JPH11189052A - ハイブリッド車両 - Google Patents

ハイブリッド車両

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JPH11189052A
JPH11189052A JP35861197A JP35861197A JPH11189052A JP H11189052 A JPH11189052 A JP H11189052A JP 35861197 A JP35861197 A JP 35861197A JP 35861197 A JP35861197 A JP 35861197A JP H11189052 A JPH11189052 A JP H11189052A
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JP
Japan
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engine
motor
generator
speed
continuously variable
Prior art date
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Pending
Application number
JP35861197A
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English (en)
Inventor
Shojiro Kuroda
正二郎 黒田
Hideaki Takahara
秀明 高原
Yoshihisa Anpo
佳寿 安保
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】無段変速機を使用したハイブリッド車両におい
て、エンジンとモータ／発電機とを同時に作動させる際
の処理時間を短縮すると共に必要な処理を簡略化する。 【解決手段】無段変速機３０の入力側の駆動軸２５にエ
ンジン１を接続すると共に、動力伝達手段としての減速
機を構成する巻き掛け伝動装置２６を介してモータ／発
電機２８を接続する。巻き掛け伝動装置２６の動力伝達
比は、モータ／発電機２８の高効率回転領域とエンジン
１の使用回転領域とを一致させるように選定されると共
に、モータ／発電機２８の高効率回転領域の最高回転数
で駆動軸２５の回転数がエンジンの使用最高回転数を以
下となるように選定されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンと、発電
機及び電動機の両機能を備えた電気的回転駆動源とを有
し、これらの出力トルクを無段変速機を介して駆動輪に
伝達することにより、エンジン及び電動機の何れか一方
又は双方で走行駆動力を得るようにした所謂パラレルハ
イブリッド車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のパラレルハイブリッド車両として
は、例えば特開平８−２５１７０８号公報（以下、第１
従来例と称す）及び特開平５−１７６４１９号公報（以
下、第２従来例と称す）に記載されているものがある。
【０００３】第１従来例には、エンジン及び電動機の出
力をＶベルト式無段変速機を介して駆動軸に伝達し、運
転者の要求する制動トルクと駆動軸の回転数によって定
まる発電機の運転条件（トルク、回転数）のうち、発電
効率の良い条件となるように無段変速機の変速比を制御
することにより、効率よく運動エネルギを電気エネルギ
に回生することができるようにしたパラレルハイブリッ
ド型自動車が記載されている。
【０００４】また、第２従来例には、エンジンを使用し
ない電気自動車であって、アクセルによる目標車輪回転
数に基づいて車輪の制御を行うと共に、インバータと電
動機の最大効率をパターンとするパターン発生手段で求
めた目標電動機回転数に基づいてインバータにより電動
機のトルクを調整して電動機を制御し、無段変速機は目
標車輪回転数と目標電動機回転数をもとに算出した変速
比となるように変速比制御手段で変速比を制御し、算出
された変速比を確保するために、電動機と無段変速機と
の間に変速比を調整するための無段変速機又は固定変速
機が介挿された構成が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のハイブリッド車両にあっては、制動時にエネルギを
回収する際に、電動機での発電効率が良くなるように、
