JP2005132181A - パラレルハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】二個のクラッチを必要とせず、十分な回生電力を得る。
【解決手段】エアコン用コンプレッサ等の補機類や、エンジンに直列に設けた発電機や摩擦ブレーキ等によって、減速時のエンジンの負荷を増大することにより、モータ／発電機トルクＴ_M/G を増大すると共に、差動装置３を介して連結されているエンジン１とモータ／発電機２とのロックアップクラッチ３６による締結を解放してモータ／発電機回転速度Ｎ_M/G を増大させることで、モータ／発電機２の回生電力を増大する。エンジンの負荷の増加量を制御可能なときには、必要な減速度が得られるようにしながらエンジン回転速度Ｎ_E を可及的に小さくすることでモータ／発電機回転速度Ｎ_M/G を大きくして回生電力の増大を図る。
【選択図】 図３

Description

本発明は、エンジンと、発電機を兼ねる電動機とを有し、これらの出力トルクを、トルク合成機構を介して変速装置に伝達することにより、エンジン及び電動機の何れか一方又は双方で走行駆動力を得るようにしたパラレルハイブリッド車両に関するものである。

従来のパラレルハイブリッド車両としては、例えばエンジンの出力トルクと、電動発電機の出力トルクとを、遊星歯車機構からなる差動装置によって合成し、それを変速装置を介して駆動輪に伝達する（例えば特許文献１）。このパラレルハイブリッド車両の発進方法は、エンジンの回転数の上昇を抑制しながら、電動発電機の回転数をエンジンの回転数に一致するように、当該電動発電機にトルクを発生させて、この電動発電機の回転数とエンジンの回転数とが一致又はほぼ一致したら、エンジンと電動発電機とをロックアップクラッチで直結し、それ以後は、車速が低下しない限り、エンジンのみ、又はエンジンと電動発電機とで駆動力を発生するようにしている。

ところで、前述したようなパラレルハイブリッド車両では、電動発電機を回生作動させることにより回生電力を得ることができる。この回生電力を蓄電装置に蓄電して、電動発電機を電動機として用いる際のエネルギーなどとする。また、電動発電機を回生作動させるときには、車両の運動エネルギーが回生電力に変換されるので、当該電動発電機で駆動される電動駆動輪に回生制動力が作用する。このとき、前記ロックアップクラッチを締結したままで回生制動を行うと、エンジンで消費される車両の運動エネルギーが大きく、十分な回生電力が得られないという問題がある。そこで、例えばバッテリ、即ち蓄電装置の蓄電状態を検出し、その検出された蓄電装置の蓄電状態が小さいほど、前記電動発電機による回生電力が大きくなるように変速装置の変速段及びロックアップクラッチの締結状態を選択し、その選択された変速段及びロックアップクラッチの締結状態に応じてエンジン及び電動発電機の運転状態及び変速装置の変速段を制御するものがある（例えば特許文献２）。つまり、バッテリの蓄電状態が小さいときには、ロックアップクラッチを解放することによりエンジンで消費される車両の運動エネルギーを小さくすることで、電動発電機による回生電力を増大しようとする。このとき、エンジンと電動発電機とは前記遊星歯車機構からなる差動装置によって差動している。
特開平１０−３０４５１５号公報 特開２００３−１０４０９０公報

しかしながら、単にロックアップクラッチを解放してエンジンと電動発電機とを差動させるだけでは、電動発電機により十分な回生電力を得られない。即ち、ロックアップクラッチを解放するとエンジン回転速度が低下するので、エンジンのフリクショントルクも低下する。一方、電動発電機では、エンジン回転速度の低下に伴って電動発電機の回転速度が増加するものの、電動発電機のトルクは、エンジンのフリクショントルクと差動装置の歯数比に比例するため、電動発電機の回生トルクも小さくなる。電動発電機の回生電力は、電動発電機の回生トルクと回転速度との積値に比例するので、前述のように回生トルクが小さくなった分、十分な回生電力が得られない。
本発明は上記諸問題を解決するために開発されたものであり、十分な回生電力を得ることが可能なパラレルハイブリッド車両を提供することを目的とするものである。

上記諸問題を解決するため、本発明のパラレルハイブリッド車両は、エンジンに負荷を印加可能な負荷手段を当該エンジンに直列に配設し、電動発電機の回生作動時には、ロックアップクラッチの締結状態を制御して電動発電機の回転速度を調整すると共に、前記負荷手段の作動状態を制御してエンジンのフリクショントルクを調整することにより、電動発電機の回生トルクを調整することを特徴とするものである。

而して、本発明のパラレルハイブリッド車両によれば、エンジンに負荷を印加可能な負荷手段を当該エンジンに直列に配設し、電動発電機の回生作動時には、ロックアップクラッチの締結状態を制御して電動発電機の回転速度を調整すると共に、前記負荷手段の作動状態を制御してエンジンのフリクショントルクを調整することにより、電動発電機の回生トルクを調整する構成としたため、ロックアップクラッチを解放して電動発電機の回転速度を増大し且つ負荷手段によってエンジンに負荷を印加してエンジンのフリクショントルクを増大することにより電動発電機の回生トルクを増大すれば、十分な回生電力を得ることが可能となる。

以下、本発明のパラレルハイブリッド車両駆動装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す概略構成図であり、エンジン１及び発電機及び電動機として作用する３相同期モータ／発電機で構成される交流式のモータ／発電機（電動発電機）２の出力側が、夫々、トルク合成機構である差動装置（遊星歯車機構）３の入力側に連結され、この差動装置３の出力側がトルクコンバータ等の発進装置を搭載していない変速装置４の入力側に接続され、変速装置４の出力側が図示しない終減速装置等を介して駆動輪５に連結されている。ちなみに、この実施形態では、前記差動装置３と変速装置４との間に、オイルポンプ１３が配設されており、このオイルポンプ１３で創成される流体圧が変速装置４の制御並びに差動装置３のロックアップクラッチの締結解放に用いられる。

ここで、エンジン１はエンジン用コントローラＥＣによって制御され、モータ／発電機２は、例えば図２に示すステータ２Ｓとロータ２Ｒとを有し、充電可能なバッテリやコンデンサで構成される蓄電装置６に接続されたモータ／発電機駆動回路７によって駆動制御される。なお、本実施形態では、前記エンジン１に負荷を印加可能な負荷手段として、エア・コンディショナ（以下、単にエアコンとも記す）用コンプレッサ１６が当該エンジン１に直列に配設されており、このエアコン用コンプレッサ１６のオンオフも前記エンジン用コントローラＥＣによって制御される。つまり、前記エアコン用コンプレッサ１６をオン（作動）すれば、エンジン１の負荷は所定量だけ増大する（負のトルクが増大する、或いはフリクショントルクが増大する）。ちなみに、エンジン１の負荷手段には、前記エアコン用コンプレッサの他にも、オルタネータ等の補機類や、エンジンフリクショントルクを増大させる手法、例えばバルブタイミングの変更や、点火時期、燃料噴射量の調整なども挙げられる。

