JPH11150805A

JPH11150805A - ハイブリッド車両

Info

Publication number: JPH11150805A
Application number: JP31674597A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Shimazaki; 勇一島崎; Kenji Nakano; 賢至中野; Hironao Fukuchi; 博直福地; Hideyuki Takahashi; 秀幸高橋; Kazutomo Sawamura; 和同澤村; Teruo Wakashiro; 輝男若城
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2017-11-18
Also published as: JP3672712B2

Abstract

(57)【要約】【課題】補機類用の電源エネルギーを貯蔵した補機類用
電気エネルギー貯蔵手段にエンジンの出力により駆動さ
れる発電機の発電出力を的確に給電しつつエンジンの燃
料消費をできるだけ抑制することができるハイブリッド
車両を提供する。【解決手段】エンジン１の出力によって発電し、その発
電出力を補機類用バッテリ２３に充電する発電機３を発
電機クラッチ１３を介してエンジン１の出力軸１ａに断
接可能に設ける。補機類用バッテリ２３のエネルギー消
費量に応じて発電機３の発電を行うか否かを決定し、発
電機３の発電を行うときには発電機クラッチ１３を接続
状態とし、発電機３の発電を行わないときには発電機ク
ラッチ１３を遮断状態とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車両
に関し、より詳しくはパラレル型のハイブリッド車両に
関する。

【０００２】

【従来の技術】パラレル型のハイブリッド車両にあって
は、一般の自動車と同様に車両の基本的な走行駆動源と
してエンジンを具備する一方、そのエンジンの出力を補
助する補助出力を必要に応じて生成させる電動機を車両
に搭載し、それらのエンジン及び電動機の出力（機械的
な動力）を変速装置等の動力伝達手段を介して駆動輪に
伝達して走行するものが一般に知られている。

【０００３】そして、この種のハイブリッド車両では、
例えば車両の加速時に電動機に前記補助出力を生成さ
せ、それをエンジンの出力と併せて駆動輪に伝達するこ
とで、車両の必要な加速性能を確保しつつエンジンの出
力を抑制し、ひいては、エンジンの燃料消費や排気ガス
の少量化を図るようにしている。

【０００４】また、例えば車両の減速時には、駆動輪か
ら動力伝達手段を介して電動機に伝達される車両の運動
エネルギーによって、該電動機を発電機として駆動して
回生発電を行わしめ、その回生発電出力を電動機の電源
バッテリ等の電気エネルギー貯蔵手段に回収することが
一般に行われている。

【０００５】ところで、この種のハイブリッド車両に
は、通常の自動車と同様に、エアコンやオーディオ装
置、エンジンの点火装置、電子制御ユニット等、各種の
補機類が備えられ、これらの動作電圧（通常、１２Ｖ）
は前記補助出力を生成する電動機の動作電圧（例えば１
００〜１８０Ｖ）よりも小さい。このため、該ハイブリ
ッ車両では、通常、電動機の電源エネルギーを貯蔵した
電気エネルギー貯蔵手段の他、補機類用の電源エネルギ
ーを貯蔵した１２Ｖバッテリ等の補機類用電気エネルギ
ー貯蔵手段が車両に搭載され、この補機類用電気エネル
ギー貯蔵手段から補機類への給電を行うようにしてい
る。さらにこの場合、補機類用電気エネルギー貯蔵手段
は、前記電動機用の電気エネルギー貯蔵手段にＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータを介して接続され、該電動機用電気エネル
ギー貯蔵手段の貯蔵エネルギーや電動機の回生発電電力
をＤＣ−ＤＣコンバータにより降圧したものを補機類用
電気エネルギー貯蔵手段に適宜充電するようにしてい
る。

【０００６】しかるに、上記ＤＣ−ＤＣコンバータは、
一般に消費電力が大きいため、電動機用電気エネルギー
貯蔵手段の貯蔵エネルギーや電動機の回生発電電力を補
機類用電気エネルギー貯蔵手段に充電する際のエネルギ
ー効率（例えば４０〜６０％）が悪く、電動機用電気エ
ネルギー貯蔵手段の貯蔵エネルギーや電動機の回生発電
電力の多くがＤＣ−ＤＣコンバータによって無駄に消耗
されてしまうものとなっていた。

【０００７】このため、本願発明者等は、補機類用の電
気エネルギーを発電する発電機をハイブリッド車両に搭
載し、この発電機をエンジンの出力を用いて駆動するこ
とで、該発電機の発電出力を補機類用電気エネルギー貯
蔵手段に充電することを試みている。

【０００８】この場合、該発電機の発電に際しては、通
常の自動車の場合と同様に、エンジンの動作中に常時、
発電機の発電を行わしめることが考えられる。

【０００９】しかるに、ハイブリッド車両では、エンジ
ンの燃料消費を極力抑えることが必要であるのに対し、
上記のようにエンジンの動作中に常時、発電機の発電を
行わしめるようにすると、該発電機が常時、エンジンの
負荷となって、エンジンの燃料消費を抑制する妨げとな
ってしまう。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる背景に
鑑み、補機類用の電源エネルギーを貯蔵した補機類用電
気エネルギー貯蔵手段にエンジンの出力により駆動され
る発電機の発電出力を的確に給電しつつ、エンジンの燃
料消費をできるだけ抑制することができるハイブリッド
車両を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のハイブリッド車
両はかかる目的を達成するために、車両の走行駆動源と
してのエンジンと、該エンジンの出力を該エンジンの出
力軸から駆動輪に伝達する動力伝達手段と、該エンジン
の出力を補助する補助出力を前記動力伝達手段を介して
前記駆動輪に伝達可能に設けられた電動機と、該電動機
の電源エネルギーを貯蔵する電動機用電気エネルギー貯
蔵手段と、前記電動機よりも低電圧で動作する補機類
と、該補機類の電源エネルギーを貯蔵する補機類用電気
エネルギー貯蔵手段と、前記エンジンの出力により駆動
されて発電し、その発電出力を前記補機類用電気エネル
ギー貯蔵手段に給電するように設けられた発電機と、前
記エンジン、電動機及び発電機による車両の運転制御を
行う車両運転制御手段とを備えたハイブリッド車両にお
いて、前記発電機が前記エンジンの出力軸に前記車両運
転制御手段により制御可能な発電機用クラッチ手段を介
して接続して設けられ、前記車両運転制御手段は、前記
補機類用電気エネルギー貯蔵手段のエネルギー消費状態
又はエネルギー貯蔵状態に応じて前記発電機の発電を行
うか否かを決定し、該発電機の発電を行わしめるときに
は、前記発電機用クラッチ手段を接続状態に制御し、該
発電機の発電を行わないときには、前記発電機用クラッ
チ手段を切断状態に制御することを特徴とする（請求項
１記載の発明）。

【００１２】かかる本発明によれば、前記補機類用電気
エネルギー貯蔵手段のエネルギー消費状態又はエネルギ
ー貯蔵状態に応じて前記発電機の発電を行うか否かを決
定して、発電機の発電を行わせたり、行わせなかったり
することで、補機類用電気エネルギー貯蔵手段の充電が
必要な時だけ、発電機による発電出力を補機類用電気エ
ネルギー貯蔵手段に給電することができる。そして、こ
の場合、補機類用電気エネルギー貯蔵手段の充電が不要
で、発電機の発電を行わない場合には、前記発電機用ク
ラッチ手段を遮断状態とすることで、該発電機とエンジ
ンの出力軸とは切り離され、該エンジンの負荷が軽減さ
れる。

【００１３】従って、本発明によれば、補機類用の電源
エネルギーを貯蔵した補機類用電気エネルギー貯蔵手段
にエンジンの出力により駆動される発電機の発電出力を
必要に応じて的確に給電しつつ、エンジンの燃料消費を
できるだけ抑制することができる。

【００１４】かかる本発明では、より具体的には、前記
車両運転制御手段は、前記補機類用電気エネルギー貯蔵
手段のエネルギー消費状態であるエネルギー消費量が所
定量以上であるとき、前記発電機用クラッチ手段を接続
状態に制御しつつ前記発電機の発電を行わしめるように
該発電機を制御し、前記補機類用電気エネルギー貯蔵手
段のエネルギー消費量が前記所定量に満たないときに
は、前記発電機を動作停止状態（発電機の通電遮断状
態）としつつ、前記発電機用クラッチ手段を遮断状態に
制御する（請求項２記載の発明）。

【００１５】また、前記車両運転制御手段は、前記補機
類用電気エネルギー貯蔵手段のエネルギー貯蔵状態であ
るエネルギー貯蔵量が所定量以下であるとき、前記発電
機用クラッチ手段を接続状態に制御しつつ前記発電機の
発電を行わしめるように該発電機を制御し、前記補機類
用電気エネルギー貯蔵手段のエネルギー貯蔵量が前記所
定量を超えているときには、前記発電機を動作停止状態
としつつ、前記発電機用クラッチ手段を遮断状態に制御
する（請求項３記載の発明）。

