JPH10339182A

JPH10339182A - 内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置およびその制御方法

Info

Publication number: JPH10339182A
Application number: JP14875397A
Authority: JP
Inventors: Noboru Hattori; 昇服部; Shinichiro Kitada; 真一郎北田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 1998-12-22
Anticipated expiration: 2017-06-06
Also published as: JP3612939B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡素な構成でもって種々の運転状況に適切な
態様で車両および補機２の駆動を可能とし、運転性や走
行性能を犠牲にせずに内燃機関１の総合的な燃料消費を
改善する。【解決手段】車両を駆動するための内燃機関３にＣＶ
Ｔ変速機５が接続され、終減速装置６を介して駆動輪７
を駆動する。変速機５はロックアップクラッチ４を備え
る。変速機５の中間軸５ｅに、駆動輪７の駆動ならびに
該駆動輪７によるエネルギー回生が可能な第１電動機１
０が接続される。内燃機関１によって駆動される補機２
とクランクシャフトとの間に、クラッチ装置９が介装さ
れ、補機２を駆動できるように、第２電動機８が設けら
れる。燃料供給停止を伴う車両減速時には、クラッチ装
置９を介して第２電動機８が内燃機関１のモータリング
を行い、車両停止に至るまで、機関の停止を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関と電動
機とを用いた複合型の車両駆動装置、特に、基本的には
車両の走行を内燃機関によって行い、電動機の補助的な
作動によりアクセルペダルが踏まれていない時、例えば
減速中あるいは車両停止中の燃料供給停止を可能とする
ことによって燃料消費の低減を図った複合型車両駆動装
置ならびにその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、内燃機関５１のみによって駆動
される一般的な車両の駆動系の基本的構成を示したもの
であり、内燃機関５１のクランクシャフトが主伝動装置
例えばトルクコンバータ５３を介して変速機５５のメイ
ンドライブシャフトに接続されているとともに、この変
速機５５から終減速装置５６を介して駆動輪５７へ動力
伝達がなされている。そして、内燃機関５１は、種々の
補機５２、例えば内燃機関５１自体に必要なウォータポ
ンプ等や車両側との関係で必要となる空調装置用コンプ
レッサやパワーステアリング用ポンプ等の補機５２を、
ベルト伝動機構等を介して駆動している。また、一般
に、トルクコンバータ５３と並列にロックアップクラッ
チ５４が設けられている。

【０００３】図２は、変速機５５としてベルト式無段自
動変速機（いわゆるＣＶＴ）を用いた場合の動力伝達経
路のスケルトン図である。

【０００４】このような内燃機関５１を用いた一般的な
車両駆動装置においては、車両停止時に内燃機関５１に
よって補機５２が駆動されており、変速機５５が走行レ
ンジ（いわゆるＤレンジ等）にあれば、内燃機関５１に
よってクリープ力が発生している。また、減速時におい
ても、当然のことながら内燃機関５１は補機５２を駆動
している。

【０００５】ところで、内燃機関５１の燃料消費率を低
減するために、車両の減速時に内燃機関５１への燃料供
給を停止する、いわゆるフューエルカットが知られてい
る。この燃料供給停止は、車速がある程度高い領域での
減速に対して実行され、また機関回転数が急激に低下し
ないように、一般に、ロックアップクラッチ５４が締結
されたロックアップ状態に制御される。この場合、エン
ジンブレーキがかかり、平坦路であれば徐々に車速が下
がってくる。この車速の低下に伴って所定の特性に従い
変速機５５の変速が行われるが、変速比には上限がある
ので、車速がある程度下がってくると、内燃機関５１の
回転数（回転速度）が必然的に低下し、ロックアップし
たままでは、車速の低下と共にアイドル回転数以下とな
ってエンジンストールに至ってしまう。そこで、この時
点で、ロックアップを解除して、トルクコンバータ５３
を介した動力伝達とするのであるが、このロックアップ
クラッチ５４の解放に伴って駆動輪５７側から内燃機関
５１へ作用していた駆動力が急激に低下するため、内燃
機関５１の回転数は、自らのフリクションにより急激に
低下しようとする。そのため、一般には、この時点で燃
料噴射を再開して、エンジンストールを防止することに
なる。

【０００６】また、内燃機関５１の燃料消費率を低減す
る技術としては、上記のような減速時のみならず、信号
待ち等の車両の停止中に、内燃機関５１を停止させ、そ
の後、アクセルペダルが踏み込まれた時点で、内燃機関
５１を再度始動して車両の発進を行うようにしたいわゆ
るアイドルストップの手法も知られている。

【０００７】一方、車両の駆動源として内燃機関のほか
に電動機を有する構成としては、特開平８−７９９１５
号公報や特開平８−２６６０１２号公報に見られるよう
なハイブリッド型の自動車が知られている。このハイブ
リッド型自動車は、内燃機関によって発電機を駆動し、
その発電出力でもって走行用モータを駆動するシリーズ
ハイブリッド型のものと、内燃機関の出力と走行用モー
タの出力とを合わせて車両を駆動するようにしたパラレ
ルハイブリッド型のものとに大別されるが、いずれの形
式のものでも、基本的には走行用モータ単独でもって走
行が可能なように構成される電気自動車の変形であり、
電気自動車の欠点である走行距離（充電量）や登坂路で
の出力不足、といった点を、内燃機関の搭載によって補
おうとしているものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、内燃
機関５１でもって走行する車両駆動装置においては、燃
料消費を減らすため、減速時や車両停止中に内燃機関５
１への燃料供給を停止することが試みられているのであ
るが、このような燃料供給停止には、いくつかの課題が
伴う。

【０００９】第１の課題としては、減速時に燃料供給を
停止すると、前述したように、減速の途中で機関回転数
が過度に低下し、内燃機関５１が停止してしまう、とい
う問題がある。つまり、燃料噴射を再開しても内燃機関
５１の自立運転を回復できない状態になってしまう。こ
のように実質的に内燃機関５１が停止した状態となる
と、減速の途中でアクセルペダルが踏まれて再加速する
場合には、内燃機関５１を再始動してから加速を始める
ため、一般の自動車に比較して始動に要する時間がかか
りトルク立ち上がりが遅くなる。そのため、運転しにく
くなり、場合によっては加速遅れが生じる虞れがある。
それ故、実際には、上述したように、自立運転を回復し
得る機関回転数でもって燃料供給を再開しなければなら
ないことになる。従って、減速時に、十分に長い期間つ
まり車両停止に至るまで燃料供給停止を継続することは
できず、この減速中の燃料供給停止による燃費低減効果
が小さくなってしまう。特に、ロックアップクラッチ５
４を解放すると、直ちに内燃機関５１が停止に至るの
で、減速時に早期にロックアップクラッチ５４を解放す
ることができず、エンジンブレーキが過度に作用して運
転性が悪化したりする問題を回避できない。また、減速
中に内燃機関５１が停止してしまうと、空調用コンプレ
ッサ、パワーステアリング用オイルポンプ、ウォータポ
ンプ等の補機５２の機能が同時に失われ、好ましくな
い。

【００１０】第２の課題としては、信号待ち等の車両停
止中に燃料供給を停止すると、内燃機関５１が停止し、
上述した補機５２の機能が失われると共に、特に、車両
のクリープ力の発生が無くなり、坂道発進時や車庫入れ
等の際に運転しにくいものとなる。

【００１１】第３の課題としては、車両停止中に内燃機
関５１を停止しておくと、発進時のトルク立ち上がりが
遅れるという問題がある。つまりアクセルペダルが踏ま
れてから内燃機関５１を再始動するため、素早い発進が
できない。