無段変速機の変速比を制御するようにしているので、発
電効率が最良となる変速比まで変速するのに時間掛か
り、この分エネルギ回収ロスが生じると共に、変速時間
を短くするにはＶベルト式無段変速機の制御油圧を高め
るため大容量のオイルポンプが必要となり、フリクショ
ンロスが増加するという未解決の課題がある。
【０００６】また、電動機及びエンジンの双方で駆動力
を発生させる場合には、図８に示すように、エンジンの
使用領域と電動機の高効率回転領域とが異なるため、電
動機を高効率で駆動することができず、しかも、電動機
のみで駆動力を発生している状態で、エンジンの駆動力
を付加する場合際に、電動機の回転数がエンジン最高回
転数を上回る場合には、エンジンの接続を行うことがで
きず、無段変速機を変速させて電動機回転数をエンジン
最高回転数まで低下させてからエンジンを接続しなけれ
ばならず、動力性能が悪化するという未解決の課題もあ
る。
【０００７】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、エンジンと電気的
回転駆動源と作動させる際に電気的回転駆動源を高効率
回転領域で駆動することができると共に、両者を接続す
る際に無段変速機の変速動作を必要としないハイブリッ
ド車両を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係るハイブリッド車両は、エンジンと、
発電機と電動機との何れか一方の機能又は両機能を備え
た電気的回転駆動源と、前記エンジンを入力軸に、前記
電気的回転駆動源を入力軸及び出力軸の一方に接続する
と共に、駆動輪を出力軸に連結した無段変速機とを備え
たハイブリッド車両において、前記入力軸に対して、前
記エンジン及び前記電気的回転駆動源の何れか一方を、
回転伝達比が当該電気的回転駆動源の高効率回転領域と
前記エンジンの使用回転領域とを一致させるように選定
された動力伝達手段を介して連結することを特徴として
いる。
【０００９】この請求項１に係る発明においては、エン
ジン及び電気的回転駆動源の何れか一方が入力軸に対し
て動力伝達手段を介して連結され、この動力伝達手段の
動力伝達比によって無段変速機の入力軸に動力を伝達す
る際のエンジンの使用回転領域と電気的回転駆動源の高
効率回転領域とを整合され、無段変速機の変速動作によ
る回転数の整合が不必要となる。
【００１０】また、請求項２に係るハイブリッド車両
は、請求項１に係る発明において、前記動力伝達手段
は、電気的回転駆動源及び無段変速機の入力軸間に介挿
されていると共に、当該電気的回転駆動源の高効率回転
領域をエンジンの使用回転領域に一致させる減速比に選
定されていることを特徴としている。
【００１１】この請求項２に係る発明においては、動力
伝達手段で電気的回転駆動源の回転数が高効率回転領域
であるときに、無段変速機の入力軸に伝達される回転数
がエンジンの使用回転数に一致するので、制動時に無段
変速機を変速動作させることなく、電気的回転駆動源の
発電効率を最良とした状態でエネルギ回収を行うことが
できる。
【００１２】さらに、請求項３に係るハイブリッド車両
は、請求項１又は２に係る発明において、前記動力伝達
手段は、エンジンの出力軸回転数をその最高回転数以下
に制限するように動力伝達比が設定されていることを特
徴としている。
【００１３】この請求項３に係る発明においては、エン
ジンの出力回転数がその最高回転数以下となるように動
力伝達手段の動力伝達比が設定されているので、電気的
回転駆動源の駆動力のみが無段変速機に伝達されている
状態で、エンジンの駆動力を付加する際に、エンジンの
最高回転数を越えることはなく、直ちにエンジンを接続
することができる。
【００１４】さらにまた、請求項４に係るハイブリッド
車両は、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記
無段変速機は、エンジン及び電気的回転駆動源の回転状
態にかかわらず、アクセルペダル操作量、車速及び入力
軸回転に基づいて変速比が制御されるように構成されて
いることを特徴としている。
【００１５】この請求項４に係る発明においては、無段
変速機をエンジン及び電気的回転駆動源の回転状態にか
かわらず独立して制御することができる。
【００１６】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、エンジン
及び電気的回転駆動源の何れか一方が入力軸に対して動
力伝達手段を介して連結され、この動力伝達手段の動力
