JP2016011055A - 車両駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】高効率化が可能な車両駆動システムの提供。【解決手段】車両駆動システム１は、ロックアップ動作が可能なトルクコンバータ１１を介して、当該車両の第１駆動軸１３を駆動するエンジン１５と、当該車両の第２駆動軸１７を駆動するモータ１９と、モータ１９と電気的に接続される蓄電手段２１と、エンジン１５とモータ１９と電気的に接続される制御手段２３と、を備える。そして、第１駆動軸１３と第２駆動軸１７との間は機械的に接続されない構成を有する。制御手段２３は、当該車両の走行中に、トルクコンバータ１１が前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、エンジン１５の効率Ｅが良くなる方向へ動作点をシフトするように、モータ１９を発電させ蓄電手段２１へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返す。【選択図】図１

Description

本発明は、燃費が良好な車両駆動システムに関するものである。

従来、燃費が良好な車両駆動システムが提案されている。このような車両用駆動装置の概略図を図８に示す。

図８において、車両用駆動装置は、電気機械（モータ）１０３、電気的に駆動可能な車軸１０１、駆動輪１０４およびディファレンシャルギア１０５を備えている。これらにより車軸１０１は電気的に駆動可能である。電気機械１０３と電気的に駆動可能な車軸１０１間の機械的結合は、かみ合いクラッチ１０２を用いて行われる。かみ合いクラッチ１０２が係合するときに、トルクは電気機械１０３から駆動可能な車軸１０１まで伝導されることができる。または、逆方向の伝導も行われる。かみ合いクラッチ１０２の結合が分離されるときに、トルクは電気機械１０３から駆動可能な車軸１０１まで伝導されることができない。または、逆方向の伝導も行われない。

次にこのようなシステムの動作について説明する。システムは、「回生」および「力行」動作状態を認識することが可能である。「力行」または「回生」動作状態が所定の瞬間に認識されるときに、かみ合いクラッチ１０２は係合する。そして、「力行」時はトルクが電気機械１０３から駆動可能な車軸１０１まで伝導される。逆に「回生」時はトルクが駆動可能な車軸１０１から電気機械１０３まで伝導される。

米国特許出願公開第２０１１／０２６６１１２号明細書

上記した車両用駆動装置によると、回生時には電気機械１０３が発電を行うことになるので、その電力を蓄え、力行時に電気機械１０３へ電力を供給することで駆動可能な車軸１０１を駆動することにより、回生エネルギの有効活用が図れる。したがって、燃費が良好な車両用駆動装置が得られる。しかし、従来の車両用駆動装置では、エンジンに対する制御が特段考慮されていないため、エンジンの効率を上げることも含め、車両全体として燃費を良好とするシステムにはなっていなかった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、エンジン効率向上も含めたシステム全体で高効率化が可能な車両駆動システムを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の車両駆動システムは、ロックアップ動作が可能なトルクコンバータを介して、当該車両の第１駆動軸を駆動するエンジンと、当該車両の第２駆動軸を駆動するモータと、前記モータと電気的に接続される蓄電手段と、前記エンジンと前記モータと電気的に接続される制御手段と、を備える。そして、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との間は機械的に接続されない構成を有する。前記制御手段は、当該車両の走行中に、前記トルクコンバータが前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、前記エンジンの効率（Ｅ）が良くなる方向へ動作点をシフトするように、前記モータを発電させ前記蓄電手段へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにしたものである。

また、本発明の車両駆動システムは、ロックアップ動作が可能なトルクコンバータを介して、当該車両の駆動軸を駆動するエンジンと、前記駆動軸を駆動するモータと、前記モータと電気的に接続される蓄電手段と、前記エンジンと前記モータと電気的に接続される制御手段と、を備える。そして、前記制御手段は、当該車両の走行中に、前記トルクコンバータが前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、前記エンジンの効率（Ｅ）が良くなる方向へ動作点をシフトするように、前記モータを発電させ前記蓄電手段へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにしたものである。

本発明の車両駆動システムは、第１駆動軸と第２駆動軸の機械的接続がない構成である。そして、トルクコンバータがロックアップ動作を行っているときにモータを発電させる。これらの結果、エンジンの動作点シフトがなされる間で、モータ発電をロックアップされているときに行うことができるので、システム全体の効率が良くなる。したがって、回生エネルギの活用だけでなく、エンジンの高効率化も含めたシステム全体での省燃費化を図ることができる車両駆動システムが得られるという効果を奏する。

