JPH09222036A - 車輌のエンジン制御装置およびその制御方法 - Google Patents

車輌のエンジン制御装置およびその制御方法

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JPH09222036A
JPH09222036A JP5670396A JP5670396A JPH09222036A JP H09222036 A JPH09222036 A JP H09222036A JP 5670396 A JP5670396 A JP 5670396A JP 5670396 A JP5670396 A JP 5670396A JP H09222036 A JPH09222036 A JP H09222036A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリがフル充電された状態で負荷が増大
すると、エンジンは停止したまま、電動機による出力ト
ルクで車輌を推進しようとするから、トルクが不足する
ことがある。 【解決手段】 バッテリ９４の残存容量が所定値以下と
なるか、あるいはトルク指令値がアシストモータ４０の
最大トルクＴmax 以上となるか、いずれかの条件が成立
すると、内燃機関５０は運転され、バッテリ９４の残存
容量が所定値以上となりかつトルク指令値がアシストモ
ータ４０の最大トルクＴmax 未満となると、内燃機関５
０は停止される。従って、車輌の軸トルクを十分に確保
しかつバッテリ９４の充電量も適正に保持することが可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輌のエンジン制
御装置およびその制御方法に関し、詳しくは車輌に搭載
されたエンジンおよび電動機の出力の少なくとも一部を
車輌駆動軸に伝達する機構を備えた車輌において、この
エンジンの運転を制御する制御装置及びその制御方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジンの効率的運転を目的とし
て、車輌にエンジンと電動機とを搭載し、エンジンで発
電した電力を利用して電動機を運転し、この電動機の出
力を車輌駆動軸に出力して車輌を駆動するものが知られ
ている。更に、エンジンを発電のためだけに用いるので
はなく、その出力の一部を駆動軸に伝達し、電動機の出
力トルクとエンジンの出力の一部とにより、駆動力を得
るものも、提案されている。これらの車輌を、エンジン
と電動機とを併用することから、ハイブリッド車輌と呼
ぶことがある。
【０００３】これらハイブリッド車輌では、エンジン
は、できるだけ定常運転を行ない、高効率での運転を目
指すから、車輌が必要とする駆動力との関係では、エン
ジンの運転は間欠的なものとならざるを得ない。エンジ
ンの出力が車輌が必要とする駆動力より大きい場合に
は、バッテリなどに充電するが、バッテリがフル充電状
態となれば、エンジンの運転を停止し、その後は、電動
機のみで車輌を駆動するのである。こうした車輌では、
バッテリの充電状態を監視し、充電状態に応じてエンジ
ンを始動・停止する制御が行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
制御では、例えばバッテリがフル充電された状態で上り
坂にさしかかると、エンジンは停止したまま、電動機に
よる出力トルクで車輌を推進しようとするから、車輌を
登坂させることができないことがあるという問題があっ
た。他方、充電量によらずエンジンを始動・運転したの
では、剰余の出力を充電できない場合が考えられ、車輌
全体の効率が低下してしまう場合があり得た。
【０００５】本発明の車輌のエンジン制御装置及びその
制御方法は、こうした問題を解決し、エンジンと電動機
とにより駆動軸を駆動する車輌におけるエンジンの好適
な制御を行なうことを目的としてなされ、次の構成を採
った。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の第１の車輌のエンジン制御装置は、燃料により運
転されるエンジンと電気により運転される電動機とを備
え、該エンジンおよび電動機の出力の少なくとも一部が
車輌駆動軸に伝達される機構を備えた車輌のエンジン制
御装置であって、前記エンジンの出力の一部を、常時ま
たは一時的に分配されて発電を行なう発電機と、該発電
機により発電された電力の少なくとも一部を蓄積する蓄
電手段と、該蓄電手段に蓄積された電力を用いて前記電
動機を駆動する駆動手段と、前記蓄電手段における電力
の蓄積量を検出する検出手段と、車輌の駆動軸に要求さ
れる目標トルクを求める目標トルク演算手段と、前記検
出手段により検出された前記蓄電手段の蓄積量が所定値
以下または前記駆動手段により駆動される前記電動機の
最大出力トルクが前記求められた目標トルクより小さい
場合に、前記エンジンを運転状態とするエンジン運転手
段とを備えたことを要旨とする。
【０００７】この車輌のエンジン制御装置によれば、エ
ンジンは、蓄電手段の蓄積量が所定値以下または駆動手
段により駆動される電動機の最大出力トルクが演算手段
により求められた目標トルクより小さい場合に、運転状
態とされる。即ち、この条件が満たされたとき、エンジ
ンが停止していれば、エンジンを起動するし、エンジン
が既に運転されていれば、そのまま運転を継続するので
ある。
【０００８】一方、本発明の第２のエンジン制御装置
は、燃料により運転されるエンジンと電気により運転さ
れる電動機とを備え、該エンジンおよび電動機の出力の
少なくとも一部が車輌駆動軸に伝達される機構を備えた
車輌のエンジン制御装置であって、前記エンジンの出力
の一部を、常時または一時的に分配されて発電を行なう
発電機と、該発電機により発電された電力の少なくとも
一部を蓄積する蓄電手段と、該蓄電手段に蓄積された電
力を用いて前記電動機を駆動する駆動手段と、前記蓄電
手段における電力の蓄積量を検出する検出手段と、車輌
の駆動軸に要求される目標トルクを求める目標トルク演
算手段と、前記検出手段により検出された前記蓄電手段
の蓄積量が所定値以上かつ前記駆動手段により駆動され
る前記電動機の最大出力トルクが前記求められた目標ト
ルクより大きい場合に、前記エンジンを停止状態とする
エンジン停止手段とを備えたことを要旨としている。
【０００９】この車輌のエンジン制御装置によれば、エ
ンジンは、蓄電手段の蓄積量が所定値以上かつ駆動手段
により駆動される電動機の最大出力トルクが演算手段に
より求められた目標トルクより大きい場合に、停止状態
とされる。即ち、この条件が満たされたとき、エンジン
が運転されていれば、エンジンを停止するし、エンジン
が既に停止されていれば、そのまま停止状態にしておく
のである。
【００１０】更に、本発明の第３の車輌のエンジン制御
装置は、燃料により運転されるエンジンと電気により運
転される電動機とを備え、該エンジンおよび電動機の出
力の少なくとも一部が車輌駆動軸に伝達される機構を備
えた車輌のエンジン制御装置であって、前記エンジンの
出力の一部を、常時または一時的に分配されて発電を行
なう発電機と、該発電機により発電された電力の少なく
とも一部を蓄積する蓄電手段と、該蓄電手段に蓄積され
た電力を用いて前記電動機を駆動する駆動手段と、前記