伝達比によって無段変速機の入力軸に動力を伝達する際
のエンジンの使用回転領域と電気的回転駆動源の高効率
回転領域とが整合されるので、無段変速機の変速動作に
よる回転数の整合が不必要となり、エンジン及び電気的
回転駆動源の双方の駆動力を無段変速機に伝達する際
に、両者を高効率回転領域で駆動することができ、駆動
効率を向上させることができると共に、両者の回転整合
時に無段変速機の変速動作を必要とすることがなく、変
速時間ロスを伴うことがないという効果が得られる。
【００１７】また、請求項２に係る発明によれば、動力
伝達手段で電気的回転駆動源の回転数が高効率回転領域
であるときに、無段変速機の入力軸に伝達される回転数
がエンジンの使用回転数に一致するので、制動時に無段
変速機を変速動作させることなく、電気的回転駆動源の
発電効率を最良とした状態でエネルギ回収を行うことが
できるという効果が得られる。
【００１８】さらに、請求項３に係る発明によれば、エ
ンジンの出力回転数がその最高回転数以下となるように
動力伝達手段の動力伝達比が設定されているので、電気
的回転駆動源の駆動力のみが無段変速機に伝達されてい
る状態で、エンジンの駆動力を付加する際に、エンジン
の最高回転数を越えることはなく、直ちにエンジンを接
続することができ、変速時間ロスを防止することができ
ると共に、動力性能の悪化を防止することができるとい
う効果が得られる。
【００１９】さらにまた、請求項４に係る発明によれ
ば、無段変速機は、エンジン及び電気的回転駆動源の回
転状態にかかわらず、アクセルペダル操作量、車速及び
入力軸回転に基づいて変速比が制御されるように構成さ
れているので、無段変速機の変速制御をエンジン及び電
気的回転駆動源の制御とは独立して行うことができ、そ
の制御態様を簡略化することができるという効果が得ら
れる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示
す概略構成図であり、スタータモータ１ａによって始動
される使用回転数領域が例えば９００〜８０００ｒｐｍ
に設定されたガソリンエンジン１を有し、このエンジン
１のクランク軸２の一端に連結されたクランクプーリ３
に、補機ベルト４を介して空調機５のプーリ６が連結さ
れていると共に、他の補機ベルト７を介してウオータポ
ンプ８のプーリ９及び３相誘導モータ／発電機で構成さ
れる交流式のモータ／発電機１０のプーリ１１が連結さ
れている。
【００２１】ここで、モータ／発電機１０は、エンジン
１の停止時に電動機として作用して空調機５を駆動する
と共に、エンジン１の駆動時には発電機として作用して
バッテリーの充電及び補機の駆動用電力として使用す
る。
【００２２】また、エンジン１のクランク軸２の他端に
は、フライホイール２１を介して図示しないケーシング
内に配設された電磁パウダークラッチ２２の励磁コイル
を内装する円環状のドライブメンバ２３に連結され、こ
のパウダークラッチ２２のドリブンメンバ２４がケーシ
ングに回転自在に支持された駆動軸２５に連結されてい
る。
【００２３】駆動軸２５には、その中央部に動力伝達手
段としての巻き掛け伝動装置２６及び電磁パウダークラ
ッチ２７を介して電気的回転駆動源としての３相誘導モ
ータ／発電機で構成される交流式のモータ／発電機２８
が連結されている。
【００２４】ここで、電磁パウダークラッチ２７は、そ
のドライブメンバ２７ａがモータ／発電機２８の出力軸
に連結され、ドリブンメンバ２７ｂが出力軸２７ｃに連
結されている。
【００２５】また、巻き掛け伝動装置２６は、駆動軸２
５の中央部に固定されたスプロケット２６ａと、電磁パ
ウダークラッチ２７の出力軸２７ｃのスプロケット２６
ａと対向する位置に固定されたスプロケット２６ｂと、
両スプロケット２６ａ及び２６ｂ間に張設されたチェー
ン２６ｃとで構成されている。スプロケット２６ａ及び
２６ｂの歯数比即ち動力伝達手段の動力伝達比は、モー
タ／発電機２８を高効率回転領域での最高回転数ＮMmax
で回転駆動したときに、駆動軸２５即ちエンジン１の出
力回転軸が予め設定された使用回転領域の最高回転数Ｎ
Emax以下となるように選定されている。
【００２６】そして、駆動軸２５の他端がケーシングに
配設されたベルト式無段変速機３０に連結されている。
このベルト式無段変速機３０は、駆動軸２５の先端に取
付けられたプライマリプーリ３１と、このプライマリプ
ーリ３１にＶベルト３２を介して連結されたセカンダリ
プーリ３３とを有する。
【００２７】プライマリプーリ３１は、駆動軸２５と一