【００１２】以上の３つの課題は、基本的に内燃機関５
１によって車両の駆動を行うものに関する課題である
が、上述した従来のハイブリッド型自動車の構成におい
ても、このような課題は到底解決することができない。

【００１３】本発明は、補助的に作動する電動機を付加
することによって、内燃機関の総合的な燃料消費率を改
善することができる内燃機関と電動機の複合型車両駆動
装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る複合型車
両駆動装置は、車両を駆動するための内燃機関と、無段
もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャ
フトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力
伝達を行うとともに、入力側と出力側との間の相対回転
を伴って動力伝達する作動状態が可能な主伝動装置と、
上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続され、上
記駆動輪の駆動ならびに該駆動輪によるエネルギー回生
が可能な第１電動機と、上記内燃機関によって駆動され
る補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機
との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラ
ッチ装置と、上記補機に連動し、かつ燃料供給停止を伴
う車両減速時に、上記クラッチ装置を介して内燃機関の
モータリングを行う第２電動機と、を備えていることを
特徴としている。

【００１５】請求項２に係る複合型車両駆動装置は、車
両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有段の変
速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記変速機
との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行うととも
に、入力側と出力側との間の相対回転を伴って動力伝達
する作動状態が可能な主伝動装置と、上記主伝動装置の
出力側と駆動輪との間に接続され、上記駆動輪の駆動な
らびに該駆動輪によるエネルギー回生が可能な第１電動
機と、上記内燃機関によって駆動される補機と、上記内
燃機関のクランクシャフトと上記補機との間に配設さ
れ、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装置と、上
記補機に連動し、かつ燃料供給停止を伴う車両停止時
に、上記クラッチ装置を遮断した状態で当該補機の駆動
を行う第２電動機と、を備えていることを特徴としてい
る。

【００１６】また請求項３に係る複合型車両駆動装置
は、車両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有
段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記
変速機との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行う
とともに、車両減速時に入力側と出力側との間で相対回
転が可能な主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆
動輪との間に接続され、上記駆動輪の駆動が可能な第１
電動機と、上記内燃機関によって駆動される補機と、上
記内燃機関のクランクシャフトと上記補機との間に配設
され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装置と、
上記補機に連動した第２電動機と、所定の車両減速時に
内燃機関の燃料供給を停止する燃料供給停止手段と、こ
の燃料供給停止中に、上記内燃機関の回転数が過度に低
下しないように、上記クラッチ装置を接続した状態で上
記第２電動機によって内燃機関のモータリングを行う第
２電動機制御手段と、を備えていることを特徴としてい
る。

【００１７】そして請求項４の発明では、特に、車両減
速時に上記駆動輪によって駆動される上記第１電動機に
よりエネルギー回生を行う回生手段を有し、かつ、この
回生手段は、上記のモータリング中も回生を継続するこ
とを特徴としている。

【００１８】本発明の車両は、基本的には、内燃機関に
よって駆動される。つまり、通常の走行中は、内燃機関
が変速機を介して駆動輪を駆動し、かつ同時に補機を駆
動する。

【００１９】これに対し、車両の減速時、特に燃料供給
停止を伴う減速時には、第２電動機によって内燃機関が
モータリングされ、内燃機関の回転数の過度の低下ひい
ては内燃機関の停止が回避される。なお、このとき、上
記主伝動装置は、入力側（内燃機関側）と出力側（駆動
輪側）との間で相対回転が許容され、車速が大きく低下
（例えば０）した状態でも、内燃機関の回転数はモータ
リングにより適宜に維持される。また、車両減速時に
は、第１電動機が駆動輪によって逆に駆動され、減速エ
ネルギーの回生が行われる。この第１電動機は、例え
ば、車両の発進時の補助、あるいは、車両停止中のクリ
ープ力の付与等にも用いることができる。上記の回生
は、請求項４のように、第２電動機によるモータリング
中も継続することが可能である。

【００２０】また内燃機関のクランクシャフトと補機と
の間には、クラッチ装置が介在しているので、必要に応
じて補機をクランクシャフトから分離し、第２電動機に
よって補機側のみを駆動することが可能である。

【００２１】上記主伝動装置としては、例えば請求項１
１のようにトルクコンバータを用いることができる。こ
のトルクコンバータにおいては、作動条件により入力側
と出力側とが相対回転する。

【００２２】また上記主伝動装置として、請求項１２の
ように、トルクコンバータと、該トルクコンバータの入
力側および出力側を直結するロックアップクラッチと、
を併用してもよい。この場合、ロックアップクラッチを
締結した状態では、入力側と出力側との相対回転はな
く、ロックアップクラッチを解放した状態では、その相
対回転が許容される。

【００２３】また上記変速機としては、無段もしくは有
段の自動変速機あるいは手段変速機を用いることができ
るが、燃費ならびに変速ショック等の上からは、請求項
１３のように、ベルト式無段変速機を用いることが望ま
しい。

【００２４】次に請求項５に係る複合型車両駆動装置
は、車両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有
段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記
変速機との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行う
主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間
に接続された第１電動機と、上記内燃機関によって駆動
される補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記
補機との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行う
クラッチ装置と、上記補機に連動した第２電動機と、車
両の停止中に内燃機関の燃料供給を停止する燃料供給停
止手段と、この車両停止中に、上記クラッチ装置を遮断
状態とするクラッチ制御手段と、同じく車両停止中に、
上記補機を駆動するように上記第２電動機を制御する第
２電動機制御手段と、同じく車両停止中に、車両にクリ
ープ力が発生するように上記第１電動機を制御する第１
電動機制御手段と、を備えていることを特徴としてい
る。

【００２５】この構成においても、車両の通常の走行中
は、基本的に内燃機関によって車両および補機が駆動さ
れる。

【００２６】これに対し、車両の停止中には、内燃機関
への燃料供給が停止され、これに伴って内燃機関が停止
状態となる。この状態のときには、補機は、第２電動機
によって駆動される。この補機と内燃機関との間のクラ
ッチ装置は、遮断状態となっているので、第２電動機に
よる内燃機関の無駄な回転は生じない。そして、この内
燃機関の停止中に、第１電動機が適宜なトルクで駆動さ
れ、車両にクリープ力が付与される。

【００２７】また請求項６に係る複合型車両駆動装置
は、車両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有
段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記
変速機との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行う
とともに、車両減速時に入力側と出力側との間で相対回
転が可能な主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆
動輪との間に接続され、上記駆動輪の駆動が可能な第１
電動機と、上記内燃機関によって駆動される補機と、上
記内燃機関のクランクシャフトと上記補機との間に配設
され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装置と、
上記補機に連動した第２電動機と、所定の車両減速時な
らびに車両停止中に内燃機関の燃料供給を停止する燃料
供給停止手段と、燃料供給停止された減速中に、上記ク
ラッチ装置を接続状態に、かつ車両停止後に、遮断状態
に、それぞれ制御するクラッチ制御手段と、減速中に上
記内燃機関の回転数が過度に低下しないようにモータリ
ングを行うべく上記第２電動機を駆動するとともに、車
両停止後は補機の駆動のために上記第２電動機を駆動す
る第２電動機制御手段と、車両停止後に、車両にクリー
プ力が発生するように上記第１電動機を制御する第１電
動機制御手段と、を備えていることを特徴としている。

【００２８】すなわち、この請求項６の発明は、車両の
減速時および停止中の双方で燃料供給の停止を行うよう
にしたものであって、通常の走行中は、やはり内燃機関
によって車両および補機が駆動される。

