JP2003247442A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】搭載されているエンジンを駆動効率の良い状態
で駆動させると共に、蓄電手段の充電量が閾値以下の場
合に蓄電手段を充電する。 【解決手段】走行負荷検出手段によって検出された検出
値に応じて燃焼エンジンに供給される燃料と空気の混合
気体の空燃比を変更することでストイキ状態又はリーン
状態を選択し、選択したストイキ状態又はリーン状態に
おいて、燃焼エンジンの効率特性の高い領域を維持した
トルクを出力する。また、センサで検出した充電量が閾
値以下である場合に、燃焼エンジンをストイキ状態と
し、燃焼エンジンから出力されるトルクによってモータ
で発電される電力を蓄電手段に充電する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車両
に係り、搭載するエンジンを高効率で稼動させるハイブ
リッド車両に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、エンジンとモータとを併用した駆
動装置を有するハイブリッド型車両が提供されている。
この種のハイブリッド型車両は各種提供されており、エ
ンジンによって発電機を駆動して電気エネルギーを発生
させ、該電気エネルギーによってモータを回転させ、そ
の回転を駆動輪に伝達するシリーズ（直列）式のハイブ
リッド型車両、エンジン及びモータによって駆動輪を直
接回転させるパラレル（並列）式のハイブリッド型車両
等に分類される。 【０００３】シリーズ式ハイブリッド車両では、エンジ
ンは高効率域で定点的に運転されている。また、パラレ
ル式ハイブリッド車両では、走行負荷が大きい場合に
は、エンジントルクをモータトルクで補助し、走行負荷
が小さい場合には、エンジントルクの一部をモータが回
生発電するための駆動トルクとして用い、エンジンは常
に高効率域で運転されるように構成されている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】搭載されるエンジンを
常時高効率域で稼動させようとすると、次のような問題
が生ずる。車を走行させる際、走行負荷が大きい場合に
は、排気量の大きなエンジンの方が効率が良く、また、
走行負荷が小さい場合には、排気量の小さなエンジンの
方が効率が良い。 【０００５】つまり、負荷の大きい高速走行や坂路用に
排気量の大きなエンジンを選択すると、使用頻度の高い
市街地の走行時で、高効率領域を使用することができ
ず、燃費が悪くなる。また、市街地用に排気量の小さな
エンジンを選択すると、高速走行や坂路などの高負荷時
には、高効率領域を使用することができない。この場
合、高負荷時の燃費を犠牲にして設計することはできる
が、エンジンを極めて高回転で維持し続けなければなら
ないので、騒音が大きく、エンジンの寿命を短くする。 【０００６】パラレル式のハイブリッド型車両において
は、エンジンの出力が直接駆動輪に伝達されるので、直
接上記のような問題が生ずる。また、このような問題
は、上記シリーズ式のハイブリッド型車両についても同
様に生ずる問題である。つまり、シリーズ式の場合で
は、走行負荷が高くなると、モータの出力を上げる必要
が生じ、そのためにはモータに供給される電力を増やさ
なければならない。間接的には発電機を駆動させるエン
ジンの出力を上げなければならなくなる。従って、シリ
ーズ式の場合であっても、常時、高効率領域でエンジン
を駆動させることは難しいのである。 【０００７】本発明の目的は、搭載されているエンジン
を駆動効率の良い状態で駆動させると共に、蓄電手段の
充電量が閾値以下の場合に蓄電手段を充電することので
きるハイブリッド車両を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、エンジントルクを発生し、供給される燃料と空気の
混合気体の空燃比を変更することによりストイキ状態と
リーン状態とを変更可能な燃焼エンジンと、前記燃焼エ
ンジンから出力されるトルクによって発電するととも
に、駆動電力を受けてモータトルクを出力するモータ
と、前記モータに駆動電力を供給する蓄電手段と、前記
蓄電手段の充電量を検出するセンサと、走行負荷を検出
する走行負荷検出手段と、前記走行負荷検出手段によっ
て検出された検出値に応じて前記燃焼エンジンに供給さ
れる燃料と空気の混合気体の空燃比を変更することでス
トイキ状態又はリーン状態を選択し、選択したストイキ
状態又はリーン状態において、前記燃焼エンジンの効率
特性の高い領域を維持したトルクを出力すると共に、前
記センサで検出した充電量が閾値以下である場合に、前
記燃焼エンジンをストイキ状態とし、前記燃焼エンジン
から出力されるトルクによって前記モータで発電される
電力を前記蓄電手段に充電する制御手段と、ハイブリッ
ド車両に具備させて前記目的を達成する。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
添付図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の第
１実施例を示すもので、ハイブリッド車両１の制御系を
示すブロック図である。ハイブリッド車両１は、内燃機
関および外燃機関で構成されるエンジン２と、エンジン
２の発生するエンジントルクによって発電するととも
に、駆動電力を受けてモータトルクを発生する発電機／
モータ３と、発電機／モータ３にモータ駆動電力を供給
する蓄電手段としてのバッテリー４と、エンジンの出力
軸５と、駆動トルクを駆動輪まで最終的に伝達する駆動
出力系６と、発電機／モータ３の出力軸７とエンジン２
の出力軸５との間に介設されたクラッチ８とを備え、さ
らに上記エンジン２や発電機／モータ３の駆動を制御す
る制御系９を有している。 【００１０】エンジン２は、高出力時に効率が最大とな
る状態と、低出力時に効率が最大となる状態とに、効率
特性を変更可能なエンジンであって、本実施例の場合に
は、空燃比を変更することによって複数の効率特性を選
択することのできるリーンバーンエンジンが用いられて
いる。本実施例の車両では、燃焼する混合気体（燃料と
空気の混合気体）の空燃比が、理論空燃比である状態
（以下「ストイキ」という）と、希薄混合気状態（以下
「リーン」という）との２つの状態に変更可能に設定さ
れており、それぞれの状態で異なる効率特性を有する。
以下、供給される混合気体の空燃比がストイキで駆動し
ているエンジンの状態をストイキ状態、リーンで駆動し
ているエンジンの状態をリーン状態と定義する。 【００１１】図２に示されているように、本実施例で
は、リーン状態となる混合気体の空燃比は、エンジント
ルクの変動が、許容値を越える直前の、例えば２２〜２
３の範囲（Ａ）内に設定されている。以下この範囲をリ
ーン領域と定義し、同様に図２において、空燃比が理論
