(57)【要約】【課題】  エネルギー効率の向上を図り、且つ走行性能の低下を防止できるハイブリッド車両を提供すること。【解決手段】  燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを備えたハイブリッド車両において、少なくとも左右一対の車輪がエンジン駆動系とモータ駆動系の両方に連係するものであって、エンジン駆動の際、前記車輪が過回転スリップしたときに、当該車輪に接続されたモータを回生動作させてブレーキをかけることにより、車輪のスリップを解消するように設けられており、更に前記エンジンによりモータを充電駆動可能に設けるとともに、前記エンジン走行駆動系に連係する車輪を当該エンジンに対して遮断可能に設けた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを備えたハイブリッド車両において、
少なくとも左右一対の車輪がエンジン駆動系とモータ駆動系の両方に連係するものであって、エンジン駆動の際、前記車輪が過回転スリップしたときに、当該車輪に接続されたモータを回生動作させてブレーキをかけることにより、車輪のスリップを解消するように設けられており、更に前記エンジンによりモータを充電駆動可能に設けるとともに、前記エンジン走行駆動系に連係する車輪を当該エンジンに対して遮断可能に設けたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記スリップによって不足する走行駆動力を、前記回生動作によって回収した電気エネルギーを用いて、他の車輪をモータ駆動することにより、補充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】
前記スリップによって低下した各輪による駆動力バランスを補償するように、前記モータ駆動力を配分したことを特徴とする請求項１又は２記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動機とを備えたハイブリッド車両において、
少なくともエンジン走行系の変速が行われる第１操作部と、電動機走行系の前進・後退の切り替えが行われる第２操作部とを備える変速装置を用いるものであって、
前記双方の操作部は、双方のレバー中立位置が連通して設けられており、
更に、前記双方の操作部に出入りする操作レバーを設けて、該操作レバーにより、エンジン走行系と、電動機走行系を択一的に切り替え操作するように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
前記連通するレバー中立位置における前記エンジン走行系のレバー中立位置と、前記電動機走行系のレバー中立位置との間に、前記操作レバーが通過することによりスイッチの切り替えが行われるシーソースイッチを設けたことを特徴とする請求項４記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記操作レバーには、エンジン始動用のスイッチが設けられていることを特徴とする請求項４又は５記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記エンジン走行系にはクラッチが設けられており、前記操作レバーが前記第１操作部から前記第２操作部に移行して前記シーソースイッチを切り替えると、エンジンが停止するとともに前記クラッチが開状態に固定され、また、前記操作レバーが前記第２操作部から前記第１操作部に移行して前記シーソースイッチを切り替えると、前記クラッチの開状態の固定が解除されることを特徴とする請求項５記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記操作レバーが前記第２操作部から前記第１操作部に移行する際に、エンジンが始動していないときは、前記シーソースイッチが固定状態にあって、前記操作レバーを前記第１操作部に移行することができないように設けられていることを特徴とする請求項７記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記エンジン走行系にはクラッチが設けられており、前記クラッチが開状態になると前記電動機がＯＦＦになることを特徴とする請求項４記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】
前記エンジン走行系には半自動変速装置或いは全自動変速装置が設けられており、前記クラッチが開状態になってもアクセルペダルの操作により前記電動機が動作することを特徴とする請求項４記載のハイブリッド車両。
【請求項１１】
燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動機とを備えたハイブリッド車両において、
従動輪に接続される車輪速センサと、
前記車輪速センサから出力される信号で車体速度を演算し、前記電動機の回転数から駆動輪の車輪速度を演算し、更に、予め設定した電動機出力制御開始速度及び電動機回生制御開始速度をしきい値として、前記電動機の出力を制御する演算部と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１２】
燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動機とを備えたハイブリッド車両の走行制御方法において、
前記車両は、従動輪に接続される車輪速センサと、前記車輪速センサから出力される信号で車体速度を演算し、前記電動機の回転数から駆動輪の車輪速度を演算し、更に、予め設定した電動機出力制御開始速度及び電動機回生制御開始速度をしきい値として、前記電動機の出力を制御する演算部と、を備え、
運転者の操作により前記エンジンのスロットルが開となったときに、前記電動機の出力制御を開始し、更に、前記演算された車体推定速度と前記駆動輪の車輪速度とを比較して、駆動輪が空転していると判断したときに、該駆動輪を駆動している電動機の出力を制御することを特徴とするハイブリッド車両の走行制御方法。
【請求項１３】
前記車両に、予め設定したエンジン制御開始速度及びブレーキ制御開始速度をしきい値として、前記エンジンの出力を制御するスロットル制御装置と、前記運転者の操作によるスロットルの上流側に前記スロットル制御装置により制御される第２スロットルとを設け、
更に、前記演算された車体推定速度と前記駆動輪の車輪速度とを比較して、駆動輪が空転していると判断したときであって且つ、駆動輪の車輪速度が前記エンジン制御開始速度又はブレーキ制御開始速度を越えているときに、前記第２スロットルの制御又は駆動輪のブレーキ制御を行うことを特徴とする請求項１２記載のハイブリッド車両の走行制御方法。
【請求項１４】
前記電動機出力制御開始速度、電動機回生制御開始速度、エンジン制御開始速度及びブレーキ制御開始速度が、順次、高速となる側に設けられていることを特徴とする請求項１３記載のハイブリッド車両の走行制御方法。
【請求項１５】
燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動機とを備えたハイブリッド車両において、
車両の横方向加速度を検出するヨーセンサと、
予め設定した電動機出力制御開始ヨーセンサ出力並びに電動機回生制御開始ヨーセンサ出力をそれぞれしきい値として、前記電動機の出力を制御する演算部と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１６】
燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動機とを備えたハイブリッド車両の走行制御方法において、
前記車両は、車両の横方向加速度を検出するヨーセンサと、予め設定した電動機出力制御開始ヨーセンサ出力並びに電動機回生制御開始ヨーセンサ出力をそれぞれしきい値として、前記電動機の出力を制御する演算部と、を備え、
運転者の操作により前記エンジンのスロットルが開となったときに、前記電動機の出力制御を開始し、更に、前記しきい値を超えたときに、駆動輪を駆動している電動機の出力を制御することを特徴とするハイブリッド車両の走行制御方法。
【請求項１７】
燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動機とを備え、エンジンと変速機との間にクラッチを配置したハイブリッド車両において、
前記クラッチに連ねてワンウエイクラッチを配置し、
前記ワンウエイクラッチは、エンジントルクを駆動方向にのみ伝達するものであることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１８】
駆動輪の軸はＣＶジョイント及びＣＶジョイントハウジングに連係し、更に前記ＣＶジョイントハウジングに動力伝達ギアを取付け、前記電動機からの駆動力を前記動力伝達ギアを経由して前記駆動輪に伝達することを特徴とする請求項１７記載のハイブリッド車両。
【請求項１９】
前記動力伝達ギアと前記電動機との間に中間ギアを介在させて、電動機の回転数を減速させるようにしたことを特徴とする請求項１８記載のハイブリッド車両。
【請求項２０】
前記ワンウエイクラッチの下流側にパーキングギアを設けるとともに、このパーキングギアに係合・離脱する爪を備えたパーキング機構を有することを特徴とする請求項１７記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃式エンジンと電動モータを備え、エネルギー利用効率を高めたハイブリッド車両に関し、走行効率及び性能の向上を図ったものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の排出量を削減し且つ実用的なハイブリッド車両が注目されている。
【０００３】
すなわち、従来から乗用車等の車両に用いられている内燃式エンジンは、幅広い負荷、回転数領域で使われるので、総合効率が低く、また、車両自体が一時的に停止している場合は、車両を速やかに発進させたり、エンジンの再始動の手間を省く等の理由から、通常はエンジンを停止させずにアイドリング状態におかれることが多い。そして、このアイドリング時の燃料消費及びこれによる排気ガスは、環境維持並びに省エネルギーの観点から無視できない問題となっている。特に、渋滞が生じやすい国内の都市部では、このような傾向が促進されている。
【０００４】
更に、大きな走行速度の変更、つまり急発進や、比較的に低速な走行状態から急加速等を行う場合も、同様にエンジン効率の低下や、燃費を悪化させる傾向がある。
【０００５】
そこで、航空機や船舶等で用いられている異種動力を混合させた駆動方式を、継承且つ発展させたハイブリッド（複合）システムが、近年、注目されている。
【０００６】
この走行システムは、車両内に、従来の内燃式エンジンと、クリーンな動力源である電気モータとを搭載し、走行条件に応じて、両者の長所を最大限に利用するとともに、短所を補うように構成されている。
【０００７】
また、この２つの駆動源を直列的に用いたシリーズ・ハイブリッドと、並列的に用いるパラレル・ハイブリッドとが、提案されている。
【０００８】
更に、例えば、プラネタリー・ギア機構を用いて、エンジン出力を２系統に、任意可変に配分できる分配機構を設けたハイブリッド・システムも提案されている。
【０００９】
このシステムは、エンジンを運転する場合には、常に、エンジンの効率つまり燃費が最良な状態でエンジンを運転させ、走行状況に応じて、エンジン出力が過剰な場合には、該エンジンの余剰出力を、電動モータを発電機として用いて、電気的なエネルギーに変換して回収し、且つバッテリに蓄積する一方、エンジン出力が不足した場合には、該不足した駆動力を、電動モータによって補うようにしたものである。
【００１０】
しかし、このプレネタリー・ギア機構の製作は、高精度を必要とするので、高価であり、走行状況によって必要となる走行駆動力は、常に、エンジンによる駆動力と、モータによる回収又は追加駆動力をバランスさせたものであり、各種の制御、特に、モータ制御が複雑となる。
【００１１】
また、従来のエンジン車両においては、悪路等によって、駆動輪がスリップ（空転）し、車両が走行不安定にならないように、路面状態に応じた最適な駆動力に制御して、駆動輪のグリップ性能を向上させたトラクション（牽引力）・コントロールが、広く行われている。
【００１２】