【００１６】このようにすることで、補機類用電気エネ
ルギー貯蔵手段のエネルギー消費量が所定量以上で比較
的大きい場合や、該補機類用電気エネルギー貯蔵手段の
エネルギー貯蔵量が所定量以下で比較的小さい場合に
は、発電機の発電出力が補機類用電気エネルギー貯蔵手
段に給電されるので、必要限の最適なタイミングで補機
類用電気エネルギー貯蔵手段の充電を効率よく行うこと
ができ、また、発電機の発電を要しない場合には、適正
にエンジンの負荷を軽減してその燃料消費を抑制するこ
とができる。

【００１７】この場合、前記請求項２記載の本発明にあ
っては、特に好ましくは、前記車両運転制御手段は、前
記発電機の発電を行わしめるとき、前記補機類用電気エ
ネルギー貯蔵手段のエネルギー消費量に応じて前記発電
機の発電出力を決定し、その決定した発電出力に従って
該発電機を制御する（請求項４記載の発明）。

【００１８】また、前記請求項３記載の本発明にあって
は、特に好ましくは、前記車両運転制御手段は、前記発
電機の発電を行わしめるとき、前記補機類用電気エネル
ギー貯蔵手段のエネルギー貯蔵量に応じて前記発電機の
発電出力を決定し、その決定した発電出力に従って該発
電機を制御する（請求項５記載の発明）。

【００１９】このように発電機の発電に際して、補機類
用電気エネルギー貯蔵手段のエネルギー消費量やエネル
ギー貯蔵量に応じて発電機の発電出力を決定すること
で、この発電時においても、エンジンの負荷を必要最小
限に留めることができ、エンジンの燃料消費を極力抑え
る上で効果的である。

【００２０】また、本発明では、前記車両運転制御手段
は、前記車両の駐停車時に前記発電機の発電を行わない
ことを決定したときには、前記エンジンを動作停止状態
とし、前記車両の駐停車時に前記発電機の発電を行うこ
とを決定したときには、前記エンジンをアイドリング状
態に制御する（請求項６記載の発明）。

【００２１】これによれば、車両の駐停車時に前記発電
機の発電を要しない、すなわち、エンジンの出力を必要
としない場合にエンジンを動作停止状態とすることで、
エンジンによる燃料消費がなくすことができ、また、車
両の駐停車時に前記発電機の発電を要するときには、エ
ンジンをアイドリング状態とすることで、支障なく発電
機の発電を行って、その発電出力を補機類用電気エネル
ギー貯蔵手段に給電することができる。

【００２２】この場合、前記車両運転制御手段は、前記
車両の駐停車時に前記エンジンをアイドリング状態に制
御するときには、該エンジンの出力軸に生じるトルク変
動を抑制するトルクを前記電動機から該エンジンの出力
軸に付与させるように該電動機を制御することが好まし
い（請求項７記載の発明）。

【００２３】すなわち、エンジンのアイドリング状態で
は、一般にその出力軸に周期的なトルク変動を生じ（こ
のトルク変動は所謂ＴＤＣに同期して生じる）、このよ
うなトルク変動はエンジンの燃焼消費を増大させる要因
となる。この場合、ハイブリッド車両では、前記電動機
からエンジンの出力軸に任意のトルクを付与することが
可能であるので、該電動機を適正に制御することで、エ
ンジンの出力軸のトルク変動を抑制することができ、こ
れによって、エンジンの燃焼消費を抑制することができ
る。

【００２４】また、本発明では、前記発電機は、前記車
両の減速時に、前記発電機用クラッチ手段の接続状態に
おいて前記駆動輪から前記動力伝達手段を介して前記エ
ンジンの出力軸側に伝達される車両の運動エネルギーに
より駆動可能に設けられ、前記車両運転制御手段は、前
記車両の減速時に前記エンジンへの燃料供給及び点火を
停止せしめる（請求項８記載の発明）。

【００２５】これによれば、車両の減速時には、エンジ
ンへの燃料供給及び点火が停止されて該エンジンは出力
を発生しない状態となり、該エンジン自体は前記発電機
を駆動することができない状態となるものの、前記発電
機用クラッチ手段の接続状態においては、車両の運動エ
ネルギーが動力伝達手段を介して発電機に伝達され、そ
の運動エネルギーによって該発電機が駆動される。従っ
て、発電機の発電を要するときには、発電機用クラッチ
手段を接続状態として支障なく発電機の発電を行うこと
ができる。同時に、このとき、エンジンへの燃料供給及
び点火を停止することで（これは発電機の発電を行うか
否かにはよらない）、エンジンの燃料消費と、点火のた
めの電力消費をなくすことができる。

【００２６】このように車両の減速時にエンジンの給燃
及び点火を停止する場合、前記車両運転制御手段は、前
記車両の減速時に前記発電機の発電を行うことを決定し
た状態で該車両の速度が所定車速以下に低下したとき、
前記エンジンへの燃料供給及び点火を再開させて、前記
発電機を駆動する出力を該エンジンに生成せしめること
が好ましい（請求項９記載の発明）。

【００２７】すなわち、車両の減速時における前記発電
機の発電は、前述の如く車両の運動エネルギーを駆動力
として行われるのであるが、このとき、車両の速度があ
る程度低くなると、車両の運動エネルギーが小さくなり
過ぎて、発電機の所要の発電を行うことができなくな
る。そこで、車両の減速時に発電機の発電を行う場合
に、該車両の速度が所定車速以下に低下したときに、前
記エンジンへの燃料供給及び点火を再開させて、前記発
電機を駆動する出力を該エンジンに生成せしめること
で、発電機の発電を支障なく継続することができる。

【００２８】前述のように車両の減速時にエンジンへの
燃料供給及び点火を停止する請求項８記載の発明にあっ
ては、前記エンジンは、前記車両運転制御手段により制
御可能なエンジン用クラッチ手段を介して前記動力伝達
手段に接続して設けられると共に、前記発電機は前記エ
ンジン用クラッチ手段の出力側に前記発電機用クラッチ
手段を介して接続して設けられ、前記車両運転制御手段
は、前記車両の減速時に前記エンジン用クラッチ手段を
遮断状態に制御することが好ましい（請求項１０記載の
発明）。

【００２９】またさらに、車両の減速時における発電機
の発電時に、車両の速度が所定車速以下に低下したとき
にエンジンへの燃料供給及び点火を再開させる請求項９
記載の発明にあっては、前記エンジンは、前記車両運転
制御手段により制御可能なエンジン用クラッチ手段を介
して前記動力伝達手段に接続して設けられると共に、前
記発電機は前記エンジン用クラッチ手段の出力側に前記
発電機用クラッチ手段を介して接続して設けられ、前記
車両運転制御手段は、前記車両の減速時に前記車両の速
度が前記所定車速よりも高いときには、前記エンジン用
クラッチ手段を遮断状態に制御し、該車両の速度が前記
所定車速以下に低下したときには、前記エンジン用クラ
ッチ手段を接続状態に制御することが好ましい（請求項
１１記載の発明）。

【００３０】すなわち、前記エンジン用クラッチ手段を
備えることで、車両の減速時に該エンジン用クラッチ手
段を遮断状態とすることによって、車両の運動エネルギ
ーはエンジンには伝達されなくなり、該エンジンによっ
て消耗されることがない。従って、車両の減速時にエン
ジン用クラッチ手段を遮断状態とすることで、その減速
時における発電機の発電に際しては、車両の運動エネル
ギーが効率よく発電機に伝達され、該運動エネルギーを
有効に活用して発電機の発電を効率よく行うことができ
る。尚、請求項９記載の発明のように、車両の減速時に
おける発電機の発電時に、車両の速度が所定車速以下に
低下したときにエンジンへの燃料供給及び点火を再開さ
せる場合には、車両の速度が所定車速以下に低下したと
きに、前記エンジン用クラッチ手段を遮断状態から接続
状態としてエンジンへの燃料供給及び点火を再開するこ
とで、該エンジンの運転が再開する。そして、この運転
が再開されたエンジンの出力は、エンジン用クラッチ手
段及び発電機用クラッチ手段を介して発電機に伝達さ
れ、これにより発電機の発電を継続することができる。

【００３１】また、本発明では、前記車両運転制御手段
は、前記車両の減速時に前記駆動輪から前記動力伝達機
構を介して前記電動機に伝達される前記車両の運動エネ
ルギーにより該電動機の回生発電を行わしめるように該
電動機を制御する（請求項１２記載の発明）。

【００３２】これによれば、車両の減速時の運動エネル
ギーによって前記電動機の回生発電を行うことで、該運
動エネルギーの一部を電動機の回生発電によって電気エ
ネルギーに変換して前記電動機用電気エネルギー貯蔵手
段に回収することができる。特に、車両の減速時に前述
の如くエンジン用クラッチ手段を遮断状態とする場合に
あっては、車両の運動エネルギーがエンジンによって消
耗されることがないため、前述の如く発電機の発電を効
率よく行うことができると同時に前記電動機の回生発電
も効率よく行うことができる。さらに、車両の減速時に
発電機の発電を行わない場合には、前記発電機用クラッ
チ手段も遮断状態とされることで、車両の運動エネルギ
ーの多くが電動機に伝達されることとなって、該電動機
の回生発電をより一層効率よく行うことができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１乃至図
６を参照して説明する。図１は本実施形態のハイブリッ
ド車両の全体的システム構成図、図２は図１の要部の構
成を示す説明図、図３乃至図６は図１のハイブリッド車
両の作動を説明するためのフローチャートである。