蓄電手段における電力の蓄積量を検出する検出手段と、
車輌の駆動軸に要求される目標トルクを求める目標トル
ク演算手段と、前記検出手段により検出された前記蓄電
手段の蓄積量が所定値以下または前記駆動手段により駆
動される前記電動機の最大出力トルクが前記求められた
目標トルクより小さい場合に、前記エンジンを運転状態
とするエンジン運転手段と前記検出手段により検出され
た前記蓄電手段の蓄積量が所定値以上かつ前記駆動手段
により駆動される前記電動機の最大出力トルクが前記求
められた目標トルクより大きい場合に、前記エンジンを
停止状態とするエンジン停止手段とを備えたことを要旨
としている。
【００１１】この車輌のエンジン制御装置によれば、エ
ンジンは、蓄電手段の蓄積量が所定値以下である条件
（判定Ｘ）と、駆動手段により駆動される電動機の最大
出力トルクが演算手段により求められた目標トルクより
小さいという条件（判定Ｙ）について、ＸもしくはＹが
成立していれば、エンジンを運転状態とし、ｎｏｔＸか
つｎｏｔＹであれば、エンジンを停止状態とする。
【００１２】なお、エンジンの出力と電動機の出力との
関係には、種々の組み合わせが考えられるが、一つに
は、エンジンの出力の少なくとも一部が分配される駆動
軸に、電動機が結合された構成を考えることができる。
他方、エンジンの出力の少なくとも一部が分配される駆
動軸とは異なる駆動軸に、電動機が結合された構成とす
ることもできる。
【００１３】また、本発明のエンジンの運転を制御する
方法は、燃料により運転されるエンジンと電気により運
転される電動機とを備え、該エンジンおよび電動機の出
力の少なくとも一部が車輌駆動軸に伝達される機構を備
えた車輌において、前記エンジンの運転を制御する方法
であって、前記エンジンの出力に結合された発電機が発
電した電力の少なくとも一部を、バッテリに充電すると
共に、該バッテリにおける電力の充電量を検出し車輌の
駆動軸に要求される目標トルクを求めると共に、前記バ
ッテリに蓄積された電力を用いて前記電動機を駆動し、
前記検出された前記バッテリの充電量および前記電動機
の最大出力トルクと前記求められた目標トルクとの大小
関係に基づいて、前記エンジンの運転の開始および停止
を制御することを要旨としている。
【００１４】かかる方法によれば、エンジンの運転の開
始および停止は、バッテリの充電量および電動機の最大
出力トルクと目標トルクとの大小関係に基づいて制御さ
れることになり、登坂路などで、軸トルクが不足すると
言ったことがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づき説明する。図１は、この発明の第一実施例で
あるエンジン制御装置を組み込んだハイブリッド車輌の
概略構成図である。図１に示すように、このハイブリッ
ド車輌には、動力源としてガソリンにより運転される内
燃機関５０が備えられている。この内燃機関５０は、吸
気系から吸入した空気と燃料噴射弁５１から噴射された
ガソリンとの混合気を燃焼室５２に吸入し、この混合気
の爆発により押し下げられるピストン５４の運動をクラ
ンクシャフト５６の回転運動に変換する。混合気は、イ
グナイタ５８からディストリビュータ６０を介して導か
れた高電圧により点火プラグ６２に形成された電気火花
により点火され、爆発燃焼する。爆発燃焼後の排気は、
ピストン５４の次の上昇時に排気弁を介して排出され、
排気管５５へと排出される。
【００１６】この内燃機関５０の起動および運転は、図
１に示した電子制御ユニット（以下、ＥＦＩＥＣＵと呼
ぶ）７０により制御されている。ＥＦＩＥＣＵ７０は、
周知のＣＰＵ７０ａ、ＲＯＭ７０ｂ、ＲＡＭ７０ｃおよ
び図示しない入出力ポートなどを備え、内燃機関５０の
運転状態を示す種々のセンサおよび内燃機関５０の運転
状態を制御する種々のアクチュエータなどが接続されて
いる。例えば、内燃機関の５０の負荷を検出する吸気管
負圧センサ７２、上述したメインマフラ６３の湿度セン
サ７３、内燃機関５０の水温を検出する水温センサ７
４、ディストリビュータ６０に設けられクランクシャフ
ト５６の回転数と回転角度を検出する回転数センサ７６
および回転角度センサ７８などである。なお、ＥＦＩＥ
ＣＵ７０には、この他、例えばイグニッションキーの状
態ＳＴを検出するスタータスイッチ７９なども接続され
ているが、その他のセンサ，スイッチなどの図示は省略
した。このＥＦＩＥＣＵ７０に接続されたアクチュエー
タとして、ＥＦＩＥＣＵ７０には、吸気ポートへの燃料
噴射量を調整する燃料噴射弁５１、スロットルバルブ６
６の開度を調整するスロットルモータ６８などが接続さ
れている。ＥＦＩＥＣＵ７０は、これらのアクチュエー
タを制御することで、内燃機関５０の運転状態を、運転
の停止・再開を含めて自由に制御することができる。
【００１７】内燃機関５０のクランクシャフト５６に
は、トルク伝達装置２０が結合されている。トルク伝達
装置２０の駆動軸２２は、ディファレンシャルギヤ２４
に結合されており、トルク伝達装置２０からのトルクは
最終的に左右の駆動輪２６，２８に伝達される。このト
ルク伝達装置２０は、制御装置８０により、制御されて
いる。制御装置８０の構成は後で詳述するが、内部には
制御ＣＰＵが備えられており、アクセルペダル６４の操
作量ＡＣを検出するアクセルペダルポジションセンサ６
５や、シフトレバー８２に設けられたシフトポジション
センサ８４なども接続されている。また、制御装置８０
は、上述したＥＦＩＥＣＵ７０と通信により、種々の情
報をやり取りしている。
【００１８】トルク伝達装置２０の構成について説明す
る。内燃機関５０のクランクシャフト５６の一端に取り
付けられたトルク伝達装置２０は、図２に示すように、
大きくは、クランクシャフト５６にアウタロータ３２が
結合されたクラッチモータ３０、このクラッチモータ３
０のインナロータ３４に結合されたロータ４２を有する
アシストモータ４０、およびクラッチモータ３０とアシ
ストモータ４０を駆動・制御する制御装置８０から構成
されている。
【００１９】各モータの概略構成について説明する。ク
ラッチモータ３０は、図２に示すように、アウタロータ
３２の内周面に永久磁石３５を備え、インナロータ３４
に形成されたスロットに三相のコイル３６を巻回する同
期電動機として構成されている。この三相コイル３６へ
の電力は、回転トランス３８を介して供給される。イン
ナロータ３４において三相コイル３６用のスロットおよ
びティースを形成する部分は、無方向性電磁鋼板の薄板
を積層することで構成されている。なお、クランクシャ
フト５６には、その回転角度θｅを検出するレゾルバ３
９が設けられているが、このレゾルバ３９は、ディスト
リビュータ６０に設けられた回転角度センサ７８と兼用
することも可能である。
【００２０】他方、アシストモータ４０も同期電動機と
して構成されているが、回転磁界を形成する三相コイル
４４は、ケース４５に固定された固定子４３に巻回され
ている。この固定子４３も、無方向性電磁鋼板の薄板を
積層することで形成されている。ロータ４２の外周面に
は、複数個の永久磁石４６が設けられている。アシスト
モータ４０では、この永久磁石４６により磁界と三相コ
イル４４が形成する磁界との相互作用により、ロータ４
２が回転する。ロータ４２が結合された軸は、トルク伝