すなわち、車両が、雪路や凍結路等の滑りやすい路面で、走行している場合には、駆動輪がスリップしてしまい、スリップ程度や走行姿勢によっては、走行コントロールが不能になったり、走行不能になってしまう。特に、車両が、発進又は加速する場合や、急旋回する場合は、この傾向が促進される。
【００１３】
例えば、駆動輪のスリップ率に基づいて、スロットル弁開度を減少させるフィードバック制御を行ったり、また、駆動輪をブレキーング制御することにより、車両の駆動力を適切に制御して、駆動輪のスリップを低減させている。
【００１４】
しかし、このように、機械的な構成によるトラクションコントロールにおいては、応答遅れが生じ、必ずしも十分な制御とはいえないものである。
【００１５】
また、駆動輪をブレーキング制御する場合は、エネルギー効率的に良好とはいえない。すなわち、駆動輪を制動して、減殺される運動エネルギーは、全く失なわれることになる。更に、同様に、ある車輪にスリップが生じた場合に、これらのスリップ解消動作によって、その車輪のグリップ（把握）状態は正常に回復されるが、全ての駆動輪を合計した走行駆動力は、以前よりも減少してしまうとともに、駆動バランスもアンバランスになってしまい、これらによって、走行コントロールは失われなくても、車両の走行性能は低下してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平０４−３２２１０６号公報
【特許文献２】特開平０９−０４６９６５号公報
【特許文献３】特開昭６３−２０３４２９号公報
【特許文献４】特開平１０−０７３１６１号公報
【特許文献５】特開平０９−３１７５１５号公報
【特許文献６】実開平０１−１５０４０１号公報
【特許文献７】特開昭６３−１９５０３３号公報
【特許文献８】実開平０１−０６５４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、本願第１発明は、スリップ発生時の動作解消を行うべく、エネルギー効率の向上を図り、且つ走行性能の低下を防止できるハイブリッド車両を提供することを目的としている。
【００１８】
この種のハイブリッド車両においては、エンジンのみによる走行、電動機のみによる走行、並びに、エンジンと電動機を併用する走行の３種類の走行パターンで走行することができる。
【００１９】
そして、従来のハイブリッド車両においては、エンジン側のクラッチと変速機との間或いはエンジンとクラッチとの間に電動機を配し、エンジンと電動機の出力の合力を変速機を介して駆動輪に伝達し回転させるものが一般的である．
【００２０】
このため、変速機やクラッチの操作はエンジン／電動機ともに共通で誤操作の恐れは少なかった。
【００２１】
近時、ハイブリッド車両において、電動機による駆動系が別の伝達経路を採るものが開発されている。すなわち、エンジンによる駆動系は、クラッチ、変速機等を介して駆動輪に繋がっているが、電動機による駆動系は途中からエンジン駆動系に接続され、或いは直接、駆動輪に繋がるものである。
【００２２】
このような電動機による駆動系であって別の減速機を介して駆動輪に繋がっているようなハイブリッド車両においては、その操作（前進、後退、変速比の選択等）が、エンジンのみによる走行やエンジンと電動機を併用する走行と、電動機のみによる走行とでは異なるため、二種類の操作系が必要となる場合もあり、これらの操作系を取り違えて誤操作することもあった。
【００２３】
そこで、本願第２発明は、エンジンと電動機の操作（前進、後退、変速比の選択等）を、誤操作することがなく、しかも合理的に、例えば走行中に行うことのできるハイブリッド車両を得ることを目的としている。
【００２４】
ところで、従来のエンジン搭載車両は、低摩擦係数路における急な発進時や悪路等、何らかの事由で駆動輪が空転した場合に対処するため、所謂トラクションコントロールシステム（以下、ＴＣＳ）を用いて、空転の制御を行っている。
【００２５】
このＴＣＳは、従動輪速度や前後加速度等から推測された車体速度に対して、駆動輪速度が急激に増加して差が生じることにより、駆動輪が空転していると判断し、この駆動輪の制御を、エンジンの出力制御やブレーキ制御によって行うものである。
【００２６】
具体的には、エンジンの制御系は、運転者のアクセル操作に対応するスロットル（以下、第１スロットル）のほかに、演算部が判断した結果に基づいて操作されるスロットル（以下、第２スロットル）を設ける。この第２スロットルは、駆動輪の速度が、車体速度からの速度差等によって決められるエンジン制御設定速度を超えた場合に作動させられる。
【００２７】
また、ブレーキによる制御系には、運転者の操作するフットブレーキのほかに、演算部が判断した結果に基づいて操作されるブレーキ（以下、第２ブレーキ）を設ける。この第２ブレーキは、エンジン制御設定速度とは別に設定されたブレーキ制御設定速度を超えた場合に作動させられる。
【００２８】
そして、運転者が第１スロットルを開け、駆動輪のスリップが生じたとき、その駆動輪の速度が、エンジン制御設定速度を超えた場合、演算部は駆動輪が空転していると判断して、第２スロットルによってエンジン出力を絞り、駆動輪速度を減速させ、空転を終息させる。
【００２９】
また、駆動輪のスリップが大きい場合、すなわち駆動輪速度がエンジン制御設定速度及びブレーキ制御設定速度を超えている場合は、当該駆動輪のブレーキ液圧を増加させて、駆動輪制御（第２ブレーキの作動）を行う。
【００３０】
尚、前記第２スロットルを用いる制御のほかに、スロットル・バイ・ワイヤ化することによって演算部が制御するものや、燃料噴射量を制御する方法も行われている。
【００３１】
また、近年、ヴィークルスタビリティコントロール（以下、ＶＳＣ）と称して、操舵、旋回時に車両の横方向加速度（ヨーレート）を検出し、車両にスピンが生じる前に前記トラクションコントロールと同様に、スピードを抑えるよう駆動輪へのトルクを左右で変えて、或いは制動を加えて、車両の安定を制御する機能も実施されている。
ハイブリッド車両においても、前述したＴＣＳやＶＳＣを用いることが考慮される。このＴＣＳやＶＳＣを用いてエンジンの出力を制御する場合、スロットルや燃料噴射に制御が加わった後も、慣性等の因子により実際に出力が反応するまでに時間がかかる不都合がある。従って、従来のＴＣＳやＶＳＣを用いる前に、電動機を用いて駆動輪の空転制御やスピン阻止制御をすることが望まれる。
【００３２】
とりわけ、ＴＣＳにおけるブレーキによる制御では、制御に対する反応速度はエンジン制御より早いが、ブレーキ制御設定速度まで到達するような状況が連続して行われると、ブレーキが熱を持ち、フェード状態に陥ることが考えられる。つまり、エネルギーを熱として捨てている上に、十分な制動力が得られなくなる危険性があるため、使用量も限られてくる。
【００３３】
そこで、本願第３発明は、電動機を用いて、或いは電動機とＴＣＳ又はＶＳＣの双方を用いて、もしくは、ＴＣＳ又はＶＳＣに先立ち電動機を用いて、駆動輪の空転制御又はスピン阻止制御を行うべく、エネルギー効率の向上を図り且つ、走行性能の低下を防止できるハイブリッド車両及びその走行制御方法を提供することを目的としている。
【００３４】
前述したように、この種のハイブリッド車両においては、エンジンのみによる走行、電動機のみによる走行、並びに、エンジンと電動機を併用する走行の３種類の走行パターンを備えているのが一般的である。
【００３５】
エンジンによる走行は、エンジンの回転を、クラッチを介して変速機に伝達し、この変速機によって転換された回転力で駆動輪を回転駆動するものであり、また、電動機による走行は、電動機のみによる走行は勿論、エンジンとの併用の場合も、運転者がアクセルペダルを踏み込む量すなわちアクセル開度に応じて、電動機の電流値を増大させて回転トルクを大きくしている。
【００３６】
そして、従来のハイブリッド車両のマニュアルトランスミッションは、通常のエンジン車両におけるマニュアルトランスミッションを用いているのが一般的である。
【００３７】
このようなハイブリッド車両においては、エンジンによる走行（電動機の併用も含む。）の場合で例えば長い下り坂等、エンジン駆動をしないで走行しているときは、通常はエンジンブレーキが働いている状態になっている。従って、車両の運動エネルギーの一部はエンジンの機械損失として失われる。
【００３８】
そこで本願第４発明は、このような運動エネルギーの損失を回避することができるハイブリッド車両を得ることを目的としている。
【００３９】
また、従来のハイブリッド車両においては、電動機の動力伝達が通常はクラッチの上流側にて行われていて、いわばデファレンシャルを介して動力伝達が行われている。従って、電動機の設置スペースを確保しなければなら乃至、構成部品点数もある程度必要とするものであった。
【００４０】
そこで本願第４発明は、電動機の動力伝達を、デファレンシャルを介して行わずに駆動輪の近傍にて行うようにし、電動機の設置スペースの節約及び構成部品点数の減少が可能となるハイブリッド車両を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００４１】
本願第１発明は、燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを備えたハイブリッド車両において、
【００４２】
少なくとも左右一対の車輪がエンジン駆動系とモータ駆動系の両方に連係するものであって、エンジン駆動の際、前記車輪が過回転スリップしたときに、当該車輪に接続されたモータを回生動作させてブレーキをかけることにより、車輪のスリップを解消するように設けられているハイブリッド車両である。
【００４３】
このように構成すると、エンジン走行時に、エンジン駆動された走行輪が過回転してスリップした場合は、その走行輪に接続されたモータを回生動作させるので、その走行輪のスリップを解消するための減速作用が行われる。
【００４４】
また、この動作は、電気的な電動モータの動作なので、すみやかな応答性に優れ、且つ確実な対応が可能となるので、確実且つ速やかなスリップ解消が行える。従って、比較的に高速なエンジン駆動の場合において、安定した走行が可能となり、走行性能を向上することができるとともに、安全面でも好ましいものとなる。
【００４５】
また、本願第１発明は、前記スリップによって不足する走行駆動力を、前記回生動作によって回収した電気エネルギーを用いて、他の車輪をモータ駆動することにより、補充する構成のハイブリッド車両である。
【００４６】
このように、回収した電気エネルギーを用いて、他の駆動輪のモータ駆動することにより、スリップによって失われる駆動力を補充するようにしているので、ハイブリッド車両のエネルギー効率を向上することができ、走行能力を低下させずに済む。すなわち、単なるスリップ解消に加えて、スリップ発生による走行不安定性を回避するように、他の走行輪をモータ駆動することが可能となる。
【００４７】
また、本願第１発明は、前記スリップによって低下した各輪による駆動力バランスを補償するように、前記モータ駆動力を配分した構成のハイブリッド車両である。
【００４８】
このように、車両の搭載状態による接地荷重バランスや、スリップ発生時の走行状況に応じて、モータ駆動する走行輪を選択したり、複数の走行輪におけるモータ駆動力の各出力を調節したりして、走行駆動力の再配分を行うことにより、走行バランスの低下を防止することが可能となる。
【００４９】
また、本願第１発明は、請求項１乃至３の発明において、前記エンジンによりモータを充電駆動可能に設けるとともに、前記エンジン走行駆動系に連係する車輪を当該エンジンに対して遮断可能に設けた構成のハイブリッド車両である。
【００５０】
このように構成したので、車両の走行状態に拘わらず、常にバッテリ充電が必要な場合には、エンジンを用いた充電が可能になる。
【００５１】
すなわち、車両の停止時には、遮断動作により、車両を走行させること無く、エンジンによってモータのみを充電駆動して、バッテリ充電することができる。
【００５２】
また、本来は、モータのみの走行を行う場合においても、このようなエンジン駆動による充電が可能となるとともに、走行駆動する他の電動モータ系と、エンジン／充電用モータ系とを、遮断することができ、これらの両者を互いに干渉させずに独立できるので、それぞれの動作機能の発揮が十分に可能となる。
【００５３】
更に、このように充電する際には、これらのエンジン及び、モータ、バッテリに最適な条件の駆動、つまり、エンジンの燃料消費率やモータの発電率、バッテリの充電率等を考慮した充電が可能となるので、充電効率を向上することも可能となる。
【００５４】
