JP2013129225A - ハイブリッド車両の発電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回生発電の実行中における内燃機関の熱効率を高くすることができ、車両のエネルギ効率を向上させることが可能なハイブリッド車両の発電制御装置を提供する。
【解決手段】巻線ロータ１３が内燃機関２と接続され、磁石ロータ１４が変速機３と接続された複合モータ１１を備えたハイブリッド車両１Ａに適用される発電制御装置において、回生発電が実行中かつ内燃機関２が運転中の場合に、巻線ロータ１３と磁石ロータ１４で構成される第１モータ・ジェネレータＭＧ１から内燃機関２に付与されたトルクにて内燃機関２の出力トルクが増加するように第１モータ・ジェネレータＭＧ１及び内燃機関２が制御されるとともに内燃機関２から出力軸１６に伝達されたトルクが駆動輪５に付与されないように磁石ロータ１４とステータ１５とで構成される第２モータ・ジェネレータＭＧ２の発電量を増加させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関と、内燃機関から出力されたトルクが伝達されるとともに駆動輪と動力伝達可能に接続された出力部材と、出力したトルクを内燃機関に付与できるように設けられた電動機と、出力部材と連結された発電機とを備えたハイブリッド車両に適用される発電制御装置に関する。

サンギアに第１モータ・ジェネレータが、キャリアに内燃機関が、リングギアに駆動輪に動力を出力する減速機構がそれぞれ接続された動力分割遊星歯車機構と、その遊星歯車機構のリングギアに動力を出力可能な第２モータ・ジェネレータとを備えたハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両の制御装置として、所定の車速域内において、内燃機関の出力で車両を駆動して車両を加速させる加速走行と、内燃機関を非作動状態にして車両を惰性で走行させる惰性走行とを交互に行う装置が知られている。また、このような制御装置において、加速走行中に車両が下り勾配の路面を走行している場合には燃料消費率が低くなる、言い換えると内燃機関の熱効率が高くなるように加速走行の維持又は惰性走行への切り替えのいずれかを選択する装置が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２〜４が存在する。

特開２０１０−２８０３６３号公報 特開平０８−０３７７０２号公報 特開２００２−０９５１０１号公報 特開２００９−２７４５３６号公報

特許文献１には、加速走行中であり、かつ車両が下り勾配の路面を走行している場合に内燃機関の熱効率を高くする制御が開示されている。しかしながら、特許文献１には回生発電の実行中に内燃機関の熱効率を高くする制御については開示も示唆もされていない。

そこで、本発明は、回生発電の実行中における内燃機関の熱効率を高くすることができ、車両のエネルギ効率を向上させることが可能なハイブリッド車両の発電制御装置を提供することを目的とする。

本発明の発電制御装置は、内燃機関と、前記内燃機関から出力されたトルクが伝達されるとともに駆動輪と動力伝達可能に接続された出力部材と、出力したトルクを前記内燃機関に付与できるように設けられた電動機と、前記出力部材と連結された発電機と、前記電動機及び前記発電機のそれぞれと電気的に接続されたバッテリと、を備えたハイブリッド車両に適用され、前記出力部材が前記駆動輪から入力された動力で回転駆動される場合に前記発電機で回生発電を実行する発電制御装置において、前記回生発電が実行中かつ前記内燃機関が運転中の場合に、前記電動機から付与されたトルクにて前記内燃機関から出力される出力トルクがアイドリング運転時に前記内燃機関から出力されるアイドリングトルクより大きくなるように前記内燃機関及び前記電動機をそれぞれ制御するとともに前記内燃機関から前記出力部材に伝達されたトルクが前記駆動輪に付与されないように前記発電機の発電量を増加させる発電量増加手段を備えている（請求項１）。

一般に回生発電の実行中は内燃機関で駆動輪を駆動する必要がないため、内燃機関がアイドリング運転される。周知のように内燃機関の熱効率は、内燃機関から殆どトルクが出力されていない場合に低くなる。そして、内燃機関のトルクが高くなると内燃機関の熱効率も高くなる。アイドリング運転時は内燃機関から殆どトルクが出力されていないため、内燃機関の熱効率は低い。本発明の発電制御装置では、このような場合に内燃機関に電動機からトルクを付与し、内燃機関の出力トルクを増加させる。そのため、内燃機関の熱効率を高くすることができる。そして、この熱効率を高くした内燃機関の出力トルクで発電を行うので、少ない燃料で発電量を増加させることができる。そのため、燃費を向上させることができる。また、車両のエネルギ効率を向上させることができる。

本発明の発電制御装置の一形態において、前記発電量増加手段は、前記回生発電が実行中かつ前記内燃機関が運転中の場合に、まず前記内燃機関の出力トルクが前記アイドリングトルクより大きくなるように前記内燃機関を制御し、次に前記電動機から前記内燃機関に付与したトルクにて前記内燃機関の出力トルクを増加させた前後の前記内燃機関の回転数の変化幅が所定の許容値未満になるように前記電動機を制御し、その後前記内燃機関の出力トルクのうち前記電動機から付与されたトルクで増加した分のトルクが前記発電機の発電量の増加分で相殺されるように前記発電機を制御してもよい（請求項２）。この形態では、発電機の発電量を増加させる場合にまず内燃機関の出力トルクを増加させる。この場合、内燃機関の発熱量を速やかに増加させることができる。そのため、内燃機関を暖機している場合に暖機を速やかに完了させることができる。

本発明の発電制御装置の一形態において、前記発電量増加手段は、前記回生発電が実行中かつ前記内燃機関が運転中の場合に、まず前記内燃機関の出力トルクが前記アイドリングトルクより大きくなる所定の負荷トルクが前記電動機から前記内燃機関に付与されるように前記電動機を制御し、その後前記電動機から前記負荷トルクが付与された前後の前記内燃機関の回転数の変化幅が所定の許容値未満になるように前記内燃機関を制御するとともに前記内燃機関の出力トルクのうち前記電動機から付与された前記負荷トルクで増加した分のトルクが前記発電機の発電量の増加分で相殺されるように前記発電機を制御してもよい（請求項３）。周知のように電動機は内燃機関と比較してトルク又は回転数を変更した場合に速やかに変更後の値に調整できる。この形態では、発電機の発電量を増加させる場合にまず電動機のトルクを変更する。そのため、発電機の発電量を速やかに増加させることができる。

本発明の発電制御装置の一形態において、前記発電量増加手段は、前記内燃機関の出力トルクが増加したことにより生じた前記発電機の発電量の増加分が予め設定した上限値未満になるように前記内燃機関、前記電動機及び前記発電機を制御してもよい（請求項４）。この場合、発電量の増加分が過大になることを防止できるので、バッテリがフルに充電されることを抑制できる。また、発電量の増加分が過大になり、内燃機関に過大な負荷が付与されることを防止できる。