【００３４】図１を参照して、１はエンジン、２は電動
機（詳しくは発電機としても動作可能な発電電動機）、
３は発電機、４は動力伝達手段としての変速装置であ
る。エンジン１の出力軸であるクランク軸１ａは、エン
ジン用クラッチ手段であるクラッチ機構５（以下、エン
ジンクラッチ５という）を介して変速装置４の入力側に
断接自在に連接され、該変速装置４の出力側のドライブ
シャフト４ａが、図示を省略するが差動ギヤ機構等を介
して車両の駆動輪に連接されている。

【００３５】尚、変速装置４は、図しない油圧ポンプや
油圧回路を用いた変速駆動装置６によりその変速動作が
行われるようになっている。同様に、前記エンジンクラ
ッチ５は、油圧式のエンジンクラッチ駆動装置７により
その断接動作が行われるようになっている。また、図
中、８はエンジン１への燃料供給（以下、給燃という）
を行う給燃装置、９はエンジン１の点火装置である。

【００３６】電動機２及び発電機３は、本実施形態では
磁石式のものであり、変速装置４の上部の空きスペース
に同心に配置されて該変速装置４に取付けられている。
これらの電動機２及び発電機３の軸心部には伝動軸１０
が回転自在に挿通されており、この伝動軸１０が、変速
装置４の入力側及びエンジンクラッチ５の出力側と連動
して回転するように、例えばプーリ／ベルト機構から成
る回転伝達手段１１を介して変速装置４の入力側（エン
ジンクラッチ５の出力側）に連接されている。そして、
電動機２の回転軸及び発電機３の回転軸は、それぞれ上
記伝動軸１０に、電動機用クラッチ手段としての電磁ク
ラッチ１２及び発電機用クラッチ手段としての電磁クラ
ッチ１３を介して断接自在に接続されている。

【００３７】より具体的には、図２を参照して、電動機
２にあっては、その磁石から成るロータ１４と、このロ
ータ１４から同心に延設された中空の回転軸１５とが図
示しないベアリング等を介して前記伝動軸１０に回動自
在に支承されており、上記回転軸１５の一端部が伝動軸
１０との間に介在させた電磁クラッチ１２を介して伝動
軸１０に断接自在とされている。

【００３８】同様に、発電機３にあっては、その磁石か
ら成るロータ１６と、このロータ１６から同心に延設さ
れた中空の回転軸１７とが伝動軸１０に回動自在に支承
され、回転軸１７の一端部が電磁クラッチ１３を介して
伝動軸１０に断接自在とされている。

【００３９】従って、電動機２の回転軸１５及び発電機
３の回転軸１７は、それぞれ電磁クラッチ１２，１３
（以下、これらをそれぞれ電動機クラッチ１２、発電機
クラッチ１３と称する）の接続状態において、伝動軸１
０と一体に回転し、ひいては、変速装置４の入力側及び
エンジンクラッチ５の出力側と連動して回転するように
なっている。

【００４０】尚、図２において、１８，１９はそれぞれ
電動機２及び発電機３のステータコイルである。

【００４１】以上説明した構成によって、エンジンクラ
ッチ５の接続状態において、エンジン１のクランク軸１
ａに車両を走行させる出力を発生させると、その出力は
変速装置４を介して駆動輪に伝達され、車両の走行が行
われる。また、この時、例えば電動機クラッチ１２を接
続状態として、電動機２のステータコイル１８に給電し
てエンジン１の出力を補助する補助出力（機械的な駆動
力）を電動機２の回転軸１５に発生させると、その補助
出力は伝動軸１０及び回転伝達手段１１を介してエンジ
ン１の出力と合流し、該エンジン１の出力と併せて変速
装置４を介して駆動輪に伝達される。さらに、エンジン
クラッチ５の接続状態において、例えば発電機クラッチ
１３を接続状態とすると、エンジン１の出力が回転伝達
手段１１及び伝動軸１０を介して発電機３の回転軸１７
に伝達されて該発電機３が駆動され、この時、発電機３
のステータコイル１９に発電出力が誘起される。

【００４２】また、例えば車両の減速時において、電動
機クラッチ１２を接続状態とすると、車両の運動エネル
ギーが駆動輪側から変速装置４、回転伝達手段１１及び
伝動軸１０を介して電動機２の回転軸１５に伝達されて
該電動機２が発電機として駆動され、この時、電動機２
のステータコイル１８に回生発電出力が誘起される。同
様に、車両の減速時において、発電機クラッチ１３を接
続状態とすると、車両の運動エネルギーが発電機３の回
転軸１７に伝達されて該発電機２が駆動され、これによ
っても、発電機３の発電が行われる。

【００４３】本実施形態のハイブリッド自動車は上記の
ような機構的構成の他、次のような電気的構成を具備し
ている。すなわち、本実施形態のハイブリッド自動車
は、図１に示すように、電動機２の電源エネルギーを貯
蔵した電動機用バッテリ２０（電動機用電気エネルギー
貯蔵手段）と、この電動機用バッテリ２０及び電動機２
間の電力授受を行うレギュレータ／インバータ回路２１
と、車両に搭載された図示しないエアコンやオーディオ
装置等の補機類２２の電源エネルギーを貯蔵した補機類
用バッテリ２３（補機類用電気エネルギー貯蔵手段）
と、発電機３の発電出力を補機類用バッテリ２３に給電
せしめるレギュレータ回路２４と、前記電動機クラッチ
１２及び発電機クラッチ１３をそれぞれ駆動する電動機
クラッチ駆動回路２５及び発電機クラッチ駆動回路２６
と、マイクロコンピュータを用いて構成されたコントロ
ーラ２７とを備えている。

【００４４】尚、前記電動機用バッテリ２０は、その出
力電圧が百数十Ｖ程度の高電圧のもので、補機類用バッ
テリ２３は、その出力電圧が例えば１２Ｖの低電圧のも
のである。また、補機類用バッテリ２３の電気エネルギ
ーは、エアコンやオーディオ装置等の他、前記コントロ
ーラ２７やエンジン１の点火装置９等の電子機器（これ
らも補機類である）の電源として使用される。

【００４５】また、前記コントローラ２７はエンジン
１、電動機２、発電機３等を含めて車両の運転制御を行
う車両運転制御手段であり、このコントローラ２７に
は、エンジン１の回転数、吸気圧等、エンジン１の運転
状態を示すデータや、車両の運転者による図示しないア
クセル及びブレーキの操作状態を示すデータ、車両の車
速を示すデータがそれぞれ図示しない各種センサ等から
与えられる。さらに、該コントローラ２７には、電動機
用バッテリ２０に備えた適宜のセンサ（例えば電圧セン
サや電流センサ、温度センサ）等を用いて得られる電動
機用バッテリ２０のエネルギー貯蔵量（残容量）を示す
データが与えられ、また、補機類用バッテリ２３に備え
た適宜のセンサ（例えば電圧センサや電流センサ）等を
用いて得られる補機類用バッテリ２３のエネルギー消費
量（補機類用バッテリ２３から補機類２２への給電量）
を示すデータが与えられる。

【００４６】そして、コントローラ２７は、その詳細な
作動は後述するが、上記のように与えられる各種のデー
タに基づいてエンジン１等の運転を制御するようにして
おり、その主要な機能としてエンジン１の運転を給燃装
置８や点火装置９等を介して制御する機能と、エンジン
クラッチ５の断接動作をエンジンクラッチ駆動装置７を
介して制御する機能と、変速装置４の変速動作を変速駆
動装置９を介して制御する機能と、電動機２の動作をレ
ギュレータ／インバータ回路２１を介して制御する機能
と、発電機３の動作をレギュレータ回路２４を介して制
御する機能と、電動機クラッチ１２の断接動作を電動機
クラッチ駆動回路２５を介して制御する機能と、発電機
クラッチ１３の断接動作を発電機クラッチ駆動回路２６
を介して制御する機能とを有する。

【００４７】次に、本実施形態のハイブリッド車両の作
動、特にコントローラ２７の処理作動について説明す
る。

【００４８】図３を参照して、コントローラ２７はエン
ジン１の動作状態において、まず、エンジン１の現在の
運転状態が、エンジン１の後述の運転停止処理（エンジ
ン１への給燃及び点火の停止処理）を行い得る条件が成
立しているか否かを判断する（ＳＴＥＰ１）。この判断
は、例えばエンジン１の冷却水温や吸気温に基づき行わ
れ、エンジン１の冷却水温が所定値に満たない低温状態
であったり、エンジン１の吸気温が所定値を超える高温
状態であるような場合には、エンジン１の運転を停止す
ると、エンジン１の再始動が困難なものとなり易いこと
から、エンジン１の運転停止処理を行い得る条件が成立
していないと判断し、エンジン１の冷却水温が所定値以
上で且つ吸気温が所定値以下である場合に、エンジン１
の運転停止処理を行い得る条件が成立していると判断す
る。