以上のように、本願第１発明によれば、悪路においても、車両としての走行安定性や、走行可能距離等の向上が図られ、総合的に高性能なハイブリッド車両を得ることができる。
【００５５】
本願第２発明は、燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動機とを備えたハイブリッド車両において、少なくともエンジン走行系の変速が行われる第１操作部と、電動機走行系の前進・後退の切り替えが行われる第２操作部とを備える変速装置を用いるものであって、前記双方の操作部は、双方のレバー中立位置が連通して設けられており、更に、前記双方の操作部に出入りする操作レバーを設けて、該操作レバーにより、エンジン走行系と、電動機走行系を択一的に切り替え操作するように構成されているハイブリッド車両である。
【００５６】
このように、操作レバーにより、エンジン走行系と、電動機走行系を択一的に切り替え操作するようにしているので、エンジン走行系と電動機走行系の一方を操作しているにもかかわらず他方も操作してしまうといった誤操作を回避することができる。
【００５７】
また、本願第２発明は、前記連通するレバー中立位置における前記エンジン走行系のレバー中立位置と、前記電動機走行系のレバー中立位置との間に、前記操作レバーが通過することによりスイッチの切り替えが行われるシーソースイッチを設けたハイブリッド車両である。
【００５８】
このように、シーソースイッチを設けることにより、操作レバーが通過しないとスイッチの切り替えが行われないので、エンジン走行系と電動機走行系の択一的な切り替えがより一層確実に行われる。
【００５９】
また、本願第２発明は、前記操作レバーには、エンジン始動用のスイッチが設けられているハイブリッド車両である。
【００６０】
一つの操作レバーによりエンジン走行系と電動機走行系の択一的な切り替えが行われる場合に、この操作レバーにエンジン始動用のスイッチが設けられていると、エンジン走行系に移行する際、その移行とエンジン始動操作が連係して行われ得るので、操作がやり易くなって無駄がなく合理的である。
【００６１】
また、本願第２発明は、前記エンジン走行系にはクラッチが設けられており、前記操作レバーが前記第１操作部から前記第２操作部に移行して前記シーソースイッチを切り替えると、エンジンが停止するとともに前記クラッチが開状態に固定され、また、前記操作レバーが前記第２操作部から前記第１操作部に移行して前記シーソースイッチを切り替えると、前記クラッチの開状態の固定が解除される構成のハイブリッド車両である。
【００６２】
クラッチが設けられている手動変速の場合、エンジン走行系から電動機走行系に移行する際にクラッチを開状態にする必要がある。本請求項のように、シーソースイッチの切り替えで、エンジンが停止するとともに前記クラッチが開状態に固定されるので、別途、運転者がクラッチ開状態の操作をしなくて済むので便宜である。また、電動機走行系からエンジン走行系へ移行させる場合は、逆の操作でシーソースイッチを切り替えると、クラッチの開状態の固定が解除されるので、この場合も、別途、運転者がクラッチ固定解除の操作をしなくて済むので便宜である。
【００６３】
また、本願第２発明は、前記操作レバーが前記第２操作部から前記第１操作部に移行する際に、エンジンが始動していないときは、前記シーソースイッチが固定状態にあって、前記操作レバーを前記第１操作部に移行することができないように設けられている構成のハイブリッド車両である。
【００６４】
このように、操作レバーが第２操作部から第１操作部に移行する際、すなわち、電動機走行系からエンジン走行系へ移行させる場合において、エンジンが始動していないと、シーソースイッチが固定状態で操作レバーを第１操作部に移行することができないように設けられているので、エンジンが非動作のまま動作状態を前提とする第１操作部への操作レバーの移行が回避され、これにより安全性を担保することができる。
【００６５】
また、本願第２発明は、前記エンジン走行系にはクラッチが設けられており、前記クラッチが開状態になると前記電動機がＯＦＦになる構成のハイブリッド車両である。
【００６６】
エンジン走行系の変速が行われる第１操作部での変速操作において、クラッチが設けられている手動変速装置の場合、運転者がクラッチペダルを踏みながらアクセルペダルを踏んだときに、電動機からの駆動力で車両が加速しては、通常の自動車の操作性とは異なることとなって危険が生じる。従って、運転者がクラッチペダルを踏みながらアクセルペダルを踏んでも、電動機はＯＦＦとなるようにして、通常の自動車の操作性を保持するようにしたものである。
【００６７】
また、本願第２発明は、前記エンジン走行系には半自動変速装置或いは全自動変速装置が設けられており、前記クラッチが開状態になってもアクセルペダルの操作により前記電動機が動作する構成のハイブリッド車両である。
【００６８】
半自動変速装置の場合、運転者が操作するクラッチペダルはなく、運転者が操作レバーを操作することにより、自動的にクラッチの断絶、接合が行われる。また、自動変速装置の場合も、運転者が操作するクラッチペダルはなく、運転者のアクセル操作と速度等に応じて、自動的に変速操作が行われる。これらの場合において、クラッチ操作や変速操作が自動的に行われている間も、アクセルペダルにより電動機は動作可能であり、変速中にも車両に電動機による駆動力を付与し続けることができる。従って、アクセルペダルの踏み込み量に応じた走行を維持することができる。
【００６９】
以上のように、本願第２発明によれば、エンジン走行系と、電動機走行系を択一的に切り替え操作するようにしているので、誤操作を回避することができ、これにより安全性を一層向上させ得るハイブリッド車両を提供することができる。
【００７０】
本願第３発明は、燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動機とを備えたハイブリッド車両において、従動輪に接続される車輪速センサと、前記車輪速センサから出力される信号で車体速度を演算し、前記電動機の回転数から駆動輪の車輪速度を演算し、更に、予め設定した電動機出力制御開始速度及び電動機回生制御開始速度をしきい値として、前記電動機の出力を制御する演算部と、を備えたハイブリッド車両である。
【００７１】
また、本願第３発明は、燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動機とを備えたハイブリッド車両の走行制御方法において、前記車両は、従動輪に接続される車輪速センサと、前記車輪速センサから出力される信号で車体速度を演算し、前記電動機の回転数から駆動輪の車輪速度を演算し、更に、予め設定した電動機出力制御開始速度及び電動機回生制御開始速度をしきい値として、前記電動機の出力を制御する演算部と、を備え、運転者の操作により前記エンジンのスロットルが開となったときに、前記電動機の出力制御を開始し、更に、前記演算された車体推定速度と前記駆動輪の車輪速度とを比較して、駆動輪が空転していると判断したときに、該駆動輪を駆動している電動機の出力を制御するハイブリッド車両の走行制御方法である。
【００７２】
これらの発明によると、電動機走行時、或いは電動機とエンジンの双方を用いた走行時に、駆動輪が所定速度を超えて空転した場合は、その駆動輪に接続された電動機の力行（回転出力制御）を停止し、或いは、電動機を回生動作させる制御が行われるので、その駆動輪の空転（スリップ）を解消するための減速作用が行われる。
【００７３】
電動機の出力や負荷は、回転数と入力された電力から求めることができるため、予測制度が高く、制御の精度を高めることができる。
【００７４】
更に、連続して駆動力の制御を行っても、例えば熱を発生する等のマイナス要因がないので、安定して制御を行うことができる。
【００７５】
また、電力回生を使用する場合は、過剰なエネルギーを回収することができるので、車両のエネルギー効率が向上する。
【００７６】
このように、本願発明における動作は、電気的な電動機の動作なので、すみやかな応答性に優れ、且つ確実な対応が可能となり、確実且つ速やかな空転解消が行える。従って、比較的に高速なエンジン駆動の場合においても、安定した走行が可能となり、走行性能を向上することができるとともに、安全面でも好ましいものとなる。
【００７７】
また、本願第３発明は、前記車両に、予め設定したエンジン制御開始速度及びブレーキ制御開始速度をしきい値として、前記エンジンの出力を制御するスロットル制御装置と、前記運転者の操作によるスロットルの上流側に前記スロットル制御装置により制御される第２スロットルとを設け、更に、前記演算された車体推定速度と前記駆動輪の車輪速度とを比較して、駆動輪が空転していると判断したときであって且つ、駆動輪の車輪速度が前記エンジン制御開始速度又はブレーキ制御開始速度を越えているときに、前記第２スロットルの制御又は駆動輪のブレーキ制御を行うハイブリッド車両の走行制御方法である。
【００７８】
この発明は、更にＴＣＳを加えて構成されるので、空転制御がより一層確実に行えるとともに、適宜、双方の制御の長所を用いることができるので、便宜である。
【００７９】
また、本願第３発明は、前記電動機出力制御開始速度、電動機回生制御開始速度、エンジン制御開始速度及びブレーキ制御開始速度が、順次、高速となる側に設けられているハイブリッド車両の走行制御方法である。
【００８０】
このように、電動機出力制御開始速度、電動機回生制御開始速度、エンジン制御開始速度及びブレーキ制御開始速度が、順次、高速となる側に設けられているので、ＴＣＳに先立ち電動機を用いて、駆動輪の空転制御が行われることとなり、より一層エネルギー効率の向上が図られ、走行性能の低下を防止することができる。
【００８１】
また、本願第３発明は、燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動機とを備えたハイブリッド車両において、車両の横方向加速度を検出するヨーセンサと、予め設定した電動機出力制御開始ヨーセンサ出力並びに電動機回生制御開始ヨーセンサ出力をそれぞれしきい値として、前記電動機の出力を制御する演算部と、を備えたハイブリッド車両である。
【００８２】
また、本願第３発明は、燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動機とを備えたハイブリッド車両の走行制御方法において、前記車両は、車両の横方向加速度を検出するヨーセンサと、予め設定した電動機出力制御開始ヨーセンサ出力並びに電動機回生制御開始ヨーセンサ出力をそれぞれしきい値として、前記電動機の出力を制御する演算部と、を備え、運転者の操作により前記エンジンのスロットルが開となったときに、前記電動機の出力制御を開始し、更に、前記しきい値を超えたときに、駆動輪を駆動している電動機の出力を制御するハイブリッド車両の走行制御方法である。
【００８３】
これらの発明によると、電動機走行時、或いは電動機とエンジンの双方を用いた走行時に、車両が所定旋回加速度を超えて走行した場合は、その駆動輪に接続された電動機の力行（回転出力制御）を停止し、或いは、電動機を回生動作させる制御が行われるので、その駆動輪のスピンを阻止するための減速作用が行われる。
【００８４】
本願第３発明における動作は、電気的な電動機の動作なので、すみやかな応答性に優れ、且つ確実な対応が可能となり、確実且つ速やかなスピン阻止が行える。従って、比較的に高速なエンジン駆動の場合においても、安定した走行が可能となり、走行性能を向上することができるとともに、安全面でも好ましいものとなる。
【００８５】
このように、本願第３発明によれば、低摩擦係数路における急な発進時や、悪路、更には旋回時においても、車両としての走行安定性や、走行可能距離等の向上が図られ、総合的に高性能なハイブリッド車両及びその走行制御方法を得ることができる。
【００８６】
本願第４発明は、燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動機とを備え、エンジンと変速機との間にクラッチを配置したハイブリッド車両において、前記クラッチに連ねてワンウエイクラッチを配置し、前記ワンウエイクラッチは、エンジントルクを駆動方向にのみ伝達するものである構成のハイブリッド車両である。
【００８７】
このように、エンジントルクを駆動方向にのみ伝達するワンウエイクラッチを設けた場合は、車輪の回転をエンジンに伝達する経路がこのワンウエイクラッチで遮断されるので、車両の運動エネルギーを電動機の回生ブレーキ機能によって最大限回収することができ、従来のようにその運動エネルギーがエンジンの機械損失として失われることがなく、その結果、エネルギー効率の向上を図ることができる。