空燃比付近である領域をストイキ領域と定義する。 【００１２】また、図３は、本実施例を構成するエンジ
ン２の最大高率概念図である。エンジン２は、高出力時
には、エンジントルクと回転数が領域（Ｂ）内となるよ
うに出力が制御され、低出力時には、エンジントルクと
回転数が領域（Ｃ）内となるように出力が制御される。 【００１３】発電機／モータ３は、バッテリー４からの
駆動電力の供給によって、モータトルクを発生させ、ま
た出力軸７から駆動力を吸収することによって回生電流
を生じさせる。モータトルクは、例えば、駆動電流の大
きさを変えることにより制御される。 【００１４】クラッチ８は、発電機／モータ３の出力軸
７とエンジン２の出力軸５とを、選択的に接続する。エ
ンジントルクが出力され、発電機／モータ３がモータト
ルクを出力している場合には、クラッチ８を連結するこ
とによって、駆動出力系６には、エンジントルクとモー
タトルクとを合計したトルクが出力される。また、クラ
ッチ８が連結されている状態において、発電機／モータ
３が発電機として作用すると、エンジントルクの一部が
出力軸７に入力されて、発電機／モータ３は回生電流を
発生させる。また、クラッチ８が解放された状態では、
モータトルクのみが駆動出力系６へ伝達される。 【００１５】次に、制御系９の説明をする。制御系９
は、制御手段である車両制御装置１０と、エンジン制御
装置１１と、モータ制御装置１２とを備えている。各制
御装置１０、１１、１２は、例えばＣＰＵ（中央処理装
置）、各種プログラムやデータが格納されたＲＯＭ（リ
ード・オン・メモリ）、ワーキングエリアとして使用さ
れるＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等を備えた
マイクロコンピュータによって構成されている。 【００１６】車両制御装置１０は、最終的に駆動出力系
６に伝達される駆動出力を制御する。トルクをアクセル
センサ１３から入力されるアクセル開度に基づいて、最
終的に駆動出力系６に伝達される駆動トルクを決定し、
モータ電流指令値ＩＭを上げて決定された駆動トルクを
駆動出力系６に伝達されるように制御する。 【００１７】エンジン制御装置１１は、車両制御装置１
０から入力されるスロットル開度信号を受けると、信号
に応じたスロットル開度の調整を行い、エンジン出力を
制御する。また、空燃比（Ａ／Ｆ）選択指令信号を受け
ると、リーンとストイキのいずれかの空燃比を選択し、
効率特性を制御する。 【００１８】モータ制御装置１２は、車両制御装置１０
から入力されるモータ電流指令値ＩＭを受けると、バッ
テリー４から供給される駆動電流を調整して発電機／モ
ータ３のモータトルクを制御する。また、車両制御装置
１０から入力される回生電流指令値を受けると、発電機
／モータ３からバッテリー４に対して回生電流を流す。 【００１９】一方、車両制御装置１０は、走行負荷検出
手段から入力される走行負荷の検出値が、所定の閾値に
達すると、検出された走行負荷に対応した最適なエンジ
ンの効率特性を選択する。さらに車両制御装置１０は、
選択された各効率特性において、最も効率の高いエンジ
ントルクを決定し、効率特性の変更によって生ずるエン
ジントルクの変動分を補正するように、モータトルクを
決定する。 【００２０】車両制御装置１０は、選択された効率特性
を発揮する空燃比を指示する空燃比選択指令信号と、上
記決定されたエンジントルクに対応するスロットル開度
を指示するスロットル開度信号をエンジン制御装置１１
へ出力する。即ち、エンジン２の効率特性は、エンジン
制御装置１１を介して、上記空燃比選択指令信号によっ
て変更される。 【００２１】さらに車両制御装置１０は、上記決定され
たモータトルクに対応するモータ電流指令値ＩＭをモー
タ制御装置１２へ出力する。例えば、効率特性を変更し
た結果、エンジントルクが低下した場合には、低下した
分の出力を補正するために、モータ電流指令値ＩＭを上
げる。効率特性を変更した結果、エンジントルクが上昇
した場合には、上昇した分の出力を補正するために、モ
ータ電流指令値ＩＭを下げるといった制御を行う。効率
特性を変更した結果、エンジントルクのみで必要な駆動
出力以上の出力が得られる場合には、余分なエンジント
ルクで発電機／モータ３を駆動して回生電流を生じさせ
るように、回生電流指令値を出力する。このように、エ
ンジン２は、各効率特性において常時最も効率の高い領
域で駆動させられ、かつ最終的に駆動出力系６に伝達さ
れるトルクは変動しない。 【００２２】図２に示されているように、本実施例の場
合には、通常走行時には、ＮＯX 排出量が低く、燃費の
良いリーン状態でエンジン２を駆動させ、負荷の大きい
高速走行や坂路走行時には、エンジントルクの大きなス
トイキ状態で駆動させるよう制御される。ストイキ状態
では、エンジンからのＮＯX 排出量は、増加するが、３
元触媒が作用するので、車両としてのＮＯX 排出量は低
く抑えられる。そして、エンジン２は、リーンおよびス
トイキの各状態において、最も駆動効率の高い状態を維
持し、各状態において、常時一定のトルクが出力されて
いる。 【００２３】以下、上記駆動系の車両制御装置１０の制
御動作について、図４のタイムチャートおよび図５ない
し図７のフローチャートに基づいて詳細に説明する。図
４のタイムチャートにおける（０）位置では、平坦路を
低速走行している状態が示されている。アクセル開度α
の値は低く、混合気体の空燃比（Ａ／Ｆ）はリーンであ
り、リーン状態で最も効率の高いトルクでエンジン２は
駆動している。この状態のエンジントルクで、駆動出力
系の駆動トルクを十分賄っており、余分なエンジントル
クで発電機／モータ３を駆動させ、発電機／モータ３か
ら回生電流をバッテリー４へ流している。 【００２４】また、このような通常走行時では、図５に
示されているように、アクセル応答制御が行われる（ス
テップ１０１）。図７に基づいて、アクセル応答制御に
ついて説明する。アクセルセンサ１３によって、アクセ
ル開度αが入力されると（ステップＳ１１）、アクセル
開度αに応じた駆動力を駆動車輪に与えるために、駆動
出力系に最終的に出力される駆動トルクＴ0 を決定する
（ステップＳ１２）。従って駆動トルクＴ0 は、アクセ
ル開度αの値の変化に従って変化する。 【００２５】駆動トルクＴ0 の変化に伴って、モータト
ルクＴM の値を変更すべく、駆動トルクＴ0 からエンジ
ントルクＴE を差し引いてモータトルクＴM を決定する
（ステップＳ１３）。モータトルクＴM0をモータトルク
ＴM に変更するためにモータ電流指令値ＩＭを出力する
（ステップＳ１４）。 【００２６】アクセル応答制御（ステップＳ１１〜Ｓ１
４）は、走行中は常時連続して行われる。図４中の
（１）位置に示されているように、アクセルが踏み込ま
れてアクセル開度が増し、α1 からα2 に変化すると、
その変化量に応じて、モータ電流指令値が増し、ＩＭ0