体に回転する固定円錐板３５と、この固定円錐板３５に
対向配設されてＶ字状プーリ溝を形成すると共に、図示
しないプーリシリンダ室に作用する油圧によって駆動軸
２５の軸方向に移動可能な可動円錐板３６とから構成さ
れている。
【００２８】同様に、セカンダリプーリ３３も、ケーシ
ングに回動自在に保持された回転軸３７と一体に回転す
る固定円錐板３８と、この固定円錐板３８に対向配置さ
れてＶ字状プーリ溝を形成すると共に、図示しないプー
リシリンダ室に作用する油圧によって回転軸３７の軸方
向に移動可能な可動円錐板３９とから構成されている。
【００２９】回転軸３７の他端には、駆動ギヤ４０が取
付けられ、この駆動ギヤ４０にケーシングに回転自在に
支持されたアイドラ軸４１の一端に固定されたアイドラ
ギヤ４２が噛合し、アイドラ軸４１の他端に固定された
ピニオン４３がファイナルギヤ４４に噛合し、このファ
イナルギヤ４４は、ケーシングに配設された差動装置４
５及び駆動軸４６を介して駆動輪４７に連結されてい
る。
【００３０】また、ケーシングの外側には電動モータ５
０によって回転駆動される油圧ポンプ５１が配設され、
この油圧ポンプ５１から吐出される油圧がステップモー
タ５２によって駆動される変速制御弁５３を介してプラ
イマリプーリ３１及びセカンダリプーリ３３のプーリシ
リンダ室に供給されると共に、ケーシング内に配設され
た各部品の潤滑系統に供給される。
【００３１】一方、車両には、図２に示すように、アク
セルペダル６１及びブレーキペダル６３が配設され、ア
クセルペダル６１に、その踏込量に応じた電圧でなるア
クセル操作量信号ＡＳを出力するアクセル操作量センサ
６２が配設されていると共に、ブレーキペダル６３に、
その踏込量に応じた電圧でなるブレーキ操作量信号ＢＳ
を出力するブレーキ操作量センサ６４が配設されてい
る。
【００３２】さらに、エンジン１には、そのエンジン回
転数を検出するエンジン回転数センサ６５が配設され、
さらに無段変速機３０の変速比を検出するために、プラ
イマリプーリ３１の回転数を検出する入力回転数センサ
６６及びセカンダリプーリ３３の回転数を検出する出力
回転数センサ６７が配設されている。
【００３３】また、エンジン１は、その吸気管路１ｂに
ステップモータ１ｃをアクチュエータとし、そのステッ
プ数に応じた回転角により、開度が調整される電子制御
スロットルバルブ１ｄを備えており、図２に示すよう
に、エンジン用コントローラ７０によって制御される。
【００３４】モータ／発電機１０は、図２に示すよう
に、例えば１２Ｖのバッテリ７１に接続されたチョッパ
及びインバータを有するモータ／発電機駆動回路７２に
よってモータ駆動状態及び発電状態に制御される。
【００３５】一方、、モータ／発電機２８は、図２に示
すように、充電可能なバッテリやコンデンサで構成され
る例えば３４５Ｖの蓄電装置７３に接続されたチョッパ
及びインバータを有するモータ／発電機駆動回路７４に
よってモータ駆動状態及び発電状態に制御される。
【００３６】そして、モータ／発電機２８の使用回転領
域は、図３に示すように、０〜１３００ｒｐｍである
が、高効率回転領域は５０００〜１２０００ｒｐｍとな
っている。
【００３７】また、無段変速機３０は、無段変速機用コ
ントローラ７５によって、出力回転数センサ６７で検出
した出力回転数に基づいて算出した車速ＶSP、入力回転
数センサ６６で検出した入力回転数ＮP 及びアクセル操
作量センサ６２で検出したアクセルペダル操作量ＡＳに
基づいて図４の変速パターン制御マップを参照して設定
される目標変速比と入力回転数センサ６６及び出力軸回
転数センサ６７で検出した回転数ＮP 及びＮS に基づい
て算出した変速比ＩP とが一致するように変速制御弁５
３のステップモータ５２を制御することにより、プライ
マリプーリ３１及びセカンダリプーリ３３のＶベルト接
触半径が制御される。
【００３８】そして、モータ／発電機駆動回路７２及び
７４と電磁パウダークラッチ２２とがモータ／発電機用
コントローラ７６によって制御される。このモータ／発
電機用コントローラ７６には、前述したアクセル操作量
センサ６２から出力されるアクセル操作量信号ＡＳ、ブ
レーキ操作量センサ６４から出力されるブレーキ操作量
信号ＢＳ、無段変速機用コントローラ７５で算出された
変速比ＩP 及び車速ＶSP、並びにエンジン回転数センサ
６５で検出したエンジン回転数ＮE が入力され、これら
に基づいてモータ／発電機駆動回路７２及び７４と電磁
パウダークラッチ２２とを制御すると共に、エンジン用