達装置２０のトルクの出力軸である駆動軸２２であり、
駆動軸２２には、その回転角度θｄを検出するレゾルバ
４８が設けられている。また、駆動軸２２は、ケース４
５に設けられたベアリング４９により軸支されている。
【００２１】係るクラッチモータ３０のロータ３４は、
アシストモータ４０のロータ４２、延いては駆動軸２２
に結合されている。従って、内燃機関５０と両モータ３
０，４０の関係を簡略を言えば、内燃機関５０のクラン
クシャフト５６の回転および軸トルクが、クラッチモー
タ３０のアウタロータ３２からロータ３４に伝達され、
これにアシストモータ４０による回転とトルクとが加減
算されて、最終的な駆動軸２２の回転とトルクとになっ
ている。
【００２２】アシストモータ４０は、通常の永久磁石型
三相同期モータとして構成されているが、クラッチモー
タ３０は、永久磁石３５を有する部材も三相コイル３６
を備えた部材も、共に回転するよう構成されている。そ
こで、クラッチモータ３０の構成の詳細について、図３
を用いて補足する。クラッチモータ３０のアウタロータ
３２は、クランクシャフト５６に嵌合されたホイール５
７の外周端に圧入ピン５９ａおよびネジ５９ｂにより取
り付けられている。ホイール５７の中心部は、軸形状に
突設されており、ここにベアリング３７Ａ，３７Ｂを用
いてインナロータ３４が回転自在に取り付けられてい
る。また、インナロータ３４には、駆動軸２２の一端が
固定されている。
【００２３】アウタロータ３２に永久磁石３５が設けら
れていることは既に説明した。この永久磁石３５は、実
施例では４個設けられており、アウタロータ３２の内周
面に貼付されている。その磁化方向はクラッチモータ３
０の軸中心に向かう方向であり、一つおき磁極の方向は
逆向きになっている。この永久磁石３５と僅かなギャッ
プにより対向するインナロータ３４の三相コイル３６
は、インナロータ３４に設けられた計２４個のスロット
（図示せず）に巻回されており、各コイルに通電する
と、スロットを隔てるティースを通る磁束を形成する。
各コイルに三相交流を流すと、この磁界は回転する。三
相コイル３６の各々は、回転トランス３８から電力の供
給を受けるよう接続されている。この回転トランス３８
は、ケース４５に固定された一次巻線３８Ａとインナロ
ータ３４が固定された駆動軸２２に取り付けられた二次
巻線３８Ｂとからなり、電磁誘導により、一次巻線３８
Ａと二次巻線３８Ｂとの間で、双方向に電力をやり取り
することができる。なお、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）の電流
をやり取りするために、回転トランス３８には三相分の
巻線が用意されている。回転トランス３８に代えてスリ
ップリング等の接触型の装置を用いることも可能であ
る。
【００２４】隣接する一組の永久磁石３５が形成する磁
界と、インナロータ３４に設けられた三相コイル３６が
形成する回転磁界との相互作用により、アウタロータ３
２とインナロータ３４とは種々の振る舞いを示す。通常
は、三相コイル３６に流す三相交流の周波数は、クラン
クシャフト５６に直結されたアウタロータ３２の回転数
（１秒間の回転数）とインナロータ３４の回転数との偏
差の周波数としている。この結果、両者の回転には滑り
を生じることになる。
【００２５】次に、クラッチモータ３０およびアシスト
モータ４０を駆動・制御する制御装置８０について説明
する。制御装置８０は、図２に示すように、クラッチモ
ータ３０を駆動する第１の駆動回路９１、アシストモー
タ４０を駆動する第２の駆動回路９２、両駆動回路９
１，９２を制御する制御ＣＰＵ９０、二次電池であるバ
ッテリ９４から構成されている。制御ＣＰＵ９０は、１
チップマイクロプロセッサであり、内部に、ワーク用の
ＲＡＭ９０ａ、処理プログラムを記憶したＲＯＭ９０
ｂ、入出力ポート（図示せず）およびＥＦＩＥＣＵ７０
と通信を行なうシリアル通信ポート（図示せず）を備え
る。この制御ＣＰＵ９０には、レゾルバ３９からのエン
ジン回転角度θｅ、レゾルバ４８からの駆動軸回転角度
θｄ、シフトポジションセンサ８４からのシフトポジシ
ョンＳＰ、アクセルペダルポジションセンサ６５からの
アクセルペダル６４の操作量ＡＣ、第１の駆動回路９１
に設けられた２つの電流検出器９５，９６からのクラッ
チ電流値Ｉｕｃ，Ｉｖｃ、第２の駆動回路に設けられた
２つの電流検出器９７，９８からのアシスト電流値Ｉｕ
ａ，Ｉｖａ、バッテリ９４の残存容量（充放電の状態）
を検出する残存容量検出器９９からの残存容量ＢRMなど
が、入力ポートを介して入力されている。
【００２６】残存容量検出器９９は、バッテリ９４の電
解液の比重を測定して残存容量を検出するものや、充電
・放電の電流値と時間を演算して残存容量を検出するも
のなどが知られている。入力ポートを介して入力された
バッテリ９４の残存容量ＢRMは、通信回線を介してＥＦ
ＩＥＣＵ７０に出力されている。
【００２７】また、制御ＣＰＵ９０からは、第１の駆動
回路９１に設けられたスイッチング素子である６個のト
ランジスタＴｒ１ないしＴｒ６を駆動する制御信号ＳＷ
１と、第２の駆動回路９２に設けられたスイッチング素
子としての６個のトランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６
を駆動する制御信号ＳＷ２とが出力されている。第１の
駆動回路９１の６個のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６
は、対をなす電源ラインＰ１，Ｐ２に対してソース側と
シンク側となるよう２個ずつペアで配置され、その接続
点に、クラッチモータ３０の三相コイル（ＵＶＷ）３６
の各々が、回転トランス３８を介して接続されている。
電源ラインＰ１，Ｐ２は、バッテリ９４のプラス側とマ
イナス側に、それぞれ接続されているから、制御ＣＰＵ
９０により、対をなすトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６
のオン時間の割合を制御信号ＳＷ１により順次制御し、
各コイル３６に流れる電流を、ＰＷＭ制御によって擬似
的な正弦波にすると、三相コイル３６により、滑らかな
回転磁界が形成される。
【００２８】他方、第２の駆動回路９２の６個のトラン
ジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６も、第１の駆動回路９１
と同様に配置されており、対をなすトランジスタの接続
点は、アシストモータ４０の三相コイル４４の各々に接
続されている。従って、制御ＣＰＵ９０により、対をな
すトランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６のオン時間を制
御信号ＳＷ２により順次制御し、各コイル４４に流れる
電流を、ＰＷＭ制御によって擬似的な正弦波にすると、
三相コイル４４により、滑らかな回転磁界が形成され
る。なお、以上の説明では、クラッチモータ３０および
アシストモータ４０をいずれも駆動するものとして記述
したが、外部のトルクによりモータが回転している場合
には、これらのモータから電流を回生することが可能で
ある。回生の場合の電流の流れ方および各トランジスタ
のオン・オフの制御の様子は、駆動の場合と、電力の入