【００８８】
また、本願第４発明は、駆動輪の軸はＣＶジョイント（等速ジョイント）及びＣＶジョイントハウジング（等速ジョイントハウジング）に連係し、更に前記ＣＶジョイントハウジングに動力伝達ギアを取付け、前記電動機からの駆動力を前記動力伝達ギアを経由して前記駆動輪に伝達する構成のハイブリッド車両である。
【００８９】
このように、電動機からの伝達経路をＣＶジョイントハウジングとすることにより、モータトルクは可及的に短い距離にて駆動軸に伝達でき、しかも電動機の設置箇所の自由度が大きくなる。従って、電動機の動力伝達をデファレンシャルを介して行わずに駆動輪の近傍にて行えるので、電動機の設置スペースの節約及び構成部品点数の減少が可能となる。また、電動機と車輪の回転が一対一で対応するので、各輪に取付けた電動機による車輪の回転制御（例えばＡＢＳ、ＴＣＳ等）が容易となる。
【００９０】
また、本願第４発明は、前記動力伝達ギアと前記電動機との間に中間ギアを介在させて、電動機の回転数を減速させるようにしたハイブリッド車両である。
【００９１】
通常、電動機の回転数は車輪の回転に比べて大きいので、本願発明のように減速機構を設けることが好ましい。
【００９２】
また、本願第４発明は、前記ワンウエイクラッチの下流側にパーキングギアを設けるとともに、このパーキングギアに係合・離脱する爪を備えたパーキング機構を有するハイブリッド車両である。前記のようにワンウエイクラッチを設けると、駐車時に車両の停止を確保する機能が低減されるが、本願発明のようにパーキングギアを設けるとともにこのパーキングギアに係合・離脱する爪を備えたパーキング機構を有するようにした場合は、該爪でパーキングギアを固定して、シャフト及びこれに連なる車輪の回転が阻止されるので、パーキングブレーキの機能を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本願第１発明の第１具体例に係り、ハイブリッド車両の一例である電動四輪車の概略全体構成を示す平面図である。
【図２】本願第１発明の第１具体例に係り、スリップ発生時の制御状態を示す平面図である。
【図３】本願第１発明の第２具体例に係り、ハイブリッド車両の一例である電動四輪車の概略全体構成を示す平面図である。
【図４】本願第１発明の第３具体例に係り、ハイブリッド車両の一例である電動四輪車の概略全体構成を示す平面図である。
【図５】本願第２発明の具体例に係り、ハイブリッド車両のブロック図である。
【図６】本願第２発明の具体例に係り、ＨＥＶモードにおける走行制御の基本作動を示す図である。
【図７】本願第２発明の具体例に係り、ＨＥＶモードにおける走行制御の基本作動を示す図である。
【図８】本願第２発明の具体例に係り、ＥＶモードにおける走行制御の基本作動を示す図である。
【図９】本願第２発明の具体例に係り、ＨＥＶモード及びＥＶモードにおける回生制御の基本作動を示す図である。
【図１０】本願第２発明の具体例に係り、変速装置を示す図である。
【図１１】本願第２発明の具体例に係り、変速装置を示す図である。
【図１２】本願第２発明の具体例に係り、変速装置を示す図である。
【図１３】本願第２発明の具体例に係り、変速装置を示す図である。
【図１４】本願第２発明の他の具体例に係り、変速装置を示す図である。
【図１５】本願第３発明の第１具体例に係り、ハイブリッド車両のブロック図である。
【図１６】本願第３発明の第１具体例に係り、走行制御の基本作動原理を示す図である。
【図１７】本願第３発明の第２具体例に係り、本発明の走行制御に従来のＴＣＳを組み合わせた作動原理を示す図である。
【図１８】本願第３発明の第３具体例に係り、走行制御の基本作動原理を示す図である。
【図１９】本願第４発明の具体例に係り、ハイブリッド車両のブロック図である。
【図２０】本願第４発明の具体例に係り、主にトランスミッション構成部分を示す概念構成図である。
【図２１】本願第４発明の具体例に係り、トランスミッション構成部分を示す詳細横断面図である。
【図２２】本願第４発明の具体例に係り、トランスミッション構成部分を示す詳細縦断面である。
【図２３】本願第４発明の具体例に係り、クラッチ及びワンウエイクラッチ部分を示す拡大横断面図である。
【図２４】パーキング機構を示す概念構成図である。
【図２５】本願第４発明の具体例に係り、ＣＶジョイント部分を示す拡大横断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９４】
以下に、本願第１発明の第１具体例を、図１乃至図２に基づいて説明する。
【００９５】
本具体例のハイブリッド車両１は、図１に示すように、一般的な車両の一形態である四輪車と同様に、図示を省略した車体の前後に、車体メインフレームに懸架された走行輪（前輪４と後輪５）を備え、この前輪４は、運転者によるハンドルによって操舵され、後輪５を回転駆動して走行するが、その駆動源として、従来の内燃式エンジン７によるエンジン駆動系と、電動モータ１２，１３による電気駆動系とが搭載され、ハイブリッド・システム・コントローラ１１（以降、コントローラと称する。）によって、これらを切換えたり協調動作するようにしている。
【００９６】
すなわち、基本的に、車両の発進時や低速走行時には、電動モータ１２，１３を主要な駆動源とし、安定した巡航走行時には、エンジン７を主要な駆動源としている。
【００９７】
また、これらの電動モータ１２，１３又はエンジン７のどちらかをメインの駆動源としての選択や、エンジン駆動の場合における車両速度に応じたギアチェンジ操作は、コントローラ１１によってなされる。
【００９８】
そして、本例のハイブリッド車両１においては、エンジン７による走行時に、各輪の回転状態を監視し、ある車輪に過回転によるタイヤ・スリップが生じた場合は、その車輪の回転数を減少させて、スリップを解消するとともに、その減少させる回転駆動エネルギーを回生発電によって回収し、更に、回収した電気エネルギーを用いて、タイヤ・スリップによって低下した走行駆動力を、他の車輪の駆動によって補償するようにしている。
【００９９】
すなわち、このエンジン駆動系は、車体メインフレームの後側位置に搭載された内燃式エンジン７と、このエンジン７の出力軸に、一方向クラッチを介して接続された変速機８と、この変速機８の変速出力軸に接続された後輪軸及び後輪５を備えて構成され、エンジン７の周囲には、エンジン７に燃料を供給する燃料タンク９、図示を省略した燃料ポンプや配管、エンジン冷却機器等のエンジン補機類が配置されている。
【０１００】
更に、電気駆動系は、各輪に個別に設けられた電動モータ１２，１３と、各電動モータ１２，１３に電気エネルギーを供給するバッテリ１４を備えて構成され、この電気エネルギーの流れは、コントローラ１１によって制御されている。
【０１０１】
各電動モータ１２，１３は、耐久性及び信頼性に優れたＤＣブラシレス・モータが用いられ、各走行輪の車軸に直結又は、減速ギアを介して、常に機械的に接続された状態に設けられている。
【０１０２】
また、各電動モータ１２，１３は、その出力性能が、通常のハイブリッド車両に搭載される単一モータと同程度の高出力のものが用いられており、そして、後述するように、ある車輪がスリップした場合にも、十分に駆動力を補償できる余裕を持たせている。
【０１０３】
更に、この電動モータ１２，１３は、その動作モードとして、外部に駆動力を出力する駆動モードと、駆動力を出力しないフリーラン・モードと、外部の駆動力を吸収して発電機として動作する回生モードとを有している。
【０１０４】
すなわち、駆動モードは、一般的な電動モータの出力動作であり、供給された駆動電力に応じた回転トルクを外部に出力する。
【０１０５】
また、フリーラン・モードにおいては、モータ１２，１３に全く駆動電力が供給されず、モータ・フリーラン状態とされるか、或いは、モータ自身がその直前の回転速度を維持できるだけの電力が供給された回転維持状態となり、いずれにしても、外部に駆動力を出力しないように制御される。
【０１０６】
更に、回生モードは、一般的な発電機と同様な発電動作であり、運動エネルギーを電気エネルギーに変換して、外部の駆動力に応じた電力を出力する。すなわち、この回生モードの際には、モータ１２，１３からの発電量を制御することにより、外部から、つまり、モータ１２，１３が接続されている車軸／車輪４，５から、吸収する駆動力を加減することができ、車輪４，５の回転速度を任意に減少できるようにしている。
【０１０７】
また、各輪４，５には、図示を省略したが、それぞれ、個別に専用の回転数センサが配設され、これらが、常に、各輪４，５の回転数を監視することにより、どれかの車輪が過回転スリップしたか否かを判別できるようにしている。
【０１０８】
すなわち、これらの回転数センサは、コントローラ１１に電気的に接続され、ある車輪の回転数が、全ての車輪の回転数平均値より、或いは、車体に対する路面の移動速度を直接的に感知するセンサから算出される適正回転数ようりも、大きく乖離している場合に、その車輪が過回転でスリップしていると判別している。
【０１０９】
そして、このような構成のハイブリッド車両１は、ハイブリッド車両１が発進する際を含めて、低速な速度領域にある場合においては、電気駆動系のみによって車両の走行が行われ、比較的に高速な速度領域にある場合においては、エンジン駆動系のみの走行が行われ、更に、この高速領域において、車両がより一層加速する場合には、エンジン駆動系に、電気駆動系を付加して補助するようにしている。
【０１１０】
次に、本例のハイブリッド車両１に特有な動作を説明する。
【０１１１】
ハイブリッド車両がエンジン駆動で走行している場合に、エンジン駆動された車輪が過回転スリップした際には、この車輪のスリップを解消するとともに、この車輪のスリップによって不足する駆動力を、他の車輪をモータ駆動することにより、補償するようにしている。
【０１１２】
これは、図２に示すように、上述した車輪スリップ検出によって、エンジン駆動した例えば左側の後輪５が、スリップしたと判別した場合、つまり、他の走行輪よりも大きな回転数が検出された場合には、まず、この左側後輪５のスリップが解消されるまで、左側後輪５の回転数が減少される。
【０１１３】
すなわち、この左側後輪５に配設された、それまでフリーラン・モードの電動モータ１３が、回生モードで動作し、左側後輪５の回転速度が、他の走行輪と同程度まで減少されると同時に、この減殺される左側後輪５の回転運動エネルギーが、電気エネルギーとして回収される。
【０１１４】
そして、このように回収された電気エネルギーは、スリップによって失われた駆動力を補償するように、他の車輪、例えば前輪４のモータ駆動に用いられる。
【０１１５】
すなわち、回収電力は、ステップ・アップ処理されて、その電圧を高めて、一旦、バッテリ１４に充電されると同時に、この充電量に応じた電気エネルギーが、バッテリ１４から、前輪４に接続されたモータ１２に供給される。
【０１１６】
また、この際、モータによる駆動力は、スリップ発生時の走行状況に応じて、車両全体として適切な走行駆動力や最適な走行バランスが得られるように制御され、スリップ発生時にも、車両の走行性能を維持できるようにしている。
【０１１７】
例えば、一般的な４輪車両において、スリップが多発すると予測される車両の加速時には、接地荷重バランスが車両の後方に移動するので、例えば、前２０％、後８０％の駆動バランスとなるような、つまり後方の車輪による駆動力が前輪よりも大きいことが望ましい。
【０１１８】
また、車両の積載状態によって、接地荷重バランスが変動する場合にも、同様の理由から、適宜異なる駆動バランスにして最適化することが望ましい。これは、例えば、積載可能重量が大きいトラックにおいて、満載状態から空荷までの各場合を考慮したり、また、車重の軽い軽車両においては、荷物の搭載量のみならず、乗車人数が増減する場合を考慮するとよい。
【０１１９】
更に、車両の旋回時には、オーバーステアやアンダーステアの回避、つまり、運転者による操舵量に応じた旋回半径が得られないことを解消する目的から、旋回内外側の車輪の回転速度差を適切に設定し、或いは、各輪４，５へのトルク配分を適切に設定するようにしている。
【０１２０】
従って、これらのような条件を満たすように、単一又は複数のモータを選択し、各モータ出力を適切に制御することにより、スリップ発生時にも、走行性能を維持することができる。
【０１２１】