コントローラ７０に対してエンジン１の始動及び停止を
指令する指令信号を出力する。
【００３９】次に、上記実施形態の動作をモータ／発電
機用コントローラ７６で実行される処理手順を示すフロ
ーチャートを伴って説明する。モータ／発電機用コント
ローラ７６では、図５に示すフローチャートを所定時間
（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行
する。
【００４０】すなわち、先ず、ステップＳ１で車速ＶSP
及びアクセルペダル操作量ＡＳを読込み、次いでステッ
プＳ２に移行して、アクセルペダル操作量ＡＳが“０”
即ちアクセルペダル６１が解放されているか否かを判定
し、ＡＳ＝０であるときにはステップＳ３に移行して、
車速ＶSPが“０”即ち停車中であるか否かを判定し、Ｖ
SP＝０であるときには、停車中であるものと判断して、
ステップＳ４に移行する。
【００４１】このステップＳ４では、電磁パウダークラ
ッチ２２及び２７を解放状態とする例えば論理値“０”
のクラッチ制御信号ＣＬを電磁パウダークラッチ２２及
び２７に出力し、次いでステップＳ５に移行して、空調
機５を駆動する駆動スイッチがオン状態であるか否かを
判定し、駆動スイッチがオフ状態であるときにはそのま
まタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに
復帰し、駆動スイッチがオン状態であるときには、ステ
ップＳ６に移行してモータ／発電機１０を電動機として
駆動する高レベルの駆動制御信号ＤＣをモータ／発電機
駆動回路７２に出力することにより、モータ／発電機１
０を回転駆動してからタイマ割込処理を終了して所定の
メインプログラムに復帰する。
【００４２】一方、前記ステップＳ２の判定結果がＡＳ
＞０であるときには、アクセルペダル６１が踏込まれて
いるものと判断してステップＳ７に移行し、車速ＶSP及
びアクセルペダル操作量ＡＳをもとに、図６に示す走行
パターン制御マップを参照して、走行状態がモータ／発
電機２８のみで走行するモータ走行領域ＭＡであるか、
エンジン１のみで走行するエンジン走行領域ＥＡである
か、通常走行はエンジン１のみで行い加速時にはモータ
／発電機２８を使用するハイブリット走行領域ＨＡであ
るか、モータ走行領域ＭＡ内におけるエンジン始動領域
ＥＳＡであるかを判定し、判定された各走行領域に応じ
てエンジン１、モータ／発電機２８、電磁パウダークラ
ッチ２２及び２７の制御を行ってからタイマ割込処理を
終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００４３】ここで、電磁パウダークラッチ２２は、モ
ータ走行領域ＭＡ内で車両が加速するかアクセルペダル
操作量ＡＳが増加することにより、このモータ走行領域
ＭＡ内におけるエンジン始動領域ＥＳＡに達した場合
に、エンジン１が始動されて、そのエンジン回転数ＮE
が増加して、駆動軸２５即ちモータ／発電機２６の回転
数ＮP と一致したときに締結状態に制御され、その後エ
ンジン走行領域ＥＡ又はハイブリッド走行領域ＨＡから
モータ走行領域ＭＡに移行して、アクセルペダル操作量
ＡＳが所定値以上の加速状態となったとき又は車両が停
止したときに解放状態に制御される。
【００４４】また、電磁パウダークラッチ２７は、モー
タ走行領域ＭＡ内及びハイブリッド走行領域ＨＡにおけ
る加速状態であるときに締結状態に制御され、エンジン
走行領域ＥＡであるときに解放状態に制御される。
【００４５】さらに、補機用モータ／発電機１０は、エ
ンジン１が回転駆動されている状態では、発電機として
作動される。なお、モータ走行領域ＭＡが選択された場
合であっても、蓄電装置７３の充電量が少ない場合に
は、エンジン１を始動し且つモータ／発電機２６を発電
機として作動させて、蓄電装置７３に充電する。
【００４６】一方、前記ステップＳ３の判定結果が、Ｖ
SP＞０であるときには、ステップＳ８に移行して、ブレ
ーキペダル操作量ＢＳを読込み、次いでステップＳ９に
移行して、ブレーキペダル操作量ＢＳをもとにあらかじ
め設定されたエネルギ回収量算出マップを参照して発電
量ＧＣを算出し、次いでステップＳ１０に移行して、発
電量ＧＣに応じたチョッパ指令値及びモータ／発電機２
８を発電機として作動させる発電機作動指令信号をモー
タ／発電機駆動回路７４に出力し、モータ／発電機２８
を回生制動状態として作動させることにより、最適なエ
ネルギ回収状態として、モータ／発電機２８で発電され
た発電量で蓄電装置７３を充電してから所定のメインプ
ログラムに復帰する。