モータ／発電機駆動回路７は、蓄電装置６に接続されたチョッパ７ａと、このチョッパ７ａとモータ／発電機２との間に接続された例えば６つのＩＧＢＴを有し直流を３相交流に変換するインバータ７ｂとで構成され、チョッパ７ａに後述するモータ／発電機用コントローラ１２からのデューティ制御信号ＤＳが入力されることにより、このデューティ制御信号ＤＳに応じたデューティ比のチョッパ信号をインバータ７ｂに出力する。このインバータ７ｂは、図示しないモータ／発電機２のロータの回転位置を検出する位置センサの回転位置検出信号に基づいて、モータ／発電機２の正回転時には電動機として作用させ、逆回転時には発電機として作用させるように、その回転に同期した周波数で駆動する３相交流を形成するように、例えば前記各ＩＧＢＴのゲート制御信号を形成する。ちなみに、モータ／発電機２はエンジン１同様、車両を駆動するためにも用いられるので、車両を駆動する側への回転方向を正回転とし、その逆方向への回転方向を逆回転と定義する。

また、差動装置３は、図２に示すように、トルク合成機構として遊星歯車機構２１を備えて構成されている。この遊星歯車機構２１は、エンジン１とモータ／発電機との間で差動機能を発現しながらトルク合成機構をなすものである。そして、サンギヤＳと、その外周側に等角間隔で噛合する複数のピニオンＰ（図示省略）と、各ピニオンＰを連結するピニオンキャリアＣと、ピニオンＰの外側に噛合するリングギヤＲとを備え、この遊星歯車機構２１のリングギヤＲ（第１軸）がエンジン１に連結され、同じく遊星歯車機構２１のサンギヤＳ（第２軸）がモータ／発電機２のロータ２Ｒに連結され、同じく遊星歯車機構２１のピニオンキャリヤＣ（第３軸）が変速装置４の入力側に連結されている。

また、前記遊星歯車機構２１のサンギヤＳ、即ちモータ／発電機２のロータ２Ｒとエンジン１の出力側との間には、両者の連結状態を制御するためのロックアップクラッチ３６が介装されている。また、前記遊星歯車機構２１のピニオンキャリヤＣ、即ち変速装置４の入力側とケース１４との間には、当該ピニオンキャリヤＣ、及び変速装置４の回転方向を正回転にのみ規制し、逆回転では締結して、当該逆回転を許容しないワンウエイクラッチＯＷＣが介装されている。なお、前記エンジン１と遊星歯車機構２１のリングギヤＲとの間にはダンパを介装してもよい。

前記ロックアップクラッチ３６は、例えば湿式多板クラッチで構成され、そのシリンダ部にライン圧の給排を行う電磁弁（図示せず）の電磁ソレノイド３６ａに供給される制御信号ＣＳが低レベルであるときに前記遊星歯車機構２１のリングギヤＲ、即ちエンジン１と変速装置４とを切り離した非締結状態に、制御信号ＣＳが高レベルであるときに両者間を連結した締結状態に夫々制御される。

さらに、変速装置４は、変速装置用コントローラＴＣによって車速とスロットル開度とをもとに予め設定された変速制御マップを参照して決定された例えば第１速〜第４速の変速比に制御される。ちなみに、この変速装置４は周知の自動変速装置であり、例えば二組の遊星歯車機構の各要素を複数の摩擦要素によって締結解放することで前進４速の変速比を達成可能としており、各摩擦要素の締結解放に前記オイルポンプ１３で創成された油圧が用いられる。また、この変速装置４には、締結することにより図示しない駆動輪側からの逆駆動力、所謂路面反力トルクをトルク合成機構側に伝達可能なエンジンブレーキ用クラッチを有している。なお、この変速装置用コントローラＴＣは、前記エンジン用コントローラＥＣと相互通信を行っており、必要な情報は随時、互いに授受している。

また、エンジン１及びモータ／発電機２には、その出力軸の回転数を検出するエンジン回転数センサ８及びモータ／発電機回転数センサ９が設けられていると共に、図示しないセレクトレバーで選択されたレンジに応じたレンジ信号を出力するインヒビタースイッチ１０及びアクセルペダルの踏込みに応じたスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１１及び自車両の走行速度を検出するための車速センサ１４及びブレーキペダルの踏込み状態に応じたブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサ１５が設けられ、これら回転数センサ８及び９の回転数検出値Ｎ_E 及びＮ_M/G とインヒビタースイッチ１０のレンジ信号ＲＳ及びスロットル開度センサ１１のスロットル開度検出値ＴＨ及び車速センサ１４の走行速度Ｖ及びブレーキ液圧センサ１５のブレーキ液圧Ｐ等がモータ／発電機２及びロックアップクラッチ３６を制御するモータ／発電機用コントローラ１２に供給される。また、前記モータ／発電機用コントローラ１２は、少なくとも前記変速装置用コントローラＴＣと相互通信を行い、例えば変速装置４のギヤ比（変速段）やエンジンブレーキ用クラッチの締結解放状態といった情報を、変速装置信号ＴＳとして入力すると共に、後述する演算処理によって設定されたギヤ比（変速段）が達成されるように変速装置用コントローラＴＣに指令を出力したり、前記エアコン用コンプレッサ１６のオンオフを制御するように当該変速装置用コントローラＴＣと相互通信を行うエンジン用コントローラＥＣに指令を出力したりするように構成されている。

前記モータ／発電機用コントローラ１２は、少なくとも入力側インタフェース回路１２ａ、演算処理装置１２ｂ、記憶装置１２ｃ及び出力側インタフェース回路１２ｄを有するマイクロコンピュータ１２ｅで構成されている。
入力側インタフェース回路１２ａには、エンジン回転数センサ８のエンジン回転数Ｎ_E 、モータ／発電機回転数センサ９のモータ／発電機回転数Ｎ_M/G 、インヒビタースイッチ１０のレンジ信号ＲＳ、スロットル開度センサ１１のスロットル開度検出値ＴＨ、車速センサ１４の走行速度Ｖ及びブレーキ液圧センサ１５のブレーキ液圧Ｐ及び前記変速装置用コントローラの変速装置信号ＴＳが入力されている。

演算処理装置１２ｂは、例えばキースイッチ（図示せず）がオン状態となって所定の電源が投入されることにより作動状態となり、先ず初期化を行って、モータ／発電機２への駆動デューティ制御信号ＭＳ及び発電デューティ制御信号ＧＳをオフ状態とすると共に、ロックアップクラッチ３６へのクラッチ制御信号ＣＳもオフ状態とし、その後少なくとも発進時にエンジン回転数検出値Ｎ_E 、モータ／発電機回転数検出値Ｎ_M/G 、レンジ信号ＲＳ及びスロットル開度検出値ＴＨ等に基づいてモータ／発電機２及びロックアップクラッチ３６を制御する。ちなみに、この実施形態では、車両の停車時にエンジン１の回転を停止する、所謂アイドリングストップを行うように構成されている。

記憶装置１２ｃは、演算処理装置１２ｂの演算処理に必要な処理プログラムを予め記憶していると共に、演算処理装置１２ｂの演算過程で必要な各種データを記憶する。
出力側インタフェース回路１２ｄは、演算処理装置１２ｂの演算結果である駆動デューティ制御信号ＭＳ及び発電デューティ制御信号ＧＳとクラッチ制御信号ＣＳとをモータ／発電機駆動回路７及び電磁ソレノイド３６ａに供給する。ちなみに、前記モータ／発電機２では、逆起電力を利用することにより、車両に制動力を付与することも可能である。