本発明の発電制御装置の一形態において、軸線回りに回転可能に設けられて複数のコイルを有する第１ロータと、前記第１ロータの外周に前記第１ロータと同軸に配置されるとともに前記第１ロータに対して相対回転可能に設けられて磁石を有する第２ロータと、前記第２ロータの外周に前記第１ロータ及び前記第２ロータと同軸に設けられて複数のコイルを有するステータと、を含む回転電機が、前記ハイブリッド車両に設けられ、前記第１ロータが前記内燃機関と連結され、前記第２ロータが前記出力部材と連結され、前記第１ロータ及び前記第２ロータにて前記電動機が構成され、前記第２ロータ及び前記ステータにて前記発電機が構成されていてもよい（請求項５）。このように一つの回転電機で発電機及び電動機が構成されることにより、車両への搭載性を向上できる。

この形態において、前記ハイブリッド車両には、前記第１ロータと前記第２ロータとが一体に回転する係合状態と、前記第１ロータと前記第２ロータとが相対回転可能となる解放状態とに切り替え可能なクラッチ手段が設けられ、前記発電量増加手段は、前記回生発電が実行中かつ前記内燃機関が運転中の場合に前記クラッチ手段を前記解放状態に切り替えてもよい（請求項６）。この形態によれば、クラッチ手段を係合状態に切り替えることにより内燃機関と出力部材とが直結されるので、内燃機関から出力されたトルクが無駄に消費されることを防止できる。一方、回生発電の実行中に発電量を増加させる場合にはクラッチ手段を解放状態に切り替えるので、駆動輪から出力部材に入力された動力が内燃機関に伝達されることを防止できる。

本発明の発電制御装置の一形態において、前記発電量増加手段は、前記バッテリの蓄電率が高いほど前記内燃機関の出力トルクが増加したことにより生じる前記発電機の発電量の増加分が小さくなるように前記内燃機関、前記電動機及び前記発電機を制御してもよい（請求項７）。このように発電量の増加分を調整することにより、バッテリがフルに充電されることを抑制できる。

以上に説明したように、本発明の発電制御装置によれば、回生発電の実行中かつ内燃機関の運転中の場合に電動機から付与したトルクで内燃機関の出力トルクを増加させることができる。そのため、内燃機関の熱効率を向上させることができる。そして、この熱効率を高くした内燃機関の出力トルクで発電を行うので、少ない燃料で発電量を増加させることができる。そのため、燃費を向上させることができる。また、車両のエネルギ効率を向上させることができる。

本発明の第１の形態に係る発電制御装置が組み込まれたハイブリッド車両を概略的に示す図。 車両に設けられている複合モータを拡大して示す図。 発電量増加制御が実行されているときの内燃機関の出力トルク及び第２モータ・ジェネレータの出力トルクを説明するための図。 制御装置が実行する発電量増加判定ルーチンを示すフローチャート。 制御装置が実行する発電量増加制御ルーチンを示すフローチャート。 第１の形態において発電量増加制御を実行したときの車両における動力の流れ及び電気の流れを示す図。 本発明の第２の形態に係る発電制御装置の制御装置が実行する発電量増加制御ルーチンを示すフローチャート。 第２の形態において発電量増加制御を実行したときの車両における動力の流れ及び電気の流れを示す図。 本発明の第３の形態に係る発電制御装置の制御装置が実行する発電量増加制御ルーチンを示すフローチャート。 本発明の第４の形態に係る発電制御装置の制御装置が実行する発電量増加制御ルーチンを示すフローチャート。 バッテリの蓄電率と増加トルクとの関係の一例を示す図。 本発明の発電制御装置が適用される他のハイブリッド車両を概略的に示す図。

（第１の形態）
図１は、本発明の第１の形態に係る発電制御装置が組み込まれたハイブリッド車両を概略的に示している。車両１Ａには、走行用動力源として内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）２が搭載されている。エンジン２は自動車等の車両に搭載される周知のものであるため、詳細な説明は省略する。なお、図示は省略したが、エンジン２の出力軸２ａには、パワーステアリング及びエアコン等の補機が接続されている。これらの補機は出力軸２ａの回転にて駆動される。また、車両１Ａには変速機３が搭載されている。変速機３は、入力軸３ａと出力軸３ｂとの間の変速比を互いに大きさが異なる複数の変速比に切り替え可能に構成された周知のものである。そのため、詳細な説明は省略する。変速機３の出力軸３ｂはデファレンシャル機構４を介して左右の駆動輪５と接続されている。この図に示すようにエンジン２と変速機３との間には、動力伝達装置１０が設けられている。

動力伝達装置１０は、回転電機としての複合モータ１１を備えている。図２は、複合モータ１１を拡大して示している。この図に示すように複合モータ１１は、入力軸１２と、第１ロータとしての巻線ロータ１３と、第２ロータとしての磁石ロータ１４と、ステータ１５と、出力部材としての出力軸１６とを備えている。巻線ロータ１３、磁石ロータ１４、及びステータ１５は、ケース１７内に収容されている。図１に示すように入力軸１２はエンジン２の出力軸２ａと連結されている。また、出力軸１６は変速機３の入力軸３ａと連結されている。図２に示すように磁石ロータ１４は、軸線Ａｘの回りに回転可能なように一対のベアリングＢ１、Ｂ１を介してケース１７に支持されている。入力軸１２は、軸線Ａｘの回りに回転可能なように一対のベアリングＢ２、Ｂ２を介して磁石ロータ１４に支持されている。そのため、入力軸１２と磁石ロータ１４とは相対回転可能に設けられている。

巻線ロータ１３は、内周に空間が形成されるように筒状に構成されている。巻線ロータ１３の内径は、入力軸１２の外径よりも大きい。巻線ロータ１３は、入力軸１２と同軸になるように入力軸１２の外周に配置されている。入力軸１２と巻線ロータ１３とは連結部材１８によって一体回転するように連結されている。このように巻線ロータ１３と入力軸１２とが連結されることにより、巻線ロータ１３が軸線Ａｘの回りに回転可能に設けられる。また、これにより巻線ロータ１３と磁石ロータ１４とが相互に相対回転可能になる。巻線ロータ１３は複数のコイル１３ａを備えている。これら複数のコイル１３ａに所定の順番で電流を流すことにより、周方向に回転する回転磁界が発生する。

入力軸１２の中心には、軸線方向に延びるオイル供給通路１２ａが設けられている。また、入力軸１２には、オイル供給通路１２ａから径方向外側に延びて外周面に開口する複数のオイル供給孔１２ｂが設けられている。各オイル供給孔１２ｂは、巻線ロータ１３のコイル１３ａのコイルエンドの径方向内側に位置するように設けられている。オイル供給通路１２ａには、不図示のオイルポンプからオイルが供給される。オイルは各オイル供給孔１２ｂから排出されてコイル１３ａのコイルエンドに掛かる。これによりコイル１３ａがオイルにて冷却される。

ステータ１５は円筒状をしている。ステータ１５の内径は巻線ロータ１３の外径及び磁石ロータ１４の外径よりも大きい。ステータ１５は、巻線ロータ１３の径方向外側に巻線ロータ１３と同軸になるように設けられている。ステータ１５は、ケース１７に回転不能に固定されている。ステータ１５は複数のコイル１５ａを備えている。これら複数のコイル１５ａに所定の順番で電流を流すことにより、周方向に回転する回転磁界が発生する。