また、本発明の車両駆動システムは、駆動軸がモータと機械的に接続される。そして、トルクコンバータがロックアップ動作を行っているときにモータを発電させる。これらの結果、エンジンの動作点シフトがなされる間で、モータ発電をロックアップされているときに行うことができるので、システム全体の効率が良くなる。したがって、回生エネルギの活用だけでなく、エンジンの高効率化も含めたシステム全体での省燃費化を図ることができる車両駆動システムが得られるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１における車両駆動システムの概略構成図 本発明の実施の形態１の車両駆動システムにおける、エンジン回転数とトルクに対する等効率特性図 本発明の実施の形態１における車両駆動システムの動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態２における車両駆動システムの概略構成図 本発明の実施の形態３における車両駆動システムの動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態４における車両駆動システムの動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態５における車両駆動システムの動作を示すフローチャート 従来の車両用駆動装置の概略図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における車両駆動システムの概略構成図である。図２は、本発明の実施の形態１の車両駆動システムにおける、エンジン回転数とトルクに対する等効率特性図である。図３は、本発明の実施の形態１における車両駆動システムの動作を示すフローチャートである。

図１において、車両駆動システム１は、ロックアップ動作が可能なトルクコンバータ１１を介して、当該車両の第１駆動軸１３を駆動するエンジン１５と、当該車両の第２駆動軸１７を駆動するモータ１９と、モータ１９と電気的に接続される蓄電手段２１と、エンジン１５とモータ１９と電気的に接続される制御手段２３と、を備える。そして、第１駆動軸１３と第２駆動軸１７との間は機械的に接続されない構成を有する。制御手段２３は、当該車両の走行中に、トルクコンバータ１１が前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、エンジン１５の効率Ｅが良くなる方向へ動作点をシフトするように、モータ１９を発電させ蓄電手段２１へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにしたものである。

これにより、エンジン１５の動作点シフトがなされる間で、モータ１９の発電をロックアップされているときに行うことができるので、システム全体の効率が良くなる。したがって、回生エネルギの活用だけでなく、エンジン１５の高効率化も含めたシステム全体での省燃費化を図ることができる車両駆動システム１が得られる。

以下、より具体的に本実施の形態１の構成、動作について説明する。

図１において、車両の車体２５には、その駆動のために、エンジン１５が搭載されている。本実施の形態１では、エンジン１５は車体２５の前部に搭載され、トルクコンバータ１１と第１駆動軸１３を介して前輪２７を駆動する。したがって、車両はＦＦ（フロントエンジン、フロントドライブ）車である。このエンジン１５により前輪２７を駆動する構成については、一般的なＦＦ車と同じであるので、詳細な説明を省略する。なお、トルクコンバータ１１はロックアップ動作が可能な機能を備える。また、前記車両はＦＦ車に限定されるものではなく、後輪駆動車であってもよい。

一方、車体２５の後輪２９側には、第２駆動軸１７を介して、モータ１９が接続されている。ここで、モータ１９は、第２駆動軸１７を駆動するとともに、車両の減速時には、第２駆動軸１７により回転させられることで発電を行い、回生エネルギの活用ができる。ゆえに、モータ１９は力行、および回生が可能な構成となる。

以上より、本実施の形態１においては、前輪２７がエンジン１５で、後輪２９がモータ１９で、それぞれ駆動することができる構成となっており、また、第１駆動軸１３と第２駆動軸１７との間は機械的に接続されない構成としている。なお、後輪駆動車の場合は、逆に前輪２７がモータ１９で、後輪２９がエンジン１５で、それぞれ駆動することができる構成とすればよい。

モータ１９には、インバータ３１が電気的に接続される。また、このインバータ３１には蓄電手段２１が電気的に接続される。したがって、モータ１９が発電した回生電力はインバータ３１により蓄電手段２１に充電される。さらに、蓄電手段２１の電力によりインバータ３１を介してモータ１９の力行動作が行われる。なお、蓄電手段２１はたとえば４８Ｖの定格充電電圧を有するリチウムイオンバッテリである。蓄電手段２１はリチウムイオンバッテリに限定されるものではなく、他の二次電池やキャパシタであってもよい。また、定格充電電圧も４８Ｖに限定されるものではなく、それよりも高くても低くてもよいが、車体２５を力行するために、定格充電電圧が低すぎると大電流が流れるので、高いほうが望ましい。