次に、走行状態、蓄電装置の状態、車両の操作状態に応じて前記モータ／発電機用コントローラ１２で行われるエンジン１及びモータ／発電機２の各種の作動状態について説明する。
前述のように、本実施形態ではアイドリングストップによって、車両の停車中にエンジン１の回転が停止されている。そこで、セレクトレバーの操作によってドライブレンジＤを始めとする走行レンジが選択され、或いはパーキングレンジＰやニュートラルレンジＮが選択されている場合でも、スロットル開度ＴＨが“０”を越えている場合には、前記特開２００３−１０４０９０公報同様、前記モータ／発電機２を所定の回転数（必要なのは回転数とトルク）で逆回転させると、ピニオンキャリヤＣは前記ワンウエイクラッチＯＷＣによって逆回転できないため、エンジン１が正方向に回転される。この状態で、燃料を噴射することでエンジン１の回転が始動する。また、これに伴って前記オイルポンプも駆動が開始される。なお、パーキングレンジＰやニュートラルレンジＮが選択されているときには、変速装置４の入力側と出力側とが接続されていないので、前記ロックアップクラッチ３６を締結し、エンジン１とモータ／発電機２とを直結した状態で、モータ／発電機２を正回転し、正方向のトルクを発生させるようにしてもエンジン１を回転始動することも可能である。

このようにしてエンジン１の回転始動後に、車両を発進走行させる必要がない場合、つまりフットブレーキが踏み込まれているような場合には、そのエンジン１の回転駆動力を利用してバッテリなどの蓄電装置６に蓄電を行う。つまり、モータ／発電機２を発電機として使用し、発電を行う。このとき、セレクトレバーにより選択されている変速段がパーキングレンジＰか、或いはニュートラルレンジＮである場合には、変速装置４の入力側と出力側とが接続されていないので、前記ロックアップクラッチ３６でエンジン１とモータ／発電機２とを直結し、エンジン１でモータ／発電機２を正回転させながら正方向のトルクを与え、発電を行う。一方、ドライブレンジＤレンジを始めとする走行レンジが選択されているときには、変速装置４の入力側と出力側とが接続されているので、ピニオンキャリヤＣがワンウエイクラッチＯＷＣで逆回転しないことを利用し、エンジン１でモータ／発電機２を逆回転させながら正方向のトルクを与え、発電を行う。

また、ドライブレンジＤを始めとする走行レンジが選択され、アクセルペダルが踏み込まれると、車両を発進させるために、ロックアップクラッチ３６の解放状態で、スロットル開度が大きくなるほど、大きな値に予め設定されている目標エンジン回転数Ｎ_EPにエンジン１の回転数を維持しながら、モータ／発電機２を次第に正回転させるべく、正方向トルクを発生せしめ、これによりピニオンキャリヤＣに正方向のトルクを与えて車両を発進加速させる。このとき、モータ／発電機２が逆回転している状態では発電機として機能し、正回転している状態ではモータとして機能している。

やがて、モータ／発電機２の回転数が、所定の回転数、つまり目標エンジン回転数Ｎ_EPに維持されているエンジンの回転数に一致又はほぼ一致したら、前記ロックアップクラッチ３６を締結し、エンジン１とモータ／発電機２とを直結して車両を走行する。例えば、車両が或る程度以上の車速で高速走行しているとか、アクセルペダルの踏込み量が大きいとか、変速装置４内の減速比が大きいとか、蓄電装置６の蓄電量が少ないといった状況では、モータ／発電機２をモータとして使用するのは不利なので、モータ／発電機２ではトルクを発生せず、所謂フリーな状態にしてエンジン１でのみトルクを発生し、走行する。一方、車速が低いとか、アクセルペダルの踏込み量が小さいとか、変速装置４内の減速比が小さいとか、蓄電装置６の蓄電量が多いといった状況では、モータ／発電機２をモータとして使用しても差し支えないので、図６ｂに示すように、モータ／発電機２を正回転し、正方向のトルクを発生させて、エンジン１のアシストを行う。

このような加速走行状態に対して、車両が減速状態にある、所謂エンジンブレーキの効きが期待される状況では、前記ロックアップクラッチ３６を締結したままで、モータ／発電機２を発電機として用い、駆動輪５から入力される路面反力トルクに対し、負の方向のトルクを発生させて、本来のエンジンブレーキの代わりに或いはそれに加えて制動力を強める。

このような一般的な走行状況の他に、本実施形態では、ドライブレンジＤを始めとする走行レンジでのクリープ走行モードが設定されている。例えば、前述したエンジン回転始動直後のような状況では、アイドル回転状態にあるエンジン１で正方向のトルクを発生させながら、モータ／発電機２で正方向のトルクを発生し、両者の合成トルクで車両をクリープ走行させる。また、エンジン１が回転始動されていないときには、モータ／発電機２を正回転させながら正方向のトルクを発生し、これにより車両をクリープ走行させることも可能である。

例えば、アクセルペダルが極僅かに踏み込まれている状態での車両発進時には、例えばモータ／発電機２を高速回転させて車速を著しく加速する必要はないので、エンジン回転始動後の逆回転状態のモータ／発電機２をゆっくりと正回転化しながら、正方向の一定のトルクを発生せしめ、エンジン１とモータ／発電機２との直結後は、更にエンジン１の出力トルクを低減させて、ほぼモータ／発電機２だけで車両を発進加速することができる。これに対して、アクセルペダル全開状態での車両発進時において、モータ／発電機２を高速回転させることは、モータトルクを低減することになり、車両を加速するには十分でないことが多いことから、エンジン回転始動後の逆回転状態のモータ／発電機２を速やかに正回転させ、エンジン１とモータ／発電機２との直結を早め、その直結後は、エンジンの出力トルクを高め、エンジン１の出力トルクとモータ／発電機２の出力トルクで車両を発進加速し、速やかに高車速に到達させている。

このようなモータ／発電機２の制御を行うために前記モータ／発電機用コンとロータ１２内の演算処理装置１２ｂでは種々の演算処理が行われているが、その中で、減速時に行われる演算処理を図３に示す。この演算処理は、例えば１０msec. 程度の所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込処理として実行される。なお、このフローチャートでは、特に通信のためのステップを設けていないが、必要な情報は各コントローラや記憶装置から随時読込まれ、また演算処理で得られた情報は随時各コントローラや記憶装置に出力される。

この演算処理では、まずステップＳ１で、前記スロットル開度センサ１１で検出されたスロットル開度ＴＨ、車速センサ１４で検出された走行速度（図では車速）Ｖ、エンジン回転数センサ８で検出されたエンジン回転数（図ではエンジン回転速度）Ｎ_E 、ブレーキ液圧センサ１５で検出されたブレーキ液圧Ｐ、変速装置用コントローラＴＣで制御されている変速段（ここでは変速比を示す）Ｒ、蓄電装置６の蓄電量（図ではバッテリ充電量であり、バッテリ容量に対する充電率を示す）ＳＯＣを読込む。