尚、このような、ある車輪のスリップ解消動作は、全ての車輪に設けられている回転数センサによって、その車輪の回転速度が、上述した全ての車輪における回転速度の平均値に、或いは、センサにより検出されている対地速度から算出される適性値に、ほぼ同一になたことが確認されると、解除される。
【０１２２】
すなわち、スリップ解消動作により、車輪の回転速度が、例えば、前記平均値や適性値から１０％程度の範囲に収まったときに、スリップ解消動作が解除され、これを超えるような場合には、再びスリップ解消動作を繰り返すようにしている。
【０１２３】
従って、例えば、まず、悪路等の路面状態に起因してスリップが発生し、次に、ハイブリッド車両が良好な路面に移動して、スリップが自然に解消する場合には、上述したようなスリップ解消動作及びスリップ補償動作は、自動的に解除され、通常の動作に復帰する。
【０１２４】
また、スリップ発生時に、走行駆動力を十分に確保することを優先させ、回収した電気エネルギーよりも多い量の駆動エネルギーを、バッテリの電気エネルギーを用いて増強するように制御してもよい。
【０１２５】
尚、本例においては、後輪のみをエンジン駆動する構成について説明したが、前輪のみを駆動する構成や、全ての車輪をエンジン駆動する構成についても、本例の構成を適用することが可能であり、そしてこれにより同様な効果を奏することができるものである。
【０１２６】
以上説明したように、本例のハイブリッド車両によれば、エンジン走行時に、エンジン駆動された走行輪が過回転してスリップした場合には、その走行輪に接続されたモータを回生動作させて、その走行輪のスリップを解消するための減速作用を行うとともに、この走行輪の回転運動エネルギーを電気エネルギーとして回収するようにしたので、ハイブリッド車両のエネルギー効率を向上することができる。
【０１２７】
また、この動作は、電気的な電動モータの動作なので、すみやかな応答性に優れ、且つ確実な対応が可能となるので、確実且つ速やかなスリップ解消が行える。従って、比較的に高速なエンジン駆動の場合において、安定した走行が可能となり、走行性能を向上することができるとともに、安全面でも好ましいものとなる。
【０１２８】
更に、このように回収した電気エネルギーを用いて、他の駆動輪のモータ駆動することにより、スリップによって失われる駆動力を補償するようにしているので、走行能力を低下させずに済む。すなわち、単なるスリップ解消に加えて、スリップ発生による走行不安定性を回避するように、他の走行輪をモータ駆動することが可能となる。
【０１２９】
また、この際には、車両の積載状態による接地荷重バランスや、スリップ発生時の走行状況におうじて、モータ駆動する走行輪を選択したり、複数の走行輪におけるモータ駆動力の各出力を調節したりして、走行駆動力の再配分を行うことにより、走行バランスの低下を防止することも可能となる。
【０１３０】
これらの結果、悪路においても、車両としての走行安定性や、走行可能距離等の向上が図られ、総合的に高性能なハイブリッド車両を得ることができる。
【０１３１】
次に、本願第１発明の第２具体例を、図３に基づいて説明する。
【０１３２】
本具体例のハイブリッド車両は、バッテリ残存容量が少ないとき等のように充電が必要な場合に、車両の走行時に加えて停止時にも、車両のエンジンを用いて充電できるようにしたものである。
【０１３３】
すなわち、図３に示すように、前記第１具体例と同様に構成されたエンジン７と変速機８との間に、別途、第３のモータ１５を追加して設けたものである。
【０１３４】
この第３のモータ１５は、エンジン７の始動に必要なスターター・セル・モータを兼用しており、スターター・セル・モータを不要として、簡素化のみならず、軽量化や低コスト化を図っている。
【０１３５】
また、この第３のモータ１５は、各輪に接続されたモータと同様に、その動作モードとして、外部に駆動力を出力する駆動モードと、駆動力を出力しないフリーラン・モードと、発電機として動作する充電モードとを有しており、通常は、フリーラン・モードに設定されている。
【０１３６】
尚、このような充電動作は、運転者の任意選択でも、コントローラ１１による自動起動にしてもよく、両者を併用してもよい。
【０１３７】
従って、このように構成したので、車両の走行状態に拘らず、常に、バッテリ充電が必要な場合には、エンジンを用いた充電が可能になる。
【０１３８】
すなわち、エンジン走行時には、このように追加したモータを、充電専用に用いることができるので、上述したように、他の各輪に接続したモータによるスリップ解消動作等を十分に行うことができる。
【０１３９】
また、車両の停止時には、変速機のクラッチ動作により、追加したモータから後輪駆動軸への接続を遮断し、車両を走行させること無く、エンジンによって追加モータのみを駆動して、発電させバッテリ充電することができる。
【０１４０】
更に、本来は、モータのみの走行を行う車両が低速走行している場合においても、このようなエンジン駆動による充電が可能となるのみならず、この場合にも、走行駆動する各輪の電動モータ系と、エンジン／充電用モータ系とは、クラッチにより遮断されているので、互いに干渉することなく独立しており、それぞれ、十分な動作機能を行える。
【０１４１】
そして、このようにエンジンを用いて充電する場合には、これらのエンジン及び、充電モータ、バッテリに最適な条件の駆動、つまり、エンジンの燃料消費率やモータの発電率、バッテリの充電率等を組合せた最適条件を設定して、充電動作できるので、充電効率を向上することも可能となる。
【０１４２】
更に、本願第１発明の第３具体例を、図４に基づいて説明する。
【０１４３】
本具体例のハイブリッド車両は、前記第２具体例のものを簡素化して、コストの低減を図ったものである。
【０１４４】
すなわち、図４に示すように、前述した第２具体例の構成から、後輪５に接続された電動モータ１３，１３を削減して構成されている。
【０１４５】
本例のハイブリッド車両の第３のモータ１５は、前例同様、エンジン７の始動に必要なスターター・セル・モータを兼用しており、スターター・セル・モータを不要として、簡素化のみならず、軽量化や低コスト化が図られる。
【０１４６】
また、この第３のモータ１５は、前輪４に接続されたモータ１２と同様に、その動作モードとして、外部に駆動力を出力する駆動モードと、駆動力を出力しないフリーラン・モードと、発電機として動作する充電モードとを有しており、通常は、フリーラン・モードに設定されている。
【０１４７】
尚、このような充電動作は、運転者の任意選択でも、コントローラ１１による自動起動にしてもよく、両者を併用してもよい。
【０１４８】
従って、このように構成したので、車両の走行状態に拘らず、常に、バッテリ充電が必要な場合には、エンジンを用いた充電が可能になる。
【０１４９】
また、車両の停止時には、変速機のクラッチ動作により、モータから後輪駆動軸への接続を遮断して、エンジンによりモータのみを駆動して、充電することができる。
【０１５０】
更に、例えば車両が低速走行している等のように、本来は、モータのみの走行を行う場合においても、このようなエンジン駆動による充電が可能となるのみならず、この場合にも、走行駆動する各輪の電動モータ系と、エンジン／充電用モータ系とは、クラッチにより遮断されているので、互いに干渉することなく独立しており、それぞれ、十分な動作機能を行える。
【０１５１】
そして、このようにエンジンを用いて充電する場合には、これらのエンジン及び、充電モータ、バッテリに最適な条件の駆動、つまり、エンジンの燃料消費率やモータの発電率、バッテリの充電率等を組合せた最適条件を設定して、充電動作できるので、充電効率を向上することも可能となる。
【０１５２】
次に、本願第２発明の具体例を図面に基づいて説明する。
【０１５３】
図５において、本具体例のハイブリッド車両２１は、一般的な車両の一形態である四輪車と同様に、図示を省略した車体の前後に、車体メインフレームに懸架された走行輪（前輪２２と後輪２３）を備え、この前輪２２は、運転者によるハンドルによって操舵され、そして前後輪２２，２３又は後輪２３を回転駆動して走行するが、その駆動源として、従来の内燃式エンジンＥによるエンジン駆動系と、電動機Ｍ，Ｍによる電気駆動系とが搭載され、後述する操作レバーによりこれらを切換えたり協調動作させるハイブリッド・システム・コントローラ２４が設けられている。
【０１５４】
尚、エンジンＥの下流側にはフライホイール２５、一方向クラッチ２６及び変速機２７が設けられ、また、フライホイール２５に連係するエンジン始動／充電用の電動機ｍが設けられている。符号Ｂは、電力蓄電機である。
【０１５５】
エンジンＥの周囲には、前例同様に、エンジンＥに燃料を供給する図示を省略した燃料タンク、燃料ポンプや配管、エンジン冷却機器等のエンジン補機類が配置されている。
【０１５６】
また、前後輪２２，２３を回転駆動する電動機Ｍは、各々減速ギア２８，２８を経由してそれらの回転力が駆動伝達されるように設けられている。
【０１５７】
本例のハイブリッド車両２１においては、その動作モードとして、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じてエンジンＥの駆動力を出力するエンジン走行モードと、エンジンＥ及び電動機Ｍの両方の駆動力を出力するエンジン・電動機併用走行モードと、電動機Ｍのみの駆動力を出力する電動機走行モードを備えている。
【０１５８】
エンジン走行モードは、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じてスロットルの開度が変化し、エンジンＥのトルクを増大するモードであり、エンジン・電動機併用走行モードは、このエンジンＥの駆動力に電動機Ｍの駆動力も同時に使用するものであって、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて、電動機の電流値を増大させてモータトルクを増大させるモードである。尚、エンジン・電動機併用走行モードにおけるモータトルク値は、エンジンと協力して走行するため、電動機走行モードに比べその値を小さくすることもできる。以下、エンジン走行モードとエンジン・電動機併用走行モードを、ＨＥＶモードと称する。
【０１５９】
電動機走行モードは、前述したように電動機Ｍのみの駆動力で走行するものであって、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて、電動機の電流値を増大させてモータトルクを増大させるモードである。このモードにおいては、モータのみで走行するため、アクセル開度に対するモータトルク値はＨＥＶモードに比べて大きくすることができる。以下、この電動機走行モードをＥＶモードと称する。
【０１６０】
前記ＨＥＶモードの場合は、エンジンＥの回転を、クラッチ２６を介して変速機２７に伝達し、この変速機２７によって転換された回転力で後輪２３を回転駆動する。本例では、後述する手動の変速操作部３０を用いて変速操作を行っている。
【０１６１】
このＨＥＶモードでは、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて、スロットルの開度が変化し、また、電動機Ｍを併用する場合は、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて電動機Ｍの電流値も変化するが、その変化量はコントローラ２４にて演算されて、適切な回転駆動力が生じるようになされている。図６は、ＨＥＶモードにおけるエンジンＥと電動機Ｍからの出力が、後輪２３更には前輪２２へ供給されている状態を示している。
【０１６２】
尚、ＨＥＶモードでは、図７に示すように、クラッチ２６を開放した状態においてエンジンＥを駆動させて、充電用の電動機ｍを回転して発電し、これにより生じる電力を電力蓄電機Ｂに充電することも可能である。
【０１６３】
前記ＥＶモードでは、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて、電動機Ｍの電流値が変化し、コントローラ２４の演算により適切な回転駆動力が出力されるようになされている。図８は、ＥＶモードにおいて電力蓄電機Ｂから電力が電動機Ｍに供給され、電動機Ｍ，Ｍからの出力が、前後輪２２，２３へ供給されている状態を示している。
【０１６４】
また、ＨＥＶモード、ＥＶモードの双方も、例えば減速時や下り坂のような場合は、図９に示すように、前後輪２２，２３の回転を、電動機Ｍ，Ｍを発電機として用いることにより、運動エネルギーを電気エネルギーに変換して、電動機Ｍ，Ｍからの発電を電力蓄電機Ｂに充電することも可能である。このような電力回生を使用する場合は、過剰なエネルギーを回収することができるので、車両のエネルギー効率が向上する。