蓄電手段２１には４８Ｖで駆動可能な高電圧負荷３３が電気的に接続されている。高電圧負荷３３は、たとえば電動パワーステアリングなど主に大電力を消費する負荷である。

蓄電手段２１には、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ３５を介して鉛バッテリ３７と電気的に接続される。鉛バッテリ３７は１２Ｖの低圧充電電圧を有するので、蓄電手段２１より電圧が低い。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、単方向降圧型の構成で、本実施の形態１では蓄電手段２１の電力を降圧して鉛バッテリ３７へ電力を供給する機能を有する。

鉛バッテリ３７には低電圧負荷３９が電気的に接続される。低電圧負荷３９は高電圧負荷３３に比べ低消費電力なものである。また、鉛バッテリ３７にはオルタネータ４１が電気的に接続される。これらの構成は一般的な車両と同じである。

また、第１駆動軸１３には、前輪２７の回転数（第１回転数Ｒ１）を検出するための第１回転数検出手段４３が設けられている。同様に、第２駆動軸１７には、後輪２９の回転数（第２回転数Ｒ２）を検出するための第２回転数検出手段４５が設けられている。

インバータ３１、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５、第１回転数検出手段４３、および第２回転数検出手段４５は制御手段２３と電気的に接続される。制御手段２３は、マイクロコンピュータとメモリなどの周辺回路で構成され、第１回転数検出手段４３と第２回転数検出手段４５から、それぞれ前輪２７、および後輪２９の回転数を検出するとともに、インバータ３１とＤＣ／ＤＣコンバータ３５の制御を行う。制御手段２３は、上記以外にも、車両の全体的な制御を行うので、たとえばエンジン１５、オルタネータ４１など各種電装品（図示しないものも含む）にも接続される。

次に、このような車両駆動システム１の動作について説明する。

まず、図２に、一般的なエンジン１５の回転数ＲとトルクＴに対する等効率特性図（エンジンマップ）を示す。なお、図２は回転数ＲとトルクＴに対する等効率特性の傾向を説明するための模式図であり、実際のエンジン１５における詳細な等効率特性図ではない。図２より、エンジン１５の効率が高い動作点の領域は、回転数Ｒがある所定の範囲内でトルクＴが大きい領域、すなわち図２の楕円で示した領域である。従って、回転数ＲとトルクＴがこの領域になるようにエンジン１５の動作点を制御すれば、高効率なエンジン１５の駆動が可能となる。

しかし、特に車両が中低速で一定の速度の場合、エンジン１５の回転数Ｒは低く、トルクＴも小さいので、たとえば図２において、黒丸に示す効率が低い動作点でエンジン１５が駆動される。

そこで、本実施の形態１では、車両が中低速であっても、動作点を図２の前記楕円で示した領域になるように回転数ＲとトルクＴを制御する。

ただし、回転数ＲとトルクＴを制御するために、たとえばオルタネータ４１による発電量を増加してエンジン１５の、特にトルクＴの増加分を電力として吸収しようとしても、発電量が小さいため不十分である上に、吸収した電力を蓄える鉛バッテリ３７の容量も不十分である。そのため、エンジン１５の動作点シフトを行うために大型のモータと十分な容量の発電機を設ける構成も考えられるが、システムの大型化、高コスト化は避けられない。

このようなことから、本実施の形態１では、モータ１９を発電させることで発生したエネルギで、エンジン１５の回転数ＲとトルクＴの制御を行う。これにより、エンジン１５の動作点シフトを行う。その結果、小型のモータ１９と比較的小容量の蓄電手段２１であっても回転数ＲとトルクＴの制御幅を大きくできるので、エンジン１５の動作点シフト制御が可能となり、高効率動作ができる。従って、システムの小型化、低コスト化が可能で、かつ高効率化が可能な車両駆動システム１が実現できる。

なお、本実施の形態１の動作を行う際に、制御手段２３はトルクコンバータ１１がロックアップ動作を行っている場合に動作点シフトを行うように制御する。これは以下の理由による。