【００４９】そして、コントローラ２７は、エンジン１
の運転停止処理を行い得る条件が成立していないと判断
した場合には、通常運転処理を行って（ＳＴＥＰ２）、
ＳＴＥＰ１からの処理を繰り返す。この場合、上記通常
運転処理では、コントローラ２７は車両のアクセル操作
状態に応じた出力をエンジン１に発生させるように該エ
ンジン１を前記給燃装置８や点火装置９等を介して制御
すると共に、車両のアクセル操作状態や車速に応じて変
速装置の変速動作を変速駆動装置６を介して制御し、さ
らに、エンジンクラッチ５をエンジンクラッチ駆動装置
７を介して接続状態に制御することで、エンジン１の出
力を変速装置４を介して車両の駆動輪に伝達せしめ、こ
れにより車両の走行運転を行わしめる。従って、上記通
常運転処理では、通常の自動車と同様に車両の走行運転
が行われる。

【００５０】一方、ＳＴＥＰ１でエンジン１の運転停止
処理を行い得る条件が成立していると判断した場合に
は、コントローラ２７は、次に発電機３の要求発電量を
算出する（ＳＴＥＰ３）。この要求発電量の算出は、補
機類用バッテリ２３の前記補機類２２によるエネルギー
消費量（補機類用バッテリ２３から補機類２２への給電
量）に応じて決定され、該エネルギー消費量が大きい
程、発電機３の要求発電量も大きなものとなる。

【００５１】次いで、コントローラ２７は、補機類用バ
ッテリ２３のエネルギー消費量もしくはこれに応じた要
求発電量に基づき、発電機３の発電が必要であるか否か
を判断する（ＳＴＥＰ４）。この場合、コントローラ２
７は、補機類用バッテリ２３のエネルギー消費量もしく
はこれに応じた要求発電量が所定値に満たない十分に小
さなものであるときには、発電機３の発電が不必要であ
ると判断し、補機類用バッテリ２３のエネルギー消費量
もしくはこれに応じた要求発電量が所定値以上であると
き、発電機３の発電が必要であると判断する。

【００５２】尚、本実施形態では、補機類用バッテリ２
３のエネルギー消費量もしくはこれに応じて決定した要
求発電量に応じて発電機３の発電が必要であるか否かを
決定しているが、補機類用バッテリ２３のエネルギー貯
蔵量（残容量）に応じて発電機３の発電が必要であるか
否かを決定する（例えば補機類用バッテリ２３の残容量
が所定値（例えば８０％）以上の満充電状態に近い状態
では、発電機３の発電が不要であると決定し、該残容量
は所定値に満たないときに発電機３の発電が必要である
と決定する）ようにしてもよい。そして、このとき、発
電機３の要求発電量を補機類用バッテリ２３の残容量
（エネルギー貯蔵量）に応じて決定する（例えば残容量
が小さい程、要求発電量大きくする）ようにしてもよ
い。

【００５３】あるいは、補機類用バッテリ２３のエネル
ギー消費量とエネルギー貯蔵量との両者に応じて発電機
３の発電を行うか否かを決定したり（例えば補機類用バ
ッテリ２３のエネルギー消費量が所定値以上で且つエネ
ルギー貯蔵量が所定値に満たない場合に発電機３の発電
が必要であると決定し、これ以外の場合に発電機３の発
電が不要であると決定する）、補機類用バッテリ２３の
エネルギー消費量とエネルギー貯蔵量との両者に応じて
前述したような傾向で発電機３の要求発電量を決定する
ようにしてもよい。

【００５４】以下の説明では、まず、上記ＳＴＥＰ４で
コントローラ２７が発電機３の発電が必要であると判断
した場合の作動について説明する。

【００５５】コントローラ２７は、ＳＴＥＰ４で発電機
３の発電が必要であると判断したときには、発電機クラ
ッチ１３を発電機クラッチ駆動回路２６を介して接続状
態に制御すると共に、発電機３の通電電流をレギュレー
タ回路２４を介して制御することで前記要求発電量に従
って発電機３の発電を行わしめる（ＳＴＥＰ５）。尚、
この場合において、発電機３の回転軸１７には、後述の
如く、エンジン１の出力、電動機２の出力（機械的出
力）及び車両の走行エネルギーのうちのいずれかの駆動
力が前記伝動軸１０及び発電機クラッチ１３を介して付
与されるようになっており、発電機３はそれらのいずれ
かの駆動力を入力エネルギーとして発電を行う。

【００５６】このようにして発電機３の発電を行わしめ
つつ、コントローラ２７は次に車両の走行状態が減速中
であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ６）。この判断は、
車両のブレーキ操作状態やアクセル操作状態、車速等に
基づいて行われる。そして、コントローラ２７は車両の
減速中であると判断したときには、前記給燃装置８及び
点火装置９を制御することで、エンジン１の給燃及び点
火を停止し（ＳＴＥＰ７）、また、エンジンクラッチ５
をエンジンクラッチ駆動装置７を介して遮断状態に制御
する（ＳＴＥＰ８）。さらに、コントローラ２７は、こ
の車両の減速中における運動エネルギーを利用して前記
電動機２を発電機として動作させ、該電動機２の回生発
電を行わしめるために、該電動機２がその発電効率の良
い回転域で動作するように変速装置４の変速比を変速駆
動装置６を介して制御し（ＳＴＥＰ９）、また電動機ク
ラッチ１２を電動機クラッチ駆動回路２５を介して接続
状態に制御する（ＳＴＥＰ１０）。これにより、車両の
減速中の運動エネルギーは、車両の駆動輪側から変速装
置４、前記回転伝達手段１１、伝動軸１０及び電動機ク
ラッチ１２を介して電動機２の回転軸１５に伝達され、
該電動機２が発電機として駆動される。そして、コント
ローラ２７は、この状態でレギュレータ／インバータ回
路２１を制御することで、電動機２のステータコイル１
８に誘起される発電出力を電動機用バッテリ２０に充電
せしめ（電動機２から電動機用バッテリ２０への給
電）、これにより電動機２の回生発電がなされる（ＳＴ
ＥＰ１１）。

【００５７】この場合、前述のように変速装置４の変速
比を制御することで（ＳＴＥＰ９）、電動機２はその発
電効率の良い回転域で動作し、該電動機２の回生発電が
効率よく行われる。また、エンジンクラッチ５は遮断状
態とされるので、車両の減速中の運動エネルギーはエン
ジン１によって無駄に消耗されることはなく、電動機２
に伝動軸１０を介して伝達され、車両の運動エネルギー
を効率よく電動機２によって電動機用バッテリ２０に充
電する電気エネルギーに変換することができる。

【００５８】また、この場合において、前記発電機クラ
ッチ１３は接続状態であるので、車両の運動エネルギー
は、車両の駆動輪側から変速装置４、前記回転伝達手段
１１、伝動軸１０及び発電機クラッチ１３を介して発電
機３の回転軸１７にも伝達され、該発電機３の発電が支
障なくなされる。そして、このとき、車両の運動エネル
ギーは前述の如くエンジン１によって無駄に消耗される
ことがないので、該運動エネルギーを効率よく利用して
発電機３の発電を行うことができる。

【００５９】さらに、この場合、エンジン１への給燃及
び点火を停止するため、エンジン１が燃料を消費しない
と共に、補機類用バッテリ２３から点火装置９への通電
も遮断され、車両の走行中のエンジン１の燃料消費が削
減されると共に、補機類用バッテリ２３のエネルギー消
費が抑制される。

【００６０】このようにして、車両の減速中に電動機２
の回生発電や発電機３の発電を行っている場合におい
て、コントローラ２７は、車両のアクセル操作がなされ
たか否かを監視し（ＳＴＥＰ１２）、アクセル操作がな
されていない場合にはさらに、車速が所定車速Ｖ0 （例
えば１５ｋｍ／ｈ）よりも低下したか否かを判断する
（ＳＴＥＰ１３）。そして、車両のアクセル操作がなさ
れておらず、且つ車速が所定車速Ｖ0 以上である場合に
は、前記ＳＴＥＰ１からの処理が繰り返される。

【００６１】そして、コントローラ２７は、車両の減速
中に車両のアクセル操作がなされてエンジン１の出力要
求が発生し、あるいは、車速が所定車速Ｖ0 よりも低下
して、車両の運動エネルギーが発電機３の発電を行うた
めには不十分なものとなったときには、エンジンクラッ
チ５をエンジンクラッチ駆動装置７を介して接続状態に
制御する（ＳＴＥＰ１４）。これによりエンジン１のク
ランク軸１ａが車両の運動エネルギーを利用して駆動さ
れる。この状態でコントローラ２７は、給燃装置８及び
点火装置９を制御することで、エンジン１の給燃及び点
火を再開し、該エンジン１を始動する（ＳＴＥＰ１
５）。そして、その後は前述した通常運転処理（ＳＴＥ
Ｐ１６）を経てＳＴＥＰ１からの処理が繰り返される。
この場合、上記のように車両の車速が減速によって所定
車速Ｖ0 よりも低くなったときにエンジンクラッチ５を
接続状態としてエンジン１を始動することで、車両の運
動エネルギーが小さくなり過ぎて、該運動エネルギーだ
けでは発電機３の発電を十分に行うことができなくなる
ような状況では、エンジン１の出力が発電機３に伝達さ
れるため、該発電機３の発電を支障なく継続することが
できる。