【０１６５】
上述した本例のハイブリッド車両２１において、図１０及び図１２に示すように、変速操作部３０は、少なくともエンジン走行系の変速が行われるＨＥＶモード用の第１操作部３１と、電動機走行系の前進・後退の切り替えが行われるＥＶモード用の第２操作部３２とを備えている。
【０１６６】
前記双方の操作部３１，３２は、双方のレバー中立位置が連通して設けられている。図１１及び図１３において、斜線を施した部分がレバー中立位置３３である．また、図に示す数字の１〜６は、変速モードであり、「Ｆ」及び「Ｒ」は前進及び後退を示す記号である。
【０１６７】
前記変速操作部３０には、図１０乃至図１３に示すように、前記双方の操作部３１，３２に出入りする操作レバー３４を設けている。この操作レバー３４により、エンジン走行系（ＨＥＶモード）と、電動機走行系（ＥＶモード）を択一的に切り替え操作するように構成されている。
【０１６８】
尚、図１０及び図１１に示すものは、操作レバー３４がＨＥＶモードに位置している状態のもの、図１２及び図１３に示すものは、操作レバー３４がＥＶモードに位置している状態のものであって、一方のモードから他方のモードへは、連通して設けられた双方の前記レバー中立位置３３を通って移行する。
【０１６９】
このように、操作レバー３４により、エンジン走行系（ＨＥＶモード）と、電動機走行系（ＥＶモード）を択一的に切り替え操作するようにしているので、エンジン走行系と電動機走行系の一方を操作しているにもかかわらず他方も操作してしまうといった誤操作を回避することができる。
【０１７０】
また、図１０乃至図１３に示すように、前記連通するレバー中立位置３３における前記エンジン走行系のレバー中立位置３３と、前記電動機走行系のレバー中立位置３３との間に、操作レバー３４が通過することによりスイッチの切り替えが行われるシーソースイッチ３６を設けている。
【０１７１】
本例のシーソースイッチ３６は、回転軸３６ａの下部にスイッチング機構（図示を省略）を設けており、また、レバー中立位置の通路に面して、操作レバー３４が通ると当接してシーソースイッチ３６の回動がなされる湾曲面状の当接面部３６ｂが形成されている。そして、このシーソースイッチ３６の回動によりスイッチング機構が切り替え信号をコントローラ２４へ送出し、これによりＨＥＶモードとＥＶモードの切り替えが行われる。
【０１７２】
このように、シーソースイッチ３６を設けることにより、操作レバー３４がこの箇所を通過しないとスイッチの切り替えが行われないので、ＨＥＶモードとＥＶモードの択一的な切り替えがより一層確実に行われる。
【０１７３】
また、本例の場合、操作レバー３４には、エンジン始動用のスイッチ３５が設けられている。
【０１７４】
本例のように、一つの操作レバー３４によりＨＥＶモードとＥＶモードの択一的な切り替えが行われる場合に、この操作レバー３４にエンジン始動用のスイッチ３５が設けられていると、ＨＥＶモード（エンジン走行系）に移行する際、その移行とエンジン始動操作が連係して行われ得るので、操作がやり易くなって無駄がなく合理的である。
【０１７５】
更に、本例では、前述したように手動の変速操作部３０を用いて変速操作を行っているので、クラッチ２６を設けているが、操作レバー３４が第１操作部３１から第２操作部３２に移行してシーソースイッチ３６を切り替えると、エンジンＥが停止するとともに、クラッチ２６が図示を省略した固定機構により開状態に固定され、また、操作レバー３４が第２操作部３２から第１操作部３１に移行してシーソースイッチ３６を切り替えると、クラッチ２６の前記開状態の固定が解除されるように構成されている。これらの切り替えは、基本的には前記コントローラ２４によってなされる。
【０１７６】
クラッチ２６が設けられている手動変速の場合、ＨＥＶモード（エンジン走行係）からＥＶモード（電動機走行系）に移行する際にクラッチ２６を開状態にする必要がある。本例のように、シーソースイッチ３６の切り替えで、エンジンＥが停止するとともにクラッチ２６が開状態に固定されので、別途、運転者がクラッチ開状態の操作をしなくて済むので便宜である。また、ＥＶモードからＨＥＶモードへ移行させる場合は、逆の操作でシーソースイッチ３６を切り替えると、クラッチ２６の開状態の固定が解除されるので、この場合も、別途、運転者がクラッチ固定解除の操作をしなくて済むので便宜である。
【０１７７】
更に、操作レバー３４が第２操作部３２から第１操作部３１に移行する際に、エンジンＥが始動していないときは、シーソースイッチ３６が固定状態に設けられていて、操作レバー３４を第１操作部３１に移行することができないように設けられている。これらの電気的な制御は、前記コントローラ２４によってなされる。
【０１７８】
このように、操作レバー３４が第２操作部３２から第１操作部３１に移行する際、すなわち、電動機走行系からエンジン走行系へ移行させる場合において、エンジンＥが始動していないと、シーソースイッチ３６が固定状態で操作レバー３４を第１操作部３１に移行することができないように設けられているので、エンジンＥが非動作のまま、動作状態を前提とする第１操作部３１への操作レバー３４の移行が回避され、これにより安全性を担保することができる。
【０１７９】
次に、本例のハイブリッド車両２１におけるＨＥＶモード（エンジン走行係）からＥＶモード（電動機走行系）へ、並びに、ＥＶモードからＨＥＶモードへ移行する場合の操作とこれに伴う動作をまとめて説明する。
【０１８０】
まず、操作レバー３４が第１操作部３１に位置（図１０及び図１１）していて、図示を省略したエンジンキーでエンジンをスタートさせる場合（ＨＥＶモード）は、ハイブリッド車両２１の運転者がアクセルを操作すると、エンジンのスロットルが開き、エンジン駆動がなされる。前述したエンジン・電動機併用走行モードでは、同時に電動機も駆動する。
【０１８１】
このＨＥＶモードでは、クラッチペダルによるクラッチ２６の開閉を行い、操作レバー３４で変速操作を行うことにより、前進及びその変速比の選択や、前・後退の選択がなされる。通常のエンジン自動車と同じである。そして、エンジンＥからの駆動力は変速機２７を経て、後輪２３を駆動する。前述したように、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じてスロットルの開度が変化し、エンジンＥのトルクを増大する。エンジン・電動機併用走行モードの場合は、このエンジンＥの駆動力に電動機Ｍの駆動力も同時に使用し、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて、電動機の電流値を増大させてモータトルクを増大させる。
【０１８２】
市街地で低速走行を行う場合等のように、ＨＥＶモードをやめて、ＥＶモード（電動機走行系）で走行するには、操作レバー３４を、図１０及び図１１に示すように中立位置にして、そこから、図１２及び図１３に示すように第２操作部３２へ移行させる。
【０１８３】
操作レバー３４がシーソースイッチ３６の箇所を通過する際、操作レバー３４がシーソースイッチ３６の当接面部３６ｂに当接して、シーソースイッチ３６を回動させる。このシーソースイッチ３６の回動によりスイッチング機構が切り替え信号をコントローラ２４へ送出し、これによりＨＥＶモードとＥＶモードの切り替えが行われて、エンジンＥが停止するとともに、クラッチ２６が図示を省略した固定機構により開状態に固定される。尚、クラッチペダルが格納されるようにしてもよい。
【０１８４】
このＥＶモードにおいては、前述したように、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて、電動機Ｍの電流値が変化し、コントローラ２４の演算により適切な回転駆動力が出力される。
【０１８５】
市街地から郊外へ出た場合や、自動車専用道路を走行する場合等のように、ＥＶモードからＨＥＶモードへ移行するときは、前述とは反対の操作を行う。すなわち、操作レバー３４を、図１２及び図１３に示すように中立位置にして、そこから、図１０及び図１１に示すように第１操作部３１へ移行させる。
【０１８６】
このとき、エンジンＥが始動していないときは、シーソースイッチ３６が固定状態に設けられていて、操作レバー３４を第１操作部３１に移行することができない。従って、操作レバー３４を第１操作部３１に移行させる前に、操作レバー３４に設けられているエンジン始動用のスイッチ３５を押してエンジンを始動させる。エンジンが始動すればシーソースイッチ３６の固定状態が解除される。
【０１８７】
シーソースイッチ３６の固定状態が解除されて、操作レバー３４を第１操作部３１に移行させると、操作レバー３４がシーソースイッチ３６の箇所を通過する際、操作レバー３４がシーソースイッチ３６の当接面部３６ｂに当接して、シーソースイッチ３６を回動させる。このシーソースイッチ３６の回動によりスイッチング機構が切り替え信号をコントローラ２４へ送出し、これによりＥＶモードからＨＥＶモードの切り替えが行われる。
【０１８８】
また、シーソースイッチ３６の切り替えがなされると、クラッチ２６の前記開状態の固定が解除され、これによりクラッチ２６の動作が通常のものに戻り、以後、ＨＥＶモード（エンジン走行係）による走行が行われる。
【０１８９】
また、エンジン走行系にクラッチが設けられている本例の場合、前記クラッチが開状態になると前記電動機がＯＦＦになる構成を備えている。
【０１９０】
すなわち、エンジン走行系の変速が行われる第１操作部での変速操作において、クラッチが設けられている手動変速装置の場合、運転者がクラッチペダルを踏みながらアクセルペダルを踏んだときに、電動機からの駆動力で車両が加速しては、通常の自動車の操作性とは異なることとなって危険が生じる。
【０１９１】
従って、運転者がクラッチペダルを踏みながらアクセルペダルを踏んでも、電動機はＯＦＦとなるようにして、通常の自動車の操作性を保持するようにしたものである。
【０１９２】
尚、上述した具体例は、ＨＥＶモードが手動による変速操作の場合を例に採って説明したが、例えば図１４に示すように、ＨＥＶモードを半自動変速又は自動変速とした場合も同じである。
【０１９３】
図１４に示すものにおいて、前記エンジン走行系には半自動変速装置或いは全自動変速装置が設けられており、前記クラッチが開状態になっても、アクセルペダルの操作により前記電動機が動作するように構成されている。
【０１９４】
半自動変速装置の場合、運転者が操作するクラッチペダルはなく、運転者が操作レバーを操作することにより、自動的にクラッチの断絶、接合が行われる。また、自動変速装置の場合も、運転者が操作するクラッチペダルはなく、運転者のアクセル操作と速度等に応じて、自動的に変速操作が行われる。これらの場合において、クラッチ操作や変速操作が自動的に行われている間も、アクセルペダルにより電動機は動作可能であり、変速中にも車両に電動機による駆動力を付与し続けることができる。従って、アクセルペダルの踏み込み量に応じた走行を維持することができる。
【０１９５】
以上説明した本例のハイブリッド車両によれば、エンジン走行系と、電動機走行系を択一的に切り替え操作するようにしているので、誤操作を回避することができ、これにより安全性を一層向上させることができる。
【０１９６】
次に、本願第３発明の第１具体例を、図１５及び図１６に基づいて説明する。
【０１９７】
図１５において、本具体例のハイブリッド車両４１は、前例と同様に、図示を省略した車体の前後に、車体メインフレームに懸架された走行輪（従動輪４２と駆動輪４３）を備え、この従動輪４２は、運転者によるハンドルによって操舵され、そして駆動輪４３を回転駆動して走行するが、その駆動源として、従来の内燃式エンジン４４によるエンジン駆動系と、電動機４５，４５による電気駆動系とが搭載され、これらを切換えたり協調動作させるハイブリッド・システム・コントローラに設けられた演算部４６によって、後述する車速の演算及び空転制御がなされる。
【０１９８】
尚、エンジン４４の下流側には変速機４７が設けられ、また、従動輪４２，４２には車輪速センサ４８，４８が配設されている。更に、車両の適所には、車両の横方向加速度（ヨーレート）を検出するヨーセンサ（図示を省略）が配置されている。符号４９は、電力蓄電機である。
【０１９９】