出力の関係をちょうど逆にしたものとなっている。
【００２９】以上構成を説明したトルク伝達装置２０の
動作について説明する。トルク伝達装置２０の動作原
理、特にトルク変換の原理は以下の通りである。内燃機
関５０がＥＦＩＥＣＵ７０により運転され、所定の回転
数Ｎ１で回転しているとする。このとき、制御装置８０
が回転トランス３８を介してクラッチモータ３０の三相
コイル３６に何等電流を流していないとすれば、即ち第
１の駆動回路９１のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ６が
常時オフ状態であれば、三相コイル３６には何等の電流
も流れないから、クラッチモータ３０のアウタロータ３
２とインナロータ３４とは全く結合されていない状態と
なり、内燃機関５０のクランクシャフト５６は空回りし
ている状態となる。この状態では、トランジスタＴｒ１
ないしＴｒ６がオフとなっているから、三相コイル３６
からの回生も行なわれない。即ち、内燃機関５０はアイ
ドル回転をしていることになる。
【００３０】制御装置８０の制御ＣＰＵ９０が制御信号
ＳＷ１を出力してトランジスタをオンオフ制御すると、
内燃機関５０のクランクシャフト５６の回転数と駆動軸
２２の回転数との偏差に応じて、クラッチモータ３０の
三相コイル３６に一定の電流が流れる。即ち、クラッチ
モータ３０は発電機として機能し、電流が第１の駆動回
路９１を介して回生され、バッテリ９４を充電する。こ
の時、アウタロータ３２とインナロータ３４とは一定の
滑りが存在する結合状態となる。即ち、内燃機関５０の
クランクシャフト５６の回転数よりは低い回転数でイン
ナロータ３４は回転する。この状態で、回生された電気
エネルギと等しいエネルギがアシストモータ４０で消費
されるように、制御ＣＰＵ９０が第２の駆動回路９２を
制御すると、アシストモータ４０の三相コイル４４に電
流が流れ、アシストモータ４０においてトルクが発生す
る。こうして、トルク伝達装置２０においてトルク変換
と回転数との間で変換が行なわれ、必要に応じてトルク
アップや回転数アップ（いわゆるオーバードライブ）が
行なわれる。
【００３１】なお、クラッチモータ３０とアシストモー
タ４０とを用いたエネルギの変換はこの形態に限らず、
クラッチモータ３０を駆動するか回生するか、アシスト
モータ４０を駆動するか回生するか、回生した電力をバ
ッテリ９４の充電に用いるか、バッテリ９４に蓄えられ
た電力によりモータを駆動するか、などの組み合わせ
は、多岐に亘る。それらの走行モードの一つとして、内
燃機関５０を停止して、バッテリ９４に蓄えられた電力
を利用してアシストモータ４０を回転し、車輌を走行さ
せるモードが存在する。内燃機関５０は、できるだけ効
率の高い領域で運転したいので、バッテリ９４の充電が
完了した後は、内燃機関５０を止めて、バッテリ９４の
電力でアシストモータ４０を回転し、バッテリ９４の残
存容量ＢRMが一定以下となると、内燃機関５０を起動す
るいゆわる間欠運転を行なうからである。
【００３２】車輌走行中の内燃機関５０の起動は、クラ
ッチモータ３０の三相コイル３６に第１の駆動回路９１
による通電を行なって、走行により回転している駆動軸
２２により回転しているクラッチモータ３０のインナロ
ータ３４に対して、アウタロータ３２を僅かに結合して
やるだけで良い。クラッチモータ３０のインナロータ３
４とアウタロータ３２との間に結合が生じることによ
り、アウタロータ３２、延いてはクランクシャフト５６
が回転され、ピストン５４による吸排気が開始される。
この状態で燃料噴射弁５１からの燃料噴射およびイグナ
イタ５８に発生した高電圧による点火プラグ６２での火
花点火を行なえば、混合気は爆発燃焼に至り、内燃機関
５０は始動する。爆発燃焼した排気は、排気系を介して
外部に排出される。
【００３３】次に、図４を用いて、ＥＦＩＥＣＵ７０が
実行している内燃機関５０の起動、運転、停止の制御に
ついて説明する。ＥＦＩＥＣＵ７０は、図４に示すエン
ジン運転処理ルーチンを実行しており、この処理が起動
されると、まず内燃機関５０が停止中か否かの判断を行
なう（ステップＳ１００）。この判断は、ＥＦＩＥＣＵ
７０が内燃機関５０を制御しているから、ＥＦＩＥＣＵ
７０自身で判断することができるが、レゾルバ３９によ
り検出したクランクシャフト５６の回転数からも判断す
ることができる。
【００３４】内燃機関５０が運転中と判断されれば、処
理は「ＥＮＤ」に抜けて、本ルーチンに引き続き実行さ
れる図５のエンジン停止制御ルーチンに移行する。内燃
機関５０が停止していると判断されると、次に、バッテ
リ９４の残存容量ＢRMが所定値未満か否かの判断を行な
う（ステップＳ１１０）。ここでバッテリ９４の残存容
量ＢRMの判断に用いられる所定値は、これ以上残存容量
が低下した場合には、充電した方が望ましいとして予め
設定された値Ｂref である。なお、かかる判断には通常
は処理の安定性を目的としてヒステリシスが設けられて
いるが、便宜上、ここでは単一の所定値Ｂref を用いて
説明する。
【００３５】バッテリ９４の残存容量ＢRMが所定値未満
であると判断された場合には、直ちに内燃機関５０を始
動する処理を行なう（ステップＳ１２０）。車輌の走行
により駆動軸２２は回転しているから、上述したよう
に、クラッチモータ３０に所定の電流を流して、駆動軸
２２とクランクシャフト５６とを接続状態にすると共
に、燃料噴射弁５１からの燃料の噴射およびイグナイタ
５８による点火を行なえば、内燃機関５０は容易に起動
する。内燃機関５０を起動した後、「ＥＮＤ」に抜けて
本制御ルーチンを終了する。
【００３６】他方、ステップＳ１１０において、バッテ
リ９４の残存容量ＢRMが所定値Ｂref 以上であると判断
された場合には、次に現在のアシストモータ４０の回転
数に基づいて、アシストモータ４０が出力可能な最大ト
ルクＴmax を計算する処理を行なう（ステップＳ１３
０）。最大トルクＴmax は、アシストモータ４０の回転
数によっても異なるので、予めＲＯＭ７０ｂに記憶した
アシストモータ４０のトルクマップＴmap やモータ出力
を制限する各種情報Ｍifを参照し、これから最大トルク
Ｔmax を求めるのである。
【００３７】こうして求めた最大トルクＴmax と現在の
トルク指令値との大小を判断し（ステップＳ１４０）、
トルク指令値の方が小さければ、何も行なわず、「ＥＮ
Ｄ」に抜けて本ルーチンを終了する。他方、トルク指令
値の方が大きければ、アシストモータ４０だけでは必要
な軸トルクが得られないことから、内燃機関５０を起動
する（ステップＳ１２０）。トルク指令値は、上述した
ように、アクセルペダルポジションセンサ６５によって
検出されたアクセルペダル６４の踏み込み量とシフトポ
ジションセンサ８４によって検出されたシフトポジショ
ンなどから、制御装置８０により演算され、通信回線を
介してＥＦＩＥＣＵ７０に伝送された値が用いられる。
制御装置８０は、アクセルの踏み込み量等から、駆動軸
２２に必要とされる軸トルクを演算し、内燃機関５０が
停止している状態では、トルク指令値に等しいトルクを
アシストモータ４０が出力するよう第２の駆動回路９２
を制御している。
【００３８】以上説明したエンジン運転制御ルーチンを
実行することにより、内燃機関５０の出力を駆動軸２２