次にステップＳ２に移行して、例えば前記ステップＳ１で読込んだスロットル開度が“０”であることなどから減速要求中であるか否かを判定し、減速要求中である場合にはステップＳ４に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
前記ステップＳ４では、図示されない個別の演算処理に従って、図４に示す目標駆動力マップを参照して必要減速状態としての目標減速度を算出する。ここでは、目標減速度として、最終出力軸であるプロペラシャフトの目標トルクＴ_PS ^* を求める。まず、図４に示す制御マップから、前記ステップＳ１で読込んだ走行速度Ｖの増大と共に負の方向に大きくなる（数値が負値であり、絶対値が大きくなるの意）目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* を算出する。この目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* の算出にあたっては、前記ステップＳ１で読込んだブレーキ液圧Ｐをパラメータとして用い、ブレーキ液圧Ｐが大きいほど、負の方向に大きくなるようにする。更に、この実施形態では、図５に示す制御マップを用い、前記ステップＳ１で読込んだバッテリ充電量が著しく小さいときには“１”より大きく、且つ著しく大きいときには“１”より小さくなる補正係数αを算出し、この補正係数αを前記図１１の制御マップで求めた目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* に乗じて最終的な目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* を算出する。また、必要に応じて、道路環境（登坂、降坂）や車重に応じて目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* を補正するようにしてもよい。

次にステップＳ５に移行して、図６に示すサブルーチンに従って、回生電力、エンジントルク、モータ／発電機トルク、エンジン回転速度、モータ／発電機回転速度の算出を行う。この図６の演算処理では、まずステップＳ５１でロックアップクラッチ締結状態における各変速段毎のエンジン回転速度、モータ／発電機回転速度、エンジントルク、モータ／発電機トルク、回生電力の算出を行う。ロックアップクラッチを締結した状態での最終出力軸であるプロペラシャフトトルクは、前記差動装置３の遊星歯車機構２１のリングギヤＲに生じるリングギヤトルクＴ_R とモータ／発電機トルクＴ_M/G との加算値に変速比Ｒを乗じたものである。このとき、前記エアコン用コンプレッサ１６によるエンジン負荷が増加していないので、前記リングギヤトルクＴ_R はエンジントルクＴ_E に等しい。図７はスロットル開度ＴＨが“０”のときのエンジントルクＴ_E （＝リングギヤトルクＴ_R ）であり、エンジン回転速度Ｎ_E から求めることができる。従って、前記ステップＳ４で算出された目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* が達成されるときのモータ／発電機トルクＴ_M/G は、当該目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* を変速比Ｒで除し、更にリングギヤトルクＴ_R （＝エンジントルクＴ_E ）を減じて求めることができる。また、ロックアップクラッチが締結状態であるから、モータ／発電機回転速度Ｎ_M/G はエンジン回転速度Ｎ_E に等しい。モータ／発電機回転速度Ｎ_M/G とモータ／発電機トルクＴ_M/G とが得られたら、図８に示す制御マップから回生効率η_M/G を算出し、これをモータ／発電機回転速度Ｎ_M/G とモータ／発電機トルクＴ_M/G との積値に乗じて回生電力を得る。

次にステップＳ５２に移行して、ロックアップクラッチ解放状態における各変速段毎のエンジン回転速度、モータ／発電機回転速度、エンジントルク、モータ／発電機トルク、回生電力の算出を行う。ロックアップクラッチが解放されたときのモータ／発電機トルクＴ_M/G はリングギヤトルクＴ_R に差動装置の歯数比（サンギヤ歯数／リングギヤ歯数）を乗じた値となっているので、これを前記目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* とモータ／発電機トルクＴ_M/G と変速比Ｒとの関係式に代入すると、目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* を変速比Ｒで除し、更に（１＋歯数比）で除した値がリングギヤトルクＴ_R となる。この場合も、前記エアコン用コンプレッサ１６によるエンジン負荷が増加していないので、前記リングギヤトルクＴ_R はエンジントルクＴ_E に等しい。また、エンジン回転速度Ｎ_E は、このエンジントルクＴ_E を用い、前記図７の制御マップを逆にたどって求める。モータ／発電機トルクＴ_M/G は、前記リングギヤトルクＴ_R （＝エンジントルクＴ_E ）との関係式から得られる。一方、モータ／発電機回転速度Ｎ_M/G は、まず走行速度Ｖと変速比Ｒと最終減速比、タイヤ転がり動半径から変速装置の入力軸回転速度或いは差動装置の出力軸回転速度、つまりキャリヤ回転速度Ｎ_C を求め、このキャリヤ回転速度Ｎ_C から前記エンジン回転速度Ｎ_E を減じた値を前記歯数比で除した値と、当該キャリヤ回転速度Ｎ_C との加算値で得られる。回生電力の算出方法は、前記ステップＳ５１と同様である。

次にステップＳ５３に移行して、ロックアップクラッチ解放状態で且つ前記エアコン用コンプレッサ１６によるエンジン負荷を増加した状態における各変速段毎のエンジン回転速度、モータ／発電機回転速度、エンジントルク、モータ／発電機トルク、回生電力の算出を行ってから図３の演算処理のステップＳ６に移行する。このときの前記差動装置３の遊星歯車機構２１のリングギヤＲに生じるリングギヤトルクＴ_R は、図７に示すように、前記スロットル開度が“０”のときのエンジントルクＴ_E にエアコン用コンプレッサ１６の作動トルクΔＴ_E0が増加（負の方向に加算）された値となる。このときのエンジン回転速度Ｎ_E は、エンジン自体の発生トルクＴ_E が変わらないので、前記ステップＳ５２で算出されるエンジン回転速度Ｎ_E と変わらず、この場合も走行速度Ｖ、変速比Ｒによって決まるキャリア回転速度Ｎ_C が一定であるので、そのキャリア回転速度Ｎ_C とエンジン回転速度Ｎ_E とで決まるモータ／発電機回転速度Ｎ_M/G も変わらない。これに対し、リングギヤトルクＴ_R が負の方向に増大されている分、前記リングギヤトルクＴ_R との関係から、モータ／発電機トルクＴ_M/G が負の方向に増大される。回生電力の算出方法は、前記ステップＳ５１と同様であるが、モータ／発電機トルクＴ_M/G が負の方向に増大されているので、回生電力も大きくなる。

前記図３の演算処理のステップＳ６では、図９に示すサブルーチンに従って最適運転状態の選択を行う。この図９の演算処理では、まずステップＳ６１で、前記ステップＳ１で読込んだバッテリ充電量ＳＯＣが、比較的小さな第１所定値、具体的には最優先で充電すべき値以下であるか否かを判定し、当該バッテリ充電量ＳＯＣが第１所定値以下である場合にはステップＳ６２に移行し、そうでない場合にはステップＳ６３に移行する。

前記ステップＳ６２では、前記ステップＳ５で算出した三つの回生電力のうち、最も大きな回生電力が得られる運転状態を選択してからステップＳ６４に移行する。一般的には、前述したようにモータ／発電機回転速度Ｎ_M/G もモータ／発電機トルクＴ_M/G も大きい、ロックアップクラッチ解放且つエアコン用コンプレッサ１６によるエンジン負荷増加状態が回生電力最大であり、次いでモータ／発電機回転速度Ｎ_M/G が大きい、ロックアップクラッチ解放且つエンジン負荷の増加されていない状態が回生電力が大きく、ロックアップクラッチ締結状態では回生電力が最も小さい。