もし、ロックアップ動作をしていないときに上記した動作点シフト制御を行うと、トルクコンバータ１１での伝達効率が低すぎ、すべりが大きいため、モータ１９による発電量が低下する。この低下分は損失となる。よって、損失を抑制するために、本実施の形態１における動作点シフト制御を行う際には、トルクコンバータ１１におけるロックアップ動作は必要である。

次に、上記した動作のより具体的な例を図３のフローチャートにより説明する。なお、図３のフローチャートは制御手段２３の前記マイクロコンピュータにおけるメインルーチン（図示せず）から車両走行中に実行されるサブルーチンである。

前記メインルーチンから図３のサブルーチンが実行されると、制御手段２３はトルクコンバータ１１がロックアップ動作を行っているか否かを判断する（ステップ番号Ｓ１）。もし、ロックアップ中でなければ（Ｓ１のＮｏ）、上記した理由により動作点シフト制御ができないので、制御手段２３は図３のサブルーチンを終了して前記メインルーチンに戻る。

一方、ロックアップ中であれば（Ｓ１のＹｅｓ）、制御手段２３は、現在のエンジン１５の回転数ＲとトルクＴを求めて、両者から図２に示すような前記エンジンマップにより、現在の効率Ｅを等効率線から求める（Ｓ３）。なお、前記エンジンマップは、あらかじめ制御手段２３の前記メモリに記憶してある。

次に、制御手段２３は、図２において、効率Ｅが高くなる（良くなる）ようにモータ１９を発電させるよう制御する（Ｓ５）。具体的には、発電した電力を蓄電手段２１へ充電する電力量をインバータ３１により調整する。これら動作を換言すると、制御手段２３は、エンジン１５の効率Ｅが良くなる方向へ動作点をシフトするように、モータ１９を発電させ蓄電手段２１へ充電する電力量を調整する。その後、図３のサブルーチンを終了して、前記メインルーチンへ戻る。

前記メインルーチンは図３のサブルーチンを繰り返す。従って、電力量の調整が図３のサブルーチンを実行されるごとに行われるので、いずれ動作点は効率が高い領域へシフトする。このような動作により、エンジン１５の高効率化を達成することができる。

なお、加減速などのように運転状況が変化し、ロックアップ動作が中断された場合は、図３のＳ１でＮｏとなるため、動作点シフト制御は行われない。この場合、再び運転状況が安定し、ロックアップ動作が行われれば、その時点で改めて動作点シフトが図３のサブルーチンにより制御される。

以上の構成、動作により、エンジン１５の動作点シフトがなされる間で、モータ１９の発電をロックアップされているときに行うことができるので、システム全体の効率が良くなる。したがって、回生エネルギの活用だけでなく、エンジン１５の高効率化も含めたシステム全体での省燃費化を図ることができる車両駆動システム１が得られる。

なお、本実施の形態１では、第１駆動軸１３と第２駆動軸１７とを機械的に接続しない構成の場合について説明している。

（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における車両駆動システムの概略構成図である。図４において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

すなわち、本実施の形態２の車両駆動システム１は、ロックアップ動作が可能なトルクコンバータ１１を介して、当該車両の駆動軸５１を駆動するエンジン１５と、駆動軸５１を駆動するモータ１９と、モータ１９と電気的に接続される蓄電手段２１と、エンジン１５とモータ１９と電気的に接続される制御手段２３と、を備える。そして、制御手段２３は、当該車両の走行中に、トルクコンバータ１１が前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、エンジン１５の効率（Ｅ）が良くなる方向へ動作点をシフトするように、モータ１９を発電させ蓄電手段２１へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにしたものである。

このような構成により、本実施の形態２の車両駆動システム１は、駆動軸５１がモータ１９と機械的に接続される。そして、トルクコンバータ１１がロックアップ動作を行っているときにモータ１９を発電させる。これらの結果、エンジン１５の動作点シフトがなされる間で、モータ１９の発電をロックアップされているときに行うことができるので、システム全体の効率が良くなる。したがって、回生エネルギの活用だけでなく、エンジン１５の高効率化も含めたシステム全体での省燃費化を図ることができる車両駆動システム１が得られる。