からＩＭ1 へ変化する。このようにして、アクセル開度
に応じた駆動トルクが得られる。 【００２７】本実施例では、検出される走行負荷は、バ
ッテリー充電量ＳＯＣである。走行負荷検出手段である
バッテリーセンサ１４から検出された検出値が、閾値ａ
1 （６０％）以下であるか否かを判断する（ステップ１
０２）。６０％より大きい場合には、アクセル応答制御
を続ける。上記のように駆動トルクＴ0 の上昇によって
走行負荷が増すと、バッテリー充電量ＳＯＣが減少す
る。 【００２８】図４中（２）位置に示されているように、
バッテリー充電量ＳＯＣが６０％以下となると、エンジ
ン２に供給される空燃比をストイキに変更するとともに
（図４中（３）位置）、エンジン２がストイキ状態で駆
動した際に最も効率の高いエンジントルクＴE2が出力で
きるように、エンジンのスロットル開度を決定する（ス
テップ１０３）。ステップ１０３の決定に基づいて、空
燃比選択指令信号とスロットル開度信号を、エンジン制
御装置１１へ出力し、エンジン２の効率特性をリーンか
らストイキへ変更させるとともに、エンジントルクをＴ
E1からＴE2へ変更させる（ステップ１０４）。 【００２９】一方、エンジントルクの増加によって、駆
動トルクＴ0 が増加しないように、即ち、アクセル開度
に応じて決定されなければならない駆動トルクＴ0 が、
エンジンの効率特性の変更によって変動しないようにモ
ータトルクＴM1の値を減少させる補正をする。 【００３０】即ち、駆動トルクＴ0 からストイキ状態で
のエンジントルクＴE2を差し引いた値を、補正したモー
タトルクＴM2として決定する（ステップ１０５）。そし
て、モータトルクをＴM2に変更するように設定されたモ
ータ電流指令値ＩＭ2 を出力する（ステップ１０６）
（図４中（４）位置）。モータトルクＴM1の補正方法と
しては、エンジントルクＴE1の変化量ΔＴE をモータト
ルクＴM1から差し引く方法（ＴM2＝ＴM1−ΔＴE ）とし
てもよい。 【００３１】アクセル開度がα2 からα1 へ減少する
と、アクセル応答制御（ステップ１０７）により、モー
タトルクＴM2が減少して駆動トルクＴ0 が減少する。こ
の時、車両制御装置１０は、モータ電流指令値をＩＭ2
からＩＭ3 へ減少させてモータトルクＴM2を制御する
（図４中（５）位置）。モータトルクＴM2の減少によっ
て、発電機／モータ３からバッテリー４へ放電が行わ
れ、バッテリー充電量ＳＯＣが増加する。 【００３２】一方、ストイキ状態の場合では、バッテリ
ー充電量ＳＯＣが閾値ａ2 （７０％）以上となっている
か否かを判断する（ステップ１０８）。７０％以下の場
合には、アクセル応答制御（ステップ１０７）を繰り返
す。図４中（６）位置に示されているように、バッテリ
ー充電量ＳＯＣが７０％以上となると、エンジン２に供
給される空燃比をリーンに変更するとともに、エンジン
２がリーン状態で駆動した際に最も効率の高いエンジン
トルクＴE1が出力できるように、エンジン２のスロット
ル開度を決定する（ステップ１０９）。ステップ１０９
の決定に基づいて、空燃比選択指令信号とスロットル開
度信号を、エンジン制御装置１１へ出力し、エンジン２
の効率特性をストイキからリーンへ変更させるととも
に、エンジントルクをＴE2からＴE1へ変更させる（ステ
ップ１１０）（図４中（７）位置）。 【００３３】一方、エンジントルクの減少によって、駆
動トルクＴ0 が減少しないように、即ち、アクセル開度
に応じて決定されなければならない駆動トルクＴ0 が、
エンジンの効率特性の変更によって変動しないようにモ
ータトルクＴM2の値を増加させる補正をする。 【００３４】即ち、駆動トルクＴ0 からリーンでのエン
ジントルクＴE3を差し引いた値を、補正したモータトル
クＴM3として決定する（ステップ１１１）。そして、モ
ータトルクをＴM3に変更するように設定されたモータ電
流指令値ＩＭ4 を出力する（ステップ１１２）（図４中
（８）位置）。 【００３５】なお、上述のように、走行負荷として検出
されるバッテリー充電量ＳＯＣは、ヒステリシスを有
し、減少した時と、増加したときで異なる閾値ａ1 ，ａ
2 （ａ1 ＜ａ2 ）が設定され、ハンチングが防止されて
いる。 【００３６】以上のような制御動作によって、エンジン
は、走行負荷の大小にかかわりなく、各効率特性におい
て、常に最も駆動効率の良い状態て駆動することができ
る。次に、以上のような制御動作は、例えば次に説明す
るようなハイブリッド車両の駆動系に対して作用する。
以下、図８に基づいて説明する。 【００３７】図８には、ＦＦ（フロントエンジン・フロ
ントドライブ）式の車両の駆動系の一例が示されてい
る。従来、ＦＦ式の車両には、回転軸が横方向になるよ
うにエンジンを搭載した横置ＦＦ車両と、回転軸が縦方
向になるようにエンジンを搭載した縦置ＦＦ車両とがあ
る。前記横置ＦＦ車両には、エンジンの回転をカウンタ
ドライブギヤとカウンタドリブンギヤから成るカウンタ
ギヤを介してディファレンシャル装置に伝達するカウン
タギヤ式のものと、エンジンの回転をチェーンを介して
ディファレンシャル装置に伝達するチェーン式のものが
あり、前記カウンタギヤ式のものは、更にカウンタギヤ
を中間部に設けた中間部配置型のものと、カウンタギヤ
を後部に設けた後部配置型のものがある。 【００３８】図８に示されている構成は、回転軸が横方
向になるようにエンジン２を搭載した横置ＦＦ車両であ
り、エンジン２の回転をカウンタギヤを介してディファ
レンシャル装置２１に伝達するカウンタギヤ式であり、
かつ、カウンタギヤを中間部に設けた中間部配置型の車
両である。なお、本発明は、上述の他の型の車両に適用
することもできる。 【００３９】エンジン２以外の駆動系は、駆動装置ケー
ス２２内に収容されており、駆動装置ケース２２内に
は、発電機／モータ３と、ディファレンシャル装置２１
と、トルクコンバータ２３と、前進時に常時係合するク
ラッチ８と、プラネタリギヤユニット２４と、ブレーキ
Ｂ１と、ワンウェイクラッチＦ１とが設けられている。 【００４０】発電機／モータ３は、駆動装置ケース２２
に固定されたステータ３ａと、伝動軸２５に連結された
ロータ３ｂとを有している。ステータ３ａにはコイル３
ｃが巻装されていて、該コイル３ｃに駆動電流を流すこ
とによってロータ３ｂを回転させることができる。そし
て、前記エンジン２および／または発電機／モータ３の
回転は、前記伝動軸２５に固定されたカウンタドライブ
ギヤ２６に伝達される。 【００４１】ディファレンシャル装置２１からは、ディ
ファレンシャル装置２１によって減速され、差動させら
れた回転を左右の駆動輪に伝達するための駆動軸２７が
突設されている。 【００４２】プラネタリギヤユニット２４はシンプルプ
ラネタリ型のものであり、リングギヤ２４ａと、ピニオ
ンギヤ２４ｂと、サンギヤ２４ｃと、ピニオンギヤ２４