前記ステップＳ６４では、前記ステップＳ６３で選択された運転状態が許可条件を満たすか否かを判定し、選択された運転状態が許可条件を満たす場合には図３の演算処理のステップＳ７に移行し、そうでない場合にはステップＳ６５に移行する。許可条件には、例えばエンジン回転速度Ｎ_E がアイドル回転速度以上最大回転速度（レブリミット）以下であること、モータ／発電機回転速度Ｎ_M/G が“０”以上最大回転速度以下であること、モータ／発電機トルクＴ_M/G が“０”以上最大トルク以下であることが挙げられる。

前記ステップＳ６５では、前記許可条件を満たす他の運転状態を選択してから前記図３の演算処理のステップＳ７に移行する。ここでは、前記許可条件を満たすと共に、以下の優先条件を満足する運転状態を選択する。優先条件とは、まず回生電力が大きいことが最優先されるが、次に変速しないこと、次に前記エアコン用コンプレッサ１６によるエンジン負荷を増加しないこと、次にロックアップクラッチを解放しないこと、更にはエンジンへの燃料供給停止を維持すること等が挙げられる。なお、バッテリ充電量ＳＯＣが小さいほど、回生電力の優先度を大きくするようにしてもよい。

一方、前記ステップＳ６３では、前記バッテリ充電量ＳＯＣが前記第１所定値より大きく且つ比較的大きい第２所定値、具体的には優先的に充電すべき値以下であるか否かを判定し、当該バッテリ充電量ＳＯＣが第１所定値より大きく且つ第２所定値以下である場合にはステップＳ６６に移行し、そうでない場合にはステップＳ６７に移行する。
前記ステップＳ６６では、前記ステップＳ５で算出した回生電力のうち、変速段を維持したままで、回生電力が最も大きな運転状態を選択してからステップＳ６８に移行する。

前記ステップＳ６８では、前記ステップＳ６４と同様に、前記ステップＳ６６で選択された運転状態が前記許可条件を満たすか否かを判定し、選択された運転状態が許可条件を満たす場合には図１０の演算処理のステップＳ７に移行し、そうでない場合にはステップＳ６９に移行する。
前記ステップＳ６９では、前記ステップＳ６５と同様に、前記許可条件を満たすと共に、前記優先条件を満たす他の運転状態を選択してから前記図３の演算処理のステップＳ７に移行する。但し、この場合には、前記優先条件から、変速しないことという条件が削除される。

また、前記ステップＳ６７では、前記バッテリ充電量ＳＯＣが前記第２所定値より大きく且つ比較的大きい第３所定値、具体的には充填を必要としない値以下であるか否かを判定し、当該バッテリ充電量ＳＯＣが第２所定値より大きく且つ第３所定値以下である場合にはステップＳ７０に移行し、そうでない場合にはステップＳ７１に移行する。
前記ステップＳ７０では、前記ステップＳ５で算出した回生電力のうち、変速段を維持したままで且つ前記エアコン用コンプレッサ１６によるエンジン負荷を増加しない状態で、回生電力が最も大きな運転状態を選択してからステップＳ７２に移行する。

前記ステップＳ７２では、前記ステップＳ６４と同様に、前記ステップＳ７０で選択された運転状態が前記許可条件を満たすか否かを判定し、選択された運転状態が許可条件を満たす場合には図３の演算処理のステップＳ７に移行し、そうでない場合にはステップＳ７３に移行する。
前記ステップＳ７３では、前記ステップＳ６５と同様に、前記許可条件を満たすと共に、前記優先条件を満たす他の運転状態を選択してから前記図３の演算処理のステップＳ７に移行する。但し、この場合には、前記優先条件から、変速しないこと、及びエンジン負荷を増加しないことという条件が削除される。

そして、前記ステップＳ７１では、変速段を維持すると共に、ロックアップクラッチ締結状態を維持することとしてから前記図３の演算処理のステップＳ７に移行する。
前記図３の演算処理のステップＳ７では、図示されない個別の演算処理に従って、前記ステップＳ６で設定されたロックアップクラッチの締結、解放状態に合わせてロックアップクラッチの制御を行う。

次にステップＳ８に移行して、図示されない個別の演算処理に従って、前記ステップＳ６で設定された変速段に合わせて、前記変速装置用コントロールユニットＴＣに向けて変速段指令値を出力することで変速装置の制御を行う。
次にステップＳ９に移行して、モータ／発電機トルク（図ではＭ／Ｇトルク）制御を行う。モータ／発電機トルク制御は、前記目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* を達成すべく、モータ／発電機トルクの制御を行うものであるが、前記ステップＳ６で設定された運転状態におけるモータ／発電機トルクＴ_M/G は定常値であり、実質的にはイナーシャ変化及びこもり音を抑制するように制御しなければならない。まず、イナーシャ変化の抑制には、前記目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* を変速比Ｒで除して差動装置の出力軸トルクとしてキャリヤトルクＴ_C を算出する。このキャリアトルクＴ_C は、モータ／発電機トルクＴ_M/G とエンジントルクＴ_E との加算値である。このうち、モータ／発電機トルクＴ_M/G は、モータ／発電機出力トルクＴ_M/GOと、モータ／発電機フリクショントルクＴ_M/GFと、モータ／発電機イナーシャトルクＴ_M/GIとの加算値であり、モータ／発電機イナーシャトルクＴ_M/GIは、モータ／発電機イナーシャＩ_M/G とモータ／発電機角加速度ω' _M/G との積値である。一方、エンジントルクＴ_E は、スロットルオフの状態であるから、エンジンフリクショントルクＴ_EFと、エンジンイナーシャトルクＴ_EIとの加算値であり、エンジンイナーシャトルクＴ_EIは、エンジンイナーシャＩ_E とエンジン角加速度ω' _E との積値である。前記ステップＳ６で選択された運転状態におけるモータ／発電機回転速度Ｎ_M/G 及びエンジン回転速度Ｎ_E からモータ／発電機角加速度ω' _M/G 及びエンジン角加速度ω' _E は算出可能であり、夫々のフリクショントルクＴ_M/GF、Ｔ_EFは、回転速度Ｎ_M/G 、Ｎ_E を用いて、マップ検索によって算出可能であることから、これらによりイナーシャ変化抑制のためのモータ／発電機トルク制御が可能となる。一方、こもり音抑制のためのモータ／発電機トルク制御は、エンジントルクＴ_E の脈動の逆位相のトルク変化をモータ／発電機トルクＴ_M/G に付加して行うことができる。

次にステップＳ１０に移行して、前記ステップＳ６で設定された運転状態に応じて、前記エアコン用コンプレッサ１６によるエンジン負荷の増加指令を、前記変速装置用コントローラＴＣからエンジン用コントローラＥＣに向けて出力してからメインプログラムに復帰する。
この演算処理によれば、変速装置で達成可能な変速段毎に、ロックアップクラッチの締結状態と解放状態との双方及びロックアップクラッチの解放状態で且つエンジン負荷の増加状態で、目標減速度の具体的な数値である目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* を達成するための運転状態、例えばモータ／発電機回転速度Ｎ_M/G 、エンジン回転速度Ｎ_E 、モータ／発電機トルクＴ_M/G 、エンジントルクＴ_E 、回生電力を算出し、バッテリ充電量ＳＯＣが小さいほど、回生電力が大きい運転状態を選択し、その運転状態が許可条件を満足するときにはその運転状態を選択し、許可条件を満足しないときには、優先条件を満足する他の運転状態を選択し、その選択された運転状態に応じて、エンジン及びモータ／発電機の運転状態、ロックアップクラッチの作動状態、変速装置の変速段、エンジン負荷の作動状態を制御するため、所望する回生電力を得ることが可能となる。