【００２９】そして、減速時に、機関回転数があるレベ
ルまで低下すると、クラッチ装置を介して第２電動機に
よって内燃機関がモータリングされ、内燃機関の回転数
の過度の低下ひいては内燃機関の停止が回避される。な
お、このとき、上記主伝動装置は、入力側（内燃機関
側）と出力側（駆動輪側）との間で相対回転が許容さ
れ、車速が大きく低下（例えば０）した状態でも、内燃
機関の回転数はモータリングにより適宜に維持される。

【００３０】この減速の後、車両が停止すると、クラッ
チ装置が遮断され、これによって内燃機関のモータリン
グが終了する。従って、内燃機関の回転数は低下し、停
止に至る。機関停止中は、第２電動機によって補機が駆
動され続ける。この補機と内燃機関との間のクラッチ装
置は、遮断状態となっているので、第２電動機による内
燃機関の無駄な回転は生じない。そして、この内燃機関
の停止中に、第１電動機が適宜なトルクで駆動され、車
両にクリープ力が付与される。

【００３１】請求項６の発明をさらに具体化した請求項
７の発明においては、上記クラッチ制御手段は、車両減
速状態から車両停止への移行時に、クラッチ伝達トルク
を連続的もしくはステップ的に徐々に低下させるように
上記クラッチ装置を制御するものであり、かつ、上記第
１電動機制御手段は、このクラッチ装置を介して上記第
２電動機から内燃機関に加えられるトルクを考慮して所
定のクリープ力が発生するように上記第１電動機を制御
するものとなっている。

【００３２】すなわち、車両減速状態から車両停止への
移行時に、第２電動機が回転し続けていても、クラッチ
制御手段がクラッチ伝達トルクを徐々に低下させること
により、内燃機関の回転数は徐々に低下し、滑らかに停
止に至る。また、第２電動機から内燃機関へ伝達された
トルクは、さらに車両の駆動力として駆動輪側へ伝達さ
れることになるが、この第２電動機によるトルクを考慮
して、所定のクリープ力が発生するように第１電動機が
制御される。つまり、第２電動機によるトルクが徐々に
低下するのに対し、第１電動機によるトルクが徐々に増
加するものとなり、段差感を伴うことなく両者の和とし
て適宜なクリープ力が付与される。

【００３３】請求項８に係る複合型車両駆動装置は、上
述のように車両停止中に内燃機関を停止するものにおい
て、さらに発進時の再始動を考慮したものである。すな
わち、この請求項８の発明においては、上記第２電動機
制御手段は、さらに、車両の停止中に所定の発進指令信
号があったときに、内燃機関のクランキングを行うため
に上記第２電動機を駆動するものであり、上記クラッチ
制御手段は、同じく所定の発進指令信号により上記クラ
ッチ装置を接続状態に切り換えるものとなっている。

【００３４】この請求項８の発明では、アクセルペダル
の踏込等の発進指令信号があると、クラッチ装置が接続
状態となり、かつ第２電動機が駆動されて、これによ
り、内燃機関がクランキングされる。このクランキング
によって、内燃機関は再始動する。なお、この段階で、
主伝動装置が動力伝達可能な状態であれば、第２電動機
の発生トルクの一部は、車両の発進に必要なトルクの一
部としても利用されることになる。

【００３５】さらに、請求項９に係る複合型車両駆動装
置は、発進時を考慮したものであり、請求項５〜８の装
置において、上記第１電動機制御手段は、さらに、車両
の停止中に所定の発進指令信号があったときに、車両の
発進を補助するに必要なトルクを出力するように上記第
１電動機を制御するものとなっている。

【００３６】従って、内燃機関側から入力されるトルク
に加えて第１電動機の発生トルクが駆動輪に与えられ、
車両は速やかに発進する。

【００３７】ここで、特に請求項１０の発明において
は、車両の通常走行中は、内燃機関のみの駆動力によっ
て車両および補機が駆動されるようになっている。つま
り、発進後、第１電動機および第２電動機による車両や
補機の駆動が停止される。

【００３８】さらに請求項１４に係る複合型車両駆動装
置は、上記変速機が自動変速機からなり、かつ内燃機関
の停止中に上記自動変速機に必要な油圧を供給するため
の電動オイルポンプをさらに備えていることを特徴とし
ている。

【００３９】自動変速機においては、一般に内部のクラ
ッチやブレーキ等の締結要素が、油圧で作動するように
なっており、車両停止時に内燃機関が停止すると、その
動作が不可能となる。請求項１４の構成では、これを補
うために電動オイルポンプが機関停止中のみ、あるいは
常時駆動され、自動変速機の必要な箇所に油圧を供給す
る。従って、内燃機関の停止によってクラッチが非締結
となることを防止し、発進時にクラッチ締結遅れによる
駆動力伝達遅れを防止するとともに、クラッチの締結に
よるショックを防止できる。

【００４０】請求項１５は、複合型車両駆動装置の制御
方法に関するものであって、車両を駆動するための内燃
機関と、無段もしくは有段の変速機と、上記内燃機関の
クランクシャフトと上記変速機との間に配設され、かつ
両者間の動力伝達を行うとともに、入力側と出力側との
間の相対回転を伴って動力伝達する作動状態が可能な主
伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に
接続される第１電動機と、上記内燃機関によって駆動さ
れる補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補
機との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うク
ラッチ装置と、上記補機に連動した第２電動機と、を備
えた内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置において、
通常の走行中は、両電動機を駆動せずに内燃機関の駆動
力のみで車両の駆動および補機の駆動を行い、車両の所
定の減速時には、上記第１電動機によってエネルギー回
生を行うとともに、内燃機関への燃料供給を停止し、こ
の車両減速中に機関回転数が過度に低下しないように上
記クラッチ装置ならびに上記第２電動機によって内燃機
関のモータリングを行い、減速後、車両が停止した後
は、上記クラッチ装置を遮断状態にするとともに、上記
第２電動機によって上記補機を駆動し、かつ車両に所定
のクリープ力を付与するように上記第１電動機を駆動
し、車両停止中に、発進指令信号を受けた場合には、上
記クラッチ装置を接続状態に切り換えて上記第２電動機
により内燃機関のクランキングを行い、かつ上記第１電
動機の駆動により車両の発進を補助することを特徴とし
ている。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係る内燃機関と電動機の複合型
車両駆動装置によれば、車両を基本的に駆動する内燃機
関に、補機側および駆動輪側にそれぞれ別個に配置され
る第１，第２電動機を付加するとともに、クランクシャ
フトと補機間にクラッチ装置を付加した非常に簡素な構
成により、車両の種々の運転状況に対し適切な態様で車
両および補機を駆動することが可能となり、運転性や走
行性能を犠牲にせずに燃料消費率の大幅な向上を実現で
きる。

【００４２】特に、請求項１〜請求項４の発明によれ
ば、内燃機関の停止を回避するようにモータリングを行
うことで、減速時の燃料供給停止を十分に長い期間、例
えば車両停止に至るまで継続することが可能となり、そ
れだけ燃料消費を抑制できるとともに、機関停止を考慮
せずに適宜なタイミングで例えばロックアップクラッチ
を解放することが可能となる。また、減速時に機関が停
止しないことから、車両停止直前であっても、アクセル
ペダルを踏み込めば直ちに加速でき、応答遅れを生じる
ことがない。また、その減速中に第１電動機による減速
エネルギーの回生が可能であり、特に、内燃機関のモー
タリングと回生とを両立させることができる。