に伝達する上で、その回転数・トルクの変換が可能でか
つバッテリ９４の充放電を利用して駆動軸２２に出力す
るトルクを制御可能な車輌において、バッテリ９４の残
存容量ＢRMが所定値Ｂref 未満となるか、または走行中
の車輌に必要されるトルク指令値がアシストモータ４０
の最大トルクＴmax より大きい場合に、内燃機関５０は
始動される。この結果、内燃機関５０の出力の少なくと
も一部がクラッチモータ３０を介して電力として回生さ
れ、バッテリ９４を充電することができ、あるいは内燃
機関５０の少なくとも一部がクラッチモータ３０を介し
て駆動軸２２に伝達され、駆動軸２２に必要とされるト
ルク指令値を確保することができる。従って、内燃機関
５０の高効率領域での運転と停止とを繰り返すいわゆる
間欠運転による効率の向上と、登坂路などでも必要トル
クを確保したいという要請と、更にはバッテリ９４の残
存容量を効率よく管理したいとする要請とを、同時に満
足することができる。
【００３９】次に、本発明の第２の実施例として、エン
ジンの停止制御について説明する。上記実施例では、内
燃機関５０の始動もしくは運転継続の条件について説明
したが、この実施例では、逆に内燃機関５０の停止また
は停止継続の条件について説明する。なお、両者は、組
み合わせて実施することも可能であるが、それぞれ単独
で、異なる停止条件あるいは始動条件と組み合わせて実
施することも可能である。
【００４０】第２実施例のエンジン制御装置は、図５に
示すエンジン停止制御ルーチン実行する。このＥＦＩＥ
ＣＵ７０がこのルーチンを起動すると、まず図４のステ
ップＳ１００と同様、内燃機関５０が停止中か否かの判
断を行なう（ステップＳ１５０）。内燃機関５０が停止
中であれば、行なうべき判断は、内燃機関５０の始動条
件が成立しているか否かであるから、図４に示したルー
チンを一例とする判断を実行するものとして、図５のル
ーチンは、何も行なわずに「ＥＮＤ」に抜けて終了す
る。
【００４１】ステップＳ１５０で、内燃機関５０が停止
中でないと判断されると（即ち、内燃機関５０は運転中
と判断されると）、次にバッテリ９４の残存容量ＢRMが
所定値以上であるか否かの判断を行なう（ステップＳ１
６０）。所定値以上でなければ、内燃機関５０の運転を
継続しクラッチモータ３０による発電を行なってバッテ
リ９４を充電すべきなので、内燃機関５０の停止を行な
う必要はないと判断し、「ＥＮＤ」に抜けて本ルーチン
を終了する。
【００４２】バッテリ９４の残存容量ＢRMが所定値以上
であれば、次に現在のアシストモータ４０の回転数に基
づいて、アシストモータ４０が出力可能な最大トルクＴ
maxを計算する処理を行なう（ステップＳ１７０）。こ
の処理は、図４に示したステップＳ１３０と同一の処理
であり、最大トルクＴmax を、予めＲＯＭ７０ｂに記憶
したアシストモータ４０のトルクマップＴmap やモータ
出力を制限する各種情報Ｍifを参照して求める。
【００４３】こうして求めた最大トルクＴmax と現在の
トルク指令値との大小を判断し（ステップＳ１８０）、
トルク指令値の方が大きければ、何も行なわず、「ＥＮ
Ｄ」に抜けて本ルーチンを終了する。他方、トルク指令
値の方が小さければ、アシストモータ４０だけで必要な
軸トルクが得られていると判断できることから、内燃機
関５０を停止する（ステップＳ１９０）。トルク指令値
は、第一実施例で説明したように、アクセルペダルポジ
ションセンサ６５によって検出されたアクセルペダル６
４の踏み込み量とシフトポジションセンサ８４によって
検出されたシフトポジションなどから、制御装置８０に
より演算され、通信回線を介してＥＦＩＥＣＵ７０に伝
送された値が用いられる。制御装置８０は、アクセルの
踏み込み量等から、駆動軸２２に必要とされる軸トルク
を演算し、内燃機関５０が停止した後は、トルク指令値
に等しいトルクをアシストモータ４０が出力するよう第
２の駆動回路９２を制御する。
【００４４】以上説明した本実施例によれば、内燃機関
５０の出力をクラッチモータ３０により発電と駆動軸２
２トルクとの分配して運転される車輌において、バッテ
リ９４の残存容量ＢRMが所定値以上でかつ現在のトルク
指令値がアシストモータ４０の最大トルクＴmax 以上の
場合に、内燃機関５０の運転を停止状態とする。この結
果、内燃機関５０を停止しても、バッテリ９４の残存容
量ＢRMが不足したり、坂道で駆動軸２２トルクが不足し
たりするといったことがない。この結果、内燃機関５０
の出力とアシストモータ４０とにより駆動力を得る車輌
において、簡素な制御により、必要な軸トルクを確保
し、スムースな運転を実現することができる。
【００４５】以上説明した第１実施例と第２実施例の制
御を行なった場合のバッテリ９４の残存容量ＢRMおよび
トルク指令値の変化と内燃機関５０の運転・停止との関
係を図６に示す。なお、アシストモータ４０の最大トル
クＴmax は、アシストモータ４０の回転数によって変動
するが、図６では、説明を簡略化するために、固定的な
値を取るものとして描いてある。図示するように、車輌
が必要とするトルク指令値がアシストモータ４０の最大
トルクＴmax より小さい状態でも、バッテリ９４の残存
容量ＢRMが所定値Ｂref 以下となると、内燃機関５０は
起動される（図６、時間ｔ１）。内燃機関５０が起動す
ることにより、クラッチモータ３０が発電を開始し、回
生された電力によりバッテリ９４が充電されると、トル
ク指令値が最大トルクＴmax を下回ったままであれば、
バッテリ９４の残存容量ＢRMが所定値Ｂref を上回った
時点（ｔ２）で、内燃機関５０は停止される。
【００４６】バッテリ９４の残存容量ＢRMが所定値以上
あっても、上り坂にさしかかったり、アクセルペダル６
４が踏み込まれるなどして、車輌の駆動軸２２に必要と
される軸トルクの指令値がアシストモータ４０の最大ト
ルクＴmax より大きくなると、ＥＦＩＥＣＵ７０は直ち
に内燃機関５０を起動する（ｔ３）。この場合、トルク
指令値に対してアシストモータ４０の出力だけでは不足
するトルクは、クラッチモータ３０から供給される。ク
ラッチモータ３０は、内燃機関５０の出力のうち一部を
駆動軸２２に伝達し、残りをクラッチモータ３０の回転
数差の形で発電に用い、電力を回生する。この結果、バ
ッテリ９４の残存容量はやがて回復するが、トルク指令
値が最大トルクＴmax より大きい限り内燃機関５０は運
転を継続され、トルク指令値が最大トルクＴmax を下回
ったとき（ｔ４）、内燃機関５０は停止される。
【００４７】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。図７は、この発明の第三実施例であるハイブリッ
ド車輌を表わす概略構成図である。このハイブリッド車
輌は、図示しない燃料タンクから燃料の供給を受けて駆
動される内燃機関ＥＧを備えており、その出力軸はプラ
ネタリギア装置ＰＧに接続されている。プラネタリギア
装置ＰＧは、発電機Ｇと電動機Ｍとに連結されており、
内燃機関ＥＧの出力軸の回転運動が、プラネタリギア装
置ＰＧにより発電機Ｇ側、電動機Ｍ側あるいはその双方
側に配分され伝達される。なお、電動機Ｍの出力軸に
は、ディファレンシャルギアＤＧが接続され、最終的な
目的である車輌左右の駆動輪ＡＨが連結されている。