特に、アクセル操作状態であるスロットル開度ＴＨが“０”のときに、走行速度Ｖ及びブレーキ液圧Ｐに基づいて必要減速状態である目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* を求め、この目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* に基づいて、変速装置４で達成可能な変速段毎に、ロックアップクラッチ３６の解放状態と締結状態とでのエンジン回転速度Ｎ_E 及びモータ／発電機回転速度Ｎ_M/G 及び回生電力を算出すると共に、ロックアップクラッチ３６の解放状態で且つエアコン用コンプレッサ１６がエンジンに負荷を印加している状態でのエンジン回転速度Ｎ_E 及び前記モータ／発電機回転速度Ｎ_M/G 及び回生電力を算出し、これらのエンジン回転速度Ｎ_E 及び前記モータ／発電機回転速度Ｎ_M/G 及び回生電力に基づいて、蓄電装置６の蓄電量ＳＯＣが小さいほどモータ／発電機２による回生電力が大きくなるように変速装置４の変速段及びロックアップクラッチ３６の締結状態を選択し、選択された変速装置４の変速段及びロックアップクラッチ３６の締結状態に基づいて、当該ロックアップクラッチ３６の作動状態及びエンジン１及びモータ／発電機２の運転状態及び変速装置４の変速段及びエアコン用コンプレッサ１６の作動状態を制御する構成としたため、蓄電装置６の蓄電量ＳＯＣ（蓄電状態）が小さいときにはエアコン用コンプレッサ１６（負荷手段）を作動してエンジン１の負荷を増加させることにより、エンジンフリクショントルクを増大してモータ／発電機トルクＴ_M/G を増大し、合わせてロックアップクラッチ３６を解放状態としてモータ／発電機回転速度Ｎ_M/G を増大することにより、十分な回生電力を得ることが可能となる（請求項１の効果）。

また、エアコン用コンプレッサやオルタネータ等の補機類、或いはバルブタイミングの変更や点火時期、燃料噴射量の調整をエンジンへの負荷手段として利用できるので、新たな部品が必要なく、その分だけコスト面で有利である（請求項１の効果）。
以上より、前記エアコン用コンプレッサ１６が本発明の負荷手段を構成し、以下同様に、前記モータ／発電機コントローラ１２及び変速装置コントローラＴＣ及びエンジン用コントローラＥＣ及び図３の演算処理のステップＳ７〜ステップＳ１０が制御手段を構成し、前記スロットル開度センサ１１及び図３の演算処理のステップＳ１がアクセル操作状態検出手段を構成し、前記車速センサ１４及び図３の演算処理のステップＳ１が走行速度検出手段を構成し、前記ブレーキ液圧センサ１５及び図３の演算処理のステップＳ１がブレーキ踏込み状態検出手段を構成し、前記図３の演算処理のステップＳ４が必要減速状態推定手段を構成し、前記図６の演算処理のステップＳ５１及びステップＳ５２が第１回転速度及び回生電力算出手段を構成し、前記図６の演算処理のステップＳ５３が第２回転速度及び回生電力算出手段を構成し、前記図３の演算処理のステップＳ１が蓄電状態検出手段を構成し、前記図３の演算処理のステップＳ６及び図９の演算処理全体が最適運転状態選択手段を構成している。

次に、本発明のパラレルハイブリッド車両の第２実施形態について説明する。図１０は、本実施形態のパラレルハイブリッド車両の概略構成図であり、図１１は、本実施形態の差動装置の概略構成図である。本実施形態では、前記第１実施形態のエアコン用コンプレッサ１６に代えて（或いはそれに加えて）発電機１７がエンジン１に直列に配設されている。この発電機１７は、所謂一般的なオルタネータとは異なり、前記モータ／発電機コントローラ１２からの指令信号によって発電量、つまりエンジン１への負荷の大きさを調整することができるように構成されている。その他の構成は、前記第１実施形態のものと同等である。なお、この発電機１７で発電された電力は、前記蓄電装置６に蓄電可能としてもよい。また、エアコン用コンプレッサが並設されている場合でも、本実施形態では、当該エアコン用コンプレッサの作動状態をモータ／発電機コントローラ１２で制御しない。

これに伴って、前記モータ／発電機コントローラ１２で行われる車両減速時の演算処理が、前記図３のものから図１２のフローチャートに変更されている。この図１２の演算処理は、前記図３の演算処理に類似しており、同等のステップも多数存在する。そこで、同等のステップには同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、前記図３の演算処理のステップＳ５がステップＳ５’に、同じくステップＳ１０がステップＳ１０’に変更されている点を除き、その他は同じである。

前記ステップＳ５’では、後述する図１３の演算処理に従って、回生電力、エンジントルク、モータ／発電機トルク、エンジン回転速度、モータ／発電機回転速度、及び前記発電機１７によるエンジン負荷増加量の算出を行う。
また、前記ステップＳ１０’では、前記ステップＳ５’で算出され、且つ前記ステップＳ６で設定された最適運転状態に基づいて、前記発電機１７によるエンジン負荷増加制御を行ってからメインプログラムに復帰する。なお、発電機１７によるエンジン負荷増加制御は、前記モータ／発電機２の回生発電トルク制御と同様である。

前記図１２の演算処理のステップＳ５’で行われる図１３の演算処理は、前記第１実施形態の図６の演算処理に類似しており、同等のステップも存在する。そこで、同等のステップには同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、前記図６の演算処理のステップＳ５３がステップＳ５３’に変更されている点を除き、その他は同じである。

前記ステップＳ５３’では、ロックアップクラッチ解放状態で且つ前記発電機１７によるエンジン負荷増加を許可した状態における各変速段毎のエンジン回転速度、モータ／発電機回転速度、エンジントルク、モータ／発電機トルク、回生電力の算出を行ってから前記図１２の演算処理のステップＳ６に移行する。ここでは、例えば前記発電機１７によるエンジン負荷増加量の最大値をΔＴ_EMAXとし、前述のようにして目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* を算出し、この目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* に基づいて得られたロックアップ解放状態でのリングギヤトルクＴ_R とアイドリング回転速度Ｎ_idleに相当する所定エンジン回転速度Ｎ_E1でのエンジントルクＴ_E1との差が前記発電機１７によるエンジン負荷増加量最大値ΔＴ_EMAX以下のときと、それより大きいときとで場合分けを行う。

前記ロックアップ解放状態でのリングギヤトルクＴ_R と所定エンジン回転速度Ｎ_E1でのエンジントルクＴ_E1との差が発電機１７によるエンジン負荷増加量最大値ΔＴ_EMAX以下のときには、図１４ａに示すように、当該所定エンジン回転速度Ｎ_E1でのエンジントルクＴ_E1を負の方向に増大しなくても、発電機１７によるエンジン負荷増加量ΔＴ_E を調整するだけで、必要なリングギヤトルクＴ_R が得られる。そこで、このときのエンジン回転速度Ｎ_E は前記所定エンジン回転速度Ｎ_E1（＝アイドリング回転速度Ｎ_idle）とし、発電機１７によるエンジン負荷増加量ΔＴ_E を前記ロックアップ解放状態でのリングギヤトルクＴ_R と所定エンジン回転速度Ｎ_E1でのエンジントルクＴ_E1との差とする。アイドリング回転速度Ｎ_idleは、エンジン１がストールしない最も小さいエンジン回転速度Ｎ_E であるから、前述したようにロックアップクラッチ解放状態では、前記モータ／発電機回転速度Ｎ_M/G は最も大きな回転速度で回転することになる。また、スロットル開時のエンジントルク増大の応答性は、エンジン回転速度が小さいほど良好であるので、エンジン回転速度Ｎ_E をアイドリング回転速度Ｎ_idleに維持することは、減速状態、つまりスロットル全閉状態からのスロットル開時に速やかにエンジントルクが増大することを意味する。