【００４３】また請求項５〜請求項７の発明によれば、
車両停止中に燃料供給を停止することで燃料消費の一層
の抑制が図れるとともに、この燃料供給停止に伴う機関
の停止に対し、補機の駆動とクリープ力の付与とを同時
に実現できる。特に、クラッチ装置を介してそれぞれの
側に、補機駆動用の第２電動機とクリープ力発生用の第
１電動機が配置されるので、内燃機関の無駄な回転を伴
うことがない。

【００４４】また請求項７の発明によれば、車両減速状
態から車両停止への移行時に、モータリングトルクと第
１電動機によるクリープ用の発生トルクとを滑らかに連
続させることができ、トルクの段差感の発生を回避でき
る。

【００４５】さらに請求項８の発明によれば、第２電動
機を機関の再始動にも利用できることになり、内燃機関
側のスタータモータが実質的に不要となる。

【００４６】さらに請求項９の発明によれば、機関の停
止状態から速やかに発進することが可能となる。特に、
請求項８のように第２電動機でもって始動時のクランキ
ングを行う場合でも、これとは別の第１電動機によって
発進補助用のトルクが与えられるので、クランキング中
に発進を開始することが可能となる。

【００４７】また請求項１４のように自動変速機用の電
動オイルポンプを付加すれば、例えば機関停止状態から
の発進時に機関の始動つまり回転数上昇を待たずに自動
変速機の動力伝達が可能となり、発進の遅れを防止でき
る。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００４９】図３は、本発明の一実施例の基本的な構成
を、その動力伝達経路の形で図示したものである。この
図３に示すように、内燃機関１のクランクシャフトが主
伝動装置としてのトルクコンバータ３を介して変速機５
のメインドライブシャフトに接続されているとともに、
この変速機５から終減速装置６を介して駆動輪７へ動力
伝達がなされている。上記トルクコンバータ３と並列に
ロックアップクラッチ４が設けられており、このロック
アップクラッチ４を締結することにより、内燃機関１と
変速機５のメインドライブシャフトとを実質的に直結状
態とすることができるようになっている。そして、上記
トルクコンバータ３の出力側と駆動輪７との間の適宜な
位置に、第１電動機１０が並列に接続されており、内燃
機関１の動力と第１電動機１０の動力が接合点で合流し
て駆動輪７に伝達されるように構成されている。この第
１電動機１０は、電力の供給により電動機として動作す
るほか、逆に駆動輪７側から駆動されることにより減速
エネルギーの回生が可能となっている。

【００５０】また内燃機関１の動力の一部は、ベルト伝
動機構等を介して取り出され、種々の補機２、例えば内
燃機関１自体に必要なウォータポンプ等や車両側との関
係で必要となる空調装置用コンプレッサやパワーステア
リング用ポンプ等の補機２を駆動するように構成されて
いる。ここで、上記内燃機関１と補機２との間には、両
者間の接続，遮断を行う適宜な形式のクラッチ装置９が
介装されている。そして、このクラッチ装置９よりも補
機２側に、補機２を駆動するための第２電動機８が接続
されている。なお、上記の補機２としては、必ずしも車
両の全ての補機を包含する必要はなく、その一部であっ
てもよい。

【００５１】図４は、この実施例の一層具体的な構成を
示すスケルトン図である。

【００５２】この図４の実施例は、変速機５としてベル
ト式無段自動変速機いわゆるＣＶＴを用いたものであ
り、このＣＶＴ変速機５と、トルクコンバータ３と、ロ
ックアップクラッチ４と、終減速装置６とが、トランス
アクスル１１として一体化されている。内燃機関１は、
車両にいわゆる横置状態に搭載されているものであっ
て、そのシリンダブロックの一端部が、トランスアクス
ル１１のケースと結合されている。第１電動機１０、第
２電動機８および補機２は、内燃機関１のシリンダブロ
ックに支持されている。

【００５３】上記ＣＶＴ変速機５は、スチールベルト５
ａが巻き掛けられたプライマリプーリ５ｂおよびセカン
ダリプーリ５ｃと、プライマリプーリ５ｂの回転方向を
切り換える前後進切換機構５ｄと、から大略構成されて
おり、セカンダリプーリ５ｃの回転が中間軸（第３軸）
５ｅを介して終減速装置６のファイナルギア６ａに伝達
され、デフ部６ｂを介して、トランスアクスル１１から
左右に延びるドライブシャフト７ａが駆動されるように
構成されている。また、第１電動機１０の回転軸は、上
記トランスアクスル１１の中間軸（第３軸）５ｅに接続
されており、内燃機関１の動力と第１電動機１０の動力
が、この中間軸５ｅで合流して駆動輪７を駆動すること
になる。なお、第１電動機１０の許容最大回転数等の関
係で必要な場合には、上記中間軸５ｅと第１電動機１０
との間に、さらに変速機構やクラッチ機構を設けてもよ
い。

【００５４】一方、内燃機関１のクランクシャフトの回
転は、ベルト伝動機構１６を介して補機２に伝達され
る。詳しくは、ベルト１６ａを介して中間軸１６ｂに回
転が伝達され、この中間軸１６ｂと第２電動機８の回転
軸８ａとの間に、例えば電磁クラッチからなるクラッチ
装置９が介在している。そして、上記の第２電動機８の
回転軸８ａが、ベルト１６ｃ，１６ｄを介して各補機２
に連動している。つまり、この実施例では、クラッチ装
置９の状態に拘わらず、第２電動機８の回転が常に補機
２に伝達されており、またクラッチ装置９が接続状態に
ある場合に限って、内燃機関１のクランクシャフトと第
２電動機８と補機２とが、それぞれ所定の速度比で同時
に回転することになる。

【００５５】図７は、ベルト連動機構１６の変形例を示
したものであって、この例では、ベルト１６ａを介して
クランクシャフトに連動する中間軸１６ｂと補機２との
間に、クラッチ装置９が介在しており、補機２の回転軸
２ａと第２電動機８の回転軸８ａとがベルト１６ｃを介
して連動している。この構成においても、その基本的な
動作は上記と変わりがない。

【００５６】また、内燃機関１の停止中に、自動変速機
５の前後進切換機構５ｄ等に必要な油圧を供給するため
に、電動式油圧供給装置１２が設けられている。図５
は、この油圧供給装置１２の詳細を示すものであって、
内燃機関１により駆動される自動変速機用オイルポンプ
２０のほかに、モーター２５で駆動されるオイルポンプ
２１を備えており、それぞれの吐出側が、それぞれ逆止
弁２２ａ，２２ｂを介して自動変速機５の前後進切換機
構５ｄのクラッチ部２３に接続されている。なお、２４
はオイルパンである。従って、２つのオイルポンプ２
０，２１の中で、いずれか油圧の高い方が逆止弁２２
ａ，２２ｂにより選択されて、クラッチ部２３への圧油
の供給がなされる。なお、上記オイルポンプ２１用のモ
ーター２５は、常時駆動するようにしてもよく、あるい
は後述する機関停止中のみ駆動するようにしてもよい。