【００６２】次に、前記ＳＴＥＰ６の判断において、車
両の減速中でない場合には、コントローラ２７は次に、
図４に示すような処理行う。

【００６３】すなわち、コントローラ２７は、エンジン
１のアイドリング状態であるか否かを判断する（ＳＴＥ
Ｐ１７）。この判断は、エンジン１の運転状態や車速等
に基づいて行われ、このとき、エンジン１のアイドリン
グ状態である場合には、コントローラ２７はさらに、エ
ンジン１のアイドリング状態が所定時間（例えば１０
秒）継続したか否かを判断する（ＳＴＥＰ１８）。そし
て、コントローラ２７は、エンジン１のアイドリング状
態が所定時間継続した場合に、すなわち、車両の継続的
な停車状態もしくは駐車状態である場合には、アクセル
操作がなされたか否かを監視し（ＳＴＥＰ１９）、アク
セル操作がなされていない場合には、エンジンクラッチ
５をエンジンクラッチ駆動装置７を介して接続状態に制
御する（ＳＴＥＰ２０）。さらに、コントローラ２７は
変速駆動装置６を介して変速装置４をニュートラル状態
に制御した後（ＳＴＥＰ２１）、電動機クラッチ１２を
電動機クラッチ駆動回路２５を介して接続状態に制御す
る（ＳＴＥＰ２２）。この状態、コントローラ２７は、
エンジン１のクランク軸１ａに生じる周期的なトルク変
動を抑制するように電動機２をレギュレータ／インバー
タ回路２１を介して制御する（ＳＴＥＰ２３）。具体的
には、例えばエンジン１のトルクが増加側に変化する状
態では、電動機２の回生発電を行ってエンジン１のクラ
ンク軸１ａにトルクの減少側に回転力を付与し、エンジ
ン１のトルクが減少側に変化する状態では、電動機２に
補助出力を生成させて、エンジン１のクランク軸１ａに
トルクの増加側に回転力を付与する。これによりエンジ
ン１のトルク変動が抑制され、ひいては、エンジン１の
アイドリング時の燃料消費の抑制効果が得られる。

【００６４】このようにしてエンジン１のトルク変動を
抑制しつつコントローラ２７は、アクセル操作がなされ
たか否かを監視し（ＳＴＥＰ２４）、アクセル操作がな
されていなければ、ＳＴＥＰ１からの処理を繰り返す。

【００６５】尚、前記ＳＴＥＰ１８において、アイドリ
ング状態が所定時間継続しておらず、車両の一時的な停
車状態と考えられる場合には、前述した通常運転処理
（ＳＴＥＰ２５）を経て、ＳＴＥＰ１からの処理が繰り
返される。また、車両の継続的な駐停車時におけるエン
ジン１のアイドリング状態では、エンジンクラッチ５が
接続状態とされるので（前記ＳＴＥＰ２０）、エンジン
１の出力が発電機３に伝達され、該発電機３の発電が支
障なくなされる。

【００６６】一方、上記のようなエンジン１のアイドリ
ング状態において、前記ＳＴＥＰ１９又は２４で車両の
アクセル操作がなされた場合には、コントローラ２７
は、電動機用バッテリ２０の充電状態が良好であるか否
かを判断する（ＳＴＥＰ２６）。この判断は、電動機用
バッテリ２０の残容量が所定量以上あるか否かによって
行われ、該残容量が所定量以上あって、電動機用バッテ
リ２０の充電状態が良好である場合には、コントローラ
２７は、電動機２の補助出力（機械的出力）を用いた車
両の発進を行うために、電動機クラッチ１２を電動機ク
ラッチ駆動回路２５を介して接続状態に制御し（ＳＴＥ
Ｐ２７）、また、変速装置４を変速駆動装置６を介して
ローレシオ（最低変速比）に制御する（ＳＴＥＰ２
８）。さらにコントローラ２７は、エンジンクラッチ５
をエンジンクラッチ駆動装置７を介して遮断状態に制御
した後（ＳＴＥＰ２９）、前記レギュレータ／インバー
タ回路２１を制御することで、電動機２に電動機用バッ
テリ２０から給電せしめ、該電動機２に車両を発進させ
る出力を発生させる（ＳＴＥＰ３０）。

【００６７】このとき、電動機２が生成する出力は電動
機クラッチ１２、伝動軸１０、回転伝達手段１１及び変
速装置４を介して車両の駆動輪に伝達され、車両の発進
がなされる。また、このとき、電動機２の出力の一部は
伝動軸１０及び発電機クラッチ１３を介して発電機３に
も伝達され、該発電機３の発電が支障なくなされる。

【００６８】尚、この場合、エンジンクラッチ５は遮断
状態とされるので、電動機２の出力の一部がエンジン１
によって消耗されることがなく、また、エンジン１はア
イドリング状態であるので、該エンジン１の燃料消費も
最低限に抑えられる。また、この場合、電動機用バッテ
リ２０の残容量は十分にあるので、電動機２は車両を円
滑に発進させるための十分な出力を発生することができ
る。

【００６９】このようにして電動機２の出力によって車
両が発進した後、コントローラ２７は、車速が前記所定
車速Ｖ0 以上に上昇したか否かを監視し（ＳＴＥＰ３
１）、車速が所定車速Ｖ0 に満たない場合には、電動機
２の出力による車両の走行を継続し、車速が所定車速Ｖ
0 以上に上昇した場合には、エンジン１の出力による走
行うために、エンジンクラッチ５をエンジンクラッチ駆
動装置７を介して接続状態に制御し（ＳＴＥＰ３２）、
さらに、電動機クラッチ１２を電動機クラッチ駆動回路
２５を介して遮断状態に制御すると共に、レギュレータ
／インバータ回路２１を制御することで電動機２への給
電を遮断状態として該電動機２を動作停止状態とする
（ＳＴＥＰ３３）。そして、この状態で、前述した通常
運転処理（ＳＴＥＰ３４）を経てＳＴＥＰ１からの処理
が繰り返される。

【００７０】また、前記ＳＴＥＰ２６の判断において、
電動機用バッテリ２０の残容量が所定値に満たず、該バ
ッテリ２０の充電状態が良くない場合には、コントロー
ラ２７はエンジン１の出力による発進を行うために、エ
ンジンクラッチ５をエンジンクラッチ駆動装置７を介し
て接続状態に制御し（ＳＴＥＰ３５）、さらに、電動機
クラッチ１２を電動機クラッチ駆動回路２５を介して遮
断状態に制御すると共に、レギュレータ／インバータ回
路２１を制御することで電動機２への給電を遮断状態と
して該電動機２を動作停止状態とする（ＳＴＥＰ３
６）。そして、この状態で、前述した通常運転処理（Ｓ
ＴＥＰ３７）を行うことで、エンジン１の出力による発
進を行わしめ、ＳＴＥＰ１からの処理を繰り返す。

【００７１】尚、この場合において、エンジン１の出力
は発電機クラッチ１３を介して発電機３に伝達されるた
め、該発電機３の発電は支障なく行われる。

【００７２】このように、車両の発進に際して、電動機
用バッテリ２０の充電状態が良好である場合には、エン
ジン１をアイドリング状態としたまま電動機２の出力に
よって車両の発進を行うことで、エンジン１の燃料消費
を抑制しつつ、円滑な車両の発進を行うことができる。
そして、電動機用バッテリ２０の充電状態が良好でない
場合にはエンジン１の出力によって車両の発進を行い、
また、電動機２によって車両の発進を行う場合でも、あ
る程度車速が上昇すれば、エンジン１の出力によって車
両の走行を行うので、電動機用バッテリ２０が過剰にエ
ネルギーを消費して劣化が進行するような事態を回避す
ることができる。また、エンジン１の出力による車両の
発進に際しては、電動機クラッチ１２を遮断状態とする
と共に、電動機２の出力により車両を発進させた後、エ
ンジンの出力による車両の走行に切り替える場合にも電
動機クラッチ１２を遮断状態とすることで、エンジン１
の負荷が軽減し、該エンジン１の燃料消費を抑えること
ができる。

【００７３】次に、前記ＳＴＥＰ１７の判断において、
エンジン１のアイドリング状態でない場合の作動につい
ては後述することとし、前記図３のＳＴＥＰ４にコント
ローラ２７が発電機３の発電が必要でないと判断した場
合の処理を説明する。

【００７４】図３を参照して、ＳＴＥＰ４で発電機３の
発電が必要でないと判断した場合には、コントローラ２
７は、発電機クラッチ１３を発電機クラッチ駆動回路２
６を介して遮断状態に制御すると共に、レギュレータ／
インバータ回路２１によって発電機３の通電遮断状態と
して該発電機３を動作停止状態とする（ＳＴＥＰ３
８）。これにより、エンジン１の出力が発電機３の回転
軸１７に伝達されることがなくなり、該エンジン１の負
荷が軽減され、ひいてはエンジン１の燃料消費が低減す
る。

【００７５】そして、コントローラ２７は上記のように
発電機クラッチ１３を遮断状態に制御した後、前記ＳＴ
ＥＰ５の場合と同様に車両の減速中であるか否かを判断
する（ＳＴＥＰ３９）。