そして、本例のハイブリッド車両４１においては、走行時に、各輪の回転状態を監視し、駆動輪に過回転によるタイヤ・スリップ（空転）が生じた場合は、その車輪の回転数を減少させて、スリップを解消するとともに、必要に応じてその減少させる回転駆動エネルギーを回生発電によって回収するようにしている。
【０２００】
すなわち、このエンジン駆動系は、車体メインフレームの後側位置に搭載された内燃式エンジン４４と、このエンジン４４の出力軸に、図示を省略したクラッチを介して接続された変速機４７と、この変速機４７の変速出力軸に接続された駆動輪軸及び駆動輪４３を備えて構成される。エンジン４４の周囲には、前例同様に、エンジン４４に燃料を供給する図示を省略した燃料タンク、燃料ポンプや配管、エンジン冷却機器等のエンジン補機類が配置されている。
【０２０１】
また、電気駆動系は、駆動輪４３，４３に個別に設けられた電動機４５，４５と、各電動機４５，４５に電気エネルギーを供給する電力蓄電機４９を備えて構成され、この電気エネルギーの流れは、前記コントローラの演算部４６によって制御されている。
【０２０２】
更に、この電動機４５，４５は、その動作モードとして、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて外部に駆動力を出力する駆動モード（力行）と、その駆動力を制限する駆動制限モードと、外部の駆動力を吸収して発電機として動作する回生モードとを有している。
【０２０３】
すなわち、駆動モードは、一般的な電動機の出力動作であって、運転者のアクセルペダルの踏み込み量で制御され、供給された駆動電力に応じた回転トルクを外部に出力する。このとき、駆動輪４３には、運転者のアクセルペダルの踏み込み量（すなわちアクセル開度）による、エンジン４４の出力と、同じく電動機４５，４５の出力の両方が伝達される。
【０２０４】
また、駆動制限モードにおいては、空転（スリップ）の量に応じて、運転者のアクセルペダルの踏み込み量による電動機４５，４５に供給される駆動電力を制限する。これにより、駆動モード時よりもスリップ量に応じて少ないトルクが駆動輪に伝達されることになる。
【０２０５】
前記回生モードは、一般的な発電機と同様な発電動作であり、運動エネルギーを電気エネルギーに変換して、外部の駆動力に応じた電力を出力する。すなわち、この回生モードの際には、電動機４５，４５からの発電量を制御することにより、外部から、つまり、電動機が接続されている駆動輪４３から、吸収する駆動力を加減することができ、駆動輪４３の回転速度を任意に減少できるようにしている。
【０２０６】
また、従動輪４２，４２には、それぞれ個別に専用の車輪速センサ４８が配設され、これらにより、常に、各従動輪の回転数を検出して、ハイブリッド車両の車体速度を推定している。一方、電動機４５からは回転数を演算部４６に送り、駆動輪４３の車輪速度を求めている。そして、演算部４６で前記車体推定速度と駆動輪４３の車輪速度との比較を行い、後述する各しきい値を超えた場合に駆動輪４３は空転していると判断するとともに、その空転を解消させる制御を行う。
【０２０７】
すなわち、前記しきい値としては、図１６に示すように、車体推定速度を超えた値の電動機出力制御開始速度と、この電動機出力制御開始速度を超えた値の電動機回生制御開始速度を設けている。そして、演算部４６で前記車体推定速度と駆動輪４３の車輪速度との比較を行い、駆動輪４３の車輪速度が電動機出力制御開始速度を超えている場合、並びに、電動機回生制御開始速度を超えている場合に、駆動輪４３は空転していると判断されて、その空転を解消させる個別の制御が行われる。
【０２０８】
尚、図１５において、車輪速センサ４８から演算部４６並びに電動機４５から演算部４６への線５１は速度信号を、演算部４６から電動機４５への線５２はトルク指令を、また、電動機４５と電力蓄電機４９との間の線５３はエネルギーの流れを、それぞれ表している。
【０２０９】
次に、本例のハイブリッド車両４１に特有な動作を説明する。
【０２１０】
ハイブリッド車両４１の運転者がアクセルを操作すると、エンジンのスロットルが開き、エンジン駆動がなされるとともに、同時に電動機出力も駆動モード（力行）となる。
【０２１１】
スロットル開度が大きくなり、車体速度も大きくなって、演算部４６で車体推定速度と駆動輪４３の車輪速度との比較を行った結果、当該車輪速度が電動機出力制御開始速度を超えていると判断されると、電動機出力が制限される（駆動制限モード）。
【０２１２】
更に空転の度合いが大きくなった場合において、当該車輪速度が電動機回生制御開始速度を超えていると判断されると、今まで駆動制限モードであった電動機が、回生モードで動作し、駆動輪４３の回転速度が、従動輪４２と同程度まで減少されるとともに、この減殺される駆動輪４３の回転運動エネルギーが、電気エネルギーとして電力蓄電機４９に回収される。
【０２１３】
この例では、駆動輪速度が減速されて、電動機回生制御開始速度及び電動機出力制御開始速度を下回っても、電動機は回生モードで動作するようにしている。これは、ある程度、駆動輪４３の速度を減速させないと、すぐに回転が上昇しこれに対してまたすぐに回生モードを作動させる、という具合にチャタリングを起こしかねないので、所謂ヒステリシスを持たせたものである。
【０２１４】
このようにして、駆動輪４３の空転に伴い、電動機の出力制限（駆動制限モード）と回生モードを適宜使い分けて駆動輪４３の空転を解消させる制御が行われる。
【０２１５】
以上説明したように、本例のハイブリッド車両によれば、電動機とエンジンの双方を用いた走行時に、駆動輪が所定速度を超えて空転した場合は、その駆動輪に接続された電動機の力行（回転出力制御）を制限し、或いは、電動機を回生動作させる制御が行われるので、その駆動輪の空転（スリップ）を解消するための減速作用が行われる。
【０２１６】
電動機の出力や負荷は、回転数と入力された電力から求めることができるため、予測制度が高く、制御の精度を高めることができる。
【０２１７】
更に、連続して駆動力の制御を行っても、例えば熱を発生する等のマイナス要因がないので、安定して制御を行うことができる。
【０２１８】
また、電力回生を使用する場合は、過剰なエネルギーを回収することができるので、車両のエネルギー効率が向上する。
【０２１９】
このように、本例における動作は、電気的な電動機の動作なので、すみやかな応答性に優れ、且つ確実な対応が可能となり、確実且つ速やかな空転解消が行える。従って、比較的に高速なエンジン駆動の場合においても、安定した走行が可能となり、走行性能を向上することができるとともに、安全面でも好ましいものとなる。
【０２２０】
これらの結果、悪路においても、車両としての走行安定性や、走行可能距離等の向上が図られ、総合的に高性能なハイブリッド車両を得ることができる。
【０２２１】
次に、本願第３発明の第２具体例を、図１７に基づいて説明する。
【０２２２】
本具体例のハイブリッド車両は、前記第１具体例のしきい値に、更にエンジン制御の場合のＴＣＳを用いたものである。
【０２２３】
すなわち、図１７に示すように、前述した第１具体例の構成に、更にエンジン制御開始速度とブレーキ制御開始速度の各しきい値を付加して構成されている。
【０２２４】
具体的には、前記車両に、予め設定したエンジン制御開始速度及びブレーキ制御開始速度をしきい値として、前記エンジンの出力を制御するスロットル制御装置と、前記運転者の操作によるスロットルの上流側に前記スロットル制御装置により制御される第２スロットルとを設ける。
【０２２５】
この場合、前記電動機出力制御開始速度、電動機回生制御開始速度、エンジン制御開始速度及びブレーキ制御開始速度が、順次、高速となる側に設けられている。
【０２２６】
そして、前記演算された車体推定速度と前記駆動輪４３の車輪速度とを比較して、当該車輪速度が電動機出力制御開始速度を超えていると判断されると、電動機出力が制限される（駆動制限モード）。
【０２２７】
更に空転の度合いが大きくなった場合において、当該車輪速度が電動機回生制御開始速度を超えていると判断されると、今まで駆動制限モードであった電動機が、回生モードで動作し、駆動輪４３の回転速度が、従動輪４２と同程度まで減少されるとともに、この減殺される駆動輪４３の回転運動エネルギーが、電気エネルギーとして電力蓄電機４９に回収される。
【０２２８】
これらは前記第１具体例と同じであるが、更に本例の場合は、駆動輪が空転していると判断したときであって且つ、駆動輪４３の車輪速度が前記エンジン制御開始速度又はブレーキ制御開始速度を越えているときに、前記第２スロットルの制御又は駆動輪のブレーキ制御が行われる。
【０２２９】
本例では、駆動輪４３の車輪速度が前記エンジン制御開始速度を越えていると判断されると、前記第２スロットルの開度を小さくする制御が行われる。
【０２３０】
更に空転の度合いが大きくなった場合において、当該車輪速度がブレーキ制御開始速度を越えていると判断されると、駆動輪４３のブレーキ制御が行われる。
【０２３１】
このようにして、駆動輪４３の空転に伴い、電動機の出力制限（駆動制限モード）、回生モード、第２スロットル及びブレーキを適宜使い分けて、駆動輪４３の空転を解消させる制御が行われる。
【０２３２】
以上説明したように、本例のハイブリッド車両によれば、電動機とエンジンの双方を用いた走行時に、駆動輪が所定速度を超えて空転した場合は、その駆動輪に接続された電動機の力行（回転出力制御）を停止し、或いは、電動機を回生動作させる制御が行われるので、その駆動輪の空転（スリップ）を解消するための減速作用が行われる。そして、更にＴＣＳを加えて構成されるので、空転制御がより一層確実に行えるとともに、適宜、各個の制御の長所を用いることができるので、便宜である。
【０２３３】
また、本例では、電動機出力制御開始速度、電動機回生制御開始速度、エンジン制御開始速度及びブレーキ制御開始速度が、順次、高速となる側に設けられているので、ＴＣＳに先立ち電動機を用いて、駆動輪の空転制御が行われることとなり、より一層エネルギー効率の向上が図られ、走行性能の低下を防止することができる。
【０２３４】
次に、本願第３発明の第３具体例を、図１８に基づいて説明する。
【０２３５】
本具体例のハイブリッド車両は、操舵、旋回時に車両の横方向加速度（ヨーレート）を検出し、車両にスピンが生じる前に前記トラクションコントロールと同様に、スピードを抑えるよう駆動輪に制動を加えて、車両の安定を制御する機能を付加したものである。
【０２３６】
すなわち、図１８に示すように、車両の横方向加速度を検出するヨーセンサと、予め設定した電動機出力制御開始ヨーセンサ出力並びに電動機回生制御開始ヨーセンサ出力をそれぞれしきい値として、前記電動機の出力を制御する演算部と、を備え、運転者の操作により前記エンジンのスロットルが開となったときに、前記電動機の出力制御を開始し、更に、前記しきい値を超えたときに、駆動輪を駆動している電動機の出力を制御するものである。
【０２３７】
ハイブリッド車両４１の運転者がアクセルを操作すると、エンジンのスロットルが開き、エンジン駆動がなされるとともに、同時に電動機出力も駆動モード（力行）となる。
【０２３８】
この例では、車両が左旋回であって、操舵量及びスロットル開度が一定であり、そして、ヨーセンサが第１のセンサ量を超えると、スピンを生じる恐れがあると判断して、電動機出力が制限される（駆動制限モード）。
【０２３９】
更に横方向加速度の度合いが大きくなった場合において、当該ヨーセンサが第２のセンサ量を超えていると判断されると、今まで駆動制限モードであった電動機が、回生モードで動作し、駆動輪４３の回転速度が減少されるとともに、この減殺される駆動輪４３の回転運動エネルギーが、電気エネルギーとして電力蓄電機４９に回収される。
【０２４０】
この例では、駆動輪速度が減速されて、電動機回生制御開始ヨーセンサ出力及び電動機出力制御開始ヨーセンサ出力を下回っても、電動機は回生モードで動作するようにしている。これは前例同様、ある程度、駆動輪４３の速度を減速させないと、すぐに回転が上昇しこれに対してまたすぐに回生モードを作動させる、という具合にチャタリングを起こしかねないので、ヒステリシスを持たせたものである。
【０２４１】
このようにして、駆動輪４３の空転に伴い、電動機の出力制限（駆動制限モード）と回生モードを適宜使い分けて駆動輪４３のスピン阻止を行わせる制御が行われる。
【０２４２】
以上説明したように、本例のハイブリッド車両によれば、電動機走行時、或いは電動機とエンジンの双方を用いた走行時に、車両が所定旋回加速度を超えて走行した場合は、その駆動輪に接続された電動機の力行（回転出力制御）を停止し、或いは、電動機を回生動作させる制御が行われるので、その駆動輪のスピンを阻止するための減速作用が行われる。