【００５７】次に、図６は、上記のように構成された複
合型車両駆動装置の制御装置の構成を示すブロック図で
ある。この制御装置は、内燃機関１の燃料や噴射時期等
の種々の制御を行うエンジンコントロールユニット１３
と、トランスアクスル１１（変速機５）の変速比やロッ
クアップ状態等を制御する自動変速機コントロールユニ
ット１４と、ハイブリッドシステムコントロールユニッ
ト１５と、から大略構成されている。上記ハイブリッド
システムコントロールユニット１５は、所定のプログラ
ムに従って処理を行うものであって、第１電動機１０に
接続された第１インバータ駆動回路２６と、第２電動機
８に接続された第２インバータ駆動回路２７と、クラッ
チ装置９と、電動式油圧供給装置１２と、を制御してお
り、これによって、後述するような種々の動作を実現し
ている。また詳細な図示は省略するが、車両および内燃
機関１の運転条件を検出するために、種々のセンサ類が
設けられている。例えば、アクセルペダルの踏込量を検
出するアクセル開度センサ、ブレーキ操作を検出するブ
レーキセンサ、車速を検出する車速センサ、内燃機関１
の回転数を検出するクランク角センサ、内燃機関１の吸
入空気量センサ、スロットル弁が全閉であることを検出
するアイドルスイッチ、冷却水温センサ、油温センサ、
自動変速機５のセレクトレバーによるレンジ位置を検出
するレンジ位置検出スイッチ、等が設けられている。こ
れらの各センサの検出信号は、各コントロールユニット
１３，１４，１５に適宜に入力されている。さらに、各
コントロールユニット１３，１４，１５の間は、通信線
を介して相互に接続されており、いわゆる協調制御を行
うために必要な情報を共有すべく、相互にデータをやり
とりしている。なお、２９は、内燃機関１の運転や車両
の一般的な電装品等のために用いられる低電圧バッテ
リ、２８は、第１，第２電動機１０，８に対し用いられ
る高電圧バッテリである。

【００５８】次に上記のように構成された車両駆動装置
の作用を、図１３〜図１５のタイミングチャートおよび
図１６〜図２１のフローチャートに基づいて詳細に説明
する。特に、理解を容易にするために、車両の通常走行
から減速したときの制御、減速から車両の停止に至ると
きの制御、車両停止状態から発進するときの制御、の３
つの状況に大別して説明する。

【００５９】まず最初に、車両の通常走行時の制御およ
びこの通常走行から減速したときの制御について説明す
る。図１３は、この状況での各部の動作を示している。
この図１３において、Ｔ１のタイミングにおいては、車
両は通常走行状態にある。

【００６０】図１６は、上記のハイブリッドシステムコ
ントロールユニット１５において実行される制御の流れ
を示すメインフローチャートであって、制御を開始した
時点で最初にステップ１において、移行終了フラグおよ
び発進モードフラグを０とする。そして、ステップ２に
おいて、燃料噴射モードに入る。この燃料噴射モード
は、通常の燃料噴射および点火を行うモードである。ス
テップ３では、アイドルスイッチの状態を判定し、ステ
ップ４では、発進モードフラグの状態を判定している
が、通常の走行時には、アイドルスイッチがＯＦＦ、発
進モードフラグが０のままであるから、ステップ４から
ステップ１へ戻り、燃料噴射モードを継続することにな
る。この燃料噴射モード中は、クラッチ装置９は接続状
態に保持されており、第１電動機１０および第２電動機
８の制御は停止されている。これにより、内燃機関１に
よって車両および補機２の双方が駆動される。換言すれ
ば、この状態では、通常の内燃機関１のみを具備した車
両と何ら変わるところはない。また、この燃料噴射モー
ドでは、低車速時等を除き、通常、ロックアップクラッ
チ４が締結されている。

【００６１】図１３のＴ２は、アクセルペダルを解放し
て減速が開始したタイミングであり、Ｔ３は、さらにブ
レーキを踏み込んだタイミングに相当する。これによ
り、図１６のステップ３からステップ５へ進み、燃料噴
射が停止する。ステップ６では、車速が０であるか、ス
テップ７では、ロックアップクラッチ４が締結側に制御
されているか、をそれぞれ判定しているが、この段階で
は、車速は０ではなく、ロックアップクラッチ４は締結
状態にあるので、ステップ７からステップ８へ進み、ロ
ックアップ減速モードに入る。図１３では、Ｔ３〜Ｔ４
の期間がロックアップ減速モードに相当する。このロッ
クアップ減速モードは、主に第１電動機１０によって減
速エネルギーの回生を行うモードである。

【００６２】図１７は、このロックアップ減速モードの
処理の流れを示しており、まず、予め設定された図８に
示すような特性の目標車軸トルクマップに基づき、その
ときの車速Ｖに対応する目標車軸トルクを決定する（ス
テップ２１）。次に、予め設定された図９に示すような
特性の内燃機関フリクションマップに基づき、そのとき
の機関回転数Ｎｅに対応する内燃機関フリクショントル
クを求める（ステップ２２）。なお、このフリクション
トルクは、実際には、そのときのＣＶＴ変速機５のギア
比を考慮して車軸トルクに換算される。さらに、予め設
定された図１０に示すような特性の変速機フリクション
マップに基づき、そのときの機関回転数に対応する変速
機フリクショントルクを求める（ステップ２３）。この
フリクショントルクは、同様に、そのときのＣＶＴ変速
機５のギア比を考慮して車軸トルクに換算される。そし
て、ステップ２４において、回生車軸トルクを算出し、
かつこれを第１電動機１０の電流に換算する。つまり、
上記の目標車軸トルクを、内燃機関フリクション車軸ト
ルクと変速機フリクション車軸トルクと回生車軸トルク
との合計で与えるものと考えることにより、目標車軸ト
ルクを得るのに必要な回生車軸トルクが求められる。ス
テップ２５では、この回生車軸トルクを実現するように
第１電動機１０を制御する。なお、この回生車軸トルク
は、当然のことながら負の値として与えられるものであ
り、図１３等では、これを「被動」トルクとして示して
ある。

【００６３】ステップ２５からはステップ３へ戻り、ア
イドルスイッチがＯＮである限り、上記のモードが継続
する。これにより、図１３に示すように、車速が徐々に
低下し、ロックアップ状態であることから、これと同様
に機関回転数も低下する。なお、この段階では、補機２
は内燃機関１によって駆動されている。

【００６４】やがて、機関回転数があるレベル（所定値
１）にまで低下した時点（図１３のＴ４のタイミング）
で車両のサージング等を防止するためにロックアップ状
態が解除される。ロックアップの解除により、内燃機関
１の回転数は、自らのフリクションにより急速に低下し
ようとする。また、ロックアップ信号に基づき、図１６
のステップ７の判定がＮＯとなり、ステップ７からステ
ップ９へ進み、非ロックアップ減速モードとなる。次の
ステップ１０では、内燃機関１の回転数が「所定値２」
に低下するまで待機する。これは、ロックアップクラッ
チ４が実際に完全に切断されるまでの遅れを考慮したも
のであり、「所定値２」としては、例えばロックアップ
解除指令が出力された時点の回転数（所定値１）から一
定量を差し引いた値として与えればよい。そして、回転
数が「所定値２」を下回った段階でステップ１１へ進
み、モータリング減速モードへ入る。なお、図１３で
は、ロックアップ減速モードの後、直ちにモータリング
減速モードに移行しているが、実際には、極短時間、非
ロックアップ減速モードが存在する。

【００６５】モータリング減速モードにおいては、燃料
供給停止に伴う内燃機関１の停止、詳しくは回転数の過
度の低下を防止するように、内燃機関１のモータリング
を実行する。図１８は、このモータリング減速モードの
詳細を示している。

【００６６】このモータリング減速モードでは、まず、
ステップ３１において、モータリングにより維持しよう
とする目標機関回転数（所定値３）を車速に基づいて所
定のマップから決定し、ステップ３２で、この目標機関
回転数と実回転数との差分を求める。次に、この差分に
所定のゲインを乗じて、第２電動機８の発生トルクに対
する必要なフィードバック操作量を求める。そして、こ
のトルク操作量に基づき、第２電動機８を制御する（ス
テップ３４）。つまり、機関回転数を目標機関回転数に
収束させるように、第２電動機８の発生トルクがフィー
ドバック制御される。なお、上記目標機関回転数として
は、例えば７００ｒｐｍ前後である。