以下、本実施の形態２の詳細について説明する。

図４において、モータ１９は前輪２７の駆動軸５１と機械的に接続される。駆動軸５１はエンジン１５ともトルクコンバータ１１を介して機械的に接続されるので、駆動軸５１にはエンジン１５とモータ１９が両方、機械的に接続される。そして、モータ１９は駆動軸５１にディフェレンシャルギアを介して直接的に接続される点が本実施の形態２の特徴となる構成である。モータ１９の電気的配線については実施の形態１と同じであるので、説明を省略する。なお、後輪２９は前輪２７の駆動により回されるだけなので、２つの後輪２９は車軸５３で機械的に接続されるのみである。この車軸５３は駆動軸５１と機械的に接続されない。上記以外の構成は実施の形態１と同じである。

次に、動作について説明する。本実施の形態２においては、モータ１９が駆動軸５１に前記ディフェレンシャルギアを介して直接的に接続されている。そして、モータ１９を発電動作させることで、エンジン１５のトルクＴを上昇させることができる。その結果、図２に示すように、エンジン１５の効率は高く（良く）なる方向に動作点がシフトすることになる。

この場合、エンジン１５によるモータ１９の発電を有効に行えるために、トルクコンバータ１１が前記ロックアップ動作を行っている際に上記動作を行うようにしている。

このような動作から、本実施の形態２においても、その動作は図３と同じになる。なお、モータ１９で発電した電力は蓄電手段２１に充電される点についても実施の形態１と同じである。ゆえに、発電電力の有効活用が図れる。また、回生エネルギの活用など、それ以外の動作についても実施の形態１と同じである。

以上の構成、動作により、回生エネルギの活用だけでなく、エンジン１５の高効率化も含めたシステム全体での省燃費化を図ることができる車両駆動システム１が得られる。

なお、本実施の形態２では、駆動軸５１が前輪２７に取り付けられているが、これは後輪２９に取り付けられる構成であってもよい。この場合は後輪駆動車となる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における車両駆動システムの動作を示すフローチャートである。

本実施の形態３において、その構成は実施の形態１、または２と同じであるので、構成に関する説明を省略する。すなわち、本実施の形態３の特徴は動作であるので、動作に関する特徴となる部分について説明する。

本実施の形態３における特徴となる動作は、制御手段２３が、車速履歴を記録し、前記車速履歴が所定範囲内であれば、動作点をシフトするようにした点である。

これにより、車速が一定の範囲に近い状態で動作点シフトを行うので、高い等効率線に動作点を近づけることができる可能性が高くなり、その結果、さらなる高効率化が可能となる車両駆動システム１が実現できる。

以下、本実施の形態３の詳細な動作について図５を参照しながら説明する。

図５は前記メインルーチンから車両走行中に実行されるサブルーチンである。図５のサブルーチンが実行されると、制御手段２３は、まず現在の車速Ｖを、たとえば図示しない車速センサから取り込み、前記メモリに記録する（Ｓ１１）。なお、前記メモリにはたとえば過去１分間の車速Ｖも記録されているので、Ｓ１１を実行することで、最新の車速Ｖを含む車速履歴を得ることができる。

次に、制御手段２３は、車速履歴が所定範囲内か否かを判断する（Ｓ１３）。ここで、所定範囲内とは、たとえば過去１分間の車速履歴の最大値と最小値の幅が１０ｋｍ／ｈ以内であるというように、あらかじめ決定して、前記メモリに記憶しておく。なお、前記所定範囲は車速Ｖが安定しており、動作点シフト動作を行っても十分に高効率化が得られる車速Ｖの範囲として定義される。従って、前期所定範囲は車種やシステム仕様に応じて変化するので、実験などにより求めておけばよい。

Ｓ１３で、車速履歴が所定範囲内でなければ（Ｓ１３のＮｏ）、制御手段２３は、車速Ｖが変化している期間であると認識し、図５のサブルーチンを終了して前記メインルーチンに戻る。

一方、車速履歴が所定範囲内であれば（Ｓ１３のＹｅｓ）、制御手段２３は車速Ｖが安定していると判断し、図３のサブルーチン（動作点シフトのサブルーチン）を実行する。これにより、制御手段２３が実施の形態１で述べた動作を行う。その結果、トルクコンバータ１１がロックアップ動作をしていれば動作点シフトが行われる。その後、図５のサブルーチンを終了して前記メインルーチンに戻る。