ｂを支持するキャリヤ２４ｄとを備えている。 【００４３】エンジン２の出力軸５は、トルクコンバー
タ２３の入力側に接続され、トルクコンバータ２３の出
力軸２８は、クラッチ８の入力側に接続されている。ク
ラッチ８の出力側は、プラネタリギヤユニット２４の入
力軸２９に接続され、入力軸２９は、キャリヤ２４ｄに
接続されている。サンギヤ２４ｃの回転は、ブレーキＢ
１によって選択的に止められる。また、ワンウェイクラ
ッチＦ１は、サンギヤ２４ｃとキャリヤ２４ｄの間に設
けられている。リングギヤ２４ａには、伝動軸２５の一
端が接続され、他端にはカウンタドライブギヤ２６が固
定されている。 【００４４】伝動軸２５の近傍には、伝動軸２５と平行
となる位置にカウンタドライブシャフト３１が配設され
ていて、該カウンタドライブシャフト３１には、カウン
タドリブンギヤ３２と出力ギヤ３３が設けられる。該カ
ウンタドリブンギヤ３２は前記カウンタドライブギヤ２
６と噛合しており、該カウンタドライブギヤ２６の回転
は、出力ギヤ３３に伝達される。 【００４５】そして、該出力ギヤ３３の回転は、該出力
ギヤ３３と噛合する出力大歯車３４に伝達される。前記
出力ギヤ３３の歯数に対して前記出力大歯車３４の歯数
は多く、前記出力ギヤ３３及び出力大歯車３４で最終減
速機を構成する。該最終減速機によって減速された前記
出力大歯車３４の回転は、ディファレンシャル装置２１
に伝達され、差動させられて左右の駆動軸２７に伝達さ
れる。上記構成において、駆動出力系６は、カウンタド
ライブシャフト３１と、カウンタドリブンギヤ３２と、
出力ギヤ３３と、出力大歯車３４と、ディファレンシャ
ル装置２１とによって構成される。 【００４６】上記構成の駆動系において、前記発電機／
モータ３に駆動電流を供給せず、エンジン２を作動させ
ると、エンジン２の回転は出力軸５を介してトルクコン
バータ２３に伝達され、さらに出力軸２８を介してクラ
ッチ８に伝達される。そして、該クラッチ８が係合され
ると出力軸２８に伝達された回転は入力軸２９を介して
プラネタリギヤユニット２４のキャリヤ２４ｄに伝達さ
れる。 【００４７】前記プラネタリギヤユニット２４において
は、ブレーキＢ１が解放されると、キャリヤ２４ｄに入
力された回転によってワンウェイクラッチＦ１がロック
されて直結状態になる。したがって、入力軸２９の回転
がそのまま伝動軸２５に伝達される。また、ブレーキＢ
１が係合されると、サンギヤ２４ｃが固定され、リング
ギヤ２４ａから増速された回転が出力され、伝動軸２５
を介してカウンタドライブギヤ２６に伝達される。 【００４８】そして、前述したようにカウンタドライブ
ギヤ２６に伝達された回転は、カウンタドリブンギヤ３
２を介してカウンタドライブシャフト３１に伝達され、
出力ギヤ３３及び出力大歯車３４で構成される最終減速
機によって減速されてディファレンシャル装置２１に伝
達される。この時、エンジン２のみによって車両を走行
させることができ、発電機／モータ３において回生電流
Ｉを発生させるようにすることができる。 【００４９】次に、クラッチ８を解放し、発電機／モー
タ３を駆動すると、該発電機／モータ３においてモータ
トルクＴM が発生する。該モータトルクＴM は、伝動軸
２５に出力され、同様にカウンタドライブギヤ２６に伝
達される。この時、発電機／モータ３のみによって車両
を走行させることも可能である。また、前記エンジン２
を作動させ、クラッチ８を係合し、発電機／モータ３を
駆動すると、エンジン２及び発電機／モータ３によって
車両を走行させることができる。 【００５０】次に、第２実施例のハイブリッド車両の構
成について説明する。本実施例では、制御系の制御動作
のみが異なり、他の構成は上記第１実施例と同様である
ため、制御動作のみを説明し、他の説明は省略する。こ
の実施例の駆動制御においては、第１の負荷として蓄積
走行負荷を検出し、瞬時走行負荷または第１の負荷とは
異なる蓄積走行負荷の中から、第２の負荷として２つの
負荷を検出する。そして、第２の負荷の検出値の少なく
とも１つが閾値を越えた時に、エンジンの効率特性の変
更を行うように制御される。 【００５１】そして、この閾値は、第１の負荷の検出値
に基づいて、逐次変動する。本実施例では、第１の負荷
として蓄積走行負荷としてバッテリー充電量（％）を検
出し、第２の負荷として、各時刻におけるアクセル開度
（％）と車速（ｋｍ／ｈ）とを検出している。 【００５２】図９と図１０は、バッテリー充電量ＳＯＣ
と、アクセル開度αおよび車速Ｖの各閾値ｂ，ｃとの関
係を示すグラフである。この関数は、予め車両制御装置
１０内に記憶されており、検出されたバッテリー充電量
ＳＯＣが入力されると、その都度、アクセル開度閾値ｂ
と車速閾値ｃとが決定される。図１１は、バッテリー充
電量ＳＯＣが、ある値を示した時の閾値を示す図であ
る。図中ｏ−ｋ−ｌ−ｍで示された領域の内側にアクセ
ル開度と車速が位置すればリーン状態、外側に位置すれ
ばストイキ状態となる。そして、領域ｏ−ｋ−ｌ−ｍの
面積は、バッテリー充電量ＳＯＣが少なくなるに応じて
小さくなり、バッテリー充電量ＳＯＣが多くなると大き
くなる。 【００５３】以下、第２実施例の制御系の制御動作につ
いて、図１２のタイムチャート、図１３ないし図１５の
フローチャートに基づいて詳細に説明する。通常走行時
では、図１３に示されているように、アクセル応答制御
（ステップ２０１）と閾値制御（ステップ２０２）が行
われる。アクセル応答制御については、第１実施例にお
ける動作と同様であるため説明を省略し、図１５に基づ
いて閾値制御について説明する。走行負荷検出手段であ
るバッテリセンサ１４から検出された検出値が入力され
ると（ステップＳ２１）、図９、図１０に示されている
グラフに基づいて、アクセル開度閾値ｂと車速閾値ｃが
決定される。 【００５４】アクセル応答制御（ステップＳ１１〜Ｓ１
４）および閾値制御（ステップＳ２１〜Ｓ２２）は、走
行中は常時連続して行われる。図１２中の（１）位置に
示されているように、アクセルが踏み込まれてアクセル
開度が増すと、その増加量に応じて、モータ電流指令値
ＩＭが増す。 【００５５】アクセルセンサ１３から検出されたアクセ
ル開度αの値が、閾値制御において決定された閾値ｂ1
以上であるか否かを判断する（ステップ２０３）。閾値
ｂ1以下である場合には、さらに車速センサ１５から検
出された車速Ｖの値が閾値ｃ1 以上であるか否かを判断
する（ステップ２０４）。閾値ｃ1 以下である場合に
は、アクセル応答制御と閾値制御とが続けられる。 【００５６】ステップ２０３およびステップ２０４にお
いて、アクセル開度が閾値ｂ1 以上であった場合、また
は車速が閾値ｃ1 以上であった場合には、エンジン２に
供給される空燃比をストイキに変更するとともに（図１
２中（２）位置）、エンジン２がストイキ状態で駆動し
た際に最も効率の高いエンジントルクＴE2が出力できる
ように、エンジンのスロットル開度を決定する（ステッ