【００６７】一方、この非ロックアップ状態でのモータ
リング中も、第１電動機１０を用いた回生が行われる。
その手順としては、まず予め設定された図８に示すよう
な特性の目標車軸トルクマップに基づき、そのときの車
速Ｖに対応する目標車軸トルクを決定する（ステップ３
５）。次に、内燃機関１からトルクコンバータ３を通し
て車軸に伝達されるトルコン伝達車軸トルクを求める
（ステップ３６）。具体的には、トルクコンバータ３の
速度比を、内燃機関１の回転数Ｎｅとタービン回転数
（これは車速とギア比から求まる）とによって算出し、
図１１に示す所定の入力容量係数マップからトルクコン
バータ３の入力トルク容量係数τを求める。そして、次
式から、トルコン伝達トルクＴを算出する。

【００６８】

【数１】Ｔ＝τ＊Ｎｅ＊Ｎｅ＊ｔ …（１）ここで、ｔはトルクコンバータ３のトルク比であるが、
このような減速中には、その値は１である。このように
して求めたトルコン伝達トルクを、そのときのＣＶＴ変
速機５のギア比を考慮して車軸トルクに換算することに
より、上述したトルコン伝達車軸トルクが求められる。
さらに、予め設定された図１０に示すような特性の変速
機フリクションマップに基づき、そのときの機関回転数
に対応する変速機フリクショントルクを求める（ステッ
プ３７）。なお、このフリクショントルクは、同様に、
そのときのＣＶＴ変速機５のギア比を考慮して車軸トル
クに換算される。そして、ステップ３８において、回生
車軸トルクを算出し、かつこれを第１電動機１０の電流
に換算する。つまり、上記の目標車軸トルクを、トルコ
ン伝達車軸トルクと変速機フリクション車軸トルクと回
生車軸トルクとの合計で与えるものと考えることによ
り、目標車軸トルクを得るのに必要な回生車軸トルクが
求められる。ステップ３９では、この回生車軸トルクを
実現するように第１電動機１０を制御する。

【００６９】上記のように第２電動機８によって内燃機
関１のモータリングを行うことにより、内燃機関１の過
度の回転数低下、つまり実質的な停止を回避できる。従
って、この減速中に、アクセルペダルが踏み込まれれ
ば、燃料噴射の再開（図１６のステップ３からステップ
４へ進む）によって直ちに自立運転が開始し、加速に移
行できる。なお、このモータリング減速モードの間は、
補機２は、内燃機関１によって、実質的には電動機８に
よって駆動され続ける。

【００７０】次に、車両の減速から車両の停止に至るま
での制御について説明する。図１４は、この状況での各
部の動作を示している。

【００７１】上述したようなモータリング減速モードに
よって車速が徐々に低下していくと、やがて、完全に停
止することになる。図１４のＴ５が、この車両停止のタ
イミングに相当する。車両が停止し、つまり車速が０と
なると、図１６のステップ６の判定はＹＥＳとなるの
で、ステップ６からステップ１２へ進む。このステップ
１２では、移行終了フラグの判定を行うが、当初はフラ
グが０であるので、ステップ１３へ進み、移行モードの
制御へ移る。

【００７２】この移行モードは、第２電動機８によるモ
ータリングを終了するとともに、第１電動機１０による
クリープ力発生を開始するモードであり、特に両者の移
行の際の段差感の発生を防止しようとするモードであ
る。図１９は、この移行モードの処理の流れを示してい
る。

【００７３】このモードでは、まず、車両停止中に付与
すべき目標クリープトルクを、例えばマップ等に基づい
て設定する（ステップ４１）。そして、クラッチ装置９
のクラッチ容量を中間レベルまで低下させる。なお、こ
の容量の低下は多段階に分けて連続的に低下させるよう
にしてもよいが、この実施例では、図１４にクラッチ伝
達トルクとして示されているように、一定の中間値に維
持している。このように第２電動機８と内燃機関１との
間のクラッチ装置９のクラッチ容量を低下させることに
より、内燃機関１の回転数は、フリクションにより徐々
に低下していく。これに対し、第２電動機８の回転数
は、内燃機関１の回転数とは無関係に所定値に維持する
（ステップ４３）。補機２は、第２電動機８と一体に回
転するので、クラッチ装置９の容量低下に拘わらず、所
定の回転数でもって駆動され続けることになる。

【００７４】ステップ４４では、前述した（１）式に基
づいて同様の手法によりトルコン伝達トルクを求め、ス
テップ４５で、そのときのＣＶＴ変速機５のギア比を考
慮して車軸トルクに換算し、トルコン伝達トルクによる
車両クリープトルク（トルコン車軸トルク）とする。こ
れは、第２電動機８により発生するクリープトルクであ
り、図１４に示すように、内燃機関１の回転数の低下に
伴って徐々に低下していく。

【００７５】そして、ステップ４６で、目標クリープト
ルクと上記のトルコン伝達トルクによるクリープトルク
との差として、第１電動機１０により付加すべきクリー
プトルクを算出する。つまり、これにより、第１電動機
１０に必要な駆動トルクが求められる。ステップ４７で
は、このトルクの値から第１電動機１０の操作電流量を
算出し、ステップ４８において第１電動機１０を制御す
る。

【００７６】ステップ４９では、アイドルスイッチの状
態を、ステップ５０では車速が０であるか否かを、ステ
ップ５１では機関が完全に停止したか否かを、それぞれ
判定している。上述したように、クラッチ装置９のクラ
ッチ容量の低下により機関回転数は徐々に低下していく
が、機関回転数が０に達するまでは、ステップ５１から
ステップ３へ戻り、上述した制御が継続される。これに
より、図１４に示すように、徐々に低下する第２電動機
８によるクリープトルクを補うように、第１電動機１０
によるクリープトルクが徐々に増加し、車両全体として
は、車両停止時点（Ｔ５）から一定のクリープ力が発生
する。

【００７７】その後、機関回転数が０となると、ステッ
プ５１からステップ５２へ進み、クラッチ装置９を完全
に遮断する。続いて、ステップ５３で移行終了フラグを
１とする。この時点が、図１６のＴ６のタイミングに相
当する。

【００７８】ステップ５３からはステップ３へ戻るが、
ステップ１２へ進んだ段階では、該ステップ１２の判定
がＮＯとなるので、ステップ１２からステップ１４へ進
み、アイドルストップモードとなる。

【００７９】アイドルストップモードは、図２０に示す
ように、まず、ステップ６１において、第２電動機８を
目標回転数（補機２の駆動に必要な回転数、例えば７０
０ｒｐｍ前後である）になるように制御するとともに、
ステップ６２において、前述した目標クリープトルク
（車軸トルク）となるように第１電動機１０を制御す
る。また、ステップ６３では、アイドルスイッチの状態
を、ステップ６４では、車速が０であるか否かを判定
し、これらの判定がＹＥＳである間は、アイドルストッ
プモードを継続する。

【００８０】従って、このモードに入った状態では、内
燃機関１は実質的に停止しており、燃料消費が抑制され
るとともに、その回転によるフリクション発生が回避さ
れる。そして、補機２は第２電動機８によって駆動され
続けるが、第２電動機８は内燃機関１を回転させずに補
機２のみを駆動するので、その電力消費も少ないものと
なる。また、上述のように車両にクリープ力が付与され
ることから、車庫入れ等の際の操作性が向上する。な
お、この機関停止中は、前述したように、電動式油圧供
給装置１２によって自動変速機５に必要な油圧が確保さ
れる。