【００４８】内燃機関ＥＧには、スロットルバルブを備
えた吸気管と三元触媒ＴＳおよびマフラＭＦを備えた排
気管とが接続されており、内燃機関のスロットルバルブ
開度は、車輌コントローラＣＣにより制御されている。
【００４９】プラネタリギア装置ＰＧの詳しい構成につ
いて図８の概略構成図を用いて説明する。図８に示すよ
うに、内燃機関ＥＧのクランク軸に連結した出力軸２１
１はクラッチ２２０を介して中間軸２１３に連結され
る。出力軸２１１には歯車ポンプ等の油圧供給源２１４
が設けられており、この油圧供給源２１４は、内燃機関
ＥＧの動力の一部で油圧を発生させて第１クラッチ２２
０の係合を為す動力源となる。なお、内燃機関ＥＧの動
力によらないで別の小型電動機により油圧を発生させる
構成としてもよく、この構成によれば、内燃機関ＥＧが
停止していても第１クラッチ２２０を操作することがで
きる。
【００５０】中間軸２１３は、遊星歯車機構２３０の遊
星歯車２３２を回転自在に軸支するキャリア２３４に一
体的に結合されており、遊星歯車２３２と噛合う太陽歯
車２３３は中空回転軸２１５の後端に一体的に取付られ
ている。この中空回転軸２１５の前端は多板式変速用ブ
レーキを構成する第２クラッチ２４０の回転可能な摩擦
板２４２に結合され、一方、第２クラッチ２４０の固定
摩擦板２４４はケースに固着されている。従って油圧に
よって第２クラッチ２４０が係合されると中空回転軸２
１５はケース２４６に対し固定状態となる。この中空回
転軸２１５にはスプライン嵌合された歯車２５１があ
り、この歯車２５１に噛み合う歯車２５３の回転軸２５
５は発電機Ｇの軸となっている。一方、遊星歯車機構２
３０のリング歯車２３６は出力軸２１７上に取り付けら
れ、この出力軸２１７上には電動機Ｍが連結されてい
る。
【００５１】なお、電動機Ｍの出力軸２１７への連結
は、例えば、出力軸にロータを結合して、ステータをケ
ーシングに固定する構成により実現されており、出力軸
２１７の回転力に電動機で発生する回転力を加算できる
ような構成となっている。
【００５２】上記構成のプラネタリギア装置ＰＧは、本
願出願人が特開昭５０−３０２２３号公報で既に提案し
たものであり、詳しい動作の説明についてはその明細書
に委ね、以下動作の概要について説明する。
【００５３】第１クラッチ２２０および第２クラッチ２
４０を共に開放状態とすることにより、電動機Ｍのみで
駆動輪ＡＨが駆動されるモードになる。第１クラッチ２
２０および第２クラッチ２４０を共に係合状態とするこ
とにより、内燃機関ＥＧの駆動力は、遊星歯車機構２３
０を介して全て電動機Ｍおよび駆動輪ＡＨ側へ伝達され
るモードになる。さらに、第１クラッチ２２０を係合状
態とすると共に、第２クラッチ２４０を開放状態とする
ことにより、内燃機関ＥＧの駆動力は、遊星歯車機構２
３０で分配されて、発電機Ｇ側と、電動機Ｍおよび駆動
輪ＡＨ側とにそれぞれ伝達されるモードになる。
【００５４】図７に戻って、プラネタリギア装置ＰＧを
介して内燃機関ＥＧの一部の動力で駆動される発電機Ｇ
の発生電力はバッテリＢＴの充電用電力として利用さ
れ、このバッテリＢＴから供給される電力で前記電動機
Ｍが駆動される。電動機Ｍとしては、例えば６極の永久
磁石からなるロータと３相巻線からなるステータとによ
り構成される直流ブラシレスモータなどが利用される。
また、バッテリＢＴとしては、鉛酸蓄電池、ニッケルカ
ドミウム電池、ナトリウム硫黄電池、リチウム二次電
池、水素二次電池、レドックス型電池などの各種二次電
池、燃料電池、大容量のコンデンサなどが利用される。
【００５５】第３実施例のハイブリッド車輌では、内燃
機関ＥＧを効率の高い運転領域で常時運転し、その内燃
機関ＥＧの発生トルクと車輌要求負荷との過不足分を発
電機Ｇの発電負荷あるいは電動機Ｍの駆動トルクにより
調整するしている。この調整は、ハイブリッド車輌に搭
載される車輌コントローラＣＣが行なう。即ち、車輌コ
ントローラＣＣは、車輌の走行に関わる各種情報（以
下、車輌情報と呼ぶ）を入力して車輌が必要としている
車輌要求負荷を求め、その車輌要求負荷を基に、内燃機
関ＥＧ、プラネタリギア装置ＰＧ、発電機Ｇおよび電動
機Ｍを制御することにより、上記調整を行なう。
【００５６】かかるハイブリッド車輌も、第１実施例の
ハイブリッド車輌と同様、走行モードの一つとして、内
燃機関ＥＧを停止して、バッテリＢＴに蓄えられた電力
を利用して電動機Ｍを回転し、車輌を走行させるモード
が存在する。内燃機関ＥＧは、効率の高い固定的な運転
条件で運転されるので、バッテリＢＴの充電が完了した
後は、内燃機関ＥＧを止めて、バッテリＢＴの電力で電
動機Ｍを回転し、バッテリＢＴの残存容量が一定以下と
なると、内燃機関ＥＧを起動するいゆわる間欠運転を行
なうからである。
【００５７】内燃機関ＥＧを停止して走行している場合
は、第１クラッチ２２０はその結合を解除している。そ
こで、車輌走行中に内燃機関ＥＧを起動するには、第２
クラッチ２４０の係合を解除すると同時に発電機Ｇによ
る発電を開始し、その後、第１クラッチ２２０を結合す
る。この結果、走行により回転している出力軸２１７と
共に回転している遊星歯車機構２３０のリング歯車２３
６に対して、キャリア２３４とこれに結合された中間軸
２１３および太陽歯車２３３が所定の割合で回転を開始
する。第１クラッチ２２０が結合されていることから、
中間軸２１３の回転は内燃機関ＥＧの出力軸２１１に伝
達され、内燃機関ＥＧは外部から強制的に回転される。
出力軸２１１が回転されると、図示しないピストンによ
る吸排気が開始される。この状態で、第一実施例と同
様、燃料噴射弁からの燃料噴射および点火プラグによる
火花点火を行なえば、混合気は爆発燃焼に至り、内燃機
関ＥＧは始動する。
【００５８】かかる構成を前提として、次に車輌コント
ローラＣＣが実行するエンジン制御処理について説明す
る。この車輌コントローラＣＣは、図９に示すエンジン
制御処理ルーチンを、他の制御ルーチンと共に、繰り返
し実行している。この処理ルーチンが起動されると、ま
ず車輌コントローラＣＣは、現在の電動機Ｍの回転数に
基づいて、電動機Ｍが出力可能な最大トルクＴmax を計
算する処理を行なう（ステップＳ２６０）。最大トルク
Ｔmax は、電動機Ｍの回転数によっても異なるので、車
輌コントローラＣＣ内のＲＯＭなどに予めに記憶した電
動機ＭのトルクマップＴmap やモータ出力を制限する各
種情報Ｍifを参照し、これから最大トルクＴmax を求め
るのである。次に、こうして求めた最大トルクＴmax と
現在のトルク指令値との大小を判断し（ステップＳ２７
０）、トルク指令値の方が大きければ、内燃機関ＥＧを
運転状態とする処理を行なう（ステップＳ２８０）。即
ち、内燃機関ＥＧが停止していればこれを上述した手法
により起動し、内燃機関ＥＧが既に運転されていればこ
れを継続するのである。
【００５９】他方、トルク指令値が最大トルクＴmax よ
り小さい場合には、次にバッテリＢＴの残存容量が所定
値以上であるか否かの判断を行ない（ステップＳ２９
０）、残存容量が所定値以上ではないと判断された場合
には、トルク指令値が最大トルクＴmax より大きいと判
断された場合と同様、内燃機関ＥＧを運転状態とする制
御を行なう（ステップＳ２８０）。これに対して、トル
