランスミッ
    ションであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 （ａ）内燃機関の出力側に連結されたジェネレータと、そ
    して、 （ｂ）前記ジェネレータと共に、機関出力を変化させるジェネレータコントロ
    ーラと からなることを特徴とする内燃機関の出力側における出力を制御するための装置
    。
  13. 【請求項１３】 前記ジェネレータは、ジェネレータ／モータからなること
    を特徴とする請求項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記ジェネレータコントローラは、前記ジェネレータの正
    及び負の出力トルクを変化させて、機関出力を変化させることを特徴とする請求
    項１２に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記ジェネレータコントローラは、与えられた速度がいな
    かる場合であっても、予め定められた運転特性に従って機関出力を設定すること
    を特徴とする請求項１２に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 更に、（ａ）電動モータと、そして、 （ｂ）前記モータのトルクを変化させるモータコントローラとからなり、 （ｃ）前記ジェネレータ、前記ジェネレータコントローラ、前記モータ及び前
    記モータコントローラが、電動連続可変トランスミッションとして作用すること
    を特徴とする請求項１２に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記モータは、モータ／ジェネレータからなることを特徴
    とする請求項１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記電動連続可変トランスミッションの比の変化率が盛業
    可能であり、更に、比の変化率を制御するための手段を更に含むことを特徴とす
    る請求項１６に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 連続可変トランスミッション及び前記連続可変トランスミ
    ッションに連結されたドライブシャフトを駆動し、前記連続可変トランスミッシ
    ョンの比の変化率が制御可能であるところの内燃機関のための制御装置であって
    、 （ａ）前記機関に機械的に連結され、そして、これによって駆動されるジェネ
    レータ／モータと、 （ｂ）前記ジェネレータに電気的に接続されたジェネレータ／モータコントロ
    ーラと、 （ｃ）前記ドライブシャフトに機械的に連結されたモータ／ジェネレータと、 （ｄ）前記ジェネレータ／モータコントローラ及び前記モータ／ジェネレータ
    コントローラに電気的に接続されたバッテリーと、 （ｅ）前記ジェネレータ／モータ、前記ジェネレータ／モータコントローラ、
    前記モータ／ジェネレータ、前記モータ／ジェネレータコントローラ及び前記バ
    ッテリーは、前記連続可変トランスミッションを構成し、 （ｆ）前記ジェネレータ／モータのトルク出力及び前記連続可変トランスミッ
    ションの比の変化率を変化させるコントローラからなり、前記コントローラは、
    与えられた速度がいかなる場合であっても、予め定められた運転特性に従って機
    関出力を設定することを特徴とする装置。
  20. 【請求項２０】 トランスミッションを駆動する内燃機関を有する車両用制
    御装置であり、前記トランスミッションは、車両の第１ホイールの第１端部にお
    いて前記第１ホイールを駆動する出力を有しており、そして、前記トランスミッ
    ションの比の変化率が制御可能であって、 （ａ）前記車両の第２端部における第２ホイールを駆動する電動モータと、 （ｂ）前記モータに電気的に接続されたモータコントローラと、 （ｃ）前記モータは、路面を介して、前記トランスミッションに接続されてお
    り、 （ｄ）前記モータのトルク出力を変化させ、そして、前記連続可変トランスミ
    ッションの比の変化率を変化させるための制御手段とからなり、前記制御手段は
    、与えられた速度がいなかる場合であっても、予め定められた運転特性に従って
    機関出力を設定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
  21. 【請求項２１】 トランスミッションを駆動する電動モータ及び前記電動モ
    ータを作動するバッテリーシステムを有する車両用制御装置であって、前記電動
    モータに電気的に接続されたモータコントローラからなり、前記モータコントロ
    ーラは、前記モータのトルク出力を、前記電動モータ及びバッテリーシステムに
    関する実験によって決定された理想運転ライン上に置かれるように変化させるこ
    とを特徴とする装置。
  22. 【請求項２２】 内燃機関及び電動モータを有する車両用制御装置であって
    、前記内燃機関及び前記電動モータが、連続可変トランスミッションに連結され
    ており、そして、前記連続可変トランスミッションの比の変化率が制御可能であ
    り、 （ａ）前記内燃機関に機械的に接続された機関コントローラと、 （ｂ）前記電動モータに電気的に接続されたモータコントローラと、 前記機関コントローラ及び前記モータコントローラと組み合わされ、前記モー
    タのトルク出力を変化させ、そして、前記トランスミッションの比の変化率を変
    化させるコントロール手段とからなり、前記コントロール手段は、与えられた速
    度がいかなる場合であっても、予め定められた運転特性に従って機関出力を設定
    し、そして、前記コントロールプログラミングは、ハイブリッド、電気及び制動
    モードを有していることを特徴とする装置。
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