プ２０５）。ステップ２０５の決定に基づいて、空燃比
選択指令信号とスロットル開度信号を、エンジン制御装
置１１へ出力し、エンジン２の効率特性をリーンからス
トイキへ変更させるとともに、エンジントルクをＴE1か
らＴE2へ変更させる（ステップ２０６）（図１２中
（３）位置）。 【００５７】一方、エンジントルクの増加によって、駆
動トルクＴ0 が増加しないように、即ち、アクセル開度
に応じて決定されなければならない駆動トルクＴ0 が、
エンジンの効率特性の変更によって変動しないようにモ
ータトルクＴM1の値を減少させる補正をする。 【００５８】即ち、駆動トルクＴ0 からストイキでのエ
ンジントルクＴE2を差し引いた値を、補正したモータト
ルクＴM2として決定する（ステップ２０７）。そして、
モータトルクをＴM2に変更するように設定されたモータ
電流指令値ＩＭ2 を出力する（ステップ２０８）（図１
２中（４）位置）。 【００５９】アクセルの踏み込みを解除して、アクセル
開度が減少すると、アクセル応答制御（ステップ２０
９）により、モータトルクＴM2が減少して（図１２中
（５）位置）駆動トルクＴ0 が減少する。同時に閾値制
御（ステップ２１０）によりバッテリー充電量ＳＯＣに
基づき各閾値が決められる。 【００６０】ストイキ状態では、アクセルセンサ１３か
ら検出されたアクセル開度αの値が、閾値制御において
決定された閾値ｂ2 以下であるか否かが判断される（ス
テップ２１１）。閾値ｂ2 以上である場合には、さらに
車速が閾値ｃ2 以下であるか否かを判断する（ステップ
２１２）。閾値ｃ2 以上である場合には、アクセル応答
制御と閾値制御とが続けられる。 【００６１】ステップ２１１およびステップ２１２にお
いて、アクセル開度が閾値ｂ2 以下であった場合、また
は車速が閾値ｃ2 以下であった場合には、図１２中
（６）位置に示されているように、エンジン２に供給さ
れる空燃比をリーンに変更するとともに、エンジン２が
リーン状態で駆動した際に最も効率の高いエンジントル
クＴE1が出力できるように、エンジン２のスロットル開
度を決定する（ステップ２１３）。 【００６２】ステップ２１３の決定に基づいて、空燃比
選択指令信号とスロットル開度信号を、エンジン制御装
置１１へ出力し、エンジン２の効率特性をストイキから
リーンへ変更させるとともに、エンジントルクをＴE2か
らＴE1へ変更させる（ステップ２１４）（図１２中
（７）位置）。 【００６３】一方、モータトルクＴM2は、既述のよう
に、アクセル開度の減少速度に応じた速度で減少する
が、エンジントルクＴE の減少に伴って、駆動トルクＴ
0 の減少速度が変動しないように、モータトルクＴM3が
決定される。 【００６４】駆動トルクＴ0 からリーンでのエンジント
ルクＴE3を差し引いた値を、補正したモータトルクＴM3
として決定する（ステップ２１５）。そして、モータト
ルクをＴM3に変更するように設定されたモータ電流指令
値ＩＭ3 を出力する（ステップ２１６）。タイムチャー
ト上では、モータトルクＴM の減少速度が緩やな減少速
度に変化する（図１２中（８）位置）。 【００６５】なお、上述のように、第２の走行負荷とし
て検出されるアクセル開度および車速は、ヒステリシス
を有し、増加した時と、減少した時とで異なる閾値ｂ1
，ｂ2 （ｂ1 ＞ｂ2 ）、ｃ1 ，ｃ2 （ｃ1 ＞ｃ2 ）が
設定され、ハンチングが防止されている。 【００６６】以上のような制御動作により、バッテリー
充電量ＳＯＣが少ない場合には、ストイキ領域が広がっ
て、バッテリー充電量ＳＯＣを早期に回復させるように
作動し、バッテリー充電量ＳＯＣが十分な場合には、リ
ーン領域が広がって、エンジンは主として燃費の良いリ
ーン領域で駆動するように制御される。このような制御
動作によって、ハイブリッド車両全体のエネルギー効率
が、一層向上する。なお、図１２中、点線で示されてい
るのは、上記のような制御を行わなかった場合を示すも
のである。 【００６７】以上説明した第１および第２実施例では、
エンジンの効率特性が、リーンとストイキの２種類であ
ったが、エンジンに供給される混合気体の空燃比を複数
種類設け、走行負荷に応じて、最も効率の良い効率特性
を逐次選択するように制御してもよく、さらには、走行
負荷の変化に応じて空燃比を連続的に変化させるように
制御してもよい。この場合には、さらに高効率でエンジ
ンを稼動させることができる。 【００６８】また、検出される走行負荷には、瞬時走行
負荷と、蓄積走行負荷とがある。瞬時走行負荷とは、各
時刻における走行負荷として検出できる量であって、例
えば車速（ｋｍ／ｈ）、アクセル開度（％）、モータと
して駆動している時の発電機／モータ３の出力値（ｋ
ｗ）、バッテリ出力値（ｋｗ，Ｉ，Ｖ）などが挙げられ
る。また、蓄積走行負荷とは、走行負荷の蓄積量として
検出できる量であって、これには、バッテリー充電量の
他に、例えばモータ出力の積算値（ｋｗｈ）、バッテリ
ー出力の積算値（ｋｗｈ，Ａｈ）などが挙げられる。 【００６９】また、上記第２実施例における第１の負荷
として検出されるものには、バッテリー充電量の他に、
モータとして駆動している時の発電機／モータのモータ
出力の積算値（ｋｗｈ）やバッテリー出力の積算値（ｋ
ｗｈ，Ａｈ）などであってもよい。さらに、第２の負荷
として検出されるものには、アクセル開度（％）や車速
（ｋｍ／ｈ）の他、モータとして駆動している時の発電
機／モータのモータ出力値（ｋｗ）、蓄電手段出力値
（ｋｗ，Ｉ，Ｖ）、モータ出力の積算値（ｋｗｈ）、バ
ッテリー出力の積算値（ｋｗｈ，Ａｈ）などであっても
よい。 【００７０】これらの走行負荷を検出する走行負荷検出
手段としては、次のようなものが挙げられる。バッテリ
ー充電量を検出する手段としてはバッテリセンサ、アク
セル開度を検出する手段としてはアクセルセンサ、車速
を検出する手段としては車速センサ、モータの出力を検
出する手段としては、モータ電流センサ、バッテリー出
力を検出する手段としては、バッテリ電流・電圧センサ
などが挙げられる。 【００７１】ガソリン機関で構成されるエンジン２とし
ては、上記リーンバーンエンジンの他、気筒の一部を休
止させることができる可変気筒エンジンを用いても良
い。例えば、走行負荷が低い場合には、一部気筒を休止
し、走行負荷が高い場合には、全気筒を運転するように
制御する。 【００７２】この他、可変弁機構を持つ高膨張比エンジ
ン（ミラーサイクルエンジン）を用いることもできる。
例えば、エンジンの弁機構を改造して、圧縮比と膨張比
との比率を複数設定可能とし、設定された各比率におい
て最も効率の良いエンジントルクで駆動させるように制
御する。具体的には、走行負荷が低い時は、膨張比に対
して圧縮比を下げ、走行負荷が高い時は、圧縮比を上げ
るように制御する。 【００７３】発電機／モータ３としては、直流モータの
他、交流誘導モータや交流マグネットモータを用いるこ