ク指令値が電動機Ｍの最大トルクＴ未満であり、かつバ
ッテリＢＴの残存容量が所定値以上であると判断された
場合には（ステップＳ２８０，２９０）、内燃機関ＥＧ
を停止状態とする制御を行なう（ステップＳ２９５
０）。即ち、内燃機関ＥＧが運転されていれば、燃料噴
射を停止して内燃機関ＥＧの運転を止め、内燃機関ＥＧ
が既に停止されていれば、そのまま止めておくのであ
る。以上の内燃機関運転制御（ステップＳ２８０）また
は内燃機関停止制御（ステップＳ２９５）の終了後、処
理は「ＥＮＤ」に抜けて本処理ルーチンを終了する。
【００６０】以上説明した第３実施例によれば、図１０
に例示するように、バッテリＢＴの残存容量が所定値以
下となるか（時間ｔ１１）あるいはトルク指令値が電動
機Ｍの最大トルクＴmax 以上となるか（時間ｔ１３）、
いずれかの条件が成立すると、内燃機関ＥＧは運転さ
れ、バッテリＢＴの残存容量が所定値以上となりかつト
ルク指令値が電動機Ｍの最大トルクＴmax 未満となると
（時間ｔ１２，ｔ１４）、内燃機関ＥＧは停止される。
従って、車輌の軸トルクを十分に確保しかつバッテリＢ
Ｔの充電量も適正に保持することが可能となる。
【００６１】次に本発明の第４実施例について説明す
る。図１１は、第４の実施例としてのエンジン制御装置
を組み込んだ四輪駆動車輌３１５の概略構成を示す構成
図である。この実施例では、第１実施例と同様の内燃機
関を用いるが、ここでは種々の内燃機関，外燃機関，ガ
ソリンエンジン，ディーゼルエンジンなどの総称として
原動機３５０と呼ぶ。また、この原動機３５０の出力軸
であるクランクシャフトには、第１実施例とほぼ同一の
クラッチモータ３３０が設けられている。第１実施例で
は、このクラッチモータ３３０のインナロータに結合さ
れた駆動軸２２にアシストモータ４０を結合したが、第
４実施例では、クラッチモータ３３０とアシストモータ
３４０とは、異なる駆動軸に結合されている。その構成
については、後述する。
【００６２】原動機３５０の運転は、本発明のエンジン
制御装置に対応した制御を実現する電子制御ユニット
（以下、ＥＦＩＥＣＵと呼ぶ）３７０により制御されて
いる。ＥＦＩＥＣＵ３７０には、原動機３５０の運転状
態を示す種々のセンサが接続されているが、第１実施例
と同一なので、その詳細の説明は省略する。
【００６３】原動機３５０のクランクシャフトは、クラ
ッチモータ３３０を介して駆動軸３２２Ａに結合されて
いる。駆動軸３２２Ａは、減速ギヤ３２３を介して前輪
駆動用のディファレンシャルギヤ３２４に結合されてお
り、駆動軸３２２Ａから出力されるトルクは最終的に左
右の前輪３２６，３２８に伝達される。他方、後輪３２
７，３２９には、後輪用のディファレンシャルギヤ３２
５を介して、アシストモータ３４０が結合されている。
即ち、この車輌３１５は、前輪３２６，３２８は、原動
機３５０およびクラッチモータ３３０により、他方後輪
３２７，３２９はアシストモータ３４０により、各々駆
動される四輪駆動車輌として構成されている。
【００６４】これらのクラッチモータ３３０及びアシス
トモータ３４０は、制御装置３８０により制御されてい
る。制御装置８０の内部には、第１実施例と同様、制御
ＣＰＵが備えられており、図示しないシフトレバーに設
けられたシフトポジションセンサやアクセルペダルに設
けられその操作量を検出するアクセルペダルポジション
センサ、更にはブレーキペダルの操作量を検出するブレ
ーキペダルポジションセンサなどに接続されている。ま
た、制御装置３８０は、第１実施例と同様のＥＦＩＥＣ
Ｕ３７０と通信により、種々の情報をやり取りしてい
る。
【００６５】動力伝達装置３２０を構成するクラッチモ
ータ３３０およびアシストモータ３４０の各々の詳細な
構成は、第１実施例と同様なので、その説明は省略する
が、第１実施例と同様、クラッチモータ３３０の巻線に
電気を供給するための回転トランス３３８や、クラッチ
モータ３３０およびアシストモータ３４０を力行または
回生運転するための第１の駆動回路３９１および第２の
駆動回路３９２、更には余剰の電力の充電および必要な
電力の供給を行なうバッテリ３９４等も、第１実施例と
同様に設けられている。
【００６６】以上説明した四輪駆動車輌でも、そのＥＦ
ＩＥＣＵ３７０は、第３実施例と同位置の制御を行なっ
ている。即ち、図９に示したように、アシストモータ３
４０の最大トルクＴmax とトルク指令値との大小およぴ
バッテリ３９４の残存容量とその判定値である所定値と
の大小という二つの判断条件に関して、アシストモータ
３４０の最大トルクＴmax よりトルク指令値が大きくな
るか、あるいはバッテリ３９４の残存容量が所定値未満
となると、原動機３５０を運転状態とするのである。更
に、アシストモータ３４０の最大トルクＴmax よりトル
ク指令値が小さくなり、かつバッテリ３９４の残存容量
が所定値より大きくなると、原動機３５０を停止状態と
するのである。
【００６７】このように、本発明のエンジン制御は、原
動機の出力の一部を直接機械的に軸出力するするタイプ
のハイブリッド車輌であれば、エネルギの分配をクラッ
チモータなどにより電気的に行なうもの（第１，第２，
第４実施例）であれ、プラネタリウムギヤなどにより機
械的に行なうもの（第３実施例）であれ、適用すること
ができる。また、軸トルクを一つの駆動軸２２に出力す
るタイプの構成であれ、２軸に出力するいわゆる四輪駆
動の構成であれ、適用することができる。
【００６８】以上本発明のいくつかの実施例について説
明したが、本発明は、これらの実施例に何等限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て、種々なる態様で実施し得ることは、もちろんであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車輌の概
略構成図である。
【図２】制御装置８０の構成とトルク伝達装置２０の構
成を示す説明図である。
【図３】クラッチモータ３０とアシストモータ４０との
詳細な構成を示す説明図である。
【図４】第１実施例におけるエンジン運転制御ルーチン
を示すフローチャートである。
【図５】第２実施例におけるエンジン停止制御ルーチン
を示すフローチャートである。
【図６】第１または第２実施例による制御の一例を示す
グラフである。
【図７】第３実施例のハイブリッド車輌の概略構成を示
す説明図である。
【図８】第３実施例のハイブリッド車輌のプラネタリギ
ア装置ＰＧを用いた動力伝達の様子を示す説明図であ
る。
【図９】第３実施例におけるエンジン制御処理ルーチン
を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施例における制御の一例を示すグラフ
である。
【図１１】第４の実施例としてのエンジン制御装置を組
み込んだ四輪駆動車輌３１５の概略構成を示す構成図で
ある。
【符号の説明】