一方、前記ロックアップ解放状態でのリングギヤトルクＴ_R と所定エンジン回転速度Ｎ_E1でのエンジントルクＴ_E1との差が発電機１７によるエンジン負荷増加量最大値ΔＴ_EMAXより大きいときには、図１４ｂに示すように、発電機１７によるエンジン負荷増加量ΔＴ_E を前記エンジン負荷増加量最大値ΔＴ_EMAXにしても、エンジントルクＴ_E を前記所定エンジン回転速度Ｎ_E1でのエンジントルクＴ_E1より負の方向に増大しないと、必要なリングギヤトルクＴ_R が得られない。そこで、このときの発電機１７によるエンジン負荷増加量ΔＴ_E は前記エンジン負荷増加量最大値ΔＴ_EMAXに設定し、エンジントルクＴ_E （＝Ｔ_E2）に当該エンジン負荷増加量最大値ΔＴ_EMAXを印加したとき値が前記リングギヤトルクＴ_R 以上となる最小のエンジン回転速度Ｎ_E2を目標のエンジン回転速度Ｎ_E に設定する。このようにすることにより、必要なリングギヤトルクＴ_R 、つまり必要減速状態を達成しながら、エンジン回転速度Ｎ_E を最小とすることができるので、前記モータ／発電機回転速度Ｎ_M/G を可及的に大きな回転速度で回転することが可能となる。

なお、何れの場合も、前記第１実施形態と同様に、リングギヤトルクＴ_R を負の方向に増大させることにより、モータ／発電機トルクＴ_M/G が負の方向に増大され、その結果、回生電力も大きくなる。
この演算処理によれば、変速装置で達成可能な変速段毎に、ロックアップクラッチの締結状態と解放状態との双方及びロックアップクラッチの解放状態で且つエンジン負荷の増加を許容する状態で、目標減速度の具体的な数値である目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* を達成するための運転状態、例えばモータ／発電機回転速度Ｎ_M/G 、エンジン回転速度Ｎ_E 、モータ／発電機トルクＴ_M/G 、エンジントルクＴ_E 、回生電力、エンジン負荷増加量を算出し、バッテリ充電量ＳＯＣが小さいほど、回生電力が大きい運転状態を選択し、その運転状態が許可条件を満足するときにはその運転状態を選択し、許可条件を満足しないときには、優先条件を満足する他の運転状態を選択し、その選択された運転状態に応じて、エンジン及びモータ／発電機の運転状態、ロックアップクラッチの作動状態、変速装置の変速段、エンジン負荷増加量を制御するため、所望する回生電力を得ることが可能となる。

特に、蓄電装置６の蓄電量ＳＯＣが小さく、モータ／発電機２で回生発電が必要なときに、ロックアップクラッチ３６を解放し且つ発電機１７によってエンジン１に印加される負荷の大きさを制御する構成としたため、エンジンフリクショントルクを増大してモータ／発電機トルクＴ_M/G を増大し、合わせてロックアップクラッチ３６を解放状態としてモータ／発電機回転速度Ｎ_M/G を増大することにより、十分な回生電力を得ることが可能となる（請求項２の効果）。

また、走行速度Ｖ及びブレーキ液圧Ｐに基づいて必要減速状態である目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* 或いは当該目標プロペラシャフトトルクＴ_PS ^* を達成するためのロックアップクラッチ解放状態でのリングギヤトルクＴ_R を求め、このリングギヤトルクＴ_R に基づいて、前記発電機１７によってエンジンに印加される負荷の大きさ、即ちエンジン負荷増加量ΔＴ_E を制御する構成としたため、必要とする減速状態を達成しながら、十分な回生電力を得ることが可能となる（請求項３の効果）。

また、エンジン回転速度Ｎ_E がアイドリング回転速度Ｎ_idleであるときに前記リングギヤトルクＴ_R を達成可能であるときには、エンジン回転速度Ｎ_E をアイドリング回転速度Ｎ_idleとし且つ前記発電機１７によってエンジンに印加される負荷の大きさ、即ちエンジン負荷増加量ΔＴ_E を制御する構成としたため、モータ／発電機回転速度Ｎ_M/G を最も大きな回転速度として十分な回生電力を得ると共に、スロットル開時に速やかにエンジントルクを増大することが可能となる（請求項４の効果）。

また、エンジン回転速度Ｎ_E がアイドリング回転速度Ｎ_idleであるときに前記リングギヤトルクＴ_R を達成可能でないときには、前記発電機１７によってエンジンに印加される負荷の大きさ、即ちエンジン負荷増加量ΔＴ_E を前記エンジン負荷増加量最大値ΔＴ_EMAXとし且つ前記リングギヤトルクＴ_R を達成可能とするエンジン回転速度Ｎ_E の最小値Ｎ_E2とする構成としたため、必要減速状態を達成しながら、エンジン回転速度Ｎ_E を最小とすることができ、前記モータ／発電機回転速度Ｎ_M/G を可及的に大きな回転速度で回転して十分な回生電力を得ることが可能となる（請求項５の効果）。

次に、本発明のパラレルハイブリッド車両の第３実施形態について説明する。図１５は、本実施形態のパラレルハイブリッド車両の概略構成図であり、図１６は、本実施形態の差動装置の概略構成図である。本実施形態では、本発明のエンジン負荷手段として、前記第２実施形態の発電機１７に代えて摩擦ブレーキ１８がエンジン１に直列に配設され、この摩擦ブレーキ１８によるエンジン１への負荷の大きさを調整するためのエンジン用ブレーキコントローラ１９を付加した。この実施形態で実行される前記車両減速時の演算処理は、エンジン付加手段が発電機１７から摩擦ブレーキ１８に変更されている点を除いて、前記第２実施形態のものと同様である。従って、前記エンジン用ブレーキコントローラ１９は、前記図１２及び図１３の演算処理で算出設定されたエンジン付加増加量ΔＴ_E に応じて、摩擦ブレーキ１８によるエンジン付加増加量を制御する。この実施形態で得られる効果は、前記第２実施形態のものと同等である。

なお、前記各実施形態では、コントローラにマイクロコンピュータを用いた場合について説明したが、これに代えて各種の演算回路を使用することも可能である。
また、前記ロックアップクラッチ３６の位置は、前記実施形態に記載される位置に限ったものではなく、サンギヤーキャリア間、キャリアーリングギヤ間にあってもよい。
また、前記遊星歯車機構の３要素と、エンジン、モータ／発電機、出力の結合方法は、前記実施形態のものに限定されるものではない。