【００４７】したがって、今、アクセルペダル６１を解
放し、且つエンジン１及びモータ／発電機１０，２６及
びスタータモータ１ａを停止させて停止状態にあるもの
とする。この停止状態では、アクセルペダル６１が解放
されていることにより、アクセルペダル操作量ＡＳが
“０”であるので、図５の処理が実行されたときに、ス
テップＳ２からステップＳ３に移行し、車両が停車状態
であって、車速ＶSPが“０”であるので、ステップＳ４
に移行し、電磁パウダークラッチ２２が解放状態に制御
されると共に、エアコンスイッチがオン状態であるとき
には、ステップＳ６に移行してモータ／発電機１０の駆
動回路７２に対して駆動制御信号ＤＣ1 を出力して、モ
ータ／発電機１０をモータとして作動させることによ
り、空調機を作動させ、エアコンスイッチがオフ状態で
あるときにはモータ／発電機１０は停止状態を維持す
る。
【００４８】この停止状態から、車両を前発進させるに
は、図示しないセレクトレバーで前進位置（Ｄレンジ）
を選択した状態で、アクセルペダル６１を踏込むことに
より、図５のステップＳ２からステップＳ７に移行し
て、図６の走行パターン制御マップに応じた制御が実行
される。
【００４９】すなわち、車両の発進時には、先ず電磁パ
ウダークラッチ２７が締結状態に制御されると共に、モ
ータ／発電機２８にモータ作動指令信号及びアクセルペ
ダル操作量ＡＳに応じた値のチョッパ指令信号を出力す
ることにより、モータ／発電機２８をモータとして作動
させて、その出力トルクのみによって発進させ、アクセ
ルペダル６１の踏込量が少なくアクセルペダル操作量Ａ
Ｓが小さい緩加速状態では、車速ＶSPが所定値ＶSP4 に
達する迄の間はモータ／発電機２８のみで駆動力を発生
する。
【００５０】このとき、モータ／発電機２８と無段変速
機３０との間が巻き掛け伝動装置２６で連結され、その
動力伝達比が減速比として設定されているので、低車速
領域でもモータ／発電機２８は高効率回転領域で回転数
制御することができ、動力性能を向上させることができ
る。
【００５１】その後、車速ＶSPが所定値ＶSP4 より僅か
に小さい所定値ＶSP3 に達すると、エンジン始動領域Ｅ
ＳＡとなることにより、エンジン１が始動される。そし
て、エンジン１のエンジン回転数ＮE が駆動軸２５の回
転数でなる入力回転数ＮP に達すると、電磁パウダーク
ラッチ２２に対して、締結作動信号が出力されて、この
電磁パウダークラッチ２２が瞬時に締結状態となって、
締結ショックの発生を防止する。
【００５２】このとき、巻き掛け伝動装置２６の動力伝
達比が前述したように、モータ／発電機２８が高効率回
転領域の最高回転数ＮMmaxで駆動軸２５の回転数がエン
ジン１の最高回転数を越えることはないように設定され
ているので、図７に示すように、モータ／発電機２８の
高効率回転領域（例えば最小回転数ＮMminが６０００ｒ
ｐｍ、最大回転数ＮMmaxが１２０００ｒｐｍ）とエンジ
ン１の使用回転領域（例えば最小回転数ＮEminが９００
ｒｐｍ、最大回転数ＮEmaxが８０００ｒｐｍ）とが異な
る場合でも、無段変速機３０から見たときに、エンジン
１に対しては実線図示の最小変速比ＩPEmin と最大変速
比ＩPEmax との間の変速範囲でエンジン１の使用回転領
域となると共に、モータ／発電機２８については一点鎖
線図示の最小変速比ＩPMmin と最大変速比ＩPMmax との
間の変速範囲で高効率回転領域となることになる。
【００５３】そして、図７の直線ＬMEで示すように、モ
ータ／発電機２８を、無段変速機３０が最小変速比Ｉ
PMmin となっている状態で、高効率回転領域の最大回転
数としたときに、エンジン１についても使用回転領域の
最大回転数となるように設定されている。
【００５４】したがって、今、モータ／発電機２８が高
効率回転領域における図７におけるＸ点で回転駆動さ
れ、このときの無段変速機３０の変速比が最小変速比Ｉ
PMminと最大変速比ＩPMmax との中間の変速比に設定さ
れているものとすると、エンジン１の回転数を図６にお
いて点Ｙで表されるように使用回転領域の最大回転数Ｎ
Emaxに設定することにより、無段変速機３０の変速比を
変更することなく瞬時に電磁パウダークラッチ２２を締
結状態することができ、この間に無段変速機の変速比を
制御してモータ／発電機２８の回転数を低下させる必要
がなく、変速時間ロスを確実に防止して、エンジン１と
モータ／発電機２８とを同期駆動することができる。
【００５５】そして、車速ＶSPが所定値ＶSP4 に達する