磁石ロータ１４は、巻線ロータ１３と同様に内周に空間が形成されるように構成されている。磁石ロータ１４は、巻線ロータ１３の外周かつステータ１５の内周に巻線ロータ１３及びステータ１５と同軸になるように設けられている。また、磁石ロータ１４は、巻線ロータ１３との間及びステータ１５との間にそれぞれ所定の隙間が生じるように設けられている。そのため、巻線ロータ１３、磁石ロータ１４、及びステータ１５は、軸線方向から見た場合に内側から巻線ロータ１３、磁石ロータ１４、ステータ１５の順番で同心円状になるように配置されている。

磁石ロータ１４は、環状のロータコア１９と、ロータコア１９の両端部にそれぞれ取り付けられたエンドプレート２０とを備えている。エンドプレート２０は、複数の締結用ボルト２１でロータコア１９に固定されている。ロータコア１９には、複数の永久磁石１９ａ（図１参照）が周方向に所定の間隔で並ぶように設けられている。この図に示すようにエンドプレート２０は、その一部がロータコア１９から軸線方向に離れている。このロータコア１９とエンドプレート２０とが離れている部分には、オイル溜まり２２が形成される。オイル溜まり２２には、磁石ロータ１４の内側から外側にオイルを排出するための複数のオイル排出孔２２ａ、２２ｂが設けられている。このオイル溜まり２２には、入力軸１２のオイル供給孔１２ｂから排出されたオイルが溜まる。このオイルは、オイル排出口２２ａ、２２ｂから排出されてステータ１５のコイル１５ａに掛かる。これによりコイル１５ａがオイルにて冷却される。

図１に示すようにステータ１５の各コイル１５ａは、インバータ６を介してバッテリ７と電気的に接続されている。また、巻線ロータ１３のロータ１３ａは、スリップリング機構８及びインバータ６を介してバッテリ７と電気的に接続されている。なお、スリップリング機構８は、回転体に設けられたスリップリングとそのリングと接触するブラシとの間で電気を伝達する周知の機構である。そのため、詳細な説明は省略する。

動力伝達装置１０には、クラッチ手段としてのロックアップクラッチ２３が設けられている。ロックアップクラッチ２３は、巻線ロータ１３と磁石ロータ１４とが一体回転するように係合される係合状態と、巻線ロータ１３と磁石ロータ１４とが別々に回転するように係合が解除される解放状態とに切り替え可能に構成されている。ロックアップクラッチ２３には、例えば周知の油圧式クラッチを用いればよいため詳細な説明は省略する。

この複合モータ１１では、巻線ロータ１３及びステータ１５の両方にコイルが設けられ、これらの両方で回転磁界を発生させることができる。そして、発生させた回転磁界で磁石ロータ１４を回転させることができる。すなわち、複合モータ１１は、巻線ロータ１３及び磁石ロータ１４で構成される第１モータ・ジェネレータＭＧ１と、ステータ１５及び磁石ロータ１４で構成される第２モータ・ジェネレータＭＧ２とを備えている。複合モータ１１は、これら２つのモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を適宜に利用してエンジン２の動力を変速機３に伝達する。例えば、入力軸１２がエンジン２によって回転駆動された場合は、巻線ロータ１３のコイル１３ａで電気が発生して磁力が発生する。そのため、巻線ロータ１３の回転に伴って磁石ロータ１４も回転する。この際、磁石ロータ１４は巻線ロータ１３と同じ方向に回転する。そして、これにより出力軸１６から変速機３に回転が伝達される。また、複合モータ１１では、この際にコイル１３ａで発生した電気をインバータ等を介してステータ１５のコイル１５ａに供給し、コイル１５ａで回転磁界を発生させることができる。そして、これにより磁石ロータ１４を回転駆動することができる。このように複合モータ１１では、巻線ロータ１３で発生した磁力及び電力の両方を利用して磁石ロータ１４を駆動することができる。この場合、磁石ロータ１４の駆動トルクを増幅させることができるため、複合モータ１１は周知のトルクコンバータと同様に機能する。

エンジン２、複合モータ１１及びロックアップクラッチ２３の動作は、制御装置３０にて制御される。制御装置３０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータユニットとして構成されている。制御装置３０は、車両１Ａを適切に走行させるための各種制御プログラムを保持している。制御装置３０は、これらのプログラムを実行することによりエンジン２及び複合モータ１１等の制御対象に対する制御を行っている。なお、制御装置３０は、インバータ６を制御することにより複合モータ１１の第１モータ・ジェネレータＭＧ１及び第２モータ・ジェネレータＭＧ２を制御する。制御装置３０には、車両１Ａに係る情報を取得するための種々のセンサが接続されている。制御装置３０には、例えば車両１Ａの速度（車速）に対応した信号を出力する車速センサ３１、エンジン２の出力軸２ａの回転速度（回転数）に対応した信号を出力するクランク角センサ３２、アクセル開度に対応した信号を出力するアクセル開度センサ３３及びバッテリ７の充電状態（蓄電率）に対応した信号を出力するＳＯＣセンサ３４等が接続されている。この他にも種々のセンサが接続されているが、それらの図示は省略した。

次に制御装置３０が実行する制御について説明する。制御装置３０は、車両１Ａが減速している場合又は車両１Ａが下り坂を走行している場合等には、第２モータ・ジェネレータＭＧ２を発電機として機能させる。そして、駆動輪５から出力軸１６に入力された動力で磁石ロータ１４を回転駆動させ、これにより回生発電を実行する。回生発電で発生した電気はバッテリ７に充電される。

また、制御装置３０は、回生発電が実行中であり、かつエンジン２が運転中の場合には発電量増加制御を実行することができる。この発電量増加制御では、第１モータ・ジェネレータＭＧ１を電動機として機能させ、エンジン２に負荷トルクを付与する。また、第１モータ・ジェネレータＭＧ１から負荷トルクが付与されてもエンジン２の回転数が殆ど変化しないようにエンジン２の出力を増加させる。そして、エンジン２の出力トルクの変化分が駆動輪５に付与されないように第２モータ・ジェネレータＭＧ２の発電量を増加させる。

図３を参照して発電量増加制御が実行されているときのエンジン２の出力トルク及び第２モータ・ジェネレータＭＧ２の出力トルクを説明する。なお、エンジン２の回転方向はこの図の矢印Ｒ方向である。発電量増加制御では、エンジン２に負荷トルクＴｍｇ１が付与されるように、言い換えると巻線ロータ１３に負荷トルクＴｍｇ１が生じるように第１モータ・ジェネレータＭＧ１が制御される。この図に示したように負荷トルクＴｍｇ１は、エンジン２の回転方向とは反対の矢印Ｌ方向の力である。そして、上述したように発電量増加制御では、エンジン２の回転数が殆ど変化しないようにエンジン２の出力を増加させる。そのため、エンジン２からはこの負荷トルクＴｍｇ１と同じ大きさで逆向きの反力トルクＴｒが出力される。また、上述したようにエンジン２の出力軸２ａには複数の補機が接続されている。そのため、エンジン２からはそれら補機を駆動するための補機駆動トルクＴａｃが出力されている。従って、エンジン２からは、反力トルクＴｒと補機駆動トルクＴａｃとを合計したトルクＴｅが出力される。

