(57)【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、
前記電動機及び前記発電機は、前記動力伝達手段の上部に配置されると共に前記エンジンの出力軸と異なる軸心上で同心に配置されて前記動力伝達手段に接続され、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。
【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１００〜１８０Ｖ）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−ＤＣ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、前記電動機及び前記発電機は、前記動力伝達手段の上部に配置されると共に前記エンジンの出力軸と異なる軸心上で同心に配置されて前記動力伝達手段に接続され、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１０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１ａ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２３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１８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（ＳＴＥＰ１１）。
【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（ＳＴＥＰ１５）。そして、その後は前述した通常運転処理（ＳＴＥＰ１６）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（ＳＴＥＰ１７）。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（ＳＴＥＰ２７）、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（ＳＴＥＰ２８）。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（ＳＴＥＰ３１）、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Ｖ0 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（ＳＴＥＰ３６）。そして、この状態で、前述した通常運転処理（ＳＴＥＰ３７）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２７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（ＳＴＥＰ３８）。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ＳＴＥＰ５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（ＳＴＥＰ４６）、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（ＳＴＥＰ４９）。
【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ＳＴＥＰ２６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（ＳＴＥＰ６１）、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（ＳＴＥＰ６２）。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２５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（ＳＴＥＰ６６）、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（ＳＴＥＰ６７）。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（ＳＴＥＰ６８）。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（ＳＴＥＰ６９）、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（ＳＴＥＰ７０）。
【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。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ＳＴＥＰ７７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（ＳＴＥＰ７８）。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１３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２０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１２、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）。
【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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