本発明のパラレルハイブリッド車両の第１実施形態を示す概略構成図である。 図１のパラレルハイブリッド車両に用いられる差動装置の一例を示す模式図である。 図１のコントローラ内で行われる減速時の演算処理を示すフローチャートである。 図３の演算処理で用いられる制御マップである。 図３の演算処理で用いられる制御マップである。 図３の演算処理で行われるサブルーチンを示すフローチャートである。 図６の演算処理で用いられる制御マップである。 図６の演算処理で用いられる制御マップである。 図３の演算処理で行われるサブルーチンを示すフローチャートである。 本発明のパラレルハイブリッド車両の第２実施形態を示す概略構成図である。 図１０のパラレルハイブリッド車両に用いられる差動装置の一例を示す模式図である。 図１０のコントローラ内で行われる減速時の演算処理を示すフローチャートである。 図１２の演算処理で行われるサブルーチンを示すフローチャートである。 図１３の演算処理で用いられる制御マップである。 本発明のパラレルハイブリッド車両の第３実施形態を示す概略構成図である。 図１５のパラレルハイブリッド車両に用いられる差動装置の一例を示す模式図である。

符号の説明

１はエンジン
２はモータ／発電機（電動発電機）
３は差動装置
４は変速装置
５は駆動輪
６は蓄電装置
７はモータ／発電機駆動回路
８はエンジン回転数センサ
９はモータ／発電機回転数センサ
１０はインヒビタースイッチ
１１はスロットル開度センサ
１２はモータ／発電機用コントローラ
１３はオイルポンプ
１４は車速センサ
１５はブレーキ液圧センサ
１６はエアコン用コンプレッサ
１７は発電機
１８は摩擦ブレーキ
１９はエンジン用ブレーキコントローラ
２１は遊星歯車機構
３６はロックアップクラッチ
ＯＷＣはワンウエイクラッチ
Ｓはサンギヤ
Ｐはピニオン
Ｒはリングギヤ
Ｃはピニオンキャリヤ

Claims (7)

1. エンジンと、前記エンジンに対して直列に配設され且つ当該エンジンに対して負荷を印加可能な負荷手段と、発電機及び電動機の両機能を備え且つ蓄電装置との間で電流のやりとりを行う電動発電機と、変速装置と、第１軸に前記エンジンの出力軸が接続され且つ第２軸に前記電動発電機の出力軸が接続され且つ第３軸に前記変速装置の入力軸が接続された差動装置と、前記差動装置の第１軸乃至第３軸のうちの何れか二軸間に介装され、前記三つの軸を直結するロックアップクラッチと、前記ロックアップクラッチの作動状態及び前記電動発電機及びエンジンの運転状態及び前記変速装置の変速段及び前記負荷手段の作動状態を制御可能な制御手段と、アクセルペダルの操作状態を検出するアクセル操作状態検出手段と、走行速度を検出する走行速度検出手段及びブレーキの踏込み状態を検出するブレーキ踏込み状態検出手段の少なくとも何れか一方とを備え、前記制御手段は、前記アクセル操作状態検出手段で検出されたアクセル操作状態及び前記走行速度検出手段及びブレーキ踏込み状態検出手段の少なくとも何れか一方で検出された走行速度及びブレーキ踏込み状態の少なくとも何れか一方に基づいて必要な減速状態を推定する必要減速状態推定手段と、前記必要減速状態推定手段で推定された必要減速状態に基づいて、前記変速装置で達成可能な変速段毎に、前記ロックアップクラッチの解放状態と締結状態とで、前記エンジンの回転速度及び前記電動発電機の回転速度及び当該電動発電機で得られる回生電力を算出する第１回転速度及び回生電力算出手段と、前記ロックアップクラッチの解放状態で且つ前記負荷手段がエンジンに負荷を印加している状態で、前記エンジンの回転速度及び前記電動発電機の回転速度及び当該電動発電機で得られる回生電力を算出する第２回転速度及び回生電力算出手段と、前記蓄電装置の蓄電状態を検出する蓄電状態検出手段と、前記第１回転速度及び回生電力算出手段及び第２回転速度及び回生電力算出手段で算出されたエンジンの回転速度及び電動発電機の回転速度及び電動発電機で得られる回生電力に基づいて、前記蓄電状態検出手段で検出された蓄電装置の蓄電状態が小さいほど前記電動発電機による回生電力が大きくなるように変速装置の変速段及びロックアップクラッチクラッチの締結状態を選択する最適運転状態選択手段とを備え、前記最適運転状態選択手段で選択された変速装置の変速段及びロックアップクラッチの締結状態に基づいて、前記ロックアップクラッチの作動状態及びエンジン及び電動発電機の運転状態及び変速装置の変速段及び負荷手段の作動状態を制御することを特徴とするパラレルハイブリッド車両。
2. エンジンと、前記エンジンに対して直列に配設され且つ当該エンジンに対して負荷を印加可能な負荷手段と、発電機及び電動機の両機能を備え且つ蓄電装置との間で電流のやりとりを行う電動発電機と、変速装置と、第１軸に前記エンジンの出力軸が接続され且つ第２軸に前記電動発電機の出力軸が接続され且つ第３軸に前記変速装置の入力軸が接続された差動装置と、前記差動装置の第１軸乃至第３軸のうちの何れか二軸間に介装され且つ前記三つの軸を直結するロックアップクラッチと、前記ロックアップクラッチの作動状態及び前記電動発電機及びエンジンの運転状態及び前記変速装置の変速段及び前記負荷手段の作動状態を制御可能な制御手段とを備え、前記制御手段は、前記電動発電機で回生発電が必要なときに、前記ロックアップクラッチが締結している場合には前記ロックアップクラッチを解放し且つ前記負荷手段によってエンジンに印加される負荷の大きさを制御することを特徴とするパラレルハイブリッド車両。
3. アクセルペダルの操作状態を検出するアクセル操作状態検出手段と、走行速度を検出する走行速度検出手段及びブレーキの踏込み状態を検出するブレーキ踏込み状態検出手段の少なくとも何れか一方とを備え、前記制御手段は、前記アクセル操作状態検出手段で検出されたアクセル操作状態及び前記走行速度検出手段及びブレーキ踏込み状態検出手段の少なくとも何れか一方で検出された走行速度及びブレーキ踏込み状態の少なくとも何れか一方に基づいて必要な減速状態を推定し、その推定された必要減速状態に基づいて、前記負荷手段によってエンジンに印加される負荷の大きさを制御することを特徴とする請求項２に記載のパラレルハイブリッド車両。
4. 前記制御手段は、エンジン回転速度がアイドリング回転速度であるときに前記推定された必要減速状態を達成可能であるときには、エンジン回転速度をアイドリング回転速度とし且つ前記負荷手段によってエンジンに印加される負荷の大きさを制御することを特徴とする請求項３に記載のパラレルハイブリッド車両。
5. 前記制御手段は、エンジン回転速度がアイドリング回転速度であるときに前記推定された必要減速状態を達成可能でないときには、前記負荷手段によってエンジンに印加される負荷の大きさを当該負荷手段の最大値とし且つ前記推定された必要減速状態を達成可能とするエンジン回転速度の最小値とすることを特徴とする請求項３又は４に記載のパラレルハイブリッド車両。
6. 前記負荷手段が、蓄電装置との間で電流のやりとり可能な発電機であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のパラレルハイブリッド車両。
7. 前記負荷手段が、摩擦ブレーキであることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のパラレルハイブリッド車両。

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