【００８１】次に、上記の車両停止状態から発進すると
きの制御について説明する。図１５は、この状況での各
部の動作を示しており、Ｔ７のタイミングでアクセルペ
ダルが踏み込まれている。このようにアクセルペダルが
踏み込まれると、図２０のステップ６３の判定がＮＯと
なり、図２１に示す発進モードの制御に移行する。この
発進モードとなると、まずステップ７１で、発進モード
フラグを１とし、かつ前述したアイドルストップモード
フラグを０にリセットする。そして、ステップ７２へ進
んで、クラッチ装置９を接続状態に切り換える。続い
て、ステップ７３で、第２電動機８の目標回転数をマッ
プ等から読み取り、かつステップ７４で、この目標回転
数を維持するように第２電動機８を制御する。なお、上
記目標回転数としては、これ以前の補機２駆動中の回転
数をそのまま維持するようにしてもよい。クラッチ装置
９を締結することにより、第２電動機８の回転数は低下
しようとするが、この回転数を一定に維持するように制
御することで、結果的に最大トルクが出力されることに
なる。なお、この第２電動機８の最大トルクは、クラッ
チ装置９の最大伝達容量よりも大きく設定されている。
従って、クラッチ装置９の滑りを伴いつつ内燃機関１の
回転数は徐々に上昇することになる。つまり、内燃機関
１の始動のためのクランキングが、この第２電動機８に
よって行われる。

【００８２】次にステップ７５では、図１２に示すよう
な所定の特性のマップに基づき、そのときのアクセル開
度に対応して目標車軸トルクを決定する。そして、ステ
ップ７６で、第１電動機１０に必要な目標トルクを演算
する。これは、詳細には示していないが、前述したクリ
ープトルク演算時のステップ４４〜ステップ４６と同様
に、第２電動機８の駆動により生じるトルコン車軸トル
クを求めた上で、上記目標車軸トルクとこのトルコン車
軸トルクとの差として、第１電動機１０が負担すべきト
ルクを決定するのである。次にステップ７７で、この算
出したトルクを発生するように、第１電動機１０を制御
し、ステップ７８で、内燃機関１の始動に必要な燃料噴
射量の補正や点火時期の補正等の始動制御を開始する。

【００８３】ステップ７９では、内燃機関１が完爆した
か否かを判定しており、完爆するまで、上記の制御を繰
り返す。従って、図１５に示すように、内燃機関１は、
その回転数が徐々に上昇し、やがて始動して、自立運転
に移行することになる。また、第１電動機１０のトルク
によって、アクセルペダルの踏込量に対応した目標車軸
トルクが直ちに得られることになり、車両は非常に応答
性よく発進できる。そして、この第１電動機１０による
発進補助用のトルクは、第２電動機８によるトルクを考
慮したものとして与えられるので、全体として過不足な
く所望のトルクを確保することができる。

【００８４】また、この発進の際に、自動変速機５に
は、電動式油圧供給装置１２によって必要な油圧が供給
されており、内燃機関１の回転数の立ち上がりを待たず
に各部の切換や変速が可能であるので、発進時の応答遅
れの要因とはならない。従って、第１電動機１０により
与える発進補助用のトルクは比較的小さなもので足り、
第１電動機１０等の電気的駆動システム全体はそれだけ
小型となる。

【００８５】次に、図１５のＴ８のタイミングで内燃機
関１が完爆に至ると、ステップ７９の判定がＹＥＳとな
り、ステップ８０へ進む。なお、内燃機関１の完爆は、
機関回転数の急激な変化あるいは第２電動機８の駆動ト
ルクの変化等によって検出される。ステップ８０では、
第２電動機８の電流が力行側であるか否かを判定してい
る。つまり、第２電動機８は、上述した回転数制御が継
続されているため、その電流に基づき、内燃機関１の回
転数がこの第２電動機８の目標回転数に対応する機関回
転数に達したか否かが判定されることになる。機関回転
数の方が相対的に高くなり、電流が力行側から被動側に
変化したら、ステップ８１へ進み、発進モードフラグを
０として、通常走行に相当する燃料噴射モード（ステッ
プ２）に移行する。これが、図１５のＴ９のタイミング
に相当する。この時点では、補機２は、内燃機関１によ
って駆動されることになる。燃料噴射モードにおいて
は、前述したように、第１，第２電動機１０，８は、そ
の制御が停止される。

【００８６】以上の発進モードの説明では、アクセルペ
ダルが踏み込まれたものとして説明したが、アイドルス
トップモード中のステップ６４において、車速が０以外
であると判定した場合にも、同様に発進モードに移行す
る。例えば、坂道等でブレーキを解放した結果車速が上
昇した場合等がこれに該当する。勿論、この車速の判定
には、適宜な不感帯が与えられるので、クリープ力によ
りごくわずか動いた程度では、アイドルストップモード
が継続される。また、移行モード中にアクセルペダルが
踏み込まれた場合（ステップ４９）あるいは車両が走行
開始した場合（ステップ５０）においても、同様に発進
モードに移行する。

【００８７】なお、上記の実施例においては、車両の停
止中つまり移行モードおよびアイドルストップモードの
間に、クラッチ装置９を遮断状態として内燃機関１を完
全に停止するようにしたが、この間、クラッチ装置９を
接続状態とし、内燃機関１のモータリングを継続するよ
うに制御してもよい。この場合、内燃機関１を回転させ
ることによるフリクションが加わるので、第２電動機８
の電力消費の点では不利となるが、発進時には、内燃機
関１が回転しているので、燃料噴射を再開すれば、直ち
に燃焼が開始し、トルクの立ち上がりの点では有利とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の自動車の動力伝達経路を表した説明図。