第１モータ・ジェネレータＭＧ１において巻線ロータ１３に負荷トルクＴｍｇ１を発生させる場合、磁石ロータ１４にはこのトルクＴｍｇ１と同じ大きさで矢印Ｒ方向のトルクＴｍｇ１’が発生する。上述したように第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、エンジン２の出力トルクの変化分、すなわちこのトルクＴｍｇ１’が駆動輪５に付与されないように発電量を増加させる。そこで、第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、磁石ロータ１４にこのトルクＴｍｇ１’と同じ大きさで逆向きの反力トルクＴｒ’が発生するように発電量を増加させる。なお、回生発電が行われている場合、磁石ロータ１４には駆動輪５からこの図の矢印Ｒ方向に回転するトルクが付与される。そのため、第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、この駆動輪５からのトルクに抗する矢印Ｌ方向の回生発電トルクＴｒｅが磁石ロータ１４に発生するように発電量を制御する。そのため、第２モータ・ジェネレータＭＧ２では、これら反力トルクＴｒ’と回生発電トルクＴｒｅとを合計したトルクＴｍｇ２が発生している。

この図に示したように第１モータ・ジェネレータＭＧ１からエンジン２に付与した負荷トルクＴｍｇ１は、エンジン２の反力トルクＴｒで相殺される。また、磁石ロータ１４に発生したトルクＴｍｇ１’は、第２モータ・ジェネレータＭＧ２の発電量の増加で発生する反力トルクＴｒ’で相殺される。このようにトルクが釣り合うため、エンジン２の出力トルクが増加しても駆動輪５の制動力は変化しない。

上述したように回生発電は、車両１Ａが減速している場合又は車両１Ａが下り坂を走行している場合等に実行される。このような場合にはエンジン２で駆動輪５を駆動する必要がない。そのため、エンジン２はアイドリング運転される。なお、アイドリング運転とは、エンジン２が補機を駆動するための補機駆動トルクＴａｃを出力したり暖機運転又は自立運転に必要なトルクを出力したりする周知の運転状態で運転されることである。周知のようにエンジン２の熱効率は、エンジン２の回転数及びエンジン２のトルクに応じて変化する。エンジン２の熱効率は、エンジン２から殆どトルクが出力されていない場合に低くなる。そして、エンジン２のトルクが高くなるとエンジン２の熱効率も高くなる。アイドリング運転時はエンジン２から殆どトルクが出力されていないため、エンジン２の熱効率は低い。この際に発電量増加制御を実行するとエンジン２に負荷トルクが付与されるので、エンジン２のトルクが増加する。そのため、エンジン２の熱効率が高くなる。そして、エンジン２から出力されたトルクは、第２モータ・ジェネレータＭＧ２で電気に変換されてバッテリ７に充電される。このように発電量増加制御を実行するとエンジン２の熱効率を高くできるので、少ない燃料で発電量を増加させることができる。

発電量増加制御を実行した場合にはエンジン２への燃料供給量が増加してエンジン２の出力が増加する。この際のエンジン２の出力の増加分に対する燃料供給量の増加分の割合、すなわち発電量増加制御を実行したときの出力の増加分の熱効率（以下、見掛けの熱効率と称することがある。）は、発電量増加制御を実行しているときのエンジン２の熱効率よりも高くなる。その理由を数式を用いて説明する。なお、以下の式では発電量増加制御を実行する前のエンジン２の出力をＰで示し、エンジン２の熱効率をη１で示す。また、発電量増加制御を実行しているときのエンジン２の出力をＰ＋ΔＰで示し、エンジン２の熱効率をη２で示す。エンジン２に供給されている燃料量のうち発電量増加制御を実行したことにより増加した増加分ΔＱは、以下の式（１）で示すことができる。

ΔＱ＝（Ｐ＋ΔＰ）／η２−Ｐ／η１ ・・・（１）

見掛けの熱効率ηａｐは、エンジン２の出力の増加分ΔＰをこの燃料量の増加分ΔＱで割った値である。そのため、以下の式（２）で示すことができる。なお、この式（２）ではΔＰ／Ｐをαで示し、η２／η１をＢで示す。

ηａｐ＝ΔＰ／ΔＱ
＝α×Ｐ／［（１＋α）Ｐ／η２−Ｐ×Ｂ／η２］
＝［α／（１＋α−Ｂ）］×η２
＝［１／｛１−（Ｂ−１）／α｝］×η２ ・・・（２）

上述したように発電量増加制御を実行する前のエンジン２の熱効率η１は、発電量増加制御を実行しているときのエンジン２の熱効率η２よりも小さい。そのため、Ｂは１より大きい値となる。この場合、式（２）中の［１／｛１−（Ｂ−１）／α｝］の値は１より大きくなる。従って、見掛けの熱効率ηａｐは、発電量増加制御を実行しているときのエンジン２の熱効率η２よりも大きくなる。

発電量増加制御を実行したことによる発電量の増加分ΔＰＥは、以下の式（３）で示すことができる。なお、以下の式では第１モータ・ジェネレータＭＧ１のトルクをＴｍｇ１で示し、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の回転数をＮ１で示し、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の効率をηｍｇ１で示す。また、第２モータ・ジェネレータＭＧ２の回転数をＮ２で示し、第２モータ・ジェネレータＭＧ２の効率をηｍｇ２で示す。そして、発電量増加制御を実行したことによる第２モータ・ジェネレータＭＧ２のトルクの増加分をΔＴｍｇ２で示す。

ΔＰＥ＝ΔＴｍｇ２×Ｎ２×ηｍｇ２−Ｔｍｇ１×Ｎ１／ηｍｇ１ ・・・（３）

この発電量の増加分ΔＰＥは、発電量増加制御を実行したことによるエンジン２のトルクの増加分、エンジン２の回転数及び車両１Ａにおける電気系全体の効率を用いて以下の近似式（４）で示すことができる。なお、この式（４）では、発電量増加制御を実行したことによるエンジン２のトルクの増加分をΔＴｅで示し、エンジン２の回転数をＮｅで示した。また、車両１Ａにおける電気系の効率をηＥで示し、発電量増加制御を実行した場合のエンジン２の出力の増加分をΔＰで示した。

ΔＰＥ≒［ΔＴｅ×Ｎ２−ΔＴｅ×（Ｎ２−Ｎｅ）］×ηＥ
＝（ΔＴｅ×Ｎｅ）×ηＥ
＝ΔＰ×ηＥ ・・・（４）

次に発電量増加制御を実行するための具体的な方法について説明する。図４は制御装置３０が発電量増加制御を実行できるか否か判定するために実行する発電量増加判定ルーチンを示している。このルーチンは車両１Ａの走行中に所定の周期で繰り返し実行される。