【００７６】このとき、車両の減速中である場合には、
コントローラ２７は、前記ＳＴＥＰ７〜１１と同じ処理
（ＳＴＥＰ４０〜４４）を行う。すなわち、エンジン１
の給燃及び点火を停止せしめると共にエンジンクラッチ
５を遮断状態に制御し、さらに変速装置４を、電動機２
の回生発電に適した変速比に制御した後、電動機クラッ
チ１２を接続状態に制御して、該電動機２の回生発電
を、車両の減速時の運動エネルギーを利用して行わしめ
る。

【００７７】この場合、エンジン１の給燃及び点火を停
止することで、発電機３の発電の場合と同様、エンジン
１が燃料を消費しないと共に、補機類用バッテリ２３の
エネルギー消費が抑制される。

【００７８】また、前述のように変速装置４の変速比を
制御することで、電動機２はその発電効率の良い回転域
で動作し、該電動機２の回生発電が効率よく行われる。
さらに、エンジンクラッチ５は遮断状態とされ、また、
この場合には発電機クラッチ１３も遮断状態とされるた
め、車両の減速中の運動エネルギーはエンジン１や発電
機３によって無駄に消耗されることはなく、電動機２に
よって電動機用バッテリ２０に充電する電気エネルギー
に効率よく変換することができる。

【００７９】上記のように車両の減速中に電動機２の回
生発電を行いつつ、コントローラ２７は、車両のアクセ
ル操作がなされたか否かを監視し（ＳＴＥＰ４５）、ア
クセル操作がなされない場合には、ＳＴＥＰ１からの処
理を繰り返す。そして、車両の減速中にアクセル操作が
なされた場合には、発電機３の発電の場合と同様に、コ
ントローラ２７は、エンジンクラッチ５をエンジンクラ
ッチ駆動装置７を介して接続状態に制御することで（Ｓ
ＴＥＰ４６）、エンジン１のクランク軸１ａを車両の運
動エネルギーを利用して回転駆動させ、この状態で、前
記給燃装置８及び点火装置９によってエンジン１の給燃
及び点火を再開することで（ＳＴＥＰ４７）、エンジン
１の運転を再開せしめる。そして、その後は、前述した
通常運転処理（ＳＴＥＰ４８）を経て、ＳＴＥＰ１から
の処理が繰り返される。

【００８０】尚、この場合において、発電機３の発電を
行う必要がない状態であるので、車両の減速中に車速が
所定車速Ｖ0 よりも低くなっても、エンジン１の運転は
再開しない。

【００８１】一方、前記ＳＴＥＰ３９において、車両の
減速中でない場合には、コントローラ２７は、図５のフ
ローチャートに示す処理を行う。すなわち、コントロー
ラ２７は、次に前記ＳＴＥＰ１７と同様に、エンジン１
のアイドリング状態であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ
４９）。

【００８２】このとき、エンジン１のアイドリング状態
である場合には（アイドリング状態でない場合の処理に
ついては、前記ＳＴＥＰ１７でアイドリング状態でない
場合と併せて後述する）、コントローラ２７は、エンジ
ン１のアイドリング状態が所定時間継続したか否か、す
なわち、車両の継続的な駐停車状態であるか一時的な停
車状態であるかを判断し（ＳＴＥＰ５０）、エンジン１
のアイドリング状態が所定時間継続しておらず、車両の
一時的な停車状態であると考えられる場合には、前述の
通常運転処理（ＳＴＥＰ５１）を経て、ＳＴＥＰ１から
の処理を繰り返す。

【００８３】また、ＳＴＥＰ５０の判断で、エンジン１
のアイドリング状態が所定時間継続し、車両の継続的な
駐停車状態であると考えられる場合には、コントローラ
２７は、エンジンクラッチ５をエンジンクラッチ駆動装
置７を介して遮断状態に制御し（ＳＴＥＰ５２）、さら
に変速装置４を変速駆動装置６を介してニュートラル状
態に制御した後（ＳＴＥＰ５３）、前記給燃装置８及び
点火装置９を制御することでエンジン１の給燃及び点火
を停止させる（ＳＴＥＰ５４）。これにより、エンジン
１が燃料を消費しない状態となって、燃料消費が削減さ
れる共に、補機類用バッテリ２３のエネルギー消費が低
減される。尚、この場合、発電機３の発電を要しない状
態であるので、エンジン１の運転を停止しても支障はな
い。

【００８４】このようにして、エンジン１の給燃及び点
火を停止した後、コントローラ２７はアクセル操作がな
されたか否かを監視し（ＳＴＥＰ５５）、アクセル操作
がなされない場合には、現在の状態（エンジン１の運転
停止状態等）を継続する。そして、アクセル操作がなさ
れた場合には、コントローラ２７は、次に前記ＳＴＥＰ
２６の場合と同様に電動機用バッテリ２０の充電状態が
良好であるか否か（残容量が所定値以上あるか否か）を
判断する（ＳＴＥＰ５６）。

【００８５】このとき、電動機用バッテリ２０の残容量
が所定値以上あり、その充電状態が良好である場合に
は、前記図４のＳＴＥＰ２７〜３０と同じ処理を行って
（ＳＴＥＰ５７〜６０）、車両を電動機２の出力（機械
的出力）により発進させる。この場合、電動機用バッテ
リ２０の充電状態は良好であるので、電動機２に車両の
発進に必要な出力を支障なく発生させることができ、車
両の発進を円滑に行うことができる。また、エンジン１
は運転停止状態に維持されているので、その燃料消費を
伴うことなく車両を発進させることができる。さらに、
エンジンクラッチ５が遮断状態とされるので、電動機２
の出力はエンジン１のクランク軸１ａには伝達されるこ
とがなく、従って電動機２の負荷が軽減されて、該電動
機２のエネルギー消費を必要限に留めることができる。

【００８６】このようにして車両を電動機２の出力によ
り発進させた後、コントローラ２７は車両の車速が所定
車速Ｖ0 以上に上昇したか否かを判断し（ＳＴＥＰ６
１）、該車速が所定車速Ｖ0 に満たない状態では電動機
２による車両の走行を継続し、該車速が所定車速Ｖ0 以
上に上昇した場合には、エンジンクラッチ５をエンジン
クラッチ駆動装置７を介して接続状態に制御する（ＳＴ
ＥＰ６２）。これにより、エンジン１のクランク軸１ａ
は電動機２の出力によって回転駆動される。そして、こ
の状態でコントローラ２７は、前記給燃装置８及び点火
装置９を制御してエンジン１の給燃及び点火を再開せし
め（ＳＴＥＰ６３）、エンジン１の運転を再開させ、さ
らに、電動機クラッチ１２を電動機クラッチ駆動回路２
５を介して遮断除隊に制御すると共に、レギュレータ／
インバータ回路２１によって電動機２の通電遮断状態と
して電動機２の動作を停止させる（ＳＴＥＰ６４）。そ
して、その後は通常運転処理（ＳＴＥＰ６５）を経て前
記ＳＴＥＰ１からの処理が繰り返される。

【００８７】従って、前記発電機３の発電を行う場合と
同様に、電動機２の出力によって、車両の発進を行った
場合には、車速が所定車速Ｖ0 以上に上昇すると、エン
ジン１の出力による走行に切り替えられる。

【００８８】また、前記ＳＴＥＰ５６の判断において、
電動機用バッテリ２０の残容量が所定値に満たず、該バ
ッテリ２０の充電状態が良くない場合には、コントロー
ラ２７は、まず、エンジン１を電動機２の出力により始
動するために、電動機クラッチ１２を電動機クラッチ駆
動回路２５を介して接続状態に制御し（ＳＴＥＰ６
６）、さらにエンジンクラッチ５をエンジンクラッチ駆
動回路７を介して接続状態に制御する（ＳＴＥＰ６
７）。これにより、電動機２の出力をエンジン１のクラ
ンク軸１ａに伝達可能な状態とされる。

【００８９】そして、コントローラ２７はこの状態にお
いて、前記レギュレータ／インバータ回路２４を制御し
て電動機用バッテリ２０から電動機２に給電せしめて該
電動機２をエンジン１のスタータとして動作させる（Ｓ
ＴＥＰ６８）。このとき、エンジン１のクランク軸１ａ
は電動機２の出力によって回転駆動される。さらに、コ
ントローラ２７は、給燃装置８及び点火装置９を制御す
ることでエンジン１の給燃及び点火を開始し（ＳＴＥＰ
６９）、エンジン１が完爆状態となったか否か、すなわ
ちエンジン１が正常に始動したか否かを監視する（ＳＴ
ＥＰ７０）。

【００９０】このようにして、エンジン１が正常に始動
すると、コントローラ２７は次に電動機クラッチ１２を
遮断状態に制御すると共に電動機用バッテリ２０から電
動機２への通電を遮断して電動機２を動作停止状態とす
る（ＳＴＥＰ７１）。そしてこの状態で、前述した通常
運転処理（ＳＴＥＰ７２）を行うことで、エンジン１の
出力による発進を行わしめ、ＳＴＥＰ１からの処理を繰
り返す。