【図２】従来の駆動装置のスケルトン図。

【図３】本発明の一実施例の動力伝達経路を表した説明
図。

【図４】本発明の一実施例の構成を示すスケルトン図。

【図５】電動式油圧供給装置の構成を示す油圧回路図。

【図６】この実施例の制御装置のシステム構成を示すブ
ロック図。

【図７】ベルト伝動機構の異なる実施例を示す説明図。

【図８】目標車軸トルクマップの特性を示す特性図。

【図９】内燃機関フリクション推定マップの特性を示す
特性図。

【図１０】変速機フリクション推定マップの特性を示す
特性図。

【図１１】トルクコンバータの性能マップを示す特性
図。

【図１２】発進時の目標車軸トルクのマップの特性を示
す特性図。

【図１３】車両減速時のタイムチャート。

【図１４】減速から停車へ移行するときのタイムチャー
ト。

【図１５】発進時のタイムチャート。

【図１６】この実施例の制御の全体的な流れを示すメイ
ンフローチャート。

【図１７】ロックアップ減速モードの流れを示すフロー
チャート。

【図１８】モータリング減速モードの流れを示すフロー
チャート。

【図１９】移行モードの流れを示すフローチャート。

【図２０】アイドルストップモードの流れを示すフロー
チャート。

【図２１】発進モードの流れを示すフローチャート。

【符号の説明】

１…内燃機関２…補機３…トルクコンバータ４…ロックアップクラッチ５…変速機６…終減速装置７…駆動輪８…第２電動機９…クラッチ装置１０…第１電動機１１…トランスアクスル１２…電動式油圧供給装置１３…エンジンコントロールユニット１４…自動変速機コントロールユニット１５…ハイブリッドシステムコントロールユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 17/00 Ｆ０２Ｄ 17/00 Ｑ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両を駆動するための内燃機関と、無段
もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャ
フトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力
伝達を行うとともに、入力側と出力側との間の相対回転
を伴って動力伝達する作動状態が可能な主伝動装置と、
上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続され、上
記駆動輪の駆動ならびに該駆動輪によるエネルギー回生
が可能な第１電動機と、上記内燃機関によって駆動され
る補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機
との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラ
ッチ装置と、上記補機に連動し、かつ燃料供給停止を伴
う車両減速時に、上記クラッチ装置を介して内燃機関の
モータリングを行う第２電動機と、を備えていることを
特徴とする内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項２】車両を駆動するための内燃機関と、無段
もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャ
フトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力
伝達を行うとともに、入力側と出力側との間の相対回転
を伴って動力伝達する作動状態が可能な主伝動装置と、
上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続され、上
記駆動輪の駆動ならびに該駆動輪によるエネルギー回生
が可能な第１電動機と、上記内燃機関によって駆動され
る補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機
との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラ
ッチ装置と、上記補機に連動し、かつ燃料供給停止を伴
う車両停止時に、上記クラッチ装置を遮断した状態で当
該補機の駆動を行う第２電動機と、を備えていることを
特徴とする内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項３】車両を駆動するための内燃機関と、無段
もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャ
フトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力
伝達を行うとともに、車両減速時に入力側と出力側との
間で相対回転が可能な主伝動装置と、上記主伝動装置の
出力側と駆動輪との間に接続され、上記駆動輪の駆動が
可能な第１電動機と、上記内燃機関によって駆動される
補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機と
の間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッ
チ装置と、上記補機に連動した第２電動機と、所定の車
両減速時に内燃機関の燃料供給を停止する燃料供給停止
手段と、この燃料供給停止中に、上記内燃機関の回転数
が過度に低下しないように、上記クラッチ装置を接続し
た状態で上記第２電動機によって内燃機関のモータリン
グを行う第２電動機制御手段と、を備えていることを特
徴とする内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項４】車両減速時に上記駆動輪によって駆動さ
れる上記第１電動機によりエネルギー回生を行う回生手
段を有し、かつ、この回生手段は、上記のモータリング
中も回生を継続することを特徴とする請求項３記載の内
燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項５】車両を駆動するための内燃機関と、無段
もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャ
フトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力
伝達を行う主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆
動輪との間に接続された第１電動機と、上記内燃機関に
よって駆動される補機と、上記内燃機関のクランクシャ
フトと上記補機との間に配設され、かつ両者間の接続，
遮断を行うクラッチ装置と、上記補機に連動した第２電
動機と、車両の停止中に内燃機関の燃料供給を停止する
燃料供給停止手段と、この車両停止中に、上記クラッチ
装置を遮断状態とするクラッチ制御手段と、同じく車両
停止中に、上記補機を駆動するように上記第２電動機を
制御する第２電動機制御手段と、同じく車両停止中に、
車両にクリープ力が発生するように上記第１電動機を制
御する第１電動機制御手段と、を備えていることを特徴
とする内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項６】車両を駆動するための内燃機関と、無段
もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャ
フトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力
伝達を行うとともに、車両減速時に入力側と出力側との
間で相対回転が可能な主伝動装置と、上記主伝動装置の
出力側と駆動輪との間に接続され、上記駆動輪の駆動が
可能な第１電動機と、上記内燃機関によって駆動される
補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機と
の間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッ
チ装置と、上記補機に連動した第２電動機と、所定の車
両減速時ならびに車両停止中に内燃機関の燃料供給を停
止する燃料供給停止手段と、燃料供給停止された減速中
に、上記クラッチ装置を接続状態に、かつ車両停止後
に、遮断状態に、それぞれ制御するクラッチ制御手段
と、減速中に上記内燃機関の回転数が過度に低下しない
ようにモータリングを行うべく上記第２電動機を駆動す
るとともに、車両停止後は補機の駆動のために上記第２
電動機を駆動する第２電動機制御手段と、車両停止後
に、車両にクリープ力が発生するように上記第１電動機
を制御する第１電動機制御手段と、を備えていることを
特徴とする内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項７】上記クラッチ制御手段は、車両減速状態
から車両停止への移行時に、クラッチ伝達トルクを連続
的もしくはステップ的に徐々に低下させるように上記ク
ラッチ装置を制御するものであり、かつ、上記第１電動
機制御手段は、このクラッチ装置を介して上記第２電動
機から内燃機関に加えられるトルクを考慮して所定のク
リープ力が発生するように上記第１電動機を制御するも
のであることを特徴とする請求項６記載の内燃機関と電
動機の複合型車両駆動装置。
【請求項８】上記第２電動機制御手段は、さらに、車
両の停止中に所定の発進指令信号があったときに、内燃
機関のクランキングを行うために上記第２電動機を駆動
するものであり、上記クラッチ制御手段は、同じく所定
の発進指令信号により上記クラッチ装置を接続状態に切
り換えるものであることを特徴とする請求項５〜７のい
ずれかに記載の内燃機関と電動機の複合型車両駆動装
置。
【請求項９】上記第１電動機制御手段は、さらに、車
両の停止中に所定の発進指令信号があったときに、車両
の発進を補助するに必要なトルクを出力するように上記
第１電動機を制御するものであることを特徴とする請求
項５〜８のいずれかに記載の内燃機関と電動機の複合型
車両駆動装置。
【請求項１０】車両の通常走行中は、内燃機関のみの
駆動力によって車両および補機が駆動されることを特徴
とする請求項９記載の内燃機関と電動機の複合型車両駆
動装置。
【請求項１１】上記主伝動装置は、トルクコンバータ
からなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに
記載の内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項１２】上記主伝動装置は、トルクコンバータ
と、該トルクコンバータの入力側および出力側を直結す
るロックアップクラッチと、からなることを特徴とする
請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関と電動機の
複合型車両駆動装置。
【請求項１３】上記変速機は、ベルト式無段変速機か
らなることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記
載の内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項１４】上記変速機が自動変速機からなり、か
つ内燃機関の停止中に上記自動変速機に必要な油圧を供
給するための電動オイルポンプをさらに備えていること
を特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の内燃機
関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項１５】車両を駆動するための内燃機関と、無
段もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシ
ャフトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動
力伝達を行うとともに、入力側と出力側との間の相対回
転を伴って動力伝達する作動状態が可能な主伝動装置
と、上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続され
る第１電動機と、上記内燃機関によって駆動される補機
と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機との間
に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装
置と、上記補機に連動した第２電動機と、を備えた内燃
機関と電動機の複合型車両駆動装置において、通常の走行中は、両電動機を駆動せずに内燃機関の駆動
力のみで車両の駆動および補機の駆動を行い、車両の所定の減速時には、上記第１電動機によってエネ
ルギー回生を行うとともに、内燃機関への燃料供給を停
止し、この車両減速中に機関回転数が過度に低下しないように
上記クラッチ装置ならびに上記第２電動機によって内燃
機関のモータリングを行い、減速後、車両が停止した後は、上記クラッチ装置を遮断
状態にするとともに、上記第２電動機によって上記補機
を駆動し、かつ車両に所定のクリープ力を付与するよう
に上記第１電動機を駆動し、車両停止中に、発進指令信号を受けた場合には、上記ク
ラッチ装置を接続状態に切り換えて上記第２電動機によ
り内燃機関のクランキングを行い、かつ上記第１電動機
の駆動により車両の発進を補助することを特徴とする内
燃機関と電動機の複合型車両駆動装置の制御方法。