このルーチンにおいて制御装置３０は、まずステップＳ１１で車両１Ａの状態を取得する。車両１Ａの状態としては、車速、エンジン２の回転数、アクセル開度及びバッテリ７の蓄電率等が取得される。次のステップＳ１２において制御装置３０は車両１Ａで回生発電を行っているか否か判定する。車両１Ａにおける回生発電は制御装置３０が実行する他のルーチンで制御される。回生発電は、上述したように車両１Ａが減速している場合又は車両１Ａが下り坂を走行している場合に実行される。回生発電が実行中と判定した場合はステップＳ１３に進み、制御装置３０はエンジン２が運転中か否か判定する。エンジン２が運転中と判定した場合はステップＳ１４に進み、制御装置３０は所定の増加条件が成立しているか否か判定する。増加条件は、例えばバッテリ７の蓄電率が予め設定した所定の判定値以下の場合に成立したと判定される。すなわち、増加条件はバッテリ７の蓄電率が判定値より高い場合には不成立と判定される。増加条件が成立していると判定した場合はステップＳ１５に進み、制御装置３０はロックアップクラッチ２３を解放状態に切り替える。次のステップＳ１６において制御装置３０は、発電増加制御が実行できることを示す増加フラグをオンに切り替える。その後、今回のルーチンを終了する。

一方、ステップＳ１２が否定判定された場合、ステップＳ１３が否定判定された場合又はステップＳ１４が否定判定された場合にはステップＳ１７に進み、制御装置３０は増加フラグをオフに切り替える。次のステップＳ１８において制御装置３０は、発電量増加制御において第１モータ・ジェネレータＭＧ１からエンジン２に負荷する負荷トルクＴｍｇ１を０にリセットする。その後、今回のルーチンを終了する。なお、負荷トルクＴｍｇ１の値は制御装置３０のＲＡＭに記憶され、制御装置３０が実行する他のルーチンで使用される。

図５は、制御装置３０が発電量増加制御を実行するために実行するルーチンである。この制御ルーチンは、車両１Ａの走行中に所定の周期で繰り返し実行される。なお、この制御ルーチンにおいて図４と共通の処理には同一の符号を付して説明を省略する。

この制御ルーチンにおいて制御装置３０は、まずステップＳ１１で車両１Ａの状態を取得する。次のステップＳ２１おいて制御装置３０は増加フラグがオンか否か判定する。増加フラグがオフと判定した場合は今回の制御ルーチンを終了する。一方、増加フラグがオンと判定した場合はステップＳ２２に進み、制御装置３０はバッテリ７が受け入れている電力が予め設定した上限値未満か否か判定する。周知のように単位時間当たりにバッテリ７に充電完了な電力には限界値が設定される。上限値はこの限界値よりも少し小さい値が設定される。なお、限界値はバッテリ７の容量等に応じて変化するため、上限値もバッテリ７の容量に応じて適宜に設定すればよい。バッテリ７の受入電力が上限値以上と判定した場合は今回の制御ルーチンを終了する。

一方、バッテリ７の受入電力が上限値未満と判定した場合はステップＳ２３に進み、制御装置３０はエンジン２の出力トルクＴｅが予め設定した増加トルクΔＴｅ１分増加するようにエンジン２を制御する。なお、増加トルクΔＴｅ１はエンジン２の回転数の急な増加を第１モータ・ジェネレータＭＧ１で防止できるように第１モータ・ジェネレータＭＧ１の定格出力等に応じて適宜に設定すればよい。続くステップＳ２４において制御装置３０は第１モータ・ジェネレータＭＧ１からエンジン２に付与する負荷トルクＴｍｇ１が予め設定した増加トルクΔＴ１分増加するように第１モータ・ジェネレータＭＧ１を制御する。なお、上述したように増加フラグがオフに切り替えられると負荷トルクＴｍｇ１は０にリセットされる。そのため、最初に第１モータ・ジェネレータＭＧ１から出力される負荷トルクＴｍｇ１は増加トルクΔＴ１になる。なお、増加トルクΔＴ１は、エンジン２の回転数が急に低下してエンジン２の運転状態が不安定にならないように適宜に設定すればよい。

次のステップＳ２５において制御装置３０は、出力トルクＴｅを増加させた前後におけるエンジン２の回転数の変化幅ΔＮｅの絶対値が予め設定した許容値未満か否か判定する。この許容値には、車両１Ａの減速中等にエンジン２の回転数が上昇しても運転者が違和感を覚えないような回転数が設定される。変化幅ΔＮｅの絶対値が許容値以上と判定した場合はステップＳ２４に戻り、制御装置３０は変化幅ΔＮｅの絶対値が許容値未満になるまでステップＳ２４及びＳ２５を繰り返し実行する。一方、変化幅ΔＮｅの絶対値が許容値未満と判定した場合はステップＳ２６に進み、制御装置３０は第２モータ・ジェネレータＭＧ２のトルクＴｍｇ２が負荷トルクＴｍｇ１分増加するように第２モータ・ジェネレータＭＧ２を制御する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。

図６は、第１の形態において発電量増加制御を実行したときの車両１Ａにおける動力の流れ及び電気の流れを示している。なお、この図において「ＭＧ１」は第１モータ・ジェネレータＭＧ１を、「ＭＧ２」は第２モータ・ジェネレータＭＧ２をそれぞれ示している。また、「ＥＮＧ」はエンジン２を示している。発電量増加制御が実行されている間も回生発電は実行される。そのため、駆動輪５から第２モータ・ジェネレータＭＧ２には駆動力が付与され、第２モータ・ジェネレータＭＧ２から駆動輪５にはその駆動力に抗する反力が付与される。これにより回生ブレーキが実行される。

上述したように第１の形態では、まずエンジン２のトルクを増加させる。そのため、エンジン２から第１モータ・ジェネレータＭＧ１に駆動力が付与される。そして、第１モータ・ジェネレータＭＧ１からはその駆動力に対する負荷トルク（反力）が付与される。また、第１モータ・ジェネレータＭＧ１から第２モータ・ジェネレータＭＧ２にも駆動力が付与されるので、第２モータ・ジェネレータＭＧ２から第１モータ・ジェネレータＭＧ１にはその駆動力に抗する反力が付与される。

発電量増加制御の実行中は第２モータ・ジェネレータＭＧ２で回生発電が行われているため、電気が発生している。第１モータ・ジェネレータＭＧ１には、この第２モータ・ジェネレータＭＧ２で発生した電気の一部がインバータ６を介してそのまま供給される。そして、第１モータ・ジェネレータＭＧ１はこの電気を利用してエンジン２に負荷トルクを付与する。すなわち、発電量増加制御では、第２モータ・ジェネレータＭＧ２で発生した電気の一部で第１モータ・ジェネレータＭＧ１を駆動させる。そして、第２モータ・ジェネレータＭＧ２で発生した電気のうちの残りがバッテリ７に充電される。

以上に説明したように、この第１の形態では、回生発電が実行中かつエンジン２が運転中の場合には発電量増加制御が実行される。これによりエンジン２の熱効率を高くすることができるので、少ない燃料で発電量を増加させることができる。そのため、燃費を向上させることができる。また、車両１Ａのエネルギ効率を向上させることができる。第１の形態では、発電量増加制御を実行する際にまずエンジン２のトルクを増加させる。これによりエンジン２の発熱量を速やかに増加させることができる。そのため、エンジン２を暖機している場合には暖機を速やかに完了させることができる。