前記メインルーチンは図５のサブルーチンを繰り返し実行するので、車速履歴が所定範囲に入っていれば動作点シフトのサブルーチンを実行する。これにより、動作点が高効率領域に近づいてゆくので、エンジン１５の高効率化を達成することができる。

以上の構成、動作により、車速Ｖが一定の範囲に近い状態で動作点シフトを行うので、高い等効率線に動作点を近づけることができる可能性が高くなり、その結果、さらなる高効率化が可能となる。

なお、本実施の形態３の動作は実施の形態２で行ってもよい。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における車両駆動システムの動作を示すフローチャートである。

本実施の形態４において、その構成は実施の形態１、または２と同じであるので、構成に関する説明を省略する。すなわち、本実施の形態４の特徴は動作であるので、動作に関する特徴となる部分について説明する。

本実施の形態４における特徴となる動作は、制御手段２３が、蓄電手段２１の充電状態ＳＯＣを求め、前記充電状態ＳＯＣが既定充電状態ＳＯＣｋ以下であれば、動作点をシフトするようにした点である。

これにより、蓄電手段２１が十分に発電電力を充電することができる際に、動作点シフトを行うことが可能となるので、動作点シフトの効果をできるだけ大きくすることができる車両駆動システム１が実現できる。

以下、本実施の形態４の詳細な動作について図６を参照しながら説明する。

図６は前記メインルーチンから車両走行中に実行されるサブルーチンである。図６のサブルーチンが実行されると、制御手段２３は、まず現在の蓄電手段２１の充電状態ＳＯＣを取り込む（Ｓ２１）。ここで、充電状態ＳＯＣは、本実施の形態４では蓄電手段２１に設けた図示しない充放電電流の時間積分値から制御手段２３が求めて、前記メモリに記憶、更新している。

次に、制御手段２３は、取り込んだ充電状態ＳＯＣと既定充電状態ＳＯＣｋとを比較する（Ｓ２３）。ここで、既定充電状態ＳＯＣｋは、蓄電手段２１が十分に、モータ１９の発電電力を充電することができる値として、あらかじめ決定され、前記メモリに記憶されている。

Ｓ２３で充電状態ＳＯＣが既定充電状態ＳＯＣｋ以下でなければ（Ｓ２３のＮｏ）、蓄電手段２１には既に電力が蓄えられている状態であるので、動作点シフトを十分に行うだけの余裕がない。したがって、制御手段２３は、図６のサブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。

一方、充電状態ＳＯＣが既定充電状態ＳＯＣｋ以下であれば（Ｓ２３のＹｅｓ）、蓄電手段２１には電力があまり蓄えられておらず、動作点シフトを十分に行うことができる。そこで、制御手段２３は、図３のサブルーチンを実行して動作点シフトを行う（Ｓ２５）。その後、図６のサブルーチンを終了して前記メインルーチンに戻る。

前記メインルーチンは図６のサブルーチンを繰り返し実行するので、充電状態ＳＯＣが既定充電状態ＳＯＣｋ以下である間、動作点シフトのサブルーチンを実行する。これにより、動作点が高効率領域に近づいてゆくので、エンジン１５の高効率化を達成することができる。

以上の構成、動作により、蓄電手段２１が十分に発電電力を充電することができる際に、動作点シフトを行うことが可能となるので、動作点シフトの効果をできるだけ大きくすることができる。その結果、さらなる高効率化が可能となる。

なお、本実施の形態４の動作は実施の形態２で行ってもよい。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５における車両駆動システムの動作を示すフローチャートである。

本実施の形態５において、その構成は実施の形態１と同じであるので、構成に関する説明を省略する。すなわち、本実施の形態５の特徴は動作であるので、動作に関する特徴となる部分について説明する。

本実施の形態５における特徴となる動作は、制御手段２３が、第１回転数Ｒ１と第２回転数Ｒ２を取り込み、第１回転数Ｒ１と第２回転数Ｒ２との差の絶対値が既定回転数差ｄＲ以下であれば、動作点をシフトするようにした点である。

これにより、路面が滑りやすい状態では動作点シフトを行わず、路面が通常の状態であれば動作点シフトを行うことで、動作点シフトの効果をできるだけ大きくすることができる車両駆動システム１が実現できる。