とができる。さらに、蓄電手段としては、上記各実施例
で用いられているバッテリーの他、キャパシタ、フライ
ホイール・バッテリー、油圧（空圧）アキュムレータな
どが挙げられる。キャパシタは、大容量コンデンサであ
り、残存電力容量は、キャパシタの電圧を検出すること
で知ることができる。フライホイール・バッテリーは、
フライホイールに同軸に配置されたモータでフライホイ
ールを駆動・回生させることにより、電力を出し入れす
るバッテリーであり、残存電力容量は、フライホイール
の回転数を検出することにより知ることができる。油圧
（空圧）アキュムレータは、アキュムレータに連結され
た油圧（空圧）ポンプによりアキュムレータに油圧（空
圧）を出し入れすることにより、電力を出し入れするバ
ッテリーであり、残存電力容量は、油圧（空圧）を検出
することにより知ることができる。また、バッテリーの
種類としては、鉛電池、ニッケル・カドミウム電池、ニ
ッケル・鉄電池、ニッケル・亜鉛電池、リチウム電池な
どが挙げられる。 【００７４】次に、上記第１および第２実施例と異なる
駆動系を有する実施例について説明する。図１６は本発
明の第３の実施例におけるハイブリッド型車両の駆動系
を示す概念図である。 【００７５】図において、２はエンジン（ＥＧ）、４１
は前記エンジン２を駆動することによって発生させられ
た回転を出力する出力軸、４２は前記出力軸４１を介し
て入力された回転に対して変速を行う差動歯車装置とし
てのプラネタリギヤユニット、４３は前記プラネタリギ
ヤユニット４２における変速後の回転が出力される出力
軸、４４は前記出力軸４３に固定された第１カウンタド
ライブギヤ、４５は伝達軸４６を介して前記プラネタリ
ギヤユニット４２と連結された発電機（Ｇ）である。な
お、前記出力軸４３はスリーブ形状を有し、前記出力軸
４１を包囲して配設される。また、前記第１カウンタド
ライブギヤ４４はプラネタリギヤユニット４２よりエン
ジン２側に配設される。 【００７６】前記プラネタリギヤユニット４２は、サン
ギヤＳ、該サンギヤＳと噛合するピニオンＰ、該ピニオ
ンＰと噛合するリングギヤＲ、及び前記ピニオンＰを回
転自在に支持するキャリヤＣＲから成る。また、前記サ
ンギヤＳは前記伝達軸４６を介して発電機４５と、リン
グギヤＲは出力軸４３を介して第１カウンタドライブギ
ヤ４４と、キャリヤＣＲは出力軸４１を介してエンジン
２と連結される。 【００７７】さらに、前記発電機４５は前記伝達軸４６
に固定され、回転自在に配設されたロータ４７、該ロー
タ４７の周囲に配設されたステータ４８、及び該ステー
タ４８に巻装されたコイル４９から成る。前記発電機４
５は、伝達軸４６を介して伝達される回転によって電力
を発生させる。前記コイル４９は図示しないバッテリに
接続され、該バッテリに電流を供給して蓄電する。 【００７８】また、５０は前記バッテリからの電流を受
けて回転を発生させるモータ（Ｍ）、５１は前記モータ
５０の回転が出力される出力軸、５２は前記出力軸５１
に固定された第２カウンタドライブギヤである。前記モ
ータ５０は、前記出力軸５１に固定され、回転自在に配
設されたロータ５３、該ロータ５３の周囲に配設された
ステータ５４、及び該ステータ５４に巻装されたコイル
５５から成る。前記モータ５０は、コイル５５に供給さ
れる電流によってトルクを発生させる。そのために、前
記コイル５５は図示しないバッテリに接続され、該バッ
テリから電流が供給されるようになっている。 【００７９】そして、前記エンジン２の回転と同じ方向
に図示しない駆動輪を回転させるために、カウンタシャ
フト５６が配設され、該カウンタシャフト５６にカウン
タドリブンギヤ５７が固定される。また、該カウンタド
リブンギヤ５７と前記第１カウンタドライブギヤ４４と
が、及びカウンタドリブンギヤ５７と第２カウンタドラ
イブギヤ５２とが噛合させられ、前記第１カウンタドラ
イブギヤ４４の回転及び第２カウンタドライブギヤ５２
の回転が反転されてカウンタドリブンギヤ５７に伝達さ
れるようになっている。 【００８０】さらに、前記カウンタシャフト５６には前
記カウンタドリブンギヤ５７より歯数が小さなデフピニ
オンギヤ５８が固定される。そして、前記カウンタシャ
フト５６に平行な軸線上にデフリングギヤ５９が配設さ
れ、該デフリングギヤ５９と前記デフピニオンギヤ５８
とが噛合させられる。また、前記デフリングギヤ５９に
ディファレンシャル装置６０が固定され、デフリングギ
ヤ５９に伝達された回転が前記ディファレンシャル装置
６０によって差動させられ、駆動輪に伝達される。以上
の構成において、駆動出力系６は、カウンタシャフト５
６と、カウンタドリブンギヤ５７と、デフピニオンギヤ
５８と、デフリングギヤ５９と、ディファレンシャル装
置６０によって構成されている。 【００８１】このように、エンジン２によって発生させ
られた回転をカウンタドリブンギヤ５７に伝達すること
ができるだけでなく、モータ５０によって発生させられ
た回転をカウンタドリブンギヤ５７に伝達することがで
きるので、エンジン２だけを駆動するエンジン駆動モー
ド、モータ５０だけを駆動するモータ駆動モード、並び
にエンジン２及びモータ５０を駆動するエンジン・モー
タ駆動モードでハイブリッド型車両を走行させることが
できる。また、発電機４５によってエンジン２を始動さ
せることもできる。 【００８２】このような駆動系において、図１に示され
ているような制御系９で制御を行う場合には、モータ
（Ｍ）５０のモータトルクとエンジン（ＥＧ）２が制御
される。つまり、エンジン２の効率特性の変更によって
変動するトルクの補正は、モータ５０のモータトルクを
調整することにより行われる。 【００８３】次に、第４実施例のハイブリッド車両の駆
動系について説明する。図１７は本実施例のシリーズ型
ハイブリッド車両の駆動系を示す概念図である。この駆
動系は、エンジン２と、該エンジン２の駆動力によって
発電する発電機７１と、モータ７２とを備え、モータ７
２の出力軸７３は、ディファレンシャル装置７４に連結
されている。そして、モータ７２の駆動力のみが、ディ
ファレンシャル装置７４を介して、駆動輪７５に伝達さ
れる構成となっている。 【００８４】発電機７１で発電された電力は、コンバー
タ７６を介してバッテリ７７に充電される。また、バッ
テリ７７に蓄えられている電力は、インバータ７８を介
してモータ７２の駆動電力として供給される。この上記
構成の実施例では、エンジントルクは駆動輪に伝達され
ないため、エンジンの効率特性を変更することによる、
駆動出力系のトルクの変動を考慮する必要がない。この
ため、モータ３の制御は、アクセル開度に応じて駆動ト
ルクを得るためのアクセル応答制御のみが行われ、エン
ジントルクの変動を補正する制御は行われない。他の制
御動作は、第１実施例で説明した内容と同様であるた
め、説明を省略する。 【００８５】このような制御によって、走行負荷に応じ
て最適な効率特性を選択することができ、どのような走