上述したように発電量増加制御の実行時には第１モータ・ジェネレータＭＧ１からエンジン２にトルクを付与するため、この第１モータ・ジェネレータＭＧ１が本発明の電動機に相当する。また、第２モータ・ジェネレータＭＧ２で発電を行うため、この第２モータ・ジェネレータＭＧ２が本発明の発電機に相当する。そして、図４及び図５のルーチンを実行することにより制御装置３０が本発明の発電量増加手段として機能する。なお、図４のルーチンのステップＳ１４の処理は省略してもよい。

（第２の形態）
図７及び図８を参照して第２の形態に係る発電制御装置について説明する。この形態では、制御装置３０が実行する発電量増加制御ルーチンが第１の形態と異なり、その以外は第１の形態と同じである。そのため、この形態においても車両１Ａについては図１が参照される。また、この形態においても制御装置３０は図４の発電量増加判定ルーチンを車両１Ａの走行中に所定の周期で繰り返し実行する。

図７は、この形態において制御装置３０が実行する発電量増加制御ルーチンを示している。なお、図７において図４又は図５と共通の処理には同一の符号を付して説明を省略する。この制御ルーチンも車両１Ａの走行中に所定の周期で繰り返し実行される。

この制御ルーチンにおいて制御装置３０は、ステップＳ２２まで図５の制御ルーチンと同様に処理を進める。ステップＳ２２が肯定判定された場合にはステップＳ３１に進み、制御装置３０は第１モータ・ジェネレータＭＧ１からエンジン２に付与する負荷トルクＴｍｇ１が予め設定した増加トルクΔＴ２分増加するように第１モータ・ジェネレータＭＧ１を制御する。なお、増加トルクΔＴ２は、エンジン２の回転数が急に低下してエンジン２の運転状態が不安定にならないように適宜に設定すればよい。続くステップＳ２６において、制御装置３０は第２モータ・ジェネレータＭＧ２のトルクＴｍｇ２が負荷トルクＴｍｇ１分増加するように第２モータ・ジェネレータＭＧ２を制御する。

次のステップＳ３２において、制御装置３０はエンジン２の出力トルクＴｅが予め設定した増加トルクΔＴｅ２分増加するようにエンジン２を制御する。なお、増加トルクΔＴｅ２は第１モータ・ジェネレータＭＧ１から付与された負荷トルクＴｍｇ１によってエンジン２の運転状態が不安定にならないように適宜に設定すればよい。続くステップＳ２５において制御装置３０は、出力トルクＴｅを増加させた前後におけるエンジン２の回転数の変化幅ΔＮｅの絶対値が予め設定した許容値未満か否か判定する。変化幅ΔＮｅの絶対値が許容値以上と判定した場合はステップＳ３２に戻り、制御装置３０は変化幅ΔＮｅの絶対値が許容値未満になるまでステップＳ３２及びＳ２５を繰り返し実行する。一方、変化幅ΔＮｅの絶対値が許容値未満と判定した場合は今回の制御ルーチンを終了する。

図８は、第２の形態において発電量増加制御を実行したときの車両１Ａにおける動力の流れ及び電気の流れを示している。なお、この図において図６と共通の部分については説明を省略する。第２の形態では、発電量増加制御においてまず第１モータ・ジェネレータＭＧ１の負荷トルクＴｍｇ１を増加させる。そのため、第１モータ・ジェネレータＭＧ１からエンジン２及び第２モータ・ジェネレータＭＧ２のそれぞれに駆動力が付与される。エンジン２及び第２モータ・ジェネレータＭＧ２からは、付与された駆動力に抗する反力が第１モータ・ジェネレータＭＧ１に付与される。それ以外は、図６と同じである。

以上に説明したように、この第２の形態でも、回生発電が実行中かつエンジン２が運転中の場合には発電量増加制御が実行されるので、エンジン２の熱効率を高めることができる。これにより少ない燃料で発電量を増加させることができるので、燃費を向上させることができる。そのため、車両１Ａのエネルギ効率を向上させることができる。第２の形態では、発電量増加制御を実行する際にまず第１モータ・ジェネレータＭＧ１の負荷トルクを増加させる。周知のようにモータ・ジェネレータはエンジンと比較してトルク又は回転数を変更した場合に速やかに変更後の値に調整できる。この形態では、発電量増加制御においてまず第１モータ・ジェネレータＭＧ１のトルクを制御するので、第２モータ・ジェネレータＭＧ２の発電量を速やかに増加させることができる。

なお、上述した図７のフローチャートでは、第２モータ・ジェネレータＭＧ２のトルクを変更した後にエンジン２のトルクを変更しているが、これら第２モータ・ジェネレータＭＧ２及びエンジン２の制御の順番はこれに限定されない。例えば、第１モータ・ジェネレータＭＧ１のトルクが変更された後に、第２モータ・ジェネレータＭＧ２のトルクの変更とエンジン２のトルクの変更とを並行に行ってもよい。

（第３の形態）
図９を参照して第３の形態に係る発電制御装置について説明する。この形態では、制御装置３０が実行する発電量増加制御ルーチンが第１の形態と異なり、その以外は第１の形態と同じである。そのため、この形態においても車両１Ａについては図１が参照される。また、この形態においても制御装置３０は図４の発電量増加判定ルーチンを車両１Ａの走行中に所定の周期で繰り返し実行する。

図９は、この形態において制御装置３０が実行する発電量増加制御ルーチンを示している。なお、図９において図４、図５又は図７と共通の処理には同一の符号を付して説明を省略する。この制御ルーチンも車両１Ａの走行中に所定の周期で繰り返し実行される。

この制御ルーチンにおいて制御装置３０は、ステップＳ２１まで図５の制御ルーチンと同様に処理を進める。ステップＳ２１で増加フラグがオンと判定した場合はステップＳ４１に進み、制御装置３０はバッテリ７の蓄電率が予め設定した判定蓄電率以下か否か判定する。バッテリ７がフルに充電されている場合、バッテリ７に充電できないため回生発電を実行できない。そこで、判定蓄電率には、次に回生発電が実行された場合に発生した電気をバッテリ７で受け入れることが可能なように最大蓄電率よりも小さい蓄電率、例えば８０％等が設定される。なお、このような蓄電率はバッテリ７の容量等に応じて変化するため、判定蓄電率はバッテリ７の容量等に応じて適宜に設定すればよい。蓄電率が判定蓄電率より大きいと判定した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。

一方、蓄電率が判定蓄電率以下と判定した場合はステップＳ４２に進み、制御装置３０は発電量増加制御で増加させた発電量（以下、増加発電量と称することがある。）ΔＰＥが予め設定した増加上限値ΔＰＥｍａｘ未満か否か判定する。増加発電量ΔＰＥが大きいとエンジン２の負荷が過大になり、車両１Ａの燃費が悪化したりエンジン２からの窒素酸化物いわゆるＮＯｘの排出量が増加したりするおそれがある。そこで、増加上限値ΔＰＥｍａｘは、これら車両１Ａの燃費及びエンジン２からのＮＯｘの排出量等を考慮して適宜に設定すればよい。増加発電量ΔＰＥが増加上限値ΔＰＥｍａｘ以上と判定した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。