以下、本実施の形態５の詳細な動作について図７を参照しながら説明する。

図７は前記メインルーチンから車両走行中に実行されるサブルーチンである。図７のサブルーチンが実行されると、制御手段２３は、まず現在の第１回転数Ｒ１（前輪２７の回転数）と、第２回転数Ｒ２（後輪２９の回転数）とを、それぞれ第１回転数検出手段４３、および第２回転数検出手段４５より取り込む（Ｓ３１）。

次に、制御手段２３は、第１回転数Ｒ１と第２回転数Ｒ２との差の絶対値を求め（以下、回転数差｜Ｒ１−Ｒ２｜という）、回転数差｜Ｒ１−Ｒ２｜と既定回転数差ｄＲとを比較する（Ｓ３３）。ここで、既定回転数差ｄＲは、前輪２７と後輪２９が滑って、十分な動作点シフトができない限界の回転数差であると定義し、あらかじめ実験などにより求めて前記メモリに記憶してある。

Ｓ３３で回転数差｜Ｒ１−Ｒ２｜が既定回転数差ｄＲ以下でなければ（Ｓ３３のＮｏ）、前後輪の滑りが発生しているため、モータ１９の発電による制動力が十分にエンジン１５へ伝達されず、動作点シフトが不十分になる。そこで、制御手段２３は、図７のサブルーチンを終了して前記メインルーチンに戻る。

一方、回転数差｜Ｒ１−Ｒ２｜が既定回転数差ｄＲ以下であれば（Ｓ３３のＹｅｓ）、前後輪の滑りがほとんど発生していないため、動作点シフトを行う（Ｓ３５）。その後、図７のサブルーチンを終了して前記メインルーチンに戻る。

前記メインルーチンは図７のサブルーチンを繰り返し実行するので、回転数差｜Ｒ１−Ｒ２｜が既定回転数差ｄＲ以下である間、すなわち、前後輪が滑っていない間、動作点シフトのサブルーチンを実行する。これにより、動作点が高効率領域に近づいてゆくので、エンジン１５の高効率化を達成することができる。

以上の構成、動作により、路面が滑りやすい状態の場合は動作点シフトを行わず、通常の路面であれば動作点シフトを行うことができるので、動作点シフトの効果をできるだけ大きくすることができる。その結果、さらなる高効率化が可能となる。

なお、実施の形態１においては、第１回転数Ｒ１と第２回転数Ｒ２に応じた動作点シフトの制御を行っていないので、動作点シフトのための第１回転数検出手段４３と第２回転数検出手段４５を特に設けない構成であってもよい。

また、本実施の形態５の動作は実施の形態２で行ってもよい。この場合、構成として、実施の形態１における第１駆動軸１３に替わって、駆動軸５１の第１回転数Ｒ１を検出する第１回転数検出手段４３が備えられる。同様に、実施の形態１における第２駆動軸１７に替わって、車軸５３の第２回転数Ｒ２を検出する第２回転数検出手段４５が備えられる。このような構成とすることで、本実施の形態５の動作を実施の形態２の構成で行うことができる。

また、実施の形態２においても、第１回転数Ｒ１と第２回転数Ｒ２に応じた動作点シフトの制御を行っていないので、動作点シフトのための第１回転数検出手段４３と第２回転数検出手段４５とを特に設けない構成であってもよい。

また、実施の形態３から５は、任意の２つを組み合わせてもよいし、すべてを同時に行ってもよい。これらの場合、よりいっそうの高効率化が可能となる。

本発明にかかる車両駆動システムは、エンジンの動作点シフトが可能となるので、特に高効率な車両駆動システム等として有用である。

１ 車両駆動システム
１１ トルクコンバータ
１３ 第１駆動軸
１５ エンジン
１７ 第２駆動軸
１９ モータ
２１ 蓄電手段
２３ 制御手段
４３ 第１回転数検出手段
４５ 第２回転数検出手段