行負荷がかかった状態でも、常にエンジンを最も効率の
良い状態で駆動させ続けることが可能となる。 【００８６】以上説明した本発明のハイブリッド車両
は、上記構成に限定されるものではなく、他の構成、例
えばシリーズ・パラレル型ハイブリッド車両などにも適
用することも可能である。シリーズ・パラレル型ハイブ
リッド車両の構成としては、例えば、発電機とトランス
ミッションの間にあるクラッチを切り離すことによりシ
リーズ型ハイブリッド車両となり、クラッチを結合する
ことによりパラレル型ハイブリッド車両となるようなも
のが挙げられる。 【００８７】なお、ハイブリッド車両を次のように構成
することも可能である。 （１） エンジントルクを発生し、異なる複数の効率特
性を指令信号に応じて変更可能な燃焼エンジンと、駆動
電力を受けてモータトルクを発生するモータと、前記モ
ータの駆動電力を供給する蓄電手段と、走行負荷を検出
する走行負荷検出手段と、前記エンジントルクおよび／
またはモータトルクが伝達される駆動出力系と、前記燃
焼エンジンの効率特性と、前記モータのモータトルクと
を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記走
行負荷検出手段によって検出された検出値に応じて燃焼
エンジンの効率特性を変更するとともに、前記効率特性
の変更によって生じたエンジントルクの変動量を、前記
モータトルクの制御により補正するものであることを特
徴とするハイブリッド車両。 （２） 前記モータは、さらに回転を受けて回生電流を
発生する発電機／モータであり、前記蓄電手段に前記回
生電流が蓄えられる上記（１）に記載のハイブリッド車
両。 （３） さらに、前記エンジントルクの一部が伝達され
る発電機を有し、該発電機によって発電された電力が前
記蓄電手段に蓄えられる上記（１）に記載のハイブリッ
ド車両。 （４） 異なる複数の効率特性を指令信号に応じて変更
可能な燃焼エンジンと、該燃焼エンジンの出力によって
モータの駆動電力を供給する発電機と、駆動電力を受け
て出力軸の駆動力を出力するモータと、前記モータの駆
動電力を供給し、および／または前記発電機で発電され
た電力を充電する蓄電手段と、走行負荷を検出する走行
負荷検出手段と、前記燃焼エンジンの効率特性を制御す
る制御手段とを有し、前記制御手段は、前記走行負荷検
出手段によって検出された検出値に応じて燃焼エンジン
の効率特性を変更するものであることを特徴とするハイ
ブリッド車両。 （５） 前記検出値は、蓄電手段の充電量、車速、アク
セル開度、モータ出力、蓄電手段出力の内の少なくとも
１つであり、前記制御手段は前記該検出値が閾値を越え
た時に前記燃焼エンジンの効率特性を変更するものであ
る上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のハイブリ
ッド車両。 （６） 前記走行負荷検出手段は、第１の負荷として蓄
電手段の充電量を検出し、第２の負荷として車速、アク
セル開度、モータ出力、蓄電手段出力、モータ出力の積
算値、蓄電手段出力の積算値の内の少なくとも１つとを
検出し、前記制御手段は、前記第２の負荷の検出値が閾
値を越えた時に前記燃焼エンジンの効率特性を変更する
とともに、前記第１の負荷の検出値に基づいて前記閾値
を制御する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の
ハイブリッド車両。 （７） 前記燃焼エンジンは、供給される燃料と空気の
混合気体の空燃比を変更することにより効率特性を変更
できるものである上記（１）ないし（６）のいずれかに
記載のハイブリッド車両。 【００８８】このように構成したハイブリッド車両の作
用は以下の通りである。燃焼エンジンは各効率特性にお
いて、最も効率の高い状態で駆動している。燃焼エンジ
ンの駆動によって発生するエンジントルクと、モータの
駆動によって発生するモータトルクは、それぞれ同時
に、または選択的に一方が駆動出力系へ伝達される。 【００８９】走行負荷に応じて変動させる駆動出力系の
駆動トルクの制御は、主としてモータトルクの制御によ
って行われる。モータの駆動電力は蓄電手段により供給
される。制御手段は、走行負荷検出手段から入力される
検出値に基づいて、指令信号を発信し、燃焼エンジンの
効率特性を選択する。さらに、燃焼エンジンの効率特性
の変更に伴って変動するエンジントルクの変動分を、モ
ータトルクを制御することにより補正し、最終的に駆動
出力系に伝達される駆動トルクの変動を防止する。 【００９０】モータを発電機／モータとすることによっ
て、燃焼エンジンの余分な出力で回生電流を発生させ、
蓄電手段の蓄電量を回復させるように作用させることも
できる。 【００９１】さらに、エンジントルクの一部が伝達され
る発電機を、モータとは別個に設けることにより、この
発電機によって発電された電力で蓄電手段の充電量を回
復させるように作用させることもできる。 【００９２】一方、燃焼エンジンの駆動出力によって発
電する発電機を設け、この発電機から供給される駆動電
力によってモータを駆動する構成とした場合には、走行
負荷の検出値に基づいて、燃焼エンジンの効率特性を選
択し、モータへ供給される電力を変更し走行負荷の変動
に対応することができる。この場合、エンジントルクは
直接駆動出力系に伝達されないので、制御手段は、検出
された走行負荷の値に応じて、燃焼エンジンの効率特性
を選択するのみで、モータトルクの補正制御は行わな
い。 【００９３】走行負荷の検出値に基づく、制御手段によ
る制御は、少なくとも１つの検出値について閾値を設定
し、該閾値を越えた時に、燃焼エンジンの効率特性を変
更するようにすることができる。 【００９４】特にこの閾値は、蓄電手段の充電量に基づ
いて決定されるように制御させることもできる。例え
ば、充電量が少ない場合には、直ちに大トルクを出す効
率特性を選択して、蓄電手段の充電量を回復させ、充電
量が十分である場合には、燃費の良い効率特性を選択す
るように設定することができる。 【００９５】燃焼エンジンとして、供給される燃料と空
気の混合気体の空燃比を変更することで効率特性を変更
することのできるリーンバーンエンジンを採用すると、
市街地走行などの低負荷走行時には、リーン領域で走行
し、高速走行や山岳走行などの高負荷走行時にはストイ
キ領域で走行するように選択することで、燃料効率を向
上させることができる。 【００９６】以上説明したように、これらのハイブリッ
ド車両によれば、検出された走行負荷の変動に応じて、
最も効率の良い効率特性を選択することができるため、
エンジンは常時最も効率の高い駆動状態を維持すること
ができる。特にパラレル型のハイブリッド車両の場合に
は、エンジンの効率特性の変更によって生ずるエンジン
トルクの変動を、モータトルクによって補正するため、
走行フィーリングが良好に保たれる。また、モータを発