【０２４３】
本例の動作は、前例同様、電気的な電動機の動作なので、すみやかな応答性に優れ、且つ確実な対応が可能となり、確実且つ速やかなスピン阻止が行える。従って、比較的に高速なエンジン駆動の場合においても、安定した走行が可能となり、走行性能を向上することができるとともに、安全面でも好ましいものとなる。
【０２４４】
これらの結果、悪路においても、車両としての走行安定性や、走行可能距離等の向上が図られ、総合的に高性能なハイブリッド車両を得ることができる。
【０２４５】
尚、上述した具体例では、車両が左旋回する場合を例にとって説明したが、右旋回の場合も同様であることは勿論である。
【０２４６】
次に、本願第４発明の具体例を図面に基づいて説明する。
【０２４７】
図１９乃至図２２において、本具体例のハイブリッド車両１０１は、前例と同様に、図示を省略した車体の前後に、車体メインフレームに懸架された走行輪（前輪１０２と後輪１０３）を備え、この前輪１０２は、運転者によるハンドルによって操舵され、そして前後輪１０２，１０３又は後輪１０３を回転駆動して走行するが、その駆動源として、従来の内燃式エンジンＥによるエンジン駆動系と、電動機Ｍ，Ｍによる電気駆動系とが搭載され、操作レバーによりこれらを切換えたり協調動作させるハイブリッド・システム・コントローラ（図示を省略）が設けられている。
【０２４８】
尚、エンジンＥの下流側にはクラッチ１０４、ワンウエイクラッチ１０５及び変速機１０６が設けられ、更に、変速機１０６からデファレンシャルギア１０７、ＣＶジョイント１０８を経て後輪１０３に駆動力が伝達される。符号Ｂは、電力蓄電機である。
【０２４９】
エンジンＥの周囲には、前例同様に、エンジンＥに燃料を供給する図示を省略した燃料タンク、燃料ポンプや配管、エンジン冷却機器等のエンジン補機類が配置されている。
【０２５０】
また、前後輪１０２，１０３を回転駆動する電動機Ｍは、各々減速ギア１０９，１１０を経由してそれらの回転力が駆動伝達されるように設けられている。
【０２５１】
本例のハイブリッド車両１０１においては、その動作モードとして、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じてエンジンＥの駆動力を出力するエンジン走行モードと、エンジンＥ及び電動機Ｍの両方の駆動力を出力するエンジン・電動機併用走行モード（以下、前例同様、エンジン走行モードとエンジン・電動機併用走行モードを、ＨＥＶモードと称する。）と、電動機Ｍのみの駆動力を出力する電動機走行モード（以下、ＥＶモードと称する。）を備えている。
【０２５２】
尚、前述したように、エンジン走行モードは、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じてスロットルの開度が変化し、エンジンＥのトルクを増大するモードであり、エンジン・電動機併用走行モードは、このエンジンＥの駆動力に電動機Ｍの駆動力も同時に使用するものであって、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて、電動機の電流値を増大させてモータトルクを増大させるモードである。電動機走行モードは、前述したように電動機Ｍのみの駆動力で走行するものであって、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて、電動機の電流値を増大させてモータトルクを増大させるモードである。このモードにおいては、モータのみで走行するため、アクセル開度に対するモータトルク値は大きい。
【０２５３】
前記ＨＥＶモードの場合は、エンジンＥの回転を、前述したようにクラッチ１０４、ワンウエイクラッチ１０５、変速機１０６、デファレンシャルギア１０７、ＣＶジョイント１０８に伝達して後輪１０３を回転駆動する。
【０２５４】
このＨＥＶモードでは、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて、スロットルの開度が変化し、また、電動機Ｍを併用する場合は、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて電動機Ｍの電流値も変化するが、その変化量はコントローラにて演算されて、適切な回転駆動力が生じるようになされている。
【０２５５】
前記ＥＶモードでは、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて、電動機Ｍの電流値が変化し、コントローラの演算により適切な回転駆動力が出力されるようになされている。
【０２５６】
また、ＨＥＶモード、ＥＶモードの双方も、例えば長い下り坂のような場合は、前後輪１０２，１０３の回転を、電動機Ｍ，Ｍを発電機として用いることにより、運動エネルギーを電気エネルギーに変換して、電動機Ｍ，Ｍからの発電を電力蓄電機Ｂに充電することも可能である。このような電力回生を使用する場合は、過剰なエネルギーを回収することができるので、車両のエネルギー効率が向上する。
【０２５７】
上述した本例のハイブリッド車両１０１において、更にクラッチの部分を拡大した図２３に示すように、クラッチ１０４の下流側には、アウターレース１５１、インナーレース１５２及びこれらのリング間に配置されるスプラグ１５３とを備えたワンウエイクラッチ１０５が設けられている。このワンウエイクラッチ１０５は、エンジントルクを駆動方向にのみ伝達するものである。
【０２５８】
このように、エンジントルクを駆動方向にのみ伝達するワンウエイクラッチ１０５を設けると、車輪の回転をエンジンに伝達する逆向きの伝達経路が、このワンウエイクラッチ１０５で遮断されるので、車両の運動エネルギーを電動機の回生ブレーキ機能によって最大限回収することができる。その結果、従来のようにその運動エネルギーがエンジンの機械損失として失われることがないので、エネルギー効率の向上を図ることができる。
【０２５９】
更に、本例では、アウターレース１５１の反クラッチ側すなわちワンウエイクラッチ１０５の下流側に、パーキングギア１５４を一体に設けるとともに、図２４に示すように、このパーキングギア１５４に係合・離脱する爪１５５を備えたパーキング機構１５６を設けている。このパーキング機構１５６は、公知のものを用いてよく、例えばセレクトレバー５６１による操作を、セレクトロッド５６２、マニュアルレバー５６３、マニュアルプレート５６４、パーキングロッド５６５を経由してパーキングポール５６６に伝え、このパーキングポール５６６に設けられている前記爪１５５をパーキングギア１５４に係合・離脱させて構成される。
【０２６０】
図２３において、ワンウエイクラッチ１０５の上流側（図の左側）にはクラッチ１０４が配置されている。図中、１４１はクラッチアセンブリ、１４２はクラッチデイスク、１４３はクラッチレリーズシリンダである。尚、一般的にクラッチドラムはエンジンと一体に構成されているので、既存のエンジンを流用する場合はワンウエイクラッチ１０５はクラッチ１０４の下流側になるが、ワンウエイクラッチ１０５をクラッチ１０４の上流側に配置することも考慮されてよい。その意味において、ワンウエイクラッチはクラッチに連ねて配置されることとなる。
【０２６１】
前述したワンウエイクラッチ１０５を設けると、駐車時に車両の停止を確保する機能が低減されるが、本例のようにパーキングギア１５４を設けるとともにこのパーキングギアに係合・離脱する爪１５５を備えたパーキング機構１５６を有するようにした場合は、該爪でパーキングギアを固定して、シャフト及びこれに連なる車輪の回転が阻止されるので、パーキングブレーキの機能を奏することができる。
【０２６２】
また、本例において、図２５に示すように、後輪１０３の軸１３１は、ＣＶジョイント１０８及びＣＶジョイントハウジング１８０に連係し、一方で、ＣＶジョイントハウジング１８０はデファレンシャルギア１０７の出力軸１７１に接続され、従って、エンジンＥからの駆動力がこのＣＶジョイントハウジング１８０に伝達され、他方で、ＣＶジョイントハウジング１８０には動力伝達ギア１８１を取付けて、前記電動機Ｍからの駆動力を動力伝達ギア１８１を経由してＣＶジョイントハウジング１８０に伝達している。
【０２６３】
更に詳述すると、ＣＶジョイントハウジング１８０の外周に突条１８０ａを一体形成し、この突条１８０ａに嵌合するスプライン１８１ａを動力伝達ギア１８１の内輪に形成し、これらを互いに組み立てた後、動力伝達ギア１８１のスラスト方向の移動を、ＣＶジョイント支持用のボールベアリング１８２のインナーレース１８２ａによりカラー１８３を介して固定している。
【０２６４】
このように、電動機Ｍからの伝達経路をＣＶジョイントハウジング１８０とすることにより、モータトルクは可及的に短い距離にて駆動軸に伝達でき、しかも電動機Ｍの設置箇所の自由度が大きくなる。従って、電動機Ｍの動力伝達をデファレンシャル１０７を介して行わずに駆動輪（後輪１０３）の近傍にて行えるので、電動機Ｍの設置スペースの節約及び構成部品点数の減少が可能となる。
【０２６５】
また、電動機Ｍと車輪の回転が一対一で対応するので、各輪１０２，１０３に取付けた電動機Ｍ，Ｍによる車輪の回転制御（例えばＡＢＳ、ＴＣＳ等）が容易となる。
【０２６６】
本例では、動力伝達ギア１８１と電動機Ｍとの間に中間ギア１８４を介在させて、電動機Ｍの回転数を減速させるように構成している。電動機Ｍの出力軸にドライブギア１８５を固定し、このドライブギア１８５に中間ギア１８４を噛合わせるとともに、中間ギア１８４を前記動力伝達ギア１８１に噛合わせている。
【０２６７】
通常、電動機の回転数は車輪の回転に比べて大きいので、本例のように減速機構（図1９及び図２０の減速ギア１１０に相当）を設けることにより、適正なモータトルクの伝達が行える。
【０２６８】
また、図２５に示すように、動力伝達ギア１８１、中間ギア１８４、ドライブギア１８５を覆う減速ギアケース１８６，１８７を設けている。減速ギアケース１８６，１８７は、電動機Ｍ及び中間ギア１８４の取付けを行うとともに、トランスミッションケースのサイドカバーを兼ねている。従って、部品点数の減少と構造重量の削減に寄与する。
【０２６９】
上述した具体例によれば、ハイブリッド車両として効率的且つ最適なマニュアルトランスミッション機構を得ることができる。
【０２７０】
本願発明に係るハイブリッド車両は、走行効率及び性能の向上が図られるので、二酸化炭素の排出量を削減し得る実用的な車両として用いるのに適している。
【符号の説明】
【０２７１】
１      ハイブリッド車両
４      前輪
５      後輪
７      エンジン
１１      ハイブリッド・システム・コントローラ
１２      電動モータ
１３      電動モータ
２１      ハイブリッド車両
２２      前輪
２３      後輪
２４      ハイブリッド・システム・コントローラ
３０      変速操作部
３１      第１操作部
３２      第２操作部
４１      ハイブリッド車両
４２      従動輪
４３      駆動輪
４４      内燃式エンジン
４５      電動機
４６      演算部
４７      変速機
４８      車輪速センサ
１０１      ハイブリッド車両
１０２      前輪
１０３      後輪
１０４      クラッチ
１０５      ワンウエイクラッチ
１０６      変速機
１０７      デファレンシャルギア
１０８      ＣＶジョイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年2月10日(2010.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼して作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを備えたハイブリッド車両において、
少なくとも左右一対の車輪がエンジン駆動系とモータ駆動系の両方に連係するものであって、エンジン駆動の際、前記車輪が過回転スリップしたときに、当該車輪に接続されたモータを回生動作させてブレーキをかけることにより、車輪のスリップを解消するように設けられており、更に前記エンジンによりモータを充電駆動可能に設けるとともに、前記エンジン走行駆動系に連係する車輪を当該エンジンに対して遮断可能に設けたことを特徴とするハイブリッド車両。