一方、増加発電量ΔＰＥが増加上限値ΔＰＥｍａｘ未満と判定した場合はステップＳ４３に進み、制御装置３０は第１モータ・ジェネレータＭＧ１の負荷トルクＴｍｇ１が０か否か判定する。負荷トルクＴｍｇ１が０と判定した場合はステップＳ４４に進み、制御装置３０は負荷トルクＴｍｇ１に増加上限値ＰＥｍａｘをエンジン２の回転数及び車両１Ａにおける電気系の効率をηＥで割った値を設定する。また、この処理において制御装置３０は、第１モータ・ジェネレータＭＧ１からエンジン２に設定した負荷トルクＴｍｇ１が付与されるように第１モータ・ジェネレータＭＧ１を制御する。一方、負荷トルクＴｍｇ１が０ではないと判定した場合はステップＳ３１に進み、制御装置３０は第１モータ・ジェネレータＭＧ１からエンジン２に付与する負荷トルクＴｍｇ１が予め設定した増加トルクΔＴ２分増加するように第１モータ・ジェネレータＭＧ１を制御する。

ステップＳ４４又はステップＳ３１で第１モータ・ジェネレータＭＧ１を制御した後はステップＳ２６に進む。以降、制御装置３０は図７の制御ルーチンを同様に処理を進める。

以上に説明したように、第３の形態でも、回生発電が実行中かつエンジン２が運転中の場合には発電量増加制御が実行されるので、エンジン２の熱効率を高めることができる。これにより少ない燃料で発電量を増加させることができるので、燃費を向上させることができる。そのため、車両１Ａのエネルギ効率を向上させることができる。また、第３の形態では、バッテリ７の蓄電率が判定蓄電率より大きい場合に発電量の増加を中止するので、バッテリ７がフルに充電されることを抑制できる。また、増加発電量ΔＰＥに増加上限値ΔＰＥｍａｘを設けたので、バッテリ７がフルに充電されることをさらに抑制できる。また、増加発電量ΔＰＥに上限を設けることによりエンジン２に過大な負荷が付与されることを防止できる。

なお、この形態においても第２の形態と同様に、第１モータ・ジェネレータＭＧ１のトルクが変更された後に、第２モータ・ジェネレータＭＧ２のトルクの変更とエンジン２のトルクの変更とを並行に行ってもよい。

（第４の形態）
図１０を参照して第４の形態に係る発電制御装置について説明する。この形態では、制御装置３０が実行する発電量増加制御ルーチンが第１の形態と異なり、その以外は第１の形態と同じである。そのため、この形態においても車両１Ａについては図１が参照される。また、この形態においても制御装置３０は図４の発電量増加判定ルーチンを車両１Ａの走行中に所定の周期で繰り返し実行する。

図１０は、この形態において制御装置３０が実行する発電量増加制御ルーチンを示している。なお、図１０において図４、図５、図７又は図９と共通の処理には同一の符号を付して説明を省略する。この制御ルーチンも車両１Ａの走行中に所定の周期で繰り返し実行される。図１０から明らかなように、この形態では図９のステップＳ３１の代わりにステップＳ５１及びＳ５２が設けられている点が図９と異なる。それ以外は図９の制御ルーチンと同じである。

図１０の制御ルーチンにおいて制御装置３０はステップＳ４３まで図９の制御ルーチンと同様に処理を進める。ステップＳ４３が肯定判定された場合はステップＳ４４に進み、以降も図９の制御ルーチンと同様に処理が進められる。一方、ステップＳ４３が否定判定された場合はステップＳ５１に進み、制御装置３０はバッテリ７の蓄電率に基づいて増加トルクΔＴ３を算出する。増加トルクΔＴ３は、例えば図１１に一例を示したマップを参照して算出すればよい。図１１はバッテリ７の蓄電率と増加トルクΔＴ３との関係を示している。この図に示したように増加トルクΔＴ３は、バッテリ７の蓄電率が高くなるほど小さくなる。なお、このような関係は予め実験又は数値計算等により求めて制御装置３０のＲＯＭにマップとして記憶させておけばよい。次のステップＳ５２において制御装置３０は、第１モータ・ジェネレータＭＧ１からエンジン２に付与する負荷トルクＴｍｇ１が算出した増加トルクΔＴ３分増加するように第１モータ・ジェネレータＭＧ１を制御する。その後、ステップＳ２６に進み、以降図９の制御ルーチンと同様に処理が進められる。

以上に説明したように、第４の形態でも、回生発電が実行中かつエンジン２が運転中の場合には発電量増加制御が実行されるので、エンジン２の熱効率を高めることができる。そのため、燃費を向上させることができる。また、車両１Ａのエネルギ効率を向上させることができる。この第４の形態でも第３の形態と同様に、バッテリ７の蓄電率が判定蓄電率より大きい場合に発電量の増加を中止するので、バッテリ７がフルに充電されることを抑制できる。また、この第４の形態では、バッテリ７の蓄電率が高くなるほど増加トルクΔＴ３を小さくする。そのため、バッテリ７がフルに充電されることをさらに抑制できる。

なお、この形態においても第２の形態と同様に、第１モータ・ジェネレータＭＧ１のトルクが変更された後に、第２モータ・ジェネレータＭＧ２のトルクの変更とエンジン２のトルクの変更とを並行に行ってもよい。

本発明は、上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明が適用されるハイブリッド車両は上述した各形態で示した車両に限定されず、図１２に示した概略を示すハイブリッド車両１Ｂに適用してもよい。なお、図１２において図１と共通の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

この図に示すように車両１Ｂには、第１モータ・ジェネレータＭＧ１と第２モータ・ジェネレータＭＧ２とが別々に設けられている。そして、第１モータ・ジェネレータＭＧ１とエンジン２とは動力分割機構４０に接続されている。動力分割機構４０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構４１を備えている。遊星歯車機構４１は、外歯歯車であるサンギアＳと、そのサンギアＳに対して同軸的に配置された内歯歯車としてのリングギアＲと、これらのギアＳ、Ｒに噛み合うピニオンギアＰを自転可能かつサンギアＳの周囲を公転可能に保持するキャリアＣとを備えている。エンジン２は、キャリアＣと一体回転するように連結されている。第１モータ・ジェネレータＭＧ１は、サンギアＳと一体回転するように連結されている。リングギアＲの外周にはドライブギア４２が一体回転するように取り付けられている。ドライブギア４２は、出力部材としての出力軸４３に設けられたドリブンギア４４と噛み合っている。出力軸４３には出力ギア４５が設けられている。出力ギア４５はデファレンシャル機構４のケースに設けられたリングギア４ａと噛み合っている。第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、出力軸４３と一体に回転するように連結されている。