電機／モータとした場合には、停車中や、エンジントル
クが駆動トルクを十分賄っている場合などで、余分なト
ルクで回生電力を発生させることができ、この回生電力
を蓄電手段に蓄えることができる。このため、蓄電手段
の充電量の消費を抑制することができる。また、発電機
を別個に設けて、エンジントルクの一部で発電する構成
とした場合には、発電機を常時作動させることができる
ので、蓄電手段の充電量を安定させることができる。ま
た、シリーズ式ハイブリッド車両の場合においては、走
行負荷に応じて効率特性を変更することにより、各効率
特性において常時高効率の駆動を維持しながら、蓄電手
段の充電量を早期かつ迅速に回復させることができる。 【００９７】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のハイブリ
ッド車両によれば、走行負荷検出手段によって検出され
た検出値に応じて前記燃焼エンジンに供給される燃料と
空気の混合気体の空燃比を変更することでストイキ状態
又はリーン状態を選択し、選択したストイキ状態又はリ
ーン状態において、前記燃焼エンジンの効率特性の高い
領域を維持したトルクを出力するので、搭載されている
エンジンを駆動効率の良い状態で駆動させることができ
る。また、センサで検出した充電量が閾値以下である場
合に、燃焼エンジンをストイキ状態とし、燃焼エンジン
から出力されるトルクによってモータで発電される電力
を蓄電手段に充電するので、蓄電手段の充電量が閾値以
下の場合に蓄電手段を充電することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】ハイブリッド車両の制御系の構成を示すブロッ
ク図である。 【図２】空燃比とエンジントルク、トルク変動等の関係
を示すグラフである。 【図３】エンジンの最大高率概念図である。 【図４】制御系の制御動作を示すタイムチャートであ
る。 【図５】制御系の制御動作を示すフローチャートであ
る。 【図６】制御系の制御動作を示すフローチャートであ
る。 【図７】サブルーチンであるアクセル応答制御の制御動
作を示すフローチャートである。 【図８】本発明のハイブリッド車両の駆動系の構成例を
示す図である。 【図９】バッテリー充電量ＳＯＣとアクセル開度αの閾
値ｂ1 （ｂ2 ）との関係を示すグラフである。 【図１０】バッテリー充電量ＳＯＣと車速Ｖの閾値ｃ1
（ｃ2 ）との関係を示すグラフである。 【図１１】バッテリー充電量ＳＯＣが或る値であった時
のアクセル開度と車速の閾値を示す図である。 【図１２】第２実施例における制御動作を示すタイムチ
ャートである。 【図１３】制御系の制御動作を示すフローチャートであ
る。 【図１４】制御系の制御動作を示すフローチャートであ
る。 【図１５】サブルーチンである閾値制御の制御動作を示
すフローチャートである。 【図１６】第３実施例の駆動系の構成を示す概念図であ
る。 【図１７】シリーズ式ハイブリッド車両の駆動系の構成
を示す概念図である。 【符号の説明】 １ ハイブリッド車両 ２ エンジン ３ 発電機／モータ ３ａ ステータ ３ｂ ロータ ３ｃ コイル ４ バッテリー ５ エンジン出力軸 ６ 駆動出力軸 ７ 発電機／モータの出力軸 ８ クラッチ ９ 制御系 １０ 車両制御装置（制御手段） １１ エンジン制御装置 １２ モータ制御装置 １３ アクセルセンサ １４ バッテリセンサ １５ 車速センサ ２１ ディファレンシャル装置 ２２ 駆動装置ケース ２３ トルクコンバータ ２４ プラネタリギヤユニット ２４ａ リングギヤ ２４ｂ ピニオンギヤ ２４ｃ サンギヤ ２４ｄ キャリア ２５ 伝動軸 ２６ カウンタドライブギヤ ２７ 駆動軸 ２８ 出力軸 ２９ 入力軸 ３１ カウンタドライブシャフト ３２ カウンタドリブンギヤ ３３ 出力ギヤ ３４ 出力大歯車 Ｂ１ ブレーキ Ｆ１ ワンウェイクラッチ ４１ 出力軸 ４２ プラネタリギヤユニット ４３ 出力軸 ４４ 第１カウンタドライブギヤ ４５ 発電機（Ｇ） ４６ 伝達軸 ４７ ロータ ４８ ステータ ４９ コイル ５０ モータ ５１ 出力軸 ５２ 第２カウンタドライブギヤ ５３ ロータ ５４ ステータ ５５ コイル ５６ カウンタシャフト ５７ カウンタドリブンギヤ ５８ デフピニオンギヤ ５９ デフリングギヤ ６０ ディファレンシャル装置 ７１ 発電機 ７２ モータ ７３ 出力軸 ７４ ディファレンシャル装置 ７５ 駆動輪 ７６ コンバータ ７７ バッテリ ７８ インバータ Ｓ サンギヤ Ｐ ピニオン Ｒ リングギヤ ＣＲ キャリア

───────────────────────────────────────────────────── 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 45/00 ３２６ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２６ Ｆターム(参考） 3G084 BA05 BA09 EB12 FA05 FA10 3G093 AA01 AA07 BA19 CA05 DA01 DA06 DB05 DB19 EA04 EC02 3G301 HA01 JA02 KA06 MA01 ND03 PA11Z PF01Z PF03Z PG01Z 5H115 PA12 PC06 PG04 PI22 PI29 PO02 PO06 PO17 PU01 PU23 PU25 PV09 QI04 QN03 QN04 RE02 RE03 RE05 SE05 SE06 TB01 TE02 TE05 TE06 TI01 TO02 TO12 TO21

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 エンジントルクを発生し、供給される燃
   料と空気の混合気体の空燃比を変更することによりスト
   イキ状態とリーン状態とを変更可能な燃焼エンジンと、 前記燃焼エンジンから出力されるトルクによって発電す
   るとともに、駆動電力を受けてモータトルクを出力する
   モータと、 前記モータに駆動電力を供給する蓄電手段と、 前記蓄電手段の充電量を検出するセンサと、 走行負荷を検出する走行負荷検出手段と、 前記走行負荷検出手段によって検出された検出値に応じ
   て前記燃焼エンジンに供給される燃料と空気の混合気体
   の空燃比を変更することでストイキ状態又はリーン状態
   を選択し、選択したストイキ状態又はリーン状態におい
   て、前記燃焼エンジンの効率特性の高い領域を維持した
   トルクを出力すると共に、前記センサで検出した充電量
   が閾値以下である場合に、前記燃焼エンジンをストイキ
   状態とし、前記燃焼エンジンから出力されるトルクによ
   って前記モータで発電される電力を前記蓄電手段に充電
   する制御手段と、を具備することを特徴とするハイブリ
   ッド車両。