と、モー タ／発電機２６に対するモータ作動指令信号及
びチョッパ指令信号の出力を停止すると共に、電磁パウ
ダークラッチ２７を解放状態として、エンジン１のみに
よる走行状態に移行する。
【００５６】一方、アクセルペダル６１をアクセルペダ
ル操作量ＡＳが所定値ＡＳ1 以上となるように大きく踏
込んで車両を急発進させる場合には、電磁パウダークラ
ッチ２７が締結されて、最初モータ／発電機２８のみの
出力トルクによって発進するが、車速ＶSPがかなり低い
所定値ＶSP1 に達するとエンジン１が始動され、その回
転数ＮE が入力回転数ＮP と一致すると電磁パウダーク
ラッチ２２が締結され、次いで、車速ＶSPが所定値Ｖ
SP2 に達し、この状態でアクセルペダル６１の踏込みを
継続して加速状態を継続しているときには、その加速ト
ルク分をモータ／発電機２８が負担し、定常トルク分を
エンジン１が負担するハイブリッド走行状態となる。
【００５７】このハイブリッド走行状態で、車速ＶSPが
所定値ＶSP4 以上まで加速した状態で、アクセルペダル
６１を踏込みを戻して加速状態から定速走行状態に移行
すると、アクセルペダル操作量ＡＳが低下することによ
り、エンジン走行領域ＥＡとなって、エンジン１のみに
よる走行状態となる。
【００５８】同様に、モータ走行領域で走行している状
態で、アクセルペダル６１を大きく踏込んで急加速状態
とすると、アクセルペダル操作量ＡＳが大きな値となる
ことにより、ハイブリッド走行領域ＨＡに移行して、モ
ータ／発電機２８で加速トルク分を発生し、エンジン１
で定常走行トルク分を発生する状態となる。
【００５９】この走行状態では、Ｖベルト式無段変速機
３０は、無段変速機用コントローラ７５によって、エン
ジン用コントローラ、モータ／発電機用コントローラ７
６とは独立して制御され、その発進時にはプライマリプ
ーリ３１とＶベルト３２との接触点が中心点側の最内側
点となり、セカンダリプーリ３３とＶベルト３２との接
触点が外周側の最外側点となって、最低変速比に制御さ
れているが、車速ＶSPが増加すると共に、アクセルペダ
ル操作量ＡＳが増加することにより、これに応じて徐々
に最高変速比側に変速される。
【００６０】そして、車両がエンジン走行領域ＥＡ、又
はハイブリッド走行領域ＨＡで走行している状態で、ア
クセルペダル６１を解放することにより、コースト走行
状態とするか又はブレーキペダル６３を踏込んで制動状
態とすると、アクセルペダル操作量ＡＳが“０”となる
ことにより、図５のステップＳ２からステップＳ３を経
てステップＳ８に移行し、ブレーキペダル操作量ＢＳを
読込み、この操作量ＢＳに基づいてモータ／発電機２８
の発電量ＧＣが算出され、次いでステップＳ１０に移行
して、モータ／発電機駆動回路７４に対して、モータ／
発電機２８を発電機として作動させる発電機作動指令信
号及び発電量ＧＣに応じたチョッパ指令信号を出力する
ことにより、モータ／発電機２８を回生制動状態とし
て、ブレーキ力を発生させると共に、そのときの発電量
を蓄電装置７３に充電することにより、エネルギ回収状
態となる。
【００６１】この状態では、エンジン１の回転数はモー
タ／発電機２８の高効率回転領域より低い使用回転領域
内の回転数で制御されているが、巻き掛け伝動装置２６
が減速機構成を有するので、スプロケット２８ｂはモー
タ／発電機２８の高効率回転領域で回転することにな
り、この状態で、電磁パウダークラッチ２７を締結する
ことにより、直ちにモータ／発電機２８を駆動軸２５に
連結して、モータ／発電機２８を高効率回転領域で回生
制動状態とすることができ、無段変速機３０の変速動作
を必要としないので、変速時間ロスを確実に防止するこ
とができると共に、や変速時間を短縮するための変速油
圧を確保するためにオイルポンプを大容量化する必要も
なくなる。
【００６２】なお、上記実施形態においては、動力伝達
手段としてチェーンを使用した巻き掛け伝動装置２６を
適用した場合について説明したが、これに限定されるも
のではなく、歯付きベルトと歯付きプーリとを使用する
ようにしてもよく、さらには歯車伝達機構を適用するよ
うにしてもよい。ここで、歯車伝達機構として遊星歯車
を適用する場合には、サンギヤ、プラネタリピニオン、
リングギヤの何れか２つをモータ／発電機２８と出力軸
２７ｃに連結し、残りをブレーキに接続することによ
り、電磁パウダークラッチ２７を省略することができ
る。
【００６３】また、上記実施形態においては、モータ／
発電機２８と駆動軸２５との間に動力伝達手段を設けた