前記従来の課題を解決するために、本発明の車両駆動システムは、ロックアップ動作が可能なトルクコンバータを介して、当該車両の第１駆動軸を駆動するエンジンと、当該車両の第２駆動軸を駆動するモータと、前記モータと電気的に接続される蓄電手段と、前記エンジンと前記モータと電気的に接続される制御手段と、を備え、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との間は機械的に接続されない構成を有し、前記制御手段は、当該車両の走行中に、前記トルクコンバータが前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、前記蓄電手段の充電状態（ＳＯＣ）を求め、前記充電状態（ＳＯＣ）が既定充電状態（ＳＯＣｋ）以下であれば、前記エンジンの効率（Ｅ）が良くなる方向へ動作点をシフトするように、前記モータを発電させ前記蓄電手段へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにしたものである。

また、本発明の車両駆動システムは、ロックアップ動作が可能なトルクコンバータを介して、当該車両の駆動軸を駆動するエンジンと、前記駆動軸を駆動するモータと、前記モータと電気的に接続される蓄電手段と、前記エンジンと前記モータと電気的に接続される制御手段と、を備え、前記制御手段は、当該車両の走行中に、前記トルクコンバータが前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、前記蓄電手段の充電状態（ＳＯＣ）を求め、前記充電状態（ＳＯＣ）が既定充電状態（ＳＯＣｋ）以下であれば、前記エンジンの効率（Ｅ）が良くなる方向へ動作点をシフトするように、前記モータを発電させ前記蓄電手段へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにしたものである。

Claims (6)

1. 車両の駆動を行う車両駆動システムであって、
   ロックアップ動作が可能なトルクコンバータを介して、当該車両の第１駆動軸を駆動するエンジンと、
   当該車両の第２駆動軸を駆動するモータと、
   前記モータと電気的に接続される蓄電手段と、
   前記エンジンと前記モータと電気的に接続される制御手段と、を備え、
   前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との間は機械的に接続されない構成を有し、
   前記制御手段は、当該車両の走行中に、前記トルクコンバータが前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、前記エンジンの効率（Ｅ）が良くなる方向へ動作点をシフトするように、前記モータを発電させ前記蓄電手段へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにした車両駆動システム。
2. 車両の駆動を行う車両駆動システムであって、
   ロックアップ動作が可能なトルクコンバータを介して、当該車両の駆動軸を駆動するエンジンと、
   前記駆動軸を駆動するモータと、
   前記モータと電気的に接続される蓄電手段と、
   前記エンジンと前記モータと電気的に接続される制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、当該車両の走行中に、前記トルクコンバータが前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、前記エンジンの効率（Ｅ）が良くなる方向へ動作点をシフトするように、前記モータを発電させ前記蓄電手段へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにした車両駆動システム。
3. 前記制御手段は、車速履歴を記録し、前記車速履歴が所定範囲内であれば、前記動作点をシフトするようにした請求項１、または２に記載の車両駆動システム。
4. 前記制御手段は、前記蓄電手段の充電状態（ＳＯＣ）を求め、前記充電状態（ＳＯＣ）が既定充電状態（ＳＯＣｋ）以下であれば、前記動作点をシフトするようにした請求項１、または２に記載の車両駆動システム。
5. 前記第１駆動軸の第１回転数（Ｒ１）を検出する第１回転数検出手段と、
   前記第２駆動軸の第２回転数（Ｒ２）を検出する第２回転数検出手段と、をさらに備え、
   前記第１回転数検出手段と前記第２回転数検出手段は前記制御手段と電気的に接続される構成を有し、
   前記制御手段は、前記第１回転数（Ｒ１）と前記第２回転数（Ｒ２）を取り込み、前記第１回転数（Ｒ１）と前記第２回転数（Ｒ２）との差の絶対値が既定回転数差（ｄＲ）以下であれば、前記動作点をシフトするようにした請求項１に記載の車両駆動システム。
6. 前記駆動軸とは機械的に接続されない車軸と、
   前記駆動軸の第１回転数（Ｒ１）を検出する第１回転数検出手段と、
   前記車軸の第２回転数（Ｒ２）を検出する第２回転数検出手段と、をさらに備え、
   前記第１回転数検出手段と前記第２回転数検出手段は前記制御手段と電気的に接続される構成を有し、
   前記制御手段は、前記第１回転数（Ｒ１）と前記第２回転数（Ｒ２）を取り込み、前記第１回転数（Ｒ１）と前記第２回転数（Ｒ２）との差の絶対値が既定回転数差（ｄＲ）以下であれば、前記動作点をシフトするようにした請求項２に記載の車両駆動システム。

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