【００９１】このように、発電機３の発電を必要としな
い場合における車両の発進に際しては、電動機用バッテ
リ２０の充電状態が良好である場合には、エンジン１の
給燃及び点火を停止状態としてエンジン１の運転を停止
したまま電動機２の出力によって車両の発進を行うこと
で、エンジン１の燃料消費を削減しつつ、円滑な車両の
発進を行うことができる。そして、電動機用バッテリ２
０の充電状態が良好でない場合にはエンジン１の出力に
よって車両の発進を行い、また、電動機２によって車両
の発進を行う場合でも、ある程度車速が上昇すれば、エ
ンジン１の出力によって車両の走行を行うので、電動機
用バッテリ２０が過剰にエネルギーを消費して劣化が進
行するような事態を回避することができる。この場合、
エンジン１の出力によって車両を発進させる場合には、
エンジン１を始動するために電動機２への給電を行うも
のの、その給電はエンジン１の始動時だけ行われるの
で、電動機用バッテリ２０はさほど大きなエネルギーを
消費せずとも済み、従って、エンジン１の始動時におけ
る電動機２への給電が、電動機用バッテリ２０に大きな
負担となることはない。

【００９２】また、エンジン１の出力による車両の発進
に際しては、電動機クラッチ１２を遮断状態とすると共
に、電動機２の出力により車両を発進させた後、エンジ
ンの出力による車両の走行に切り替える場合にも電動機
クラッチ１２を遮断状態とし、さらにこの場合には、発
電機クラッチ１３も遮断状態となっているため、エンジ
ン１の負荷が軽減し、該エンジン１の燃料消費を抑える
ことができる。

【００９３】次に、前記ＳＴＥＰ１７（図４）あるいは
ＳＴＥＰ４９（図５）においてエンジン１のアイドリン
グ状態でないと判断された場合の作動を図６のフローチ
ャートを参照して説明する。

【００９４】ＳＴＥＰ１７あるいはＳＴＥＰ４９におい
てエンジン１のアイドリング状態でないと判断された場
合のコントローラ２７による処理はいずれの場合でも同
一であり、コントローラ２７は、車両のアクセル操作状
態等に基づいて車両の加速中であるか否かを判断する
（ＳＴＥＰ７３）。このとき、車両の加速中である場合
には、コントローラ２７はさらに、前記ＳＴＥＰ２６あ
るいは５６の場合と同様にして、電動機用バッテリ２０
の充電状態が良好であるか否か（残容量が所定値以上あ
るか否か）を判断する（ＳＴＥＰ７４）。すなわち、コ
ントローラ２７は、例えば電動機用バッテリ２０の満充
電を１８０Ｖとした場合、その残容量が８０％以上であ
るか否か（この閾値はハイブリッド車両における電動機
２の使用形態（電動機２を頻繁に使用するか否か等）や
電動機用バッテリ２０の容量に応じて５０％等に設定を
変更することができる）を判断する。

【００９５】そして、コントローラ２７は電動機用バッ
テリ２０の充電状態が良好である場合には、電動機クラ
ッチ１２を電動機クラッチ駆動回路２５を介して接続状
態に制御し（ＳＴＥＰ７５）、さらに、レギュレータ／
インバータ回路２１を介して電動機用バッテリ２０から
電動機２に給電せしめて、該電動機２にエンジン１の出
力を補助する補助出力を生成させる（ＳＴＥＰ７６）。
このとき、エンジンクラッチ５は接続状態に制御されて
いて、エンジン１の出力は変速装置４を介して車両の駆
動輪に伝達されている。そして、上記のように電動機２
に発生させた補助出力は、前記伝動軸１０及び回転伝達
手段１１を介してエンジン１の出力と合流して、該エン
ジン１の出力と共に変速装置４を介して車両の駆動輪に
伝達され、これにより、エンジン１の出力を抑制しなが
ら車両の所要の加速性能が得られる。

【００９６】また、コントローラ２７は、前述のように
電動機２に補助出力を生成させながら電動機用バッテリ
２０の充電状態が良好であるか否か（残容量が所定値以
上あるか否か）を監視し（ＳＴＥＰ７７）、電動機用バ
ッテリ２０の充電状態が良好な状態に維持されている場
合にはＳＴＥＰ１からの処理を繰り返す。

【００９７】一方、前記ＳＴＥＰ７４あるいはＳＴＥＰ
７７で電動機用バッテリ２０の残容量が所定値を下回っ
て該バッテリ２０の充電状態が悪化すると、コントロー
ラ２７は、電動機クラッチ１２を遮断状態に制御すると
共に、電動機用バッテリ２０から電動機１への給電を遮
断させて該電動機１を動作停止状態とする（ＳＴＥＰ７
８）。そして、コントローラ２７はこの状態で、通常運
転処理を行って（ＳＴＥＰ７９）、エンジン１の出力に
よる車両の所要の加速性能を確保しながらＳＴＥＰ１か
らの処理を繰り返す。

【００９８】このようにして、車両の加速時において、
電動機用バッテリ２０の充電状態が良好である場合に
は、エンジン１の出力と併せて電動機２の出力を駆動輪
に伝達することで、エンジン１の燃料消費を抑えつつ車
両の所要の加速性能を確保することができる。また、車
両の加速時において、電動機用バッテリ２０の充電状態
が悪化すると、電動機用バッテリ２０から電動機１への
給電を遮断させて該電動機１を動作停止状態とするの
で、電動機用バッテリ２０の過剰なエネルギー消費を抑
えて該バッテリ２０の劣化を防止することができ、ま
た、このとき電動機クラッチ１２を遮断状態に制御する
ので、エンジン１の出力が電動機２には伝達されないこ
ととなって、該エンジン１の負荷が軽減し、該エンジン
１の燃料消費を抑えつつ車両の所要の加速を行うことが
できる。

【００９９】尚、このような車両の加速時において、発
電機３の発電を要する場合には、前記発電機クラッチ１
３が接続状態とされているので、エンジン１の出力や電
動機２の補助出力が発電機３に伝達され、該発電機４の
発電を支障なく行うことができる。また、発電機３の発
電を要しない場合には、発電機クラッチ１３が遮断状態
とされるので、エンジン１や電動機２の負荷が軽減さ
れ、これらのエネルギー消費を軽減することができる。

【０１００】次に前記ＳＴＥＰ７３の判断において、車
両の加速中でない場合には、車両の減速中でもエンジン
１のアイドリング状態でもないので、この場合は、車両
のクルーズ走行状態（定速走行状態）である。そして、
このクルーズ走行時には、コントローラ２７は、電動機
クラッチ１２を遮断状態に制御すると共に、電動機用バ
ッテリ２０から電動機１への給電を遮断させて該電動機
１を動作停止状態とする（ＳＴＥＰ８０）。そして、コ
ントローラ２７はこの状態で、通常運転処理を行って
（ＳＴＥＰ７９）、エンジン１の出力による車両のクル
ーズ走行を行わせながらＳＴＥＰ１からの処理を繰り返
す。

【０１０１】このように車両のクルーズ走行時に電動機
クラッチ１２を遮断状態とすることで、エンジン１の負
荷を軽減して、その燃料消費を必要限に抑えることがで
き、また、このとき電動機２を動作停止状態とするの
で、電動機用バッテリ２０のエネルギー消費を削減する
ことができる。

【０１０２】尚、このクルーズ走行時において、発電機
３の発電を要する場合には、前記発電機クラッチ１３が
接続状態とされているので、エンジン１の出力が発電機
３に伝達され、該発電機４の発電を支障なく行うことが
できる。また、発電機３の発電を要しない場合には、発
電機クラッチ１３が遮断状態とされるので、エンジン１
の負荷が軽減され、その燃料消費を軽減することができ
る。

【０１０３】以上説明したように、本実施形態のハイブ
リッド車両では、車両の走行状態や電動機用バッテリ２
０の充電状態、補機類用バッテリ２３のエネルギー消費
状態に応じてエンジンクラッチ５や電動機クラッチ１
２、発電機クラッチ１３の接続／遮断を制御し、また、
これらの接続／遮断に併せてエンジン１や電動機２、発
電機３等の運転状態を制御するようにしたことで、エン
ジン１の燃料消費を低減したり、電動機用バッテリ２０
の過剰なエネルギー消費を抑えてその劣化の防止を図っ
たりする上で的確な車両の運転を行うことができる。

【０１０４】特に、本発明を適用している本実施形態の
ハイブリッド車両では、補機類用バッテリ２３のエネル
ギー消費量やエネルギー貯蔵量に応じて発電機３の発電
を行うか否かを決定し、必要に応じて発電機３の発電を
行い、しかも発電時には、補機類用バッテリ２３のエネ
ルギー消費量やエネルギー貯蔵量に応じた発電出力で発
電機３の発電を行うようにしたので、補機類用バッテリ
２３のエネルギー貯蔵量の過不足を生じることなく最適
なタイミングで補機類用バッテリ２３の充電を行うこと
ができる。

【０１０５】そして、発電機３の発電を行わないときに
は、発電機クラッチ１３を遮断状態とすることで、エン
ジン１の出力を使用した車両の走行時等に発電機３がエ
ンジン１の負荷とならないため、エンジンの燃料消費を
低減することができる。