この車両１Ｂでは、車両１Ｂが減速している場合又は車両１Ｂが下り坂を走行している場合等に第２モータ・ジェネレータＭＧ２を発電機として機能させる。そして、駆動輪５から出力軸４３に入力された動力で第２モータ・ジェネレータＭＧ２を回転駆動して回生発電を実行する。

また、この車両１Ｂでも、回生発電の実行中に第１モータ・ジェネレータＭＧ１からトルクを出力し、エンジン２に負荷を付与することができる。そのため、エンジン２のトルクを増加させ、第２モータ・ジェネレータＭＧ２の発電量を増加させることができる。そこで、この車両１Ｂの制御装置３０も上述した図４のルーチン及び上述した各形態の発電量増加制御ルーチンを実行する。これにより車両１Ｂでも発電量増加制御が実行される。この場合、エンジン２の熱効率を高くすることができるので、少ない燃料で発電量を増加させることができる。そのため、燃費を向上させることができる。また、車両１Ｂのエネルギ効率を向上させることができる。

なお、この車両１Ｂにおいても第１モータ・ジェネレータＭＧ１が本発明の電動機に相当し、第２モータ・ジェネレータＭＧ２が本発明の発電機に相当する。

上述した各形態では、エンジンの出力トルクのうち補機駆動トルク以外のほぼ全てが第２モータ・ジェネレータに伝達されるように第１モータ・ジェネレータの動作を制御したが、第１モータ・ジェネレータの制御方法はこの方法に限定されない。例えば、エンジンの出力トルクから補機駆動トルクを減じたトルクの一部が第２モータ・ジェネレータに伝達されるように第１モータ・ジェネレータの動作を制御してもよい。すなわち、第１モータ・ジェネレータはエンジンの出力トルクの少なくとも一部が出力軸等の出力部材に伝達されるように制御すればよい。また、第１モータ・ジェネレータは出力したトルクをエンジンに付与可能なように設けられていればよく、例えば内燃機関と出力軸との間の動力伝達経路中にトルクを付与できるように設けられていてもよい。

本発明は、内燃機関に補機が直接連結されているハイブリッド車両に好適に適用できる。このような車両では、アイドリング運転になった場合に内燃機関を停止させる制御、いわゆるアイドリングストップ制御を実行することができない。そのため、内燃機関を運転状態に維持する必要がある。このような車両に本発明を適用することにより、熱効率が低い状態で内燃機関が運転される期間を短くできる。そのため、本発明を好適に適用できる。なお、このような車両は例えば大型車両である。

１Ａ、１Ｂ 車両
２ 内燃機関
５ 駆動輪
７ バッテリ
１１ 複合モータ（回転電機）
１３ 巻線ロータ（第１ロータ）
１３ａ コイル
１４ 磁石ロータ（第２ロータ）
１５ ステータ
１５ａ コイル
１６ 出力軸（出力部材）
２３ ロックアップクラッチ（クラッチ手段）
３０ 制御装置（発電量増加手段）
４３ 出力軸（出力部材）
ＭＧ１ 第１モータ・ジェネレータ（電動機）
ＭＧ２ 第２モータ・ジェネレータ（発電機）

Claims (7)

1. 内燃機関と、前記内燃機関から出力されたトルクが伝達されるとともに駆動輪と動力伝達可能に接続された出力部材と、出力したトルクを前記内燃機関に付与できるように設けられた電動機と、前記出力部材と連結された発電機と、前記電動機及び前記発電機のそれぞれと電気的に接続されたバッテリと、を備えたハイブリッド車両に適用され、
   前記出力部材が前記駆動輪から入力された動力で回転駆動される場合に前記発電機で回生発電を実行する発電制御装置において、
   前記回生発電が実行中かつ前記内燃機関が運転中の場合に、前記電動機から付与されたトルクにて前記内燃機関から出力される出力トルクがアイドリング運転時に前記内燃機関から出力されるアイドリングトルクより大きくなるように前記内燃機関及び前記電動機をそれぞれ制御するとともに前記内燃機関から前記出力部材に伝達されたトルクが前記駆動輪に付与されないように前記発電機の発電量を増加させる発電量増加手段を備えている発電制御装置。
2. 前記発電量増加手段は、前記回生発電が実行中かつ前記内燃機関が運転中の場合に、まず前記内燃機関の出力トルクが前記アイドリングトルクより大きくなるように前記内燃機関を制御し、次に前記電動機から前記内燃機関に付与したトルクにて前記内燃機関の出力トルクを増加させた前後の前記内燃機関の回転数の変化幅が所定の許容値未満になるように前記電動機を制御し、その後前記内燃機関の出力トルクのうち前記電動機から付与されたトルクで増加した分のトルクが前記発電機の発電量の増加分で相殺されるように前記発電機を制御する請求項１に記載の発電制御装置。
3. 前記発電量増加手段は、前記回生発電が実行中かつ前記内燃機関が運転中の場合に、まず前記内燃機関の出力トルクが前記アイドリングトルクより大きくなる所定の負荷トルクが前記電動機から前記内燃機関に付与されるように前記電動機を制御し、その後前記電動機から前記負荷トルクが付与された前後の前記内燃機関の回転数の変化幅が所定の許容値未満になるように前記内燃機関を制御するとともに前記内燃機関の出力トルクのうち前記電動機から付与された前記負荷トルクで増加した分のトルクが前記発電機の発電量の増加分で相殺されるように前記発電機を制御する請求項１に記載の発電制御装置。
4. 前記発電量増加手段は、前記内燃機関の出力トルクが増加したことにより生じた前記発電機の発電量の増加分が予め設定した上限値未満になるように前記内燃機関、前記電動機及び前記発電機を制御する請求項１〜３のいずれか一項に記載の発電制御装置。
5. 軸線回りに回転可能に設けられて複数のコイルを有する第１ロータと、前記第１ロータの外周に前記第１ロータと同軸に配置されるとともに前記第１ロータに対して相対回転可能に設けられて磁石を有する第２ロータと、前記第２ロータの外周に前記第１ロータ及び前記第２ロータと同軸に設けられて複数のコイルを有するステータと、を含む回転電機が、前記ハイブリッド車両に設けられ、
   前記第１ロータが前記内燃機関と連結され、
   前記第２ロータが前記出力部材と連結され、
   前記第１ロータ及び前記第２ロータにて前記電動機が構成され、
   前記第２ロータ及び前記ステータにて前記発電機が構成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の発電制御装置。
6. 前記ハイブリッド車両には、前記第１ロータと前記第２ロータとが一体に回転する係合状態と、前記第１ロータと前記第２ロータとが相対回転可能となる解放状態とに切り替え可能なクラッチ手段が設けられ、
   前記発電量増加手段は、前記回生発電が実行中かつ前記内燃機関が運転中の場合に前記クラッチ手段を前記解放状態に切り替える請求項５に記載の発電制御装置。
7. 前記発電量増加手段は、前記バッテリの蓄電率が高いほど前記内燃機関の出力トルクが増加したことにより生じる前記発電機の発電量の増加分が小さくなるように前記内燃機関、前記電動機及び前記発電機を制御する請求項１〜６のいずれか一項に記載の発電制御装置。

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