場合について説明したが、これに限定されるものではな
く、駆動軸２５に直接モータ／発電機２８を連結すると
共に、駆動軸２５と電磁パウダークラッチとの間に増速
機構成の動力伝達手段を介挿するようにしても、上記実
施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６４】さらに、上記実施形態においては、電気的
回転駆動源として、電動機及び発電機の両機能を有する
モータ／発電機２６を適用した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、電気的回転駆動源
として電動機及び発電機の２台を適用することもでき、
さらには、電動機と発電機との何れか一方の機能を有す
る電気的回転駆動源を適用することもできる。
【００６５】さらにまた、上記実施形態においては、電
気的回転駆動源としてのモータ／発電機２６を無段変速
機３０の入力軸に連結した場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、無段変速機３０の出力側
に連結するようにしてもよい。
【００６６】なおさらに、上記実施形態においては、無
段変速機としてＶベルト式無段変速機３０を適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、トロイダル型無段変速機を適用するようにしてもよ
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の実施形態に適用し得る制御回路構成を示
すブロック図である。
【図３】モータ／発電機の高効率回転領域を表す特性線
図である。
【図４】無段変速機の変速パターン制御マップを示す特
性線図である。
【図５】図２のモータ／発電機用コントローラの処理手
順の一例を示すフローチャートである。
【図６】走行パターンを決定する走行パターン制御マッ
プを示す特性線図である。
【図７】エンジンとモータ／発電機との接続時における
動作を説明する特性線図である。
【図８】従来例のエンジンとモータ／発電機との回転数
領域を説明する特性線図である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 出力軸 ２２ 電磁パウダークラッチ ２６ 巻き掛け伝動装置（動力伝達手段） ２７ 電磁パウダークラッチ ２８ モータ／発電機（電気的回転駆動源） ３０ Ｖベルト式無段変速機 ４７ 駆動輪 ６１ アクセルペダル ６２ アクセル操作量センサ ６３ ブレーキペダル ６４ ブレーキペダル操作量センサ ７０ エンジン用コントローラ ７３ 蓄電装置 ７４ モータ／発電機駆動回路 ７５ 無段変速機用コントローラ ７６ モータ／発電機用コントローラ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンと、発電機と電動機との何れか
    一方の機能又は両機能を備えた電気的回転駆動源と、前
    記エンジンを入力軸に、前記電気的回転駆動源を入力軸
    及び出力軸の一方に接続すると共に、駆動輪を出力軸に
    連結した無段変速機とを備えたハイブリッド車両におい
    て、前記入力軸に対して、前記エンジン及び前記電気的
    回転駆動源の何れか一方を、回転伝達比が当該電気的回
    転駆動源の高効率回転領域と前記エンジンの使用回転領
    域とを一致させるように選定された動力伝達手段を介し
    て連結することを特徴とするハイブリッド車両。
  2. 【請求項２】 前記動力伝達手段は、電気的回転駆動源
    及び無段変速機の入力軸間に介挿されていると共に、当
    該電気的回転駆動源の高効率回転領域をエンジンの使用
    回転領域に一致させる減速比に選定されていることを特
    徴とする請求項１記載のハイブリッド車両。
  3. 【請求項３】 前記動力伝達手段は、エンジンの出力軸
    回転数をその最高回転数以下に制限するように動力伝達
    比が設定されていることを特徴とする請求項１又は２に
    記載のハイブリッド車両。
  4. 【請求項４】 前記無段変速機は、エンジン及び電気的
    回転駆動源の回転状態にかかわらず、アクセルペダル操
    作量、車速及び入力軸回転に基づいて変速比が制御され
    るように構成されていることを特徴とする請求項１乃至
    ３の何れかに記載のハイブリッド車両。
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