【０１０６】また、電動機２の回生発電を行う車両の減
速時においても、発電機３の発電を要しないときには、
発電機クラッチ１３が遮断状態されるので、車両の運動
エネルギーを発電機３の回転軸１７及びロータ１６の回
転駆動のために無駄に消費することなく電動機２に与え
ることができ、しかも本実施形態ではエンジンクラッチ
５の遮断状態とされて、車両の運動エネルギーがエンジ
ン１によって無駄に消耗されることがないので、電動機
３の回生発電を車両の運動エネルギーを有効に活用して
効率よく行うことができる。そして、車両の減速時にお
いて、発電機３の発電を要する場合にも、エンジンクラ
ッチ５は遮断状態されるので、車両の運動エネルギーに
よる発電機３の発電を電動機２の回生発電と併せて効率
よく行うことができる。

【０１０７】さらに、このような車両の減速時におい
て、発電機３の発電を要しない場合はもちろん、発電機
３の発電を要する場合でも車両の運動エネルギーによっ
て発電機３の発電を行うことができるときには、エンジ
ン１の給燃及び点火を停止するので、エンジン１の燃料
消費や補機類用バッテリ２３のエネルギー消費を低減す
ることができる。

【０１０８】また、車両の駐停車時においても発電機３
の発電を要せず、エンジン１の出力を必要しない状態で
は、エンジン１の給燃及び点火を停止するので、エンジ
ン１の燃料消費や補機類用バッテリ２３のエネルギー消
費を低減することができる。

【０１０９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、補機類用エネルギー貯蔵手段に貯蔵する電気
エネルギーを発生する発電機をエンジンの出力軸に発電
機用クラッチ手段を介して接続して設け、補機類用電気
エネルギー貯蔵手段のエネルギー消費状態に応じて発電
機の発電を行うか否かを決定し、該発電機の発電を行わ
しめるときには、前記発電機用クラッチ手段を接続状態
に制御し、該発電機の発電を行わないときには、前記発
電機用クラッチ手段を切断状態に制御するようにしたこ
とによって、補機類用の電源エネルギーを貯蔵した補機
類用電気エネルギー貯蔵手段にエンジンの出力により駆
動される発電機の発電出力を的確に給電しつつ、エンジ
ンの燃料消費をできるだけ抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のハイブリッド車両の全体
的システム構成図。

【図２】図１の要部の構成を示す説明図。

【図３】図１のハイブリッド車両の作動を説明するため
のフローチャート。

【図４】図１のハイブリッド車両の作動を説明するため
のフローチャート。

【図５】図１のハイブリッド車両の作動を説明するため
のフローチャート。

【図６】図１のハイブリッド車両の作動を説明するため
のフローチャート。

【符号の説明】１…エンジン、１ａ…クランク軸（エンジンの出力
軸）、２…電動機、３…発電機、４…変速装置（動力伝
達手段）、５…エンジンクラッチ（エンジン用クラッチ
手段）、１３…発電機クラッチ（発電機用クラッチ手
段）、２０…電動機用バッテリ（電動機用電気エネルギ
ー貯蔵手段）、２３…補機類用バッテリ（補機類用電気
エネルギー貯蔵手段）、２７…コントローラ（車両運転
制御手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 41/12 ３３０Ｆ０２Ｄ 41/12 ３３０Ｊ (72)発明者高橋秀幸埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者澤村和同埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者若城輝男埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の走行駆動源としてのエンジンと、該
エンジンの出力を該エンジンの出力軸から駆動輪に伝達
する動力伝達手段と、該エンジンの出力を補助する補助
出力を前記動力伝達手段を介して前記駆動輪に伝達可能
に設けられた電動機と、該電動機の電源エネルギーを貯
蔵する電動機用電気エネルギー貯蔵手段と、前記電動機
よりも低電圧で動作する補機類と、該補機類の電源エネ
ルギーを貯蔵する補機類用電気エネルギー貯蔵手段と、
前記エンジンの出力により駆動されて発電し、その発電
出力を前記補機類用電気エネルギー貯蔵手段に給電する
ように設けられた発電機と、前記エンジン、電動機及び
発電機による車両の運転制御を行う車両運転制御手段と
を備えたハイブリッド車両において、前記発電機が前記エンジンの出力軸に前記車両運転制御
手段により制御可能な発電機用クラッチ手段を介して接
続して設けられ、前記車両運転制御手段は、前記補機類
用電気エネルギー貯蔵手段のエネルギー消費状態又はエ
ネルギー貯蔵状態に応じて前記発電機の発電を行うか否
かを決定し、該発電機の発電を行わしめるときには、前
記発電機用クラッチ手段を接続状態に制御し、該発電機
の発電を行わないときには、前記発電機用クラッチ手段
を切断状態に制御することを特徴とするハイブリッド車
両。
【請求項２】前記車両運転制御手段は、前記補機類用電
気エネルギー貯蔵手段のエネルギー消費状態であるエネ
ルギー消費量が所定量以上であるとき、前記発電機用ク
ラッチ手段を接続状態に制御しつつ前記発電機の発電を
行わしめるように該発電機を制御し、前記補機類用電気
エネルギー貯蔵手段のエネルギー消費量が前記所定量に
満たないときには、前記発電機を動作停止状態としつ
つ、前記発電機用クラッチ手段を遮断状態に制御するこ
とを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項３】前記車両運転制御手段は、前記補機類用電
気エネルギー貯蔵手段のエネルギー貯蔵状態であるエネ
ルギー貯蔵量が所定量以下であるとき、前記発電機用ク
ラッチ手段を接続状態に制御しつつ前記発電機の発電を
行わしめるように該発電機を制御し、前記補機類用電気
エネルギー貯蔵手段のエネルギー貯蔵量が前記所定量を
超えているときには、前記発電機を動作停止状態としつ
つ、前記発電機用クラッチ手段を遮断状態に制御するこ
とを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項４】前記車両運転制御手段は、前記発電機の発
電を行わしめるとき、前記補機類用電気エネルギー貯蔵
手段のエネルギー消費量に応じて前記発電機の発電出力
を決定し、その決定した発電出力に従って該発電機を制
御することを特徴とする請求項２記載のハイブリッド車
両。
【請求項５】前記車両運転制御手段は、前記発電機の発
電を行わしめるとき、前記補機類用電気エネルギー貯蔵
手段のエネルギー貯蔵量に応じて前記発電機の発電出力
を決定し、その決定した発電出力に従って該発電機を制
御することを特徴とする請求項３記載のハイブリッド車
両。
【請求項６】前記車両運転制御手段は、前記車両の駐停
車時に前記発電機の発電を行わないことを決定したとき
には、前記エンジンを動作停止状態とし、前記車両の駐
停車時に前記発電機の発電を行うことを決定したときに
は、前記エンジンをアイドリング状態に制御することを
特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のハイ
ブリッド車両。
【請求項７】前記車両運転制御手段は、前記車両の駐停
車時に前記エンジンをアイドリング状態に制御するとき
には、該エンジンの出力軸に生じるトルク変動を抑制す
るトルクを前記電動機から該エンジンの出力軸に付与さ
せるように該電動機を制御することを特徴とする請求項
６記載のハイブリッド車両。
【請求項８】前記発電機は、前記車両の減速時に、前記
発電機用クラッチ手段の接続状態において前記駆動輪か
ら前記動力伝達手段を介して前記エンジンの出力軸側に
伝達される車両の運動エネルギーにより駆動可能に設け
られ、前記車両運転制御手段は、前記車両の減速時に前
記エンジンへの燃料供給及び点火を停止せしめることを
特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のハイ
ブリッド車両。
【請求項９】前記車両運転制御手段は、前記車両の減速
時に前記発電機の発電を行うことを決定した状態で該車
両の速度が所定車速以下に低下したとき、前記エンジン
への燃料供給及び点火を再開させて、前記発電機を駆動
する出力を該エンジンに生成せしめることを特徴とする
請求項８記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】前記エンジンは、前記車両運転制御手段
により制御可能なエンジン用クラッチ手段を介して前記
動力伝達手段に接続して設けられると共に、前記発電機
は前記エンジン用クラッチ手段の出力側に前記発電機用
クラッチ手段を介して接続して設けられ、前記車両運転
制御手段は、前記車両の減速時に前記エンジン用クラッ
チ手段を遮断状態に制御することを特徴とする請求項８
記載のハイブリッド車両。
【請求項１１】前記エンジンは、前記車両運転制御手段
により制御可能なエンジン用クラッチ手段を介して前記
動力伝達手段に接続して設けられると共に、前記発電機
は前記エンジン用クラッチ手段の出力側に前記発電機用
クラッチ手段を介して接続して設けられ、前記車両運転
制御手段は、前記車両の減速時に前記車両の速度が前記
所定車速よりも高いときには、前記エンジン用クラッチ
手段を遮断状態に制御し、該車両の速度が前記所定車速
以下に低下したときには、前記エンジン用クラッチ手段
を接続状態に制御することを特徴とする請求項９記載の
ハイブリッド車両。
【請求項１２】前記車両運転制御手段は、前記車両の減
速時に前記駆動輪から前記動力伝達機構を介して前記電
動機に伝達される前記車両の運動エネルギーにより該電
動機の回生発電を行わしめるように該電動機を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記
載のハイブリッド車両。