２０…トルク伝達装置 ２２…駆動軸 ２４…ディファレンシャルギヤ ２６，２８…駆動輪 ３０…クラッチモータ ３２…アウタロータ ３４…インナロータ ３５…永久磁石 ３６…三相コイル ３７Ａ，３７Ｂ…ベアリング ３８…回転トランス ３８Ａ…一次巻線 ３８Ｂ…二次巻線 ３９…レゾルバ ４０…アシストモータ ４２…ロータ ４３…固定子 ４４…三相コイル ４５…ケース ４６…永久磁石 ４８…レゾルバ ４９…ベアリング ５０…内燃機関 ５１…燃料噴射弁 ５２…燃焼室 ５４…ピストン ５５…排気管 ５６…クランクシャフト ５７…ホイール ５８…イグナイタ ５９ａ…圧入ピン ５９ｂ…ネジ ６０…ディストリビュータ ６２…点火プラグ ６３…メインマフラ ６４…アクセルペダル ６５…アクセルペダルポジションセンサ ６６…スロットルバルブ ６８…スロットルモータ ７０…ＥＦＩＥＣＵ ７０ａ…ＣＰＵ ７０ｂ…ＲＯＭ ７０ｃ…ＲＡＭ ７２…吸気管負圧センサ ７３…湿度センサ ７４…水温センサ ７６…回転数センサ ７８…回転角度センサ ７９…スタータスイッチ ８０…制御装置 ８２…シフトレバー ８４…シフトポジションセンサ ９０…制御ＣＰＵ ９０ａ…ＲＡＭ ９０ｂ…ＲＯＭ ９１，９２…駆動回路 ９１…第１の駆動回路 ９２…第２の駆動回路 ９４…バッテリ ９５，９６…電流検出器 ９７，９８…電流検出器 ９９…残存容量検出器 ２１１…出力軸 ２１３…中間軸 ２１４…油圧供給源 ２１５…中空回転軸 ２１７…出力軸 ２２０…クラッチ ２２０…第１クラッチ ２３０…遊星歯車機構 ２３２…遊星歯車 ２３３…太陽歯車 ２３４…キャリア ２３６…リング歯車 ２４０…第２クラッチ ２４２…摩擦板 ２４４…固定摩擦板 ２４６…ケース ２５１…歯車 ２５３…歯車 ２５５…回転軸 ３１５…車両 ３１５…四輪駆動車両 ３２０…動力伝達装置 ３２２Ａ…駆動軸 ３２３…減速ギヤ ３２４…ディファレンシャルギヤ ３２５…ディファレンシャルギヤ ３２６，３２８…前輪 ３２７，３２９…後輪 ３３０…クラッチモータ ３３８…回転トランス ３４０…アシストモータ ３５０…原動機 ３５０…内燃機関 ３７０…ＥＦＩＥＣＵ ３８０…制御装置 ３９１…第１の駆動回路 ３９２…第２の駆動回路 ３９４…バッテリ ＢRM…残存容量 ＢＴ…バッテリ ＣＣ…車輌コントローラ ＤＧ…ディファレンシャルギア ＥＧ…内燃機関 Ｇ…発電機 Ｍ…電動機 ＰＧ…プラネタリギア装置 Ｔmap…トルクマップ Ｔmax…最大トルク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６０Ｌ 11/12 Ｈ０２Ｊ 7/14 Ｃ 11/14 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ Ｈ０２Ｊ 7/14

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料により運転されるエンジンと電気に
    より運転される電動機とを備え、該エンジンおよび電動
    機の出力の少なくとも一部が車輌駆動軸に伝達される機
    構を備えた車輌のエンジン制御装置であって、 前記エンジンの出力の一部を、常時または一時的に分配
    されて発電を行なう発電機と、 該発電機により発電された電力の少なくとも一部を蓄積
    する蓄電手段と、 該蓄電手段に蓄積された電力を用いて前記電動機を駆動
    する駆動手段と、 前記蓄電手段における電力の蓄積量を検出する検出手段
    と、 車輌の駆動軸に要求される目標トルクを求める目標トル
    ク演算手段と、 前記検出手段により検出された前記蓄電手段の蓄積量が
    所定値以下または前記駆動手段により駆動される前記電
    動機の最大出力トルクが前記求められた目標トルクより
    小さい場合に、前記エンジンを運転状態とするエンジン
    運転手段とを備えた車輌のエンジン制御装置。
  2. 【請求項２】 燃料により運転されるエンジンと電気に
    より運転される電動機とを備え、該エンジンおよび電動
    機の出力の少なくとも一部が車輌駆動軸に伝達される機
    構を備えた車輌のエンジン制御装置であって、 前記エンジンの出力の一部を、常時または一時的に分配
    されて発電を行なう発電機と、 該発電機により発電された電力の少なくとも一部を蓄積
    する蓄電手段と、 該蓄電手段に蓄積された電力を用いて前記電動機を駆動
    する駆動手段と、 前記蓄電手段における電力の蓄積量を検出する検出手段
    と、 車輌の駆動軸に要求される目標トルクを求める目標トル
    ク演算手段と、 前記検出手段により検出された前記蓄電手段の蓄積量が
    所定値以上かつ前記駆動手段により駆動される前記電動
    機の最大出力トルクが前記求められた目標トルクより大
    きい場合に、前記エンジンを停止状態とするエンジン停
    止手段とを備えた車輌のエンジン制御装置。
  3. 【請求項３】 燃料により運転されるエンジンと電気に
    より運転される電動機とを備え、該エンジンおよび電動
    機の出力の少なくとも一部が車輌駆動軸に伝達される機
    構を備えた車輌のエンジン制御装置であって、 前記エンジンの出力の一部を、常時または一時的に分配
    されて発電を行なう発電機と、 該発電機により発電された電力の少なくとも一部を蓄積
    する蓄電手段と、 該蓄電手段に蓄積された電力を用いて前記電動機を駆動
    する駆動手段と、 前記蓄電手段における電力の蓄積量を検出する検出手段
    と、 車輌の駆動軸に要求される目標トルクを求める目標トル
    ク演算手段と、 前記検出手段により検出された前記蓄電手段の蓄積量が
    所定値以下または前記駆動手段により駆動される前記電
    動機の最大出力トルクが前記求められた目標トルクより
    小さい場合に、前記エンジンを運転状態とするエンジン
    運転手段と前記検出手段により検出された前記蓄電手段
    の蓄積量が所定値以上かつ前記駆動手段により駆動され
    る前記電動機の最大出力トルクが前記求められた目標ト
    ルクより大きい場合に、前記エンジンを停止状態とする
    エンジン停止手段とを備えた車輌のエンジン制御装置。
  4. 【請求項４】 前記エンジンの出力の少なくとも一部が
    分配される駆動軸に、前記電動機が結合された請求項１
    ないし３のいずれか記載の車輌のエンジン制御装置。
  5. 【請求項５】 前記エンジンの出力の少なくとも一部が
    分配される駆動軸とは異なる駆動軸に、前記電動機が結
    合された請求項１ないし３のいずれか記載の車輌のエン
    ジン制御装置。
  6. 【請求項６】 燃料により運転されるエンジンと電気に
    より運転される電動機とを備え、該エンジンおよび電動
    機の出力の少なくとも一部が車輌駆動軸に伝達される機
    構を備えた車輌において、前記エンジンの運転を制御す
    る方法であって、 前記エンジンの出力に結合された発電機が発電した電力
    の少なくとも一部を、バッテリに充電すると共に、該バ
    ッテリにおける電力の充電量を検出し車輌の駆動軸に要
    求される目標トルクを求めると共に、前記バッテリに蓄
    積された電力を用いて前記電動機を駆動し、 前記検出された前記バッテリの充電量および前記電動機
    の最大出力トルクと前記求められた目標トルクとの大小
    関係に基づいて、前記エンジンの運転の開始および停止
    を制御する車輌のエンジン制御方法。
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